Rasvetljavanje tamne strane svemira

Od čega je napravljen univerzum? I kako je nastao? Ova pitanja, nalik „nezgodnim dečijim”, kamen su temeljac na kome od 1953. izrasta najveći i najskuplji eksperiment u istoriji čovečanstva. Te godine osnovana je Evropska organizaciji za nuklearno istraživanje, poznatija po francuskoj skraćenici CERN. Ciljevi ove organizacije su vremenom evoluirali do potrage za najdubljim tajnama svemira, koja se odvija u prestonici ovog projekta – čudesnom podzemnom postrojenju u blizini Ženeve.

O tome šta se trenutno događa na toj prvoj liniji naučnog fronta današnjice, na predavanjima održanim na Kolarcu, izvestili su dr Nenad Vranješ, dr Lidija Živković i dr Marija Vranješ Milosavljević. Ovo troje istraživača Instituta za fiziku u Beogradu deo su međunarodne armije od nekoliko hiljada naučnika pod zastavom CERN-a. Preciznije, oni su članovi ATLAS-a, internacionalnog tima istraživača okupljenog oko istoimenog detektora koji obrađuje masu podataka dobijenih iz akceleratora nazvanog veliki hadronski sudarač. Reč je o kružnom tunelu dužine 27 kilometara, koji preseca granicu Švajcarske i Francuske, stotinu metara ispod površine tla. Kroz taj tunel elementarne čestice se snažnim elektromagnetima ubrzavaju gotovo do brzine svetlosti – u suprotnim smerovima, što rezultira njihovim sudaranjem.

Pojednostavljeno rečeno, u tunelu se stvara mini-verzija Velikog praska koji se, prema opšte prihvaćenoj teoriji, odigrao pre 15 milijardi godina i iz koga se „porodio” čitav kosmos. Obrada obilja podataka koje produkuje ovaj eksperiment vodi do odgovora o zakonitostima „postanka svega”. Jer upravo od elementarnih čestica, grupisanjem, nastali su atomi, pa molekuli, pa organska jedinjenja, čitava živa i neživa priroda. A možda i mnogo toga čije postojanje samo slutimo. Za sada.

– Prepoznatljivi oblici, kao što su planete, zvezde, asteroidi i gas, čine samo pet procenata svemira. Tamna materija, o kojoj ne znamo gotovo ništa, čini 26 odsto univerzuma, a tamna energija, o kojoj ne znamo baš ništa, čitavih 69 procenata – kaže dr Marija Vranješ Milosavljević, dočaravajući veličinu neistraženog polja kojim stupa eksperimentalna fizika elementarnih čestica.

Njeno predavanje na Kolarcu upravo je bilo posvećeno pretpostavci o supersimetričnim česticama – „idealnim partnerima” čestica u tzv. standardnom modelu. Eksperimentalna potvrda tog koncepta, smatraju u CERN-u, bila bi značajnija i od detektovanja Higsovog bozona 2012. godine. Otkriće čestice iz supersimetrične kategorije presudno bi pomoglo objašnjenju prirode tamne materije i razumevanju istorije svemira.

Kako bi izgledala filmska verzija takvog epohalnog događaja? Kamera bi verovatno zumirala lice istraživača koji „nešto” vidi na monitoru, a zatim, orošenog čela i razrogačenih očiju, ustaje i trči prema kolegama da obznani blagovesti. Avaj, tako nešto je moguće samo na filmu. U zbilji CERN-a, put do otkrića je mnogo sličniji traženju igle u plastu sena. S tim što i kad se igla nađe, mora da se dodatno proveri da li je to igla koja je tražena ili je pak neka druga koja joj je samo slična...

– Veliki hadronski sudarač produkuje 20 petabajta podataka godišnje, što je oko 20 miliona gigabajta. Takva ogromna količina podataka distribuira se pomoću tzv. grid kompjuterske mreže na računare širom sveta, u naučne centre koji sadejstvuju s CERN-om. Tamo se podaci klasifikuju, ukrštaju, analiziraju – objašnjava naša sagovornica poteru za „iglom”, u ovom slučaju supersimetričnom česticom.

Inače, grid mreža je jedna od „kolateralnih dobiti” istraživanja u CERN-u, gde su postavljeni i temelji interneta. Ovde je reč o globalnoj mreži nove generacije koja omogućava da se jedan petabajt podataka iz Evrope u SAD prenese za sedam sati, dok bi prenos te količine podataka standardnim netom trajao – osam meseci.

Elem, potraga za supersimetričnom česticom nije dala rezultata, ali to ne znači da je pretpostavka pogrešna – može biti da nam na sadašnjem tehnološkom nivou nije dato da je egzaktno potvrdimo. Zato u CERN-u već gledaju iza horizonta. Razrađuju se planovi o gradnji novog superakceleratora, koji bi mogao da počne s radom 2050, a koštao bi između 10 i 20 milijardi evra. Kružna pista za sudaranje čestica bila bi 100 kilometara, gotovo četiri puta duža od sadašnje. S tim najvećim „alatom” koji je ljudska ruka napravila nastaviće se potraga za najsitnijim česticama od kojih je sazdana vaseljena.

Jugoslovenski koreni

Srbija je u martu 2019. postala 23. punopravna članica CERN-a, posle sedam godina u statusu pridruženog člana. Desetine naših naučnika i mnogo godina ranije učestvovalo u istraživačkim projektima na švajcarsko-francuskoj granici. Zanimljivo je da je Jugoslavija, kao jedina zemlja van zapadnog bloka, bila među 12 potpisnica konvencije o osnivanju Evropske organizacije za nuklearna istraživanja, iz koje je 1961. istupila iz ekonomskih razloga.