И српски научници у ЦЕРН-у трагају за тајнама атомског језгра

Србија је последњих дана старе године постала део глобалног мозга и глобалне компјутерске инфраструктуре, место у којем ће се чувати подаци експеримента CMS у ЦЕРН-у, једног од два највећа научно-технолошка експеримента до сада. Европска организација за нуклеарна истраживања основана је 1954, а наша земља је, не смемо заборавити, била међу оснивачима ЦЕРН-а. Тада је потпис у име Југославије ставио Павле Савић, један од најзначајнијих српских физичара.

Тренутно има 23 државе чланице, међу којима је и Србија, и 10 придружених чланица. Комплекс се састоји од великог броја зграда разбацаних укруг, које изнад земље прате пречник Великог хадронског сударача (ЛХЦ) од 27 километара, а који се налази 100 метара испод земље, обухватајући територије Швајцарске и Француске. Овде је својевремено настала и светска мрежа www и први сајт, овде су остварена многа историјска открића. Да споменемо само два најважнија, награђена највишим одличијем: откривена су три векторска бозона (Нобелова награда за физику 1983.) и регистрован Хигсов бозон, у медијима познат као „божија честица”, у чије откриће су и српски научници умешали прсте (Нобелова награда за физику 2013.).

У највећој научној лабораторији на земљи код Женеве, у којој се споразумева на најмање 50 језика, раде и наши научници. Доајен међу њима је проф. др Петар Аџић са Физичког факултета у Београду, научни представник Србије у Савету ЦЕРН-а. Он нам је био домаћин и пре неколико година, када су новинари имали ретку прилику да обиђу делић онога што се налази изнад, али и испод земље.

За ову прилику питали смо др Аџића како из перспективе српских научника изгледа ова сарадња и зашто су уопште неопходне друге земље за обраду и чување података.

– За вест о потписивању меморандума о разумевању званично сам сазнао из наших средстава информисања, као и остале колеге у Србији. Касније сам добио више информација од представника директоријума ЦЕРН-а, али и од колега из међународне колаборације ЦМС у ЦЕРН-у. Ово је свакако важан и охрабрујући догађај за Србију, али и за све нас који смо везани за ЦЕРН. Једино сматрам да је можда требало да се такође обаве консултације и са нашим колегама који већ имају довољно искуства у чувању и обрађивању података из експеримената на Великом хадронском сударачу – ЛХЦ, јер се ради о врло амбициозној и деликатној обавези. Колико сам информисан, предвиђа се пробни период од годину дана да се рачунски центар у Крагујевцу прилагоди и ухода у систем експеримента ЦМС. То је значајна околност у случају да постоји потреба за ангажовањем већег броја људи и уколико је неопходан већи ниво њихове стручности – истиче др Аџић.

Како појашњава, због огромне количине података (PByte по дану или 400 PB у години, 1 PB = милион GB) и неопходности за ефикасност њихове обраде и анализе, компјутерски центри за чување и обраду података са експеримената на ЛХЦ-у, а који задовољавају услове ГРИД технологије, разврстани су хијерархијски по целом свету према капацитету. Прво, као најмоћнији компјутерски центар, где се директно сливају подаци (брзином реда неколико TBits/s, 1 TB = 1.000 GB) из експеримената, јесте Tier zero или Т0. Лоциран је у ЦЕРН-у (Т01) и у рачунском центру у Будимпешти (Т02, Институт „Вагнер”). Затим следе моћни компјутерски центри за чување и обраду Т1, и онда мањи центри: Т2, Т3… Центри Т1 поседују суперкомпјутерске кластере изузетне процесорске снаге и капацитета, и углавном постоје у великим и најзначајнијим научним институцијама света: у Немачкој, Француској, Италији, Русији, Шпанији, Великој Британији, САД.

– Брзина трансфера података из Т0 у Т1 достиже 400 GBits/s. Компјутерски центар Т1 у Дубни (Русија) је после Фермилаба (САД) други по контрибуцији, значају и по капацитету који опслужује експеримент ЦМС. С обзиром на то да је на последњој седници Савета ЦЕРН-а донета одлука о прекиду сарадње са научним институцијама Руске Федерације у склопу постојећих санкција, претпостављам да би Крагујевачки центар могао да преузме улогу Т1 центра из Дубне, што је врло амбициозни задатак. Уз позитивне коментаре за овакав ангажман Србије, најчешће питање које ми је постављано у ЦЕРН-у било је: „Да ли сам упознат са трошковима које ће морати Србија да обезбеди за преузету обавезу?” Нисам имао одговор, јер ми није познат финансијски део меморандума, али оваква предвиђена обавеза буди и наду да ће наша држава коначно можда моћи да издвоји и мањи део финансијских средстава за боравак и рад наших научника и инжењера у ЦЕРН-у, посебно за студенате који раде докторате, како би одржали бар минималне вишегодишње активности – каже др Аџић и додаје да се на ову неопходну финансијску подршку чека више од 20 година. Обећања у прошлости су често и постојала, каже, али се никад нису остварила. Србија доста уредно измирује финансијске обавезе према уговору са ЦЕРН-ом, али обавезе о финансирању истраживача и осталих сарадника такође произилазе из основног уговора о чланству, који је држава потписала са ЦЕРН-ом. Надају се да ће се то коначно испоштовати, каже наш саговорник, можда већ у 2024.

Он истиче да се број наших сарадника у ЦЕРН-у мења и да се стално повећава.

– Има нас сада вероватно преко 90 регистрованих корисника различитих струка, углавном распоређених по пројектима или пословним јединицама ЦЕРН-а. Одавно постоји четири-пет организованих тимова ангажованих на међународним експериментима, док су остали истраживачи, инжењери и специјалисти различитих профила укључени или у друге мање групе или су ангажовани као појединци. Наши најбројнији тимови учествују у оквиру два највећа светска експеримента на ЛХЦ-у: ЦМС и Атлас. У овим експериментима у којима активно учествују српски научници, студенти и инжењери и који су посвећени фундаменталним истраживањима у области физике високих енергија, у протеклој деценији остварени су историјски резултати – подсећа овај научник.

Ове године ЦЕРН обележава 70 година од оснивања и очекује се да све државе чланице, међу њима и Србија, обележе овај јубилеј одговарајућим активностима у својим срединама. Др Аџић каже да смо већ започели разговоре о плановима за популарна предавања, изложбе и многе друге манифестације које ће највише бити фокусиране на учешће и допринос Србије активностима у ЦЕРН-у, али и на користи које наша земља добија од тог чланства.

Нисмо могли а да не питамо и какав је тренд интересовања младих за науку и зашто је уопште важно да Србија буде присутна у највећој научној лабораторији на свету. Наш саговорник одговара да интерес за ангажовање и рад у ЦЕРН-у постоји и да стално расте.

– Наши тимови су отворени за студенте који имају изузетну прилику за рад на врхунским докторским и мастер тезама, као и могућност да касније остваре запажену научну каријеру, док су истовремено запослењем везани за наше институције или универзитете. Једна од неколико главних мисија ЦЕРН-а јесте да квалификованим групама сарадника или појединцима својих држава чланица понуди јединствене лабораторије и експерименте за врхунска истраживања, као и учешће и тренинг у развоју и примени најновијих технологија. После боравака очекује се да се сарадници врате у своје матичне институције и примене стечено знање и искуство. Ова околност може да има значаја у смањењу или бар успоравању одлазака младих људи у иностранство.

Посебно бих истакао податак да су истраживачи, инжењери и студенти у периоду од придруженог чланства (2012. године) до сада остварили велики број стипендија или грантова са трајањем од неколико месеци до неколико година из буџета ЦЕРН-а, што је многима омогућило комплетирање доктората, постдокторске специјализације, а истовремено и њихову значајну контрибуцију у дужем периоду у нашим тимовима. Поред великог броја одбрањених доктората и мастер теза високог нивоа, публиковано је преко две хиљаде научних радова у врхунским часописима, чиме се значајно помаже одржавање позиције Универзитета у Београду на Шангајској листи – истиче др Аџић.

Образовни програми представљају такође важну мисију ЦЕРН-а. Зато су од великог значаја честе посете ђака из Србије, као и специфични тренинзи и образовни програми професора и наставника из школа Србије, који се углавном финансирају из буџета ЦЕРН-а, додаје. Важно је да се спомену и српске индустријске компаније које све успешније наступају на тендерима за одређене пројекте у ЦЕРН-у, стичући при томе не само велико искуство у сарадњи са стручњацима ЦЕРН-а већ остварујући и значајну финансијску добит.

Поред Швајцарске, Норвешке и Израела, Србија је једина држава у ЦЕРН-у која није члан ЕУ. У 2024. очекује се да ће после придруженог статуса Словенија постати 24. пуноправни члан ове највеће међународне научне организације, а иста могућност постоји и за Кипар. Из нашег окружења је још Хрватска, која има статус сталног придруженог члана. 

Амбициозни планови за генерације које су још у школским клупама

– Планови ЦЕРН-а су дугорочни и увек се допуњују и унапређују. Постојећи план је базиран на потпуној експлоатацији експеримената на ЛХЦ-у до 2032. или чак касније уз планиране још две реконструкције ЛХЦ-а, као и његових експеримената (сложених детектора).

Упоредо се већ увелико разматра конструкција Будућег циркуларног сударача (ФЦЦ), који представља баш глобални светски пројекат. Према садашњим предлозима, ради се о највећем акцелераторском комплексу (обима до 100 км) и гломазним детекторима чији се поједини делови већ разматрају и тестирају, а чија се експлоатација не очекује пре 2042. Ово је најамбициознији научно-технолошки пројекат који је осмишљен до сада и намењен је будућим генерацијама од којих је данас велики број још у школским клупама. За конструкцију до почетне фазе експлоатације (судари електрона) финансијски захтеви досежу до неколико десетина милијарди ЦХФ, а касније (судари протона) буџет ће бити можда и двоструко већи.

Будући истраживачки циљеви су такође амбициозни. Да споменем само неке: од најпрецизнијих изучавања особина Хигсовог бозона (Higgs factory), провере прецизности или важења Стандардног модела, водеће теорије у физици честица, до потенцијалних открића нових честица и феномена, од којих су можда најинтересантнији они повезани са тамном материјом и најранијим стадијумом развитка универзума. Сви ови планови и многи други су велики стимуланс за развој и примене најновијих технологија укључујући и најмодерније квантне технологије, без којих реализација оваквог грандиозног пројекта не би била могућа – каже др Петар Аџић.