Расветљавање тамне стране свемира

Од чега је направљен универзум? И како је настао? Ова питања, налик „незгодним дечијим”, камен су темељац на коме од 1953. израста највећи и најскупљи експеримент у историји човечанства. Те године основана је Европска организацији за нуклеарно истраживање, познатија по француској скраћеници ЦЕРН. Циљеви ове организације су временом еволуирали до потраге за најдубљим тајнама свемира, која се одвија у престоници овог пројекта – чудесном подземном постројењу у близини Женеве.

О томе шта се тренутно догађа на тој првој линији научног фронта данашњице, на предавањима одржаним на Коларцу, известили су др Ненад Врањеш, др Лидија Живковић и др Марија Врањеш Милосављевић. Ово троје истраживача Института за физику у Београду део су међународне армије од неколико хиљада научника под заставом ЦЕРН-а. Прецизније, они су чланови АТЛАС-а, интернационалног тима истраживача окупљеног око истоименог детектора који обрађује масу података добијених из акцелератора названог велики хадронски сударач. Реч је о кружном тунелу дужине 27 километара, који пресеца границу Швајцарске и Француске, стотину метара испод површине тла. Kроз тај тунел елементарне честице се снажним електромагнетима убрзавају готово до брзине светлости – у супротним смеровима, што резултира њиховим сударањем.

Поједностављено речено, у тунелу се ствара мини-верзија Великог праска који се, према опште прихваћеној теорији, одиграо пре 15 милијарди година и из кога се „породио” читав космос. Обрада обиља података које продукује овај експеримент води до одговора о законитостима „постанка свега”. Јер управо од елементарних честица, груписањем, настали су атоми, па молекули, па органска једињења, читава жива и нежива природа. А можда и много тога чије постојање само слутимо. За сада.

– Препознатљиви облици, као што су планете, звезде, астероиди и гас, чине само пет процената свемира. Тамна материја, о којој не знамо готово ништа, чини 26 одсто универзума, а тамна енергија, о којој не знамо баш ништа, читавих 69 процената – каже др Марија Врањеш Милосављевић, дочаравајући величину неистраженог поља којим ступа експериментална физика елементарних честица.

Њено предавање на Коларцу управо је било посвећено претпоставци о суперсиметричним честицама – „идеалним партнерима” честица у тзв. стандардном моделу. Експериментална потврда тог концепта, сматрају у ЦЕРН-у, била би значајнија и од детектовања Хигсовог бозона 2012. године. Откриће честице из суперсиметричне категорије пресудно би помогло објашњењу природе тамне материје и разумевању историје свемира.

Како би изгледала филмска верзија таквог епохалног догађаја? Камера би вероватно зумирала лице истраживача који „нешто” види на монитору, а затим, орошеног чела и разрогачених очију, устаје и трчи према колегама да обзнани благовести. Авај, тако нешто је могуће само на филму. У збиљи ЦЕРН-а, пут до открића је много сличнији тражењу игле у пласту сена. С тим што и кад се игла нађе, мора да се додатно провери да ли је то игла која је тражена или је пак нека друга која јој је само слична...

– Велики хадронски сударач продукује 20 петабајта података годишње, што је око 20 милиона гигабајта. Таква огромна количина података дистрибуира се помоћу тзв. грид компјутерске мреже на рачунаре широм света, у научне центре који садејствују с ЦЕРН-ом. Тамо се подаци класификују, укрштају, анализирају – објашњава наша саговорница потеру за „иглом”, у овом случају суперсиметричном честицом.

Иначе, грид мрежа је једна од „колатералних добити” истраживања у ЦЕРН-у, где су постављени и темељи интернета. Овде је реч о глобалној мрежи нове генерације која омогућава да се један петабајт података из Европе у САД пренесе за седам сати, док би пренос те количине података стандардним нетом трајао – осам месеци.

Елем, потрага за суперсиметричном честицом није дала резултата, али то не значи да је претпоставка погрешна – може бити да нам на садашњем технолошком нивоу није дато да је егзактно потврдимо. Зато у ЦЕРН-у већ гледају иза хоризонта. Разрађују се планови о градњи новог суперакцелератора, који би могао да почне с радом 2050, а коштао би између 10 и 20 милијарди евра. Кружна писта за сударање честица била би 100 километара, готово четири пута дужа од садашње. С тим највећим „алатом” који је људска рука направила наставиће се потрага за најситнијим честицама од којих је саздана васељена.

Југословенски корени

Србија је у марту 2019. постала 23. пуноправна чланица ЦЕРН-а, после седам година у статусу придруженог члана. Десетине наших научника и много година раније учествовало у истраживачким пројектима на швајцарско-француској граници. Занимљиво је да је Југославија, као једина земља ван западног блока, била међу 12 потписница конвенције о оснивању Европске организације за нуклеарна истраживања, из које је 1961. иступила из економских разлога.