I srpski naučnici u CERN-u tragaju za tajnama atomskog jezgra

Srbija je poslednjih dana stare godine postala deo globalnog mozga i globalne kompjuterske infrastrukture, mesto u kojem će se čuvati podaci eksperimenta CMS u CERN-u, jednog od dva najveća naučno-tehnološka eksperimenta do sada. Evropska organizacija za nuklearna istraživanja osnovana je 1954, a naša zemlja je, ne smemo zaboraviti, bila među osnivačima CERN-a. Tada je potpis u ime Jugoslavije stavio Pavle Savić, jedan od najznačajnijih srpskih fizičara.

Trenutno ima 23 države članice, među kojima je i Srbija, i 10 pridruženih članica. Kompleks se sastoji od velikog broja zgrada razbacanih ukrug, koje iznad zemlje prate prečnik Velikog hadronskog sudarača (LHC) od 27 kilometara, a koji se nalazi 100 metara ispod zemlje, obuhvatajući teritorije Švajcarske i Francuske. Ovde je svojevremeno nastala i svetska mreža www i prvi sajt, ovde su ostvarena mnoga istorijska otkrića. Da spomenemo samo dva najvažnija, nagrađena najvišim odličijem: otkrivena su tri vektorska bozona (Nobelova nagrada za fiziku 1983.) i registrovan Higsov bozon, u medijima poznat kao „božija čestica”, u čije otkriće su i srpski naučnici umešali prste (Nobelova nagrada za fiziku 2013.).

U najvećoj naučnoj laboratoriji na zemlji kod Ženeve, u kojoj se sporazumeva na najmanje 50 jezika, rade i naši naučnici. Doajen među njima je prof. dr Petar Adžić sa Fizičkog fakulteta u Beogradu, naučni predstavnik Srbije u Savetu CERN-a. On nam je bio domaćin i pre nekoliko godina, kada su novinari imali retku priliku da obiđu delić onoga što se nalazi iznad, ali i ispod zemlje.

Za ovu priliku pitali smo dr Adžića kako iz perspektive srpskih naučnika izgleda ova saradnja i zašto su uopšte neophodne druge zemlje za obradu i čuvanje podataka.

– Za vest o potpisivanju memoranduma o razumevanju zvanično sam saznao iz naših sredstava informisanja, kao i ostale kolege u Srbiji. Kasnije sam dobio više informacija od predstavnika direktorijuma CERN-a, ali i od kolega iz međunarodne kolaboracije CMS u CERN-u. Ovo je svakako važan i ohrabrujući događaj za Srbiju, ali i za sve nas koji smo vezani za CERN. Jedino smatram da je možda trebalo da se takođe obave konsultacije i sa našim kolegama koji već imaju dovoljno iskustva u čuvanju i obrađivanju podataka iz eksperimenata na Velikom hadronskom sudaraču – LHC, jer se radi o vrlo ambicioznoj i delikatnoj obavezi. Koliko sam informisan, predviđa se probni period od godinu dana da se računski centar u Kragujevcu prilagodi i uhoda u sistem eksperimenta CMS. To je značajna okolnost u slučaju da postoji potreba za angažovanjem većeg broja ljudi i ukoliko je neophodan veći nivo njihove stručnosti – ističe dr Adžić.

Kako pojašnjava, zbog ogromne količine podataka (PByte po danu ili 400 PB u godini, 1 PB = milion GB) i neophodnosti za efikasnost njihove obrade i analize, kompjuterski centri za čuvanje i obradu podataka sa eksperimenata na LHC-u, a koji zadovoljavaju uslove GRID tehnologije, razvrstani su hijerarhijski po celom svetu prema kapacitetu. Prvo, kao najmoćniji kompjuterski centar, gde se direktno slivaju podaci (brzinom reda nekoliko TBits/s, 1 TB = 1.000 GB) iz eksperimenata, jeste Tier zero ili T0. Lociran je u CERN-u (T01) i u računskom centru u Budimpešti (T02, Institut „Vagner”). Zatim slede moćni kompjuterski centri za čuvanje i obradu T1, i onda manji centri: T2, T3… Centri T1 poseduju superkompjuterske klastere izuzetne procesorske snage i kapaciteta, i uglavnom postoje u velikim i najznačajnijim naučnim institucijama sveta: u Nemačkoj, Francuskoj, Italiji, Rusiji, Španiji, Velikoj Britaniji, SAD.

– Brzina transfera podataka iz T0 u T1 dostiže 400 GBits/s. Kompjuterski centar T1 u Dubni (Rusija) je posle Fermilaba (SAD) drugi po kontribuciji, značaju i po kapacitetu koji opslužuje eksperiment CMS. S obzirom na to da je na poslednjoj sednici Saveta CERN-a doneta odluka o prekidu saradnje sa naučnim institucijama Ruske Federacije u sklopu postojećih sankcija, pretpostavljam da bi Kragujevački centar mogao da preuzme ulogu T1 centra iz Dubne, što je vrlo ambiciozni zadatak. Uz pozitivne komentare za ovakav angažman Srbije, najčešće pitanje koje mi je postavljano u CERN-u bilo je: „Da li sam upoznat sa troškovima koje će morati Srbija da obezbedi za preuzetu obavezu?” Nisam imao odgovor, jer mi nije poznat finansijski deo memoranduma, ali ovakva predviđena obaveza budi i nadu da će naša država konačno možda moći da izdvoji i manji deo finansijskih sredstava za boravak i rad naših naučnika i inženjera u CERN-u, posebno za studenate koji rade doktorate, kako bi održali bar minimalne višegodišnje aktivnosti – kaže dr Adžić i dodaje da se na ovu neophodnu finansijsku podršku čeka više od 20 godina. Obećanja u prošlosti su često i postojala, kaže, ali se nikad nisu ostvarila. Srbija dosta uredno izmiruje finansijske obaveze prema ugovoru sa CERN-om, ali obaveze o finansiranju istraživača i ostalih saradnika takođe proizilaze iz osnovnog ugovora o članstvu, koji je država potpisala sa CERN-om. Nadaju se da će se to konačno ispoštovati, kaže naš sagovornik, možda već u 2024.

On ističe da se broj naših saradnika u CERN-u menja i da se stalno povećava.

– Ima nas sada verovatno preko 90 registrovanih korisnika različitih struka, uglavnom raspoređenih po projektima ili poslovnim jedinicama CERN-a. Odavno postoji četiri-pet organizovanih timova angažovanih na međunarodnim eksperimentima, dok su ostali istraživači, inženjeri i specijalisti različitih profila uključeni ili u druge manje grupe ili su angažovani kao pojedinci. Naši najbrojniji timovi učestvuju u okviru dva najveća svetska eksperimenta na LHC-u: CMS i Atlas. U ovim eksperimentima u kojima aktivno učestvuju srpski naučnici, studenti i inženjeri i koji su posvećeni fundamentalnim istraživanjima u oblasti fizike visokih energija, u protekloj deceniji ostvareni su istorijski rezultati – podseća ovaj naučnik.

Ove godine CERN obeležava 70 godina od osnivanja i očekuje se da sve države članice, među njima i Srbija, obeleže ovaj jubilej odgovarajućim aktivnostima u svojim sredinama. Dr Adžić kaže da smo već započeli razgovore o planovima za popularna predavanja, izložbe i mnoge druge manifestacije koje će najviše biti fokusirane na učešće i doprinos Srbije aktivnostima u CERN-u, ali i na koristi koje naša zemlja dobija od tog članstva.

Nismo mogli a da ne pitamo i kakav je trend interesovanja mladih za nauku i zašto je uopšte važno da Srbija bude prisutna u najvećoj naučnoj laboratoriji na svetu. Naš sagovornik odgovara da interes za angažovanje i rad u CERN-u postoji i da stalno raste.

– Naši timovi su otvoreni za studente koji imaju izuzetnu priliku za rad na vrhunskim doktorskim i master tezama, kao i mogućnost da kasnije ostvare zapaženu naučnu karijeru, dok su istovremeno zaposlenjem vezani za naše institucije ili univerzitete. Jedna od nekoliko glavnih misija CERN-a jeste da kvalifikovanim grupama saradnika ili pojedincima svojih država članica ponudi jedinstvene laboratorije i eksperimente za vrhunska istraživanja, kao i učešće i trening u razvoju i primeni najnovijih tehnologija. Posle boravaka očekuje se da se saradnici vrate u svoje matične institucije i primene stečeno znanje i iskustvo. Ova okolnost može da ima značaja u smanjenju ili bar usporavanju odlazaka mladih ljudi u inostranstvo.

Posebno bih istakao podatak da su istraživači, inženjeri i studenti u periodu od pridruženog članstva (2012. godine) do sada ostvarili veliki broj stipendija ili grantova sa trajanjem od nekoliko meseci do nekoliko godina iz budžeta CERN-a, što je mnogima omogućilo kompletiranje doktorata, postdoktorske specijalizacije, a istovremeno i njihovu značajnu kontribuciju u dužem periodu u našim timovima. Pored velikog broja odbranjenih doktorata i master teza visokog nivoa, publikovano je preko dve hiljade naučnih radova u vrhunskim časopisima, čime se značajno pomaže održavanje pozicije Univerziteta u Beogradu na Šangajskoj listi – ističe dr Adžić.

Obrazovni programi predstavljaju takođe važnu misiju CERN-a. Zato su od velikog značaja česte posete đaka iz Srbije, kao i specifični treninzi i obrazovni programi profesora i nastavnika iz škola Srbije, koji se uglavnom finansiraju iz budžeta CERN-a, dodaje. Važno je da se spomenu i srpske industrijske kompanije koje sve uspešnije nastupaju na tenderima za određene projekte u CERN-u, stičući pri tome ne samo veliko iskustvo u saradnji sa stručnjacima CERN-a već ostvarujući i značajnu finansijsku dobit.

Pored Švajcarske, Norveške i Izraela, Srbija je jedina država u CERN-u koja nije član EU. U 2024. očekuje se da će posle pridruženog statusa Slovenija postati 24. punopravni član ove najveće međunarodne naučne organizacije, a ista mogućnost postoji i za Kipar. Iz našeg okruženja je još Hrvatska, koja ima status stalnog pridruženog člana. 

Ambiciozni planovi za generacije koje su još u školskim klupama

– Planovi CERN-a su dugoročni i uvek se dopunjuju i unapređuju. Postojeći plan je baziran na potpunoj eksploataciji eksperimenata na LHC-u do 2032. ili čak kasnije uz planirane još dve rekonstrukcije LHC-a, kao i njegovih eksperimenata (složenih detektora).

Uporedo se već uveliko razmatra konstrukcija Budućeg cirkularnog sudarača (FCC), koji predstavlja baš globalni svetski projekat. Prema sadašnjim predlozima, radi se o najvećem akceleratorskom kompleksu (obima do 100 km) i glomaznim detektorima čiji se pojedini delovi već razmatraju i testiraju, a čija se eksploatacija ne očekuje pre 2042. Ovo je najambiciozniji naučno-tehnološki projekat koji je osmišljen do sada i namenjen je budućim generacijama od kojih je danas veliki broj još u školskim klupama. Za konstrukciju do početne faze eksploatacije (sudari elektrona) finansijski zahtevi dosežu do nekoliko desetina milijardi CHF, a kasnije (sudari protona) budžet će biti možda i dvostruko veći.

Budući istraživački ciljevi su takođe ambiciozni. Da spomenem samo neke: od najpreciznijih izučavanja osobina Higsovog bozona (Higgs factory), provere preciznosti ili važenja Standardnog modela, vodeće teorije u fizici čestica, do potencijalnih otkrića novih čestica i fenomena, od kojih su možda najinteresantniji oni povezani sa tamnom materijom i najranijim stadijumom razvitka univerzuma. Svi ovi planovi i mnogi drugi su veliki stimulans za razvoj i primene najnovijih tehnologija uključujući i najmodernije kvantne tehnologije, bez kojih realizacija ovakvog grandioznog projekta ne bi bila moguća – kaže dr Petar Adžić.