Mokslas ir IT

2019.05.18 11:33

CERN dirbančiam lietuviui iš pradžių buvo šokas: tikėjausi fantastikos, o realybė buvo visai ne dieviška

Tautvydas Lukaševičius, LRT.lt2019.05.18 11:33

„Prieš vykdamas į CERN galvojau, kad ten rasiu tarsi Tibeto vienuoliai gyvenančius mokslininkus, kurie naudojasi fantastiškai modernia įranga. Maniau, kad vykstu į Dano Browno angelų ir demonų pasaulį, tačiau radau senokus ir pilkus pastatus“, – LRT.lt teigė Vytautas Vislavičius, Kopenhagos universiteto prestižinio Nilso Boro instituto fizikas.

Pasak jo, sudėtingi eksperimentai 27 km ilgio greitintuve padeda geriau suvokti visatos raidos paslaptis, tačiau apie visatos platybes užsisvajoti neleidžia įtemptas grafikas, sudėtingi skaičiavimai ir neįmintos fizikinės mįslės.

CERN vadinama Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacija – didžiausia pasaulyje dalelių fizikos laboratorija Šveicarijos ir Prancūzijos teritorijose.  

Į CERN vyksta kiekvieną mėnesį

„Į CERN daryti eksperimentų atvykstu maždaug kartą per mėnesį ir ten praleidžiu savaitę. Kai pirmą kartą atvykau, buvo šokas, tikėjausi, kad viskas bus itin modernu, fantastiška. Atvykau į jau visko mačiusius pastatus, prabanga niekas nespindėjo. Visą laiką CERN dirba inžinieriai ir IT specialistai, o fizikai atvyksta iš įvairių universitetų, institutų. CERN nedaro fizikos, jie tiesiog suteikia priemones, duoda greitintuvą“, – LRT.lt teigė mokslininkas.

Anot jo, greitintuvu CERN iš esmės gali naudotis visi mokslininkai, tiesiog taryba turi patvirtinti vykdomą eksperimentą. Mokslo grupės teikia aprašymus, parašo, kiek jiems reikės laiko, o tada taryba patvirtina. Šiuo metu trys eksperimentai vykdomi su protonų susidūrimais, o vienas – su švino jonais.

„Aš darau sunkiųjų jonų eksperimentus, per metus gauname maždaug mėnesį laiko savo eksperimentams atlikti. Kažkada iškėlėme klausimą, kad vietoje švino galime naudoti ksenono branduolius, ir mums leido pabandyti. Norint turėti prieigą prie eksperimento duomenų, mokamas nario mokestis. Vienam mokslininkui jis gali siekti apie 10 tūkst. eurų per metus“, – aiškino dr. V. Vislavičius.

Kam to reikia?

Mokslininkas tikina, kad tokie eksperimentai reikalingi tam, kad geriau suprastume, kaip vyksta įvairūs reiškiniai. Be to, tai velniškai įdomu.

„Švino jonų eksperimentai daromi, nes prieš atsirandant visatoje visiems atomams (iš karto po Didžiojo sprogimo) viskas buvo kvarkų-gliuonų plazmoje. Ji turėtų egzistuoti neutronų žvaigždėse, bet mes jos pasiekti negalime. Mes ją galime sukurti sunkiųjų jonų susidūrimų metu. Tu sukuri materiją, kuri buvo iškart po Didžiojo sprogimo. Taip galime suprasti visatos raidą. Turime suprasti, kaip ta plazma veikia, kas buvo dar iki jos atsiradimo“, – aiškino jis.

Fiziko teigimu, kiti eksperimentai (protonų susidūrimai) padeda daugiau sužinoti apie tamsiąją materiją: „Medžiagos visatoje yra labai mažai. Iš astronominių stebėjimų suprantame, kad matomos materijos yra labai mažai. O visatos veikimo negalime ja paaiškinti, reikia kažko dar, kažko, ko mes nematome. Tai yra tamsioji materija. Jos ieškoma ir greitintuve. Bėda ta, kad reikia labai aukštos energijos, be to, nežinome jos masės, todėl kartais net nežinome, kur ieškoti. Ieškojimo ribas apriboja greitintuvo apribojimai.“

Paklaustas apie galimybes padidinti energiją, tyrėjas teigė, kad šiuo metu diskutuojama, ar reikia statyti aukštesnės energijos greitintuvų. Vienas iš projektų yra statyti 100 km ilgio greitintuvą.

„Įdomus ir Higso bozonas. Buvo teorija, kurios negalėjome patikrinti. Atradus jį, modelis buvo pilnas, pabaigtas, jame nebeliko tamsių skylių. Dabar ieškome kažko naujo, kas paneigtų tą standartinį modelį. Tai yra fundamentalūs tyrimai, kurie iš pirmo žvilgsnio nepritaikomi kasdieniniame gyvenime, bet jie didina pažinimą, suvokimą. CERN dirbama su šimtais procesorių branduolių, kuriami ir kompiuterių prototipai. Todėl kartais bandymai gali turėti ir praktinį pritaikymą“, – dėstė dr. V. Vislavičius.

Palaiko Didžiojo filtro teoriją

Fizikas teigė, kad apie visatos paslaptis galvoti tiesiog nelieka laiko, tačiau diskusijų su kolegomis nevengia. Paklausiau, kodėl, jo nuomone, vis dar neužmezgame ryšio su kitomis gyvybės formomis.

„Dėl Fermi paradokso. Mano nuomone, yra gera teorija, vadinama Didžiuoju filtru. Visata yra daug senesnė negu žmonės mūsų planetoje. Kažkuriuo momentu prasideda gyvybė, prasideda evoliucija, kažkada prieisime tašką, kai visa žmonija išnyks arba pereisime per tą filtrą. Bet kada jį pasieksime? Galbūt jis jau buvo? O galbūt jį dar pasieksime? Tūkstančiai metų visatos masteliu yra juokas, sekundės dalys“, – aiškino mokslų daktaras.

Jo nuomone, kitų gyvybės formų neradome, nes jos gali būti labai toli. Kitas variantas – gyvybei išsivystyti yra pakankamai sudėtinga. Mes išsivystėme ir tarsi to jau reikalaujame iš kitų. Tai selektyvus vertinimas. Turtingi juk dažnai nuoširdžiai stebisi, kaip kiti gali būti neturtingi. Gal mums tiesiog labai pasisekė?

Nori įrodyti arba paneigti teoriją

„Parašėme straipsnių, vieną jų išspausdino prestižinis mokslo žurnalas „Nature“. Mane domina dalelių dinamika. Minėta plazma yra kaip burbulas, bet ne sferinis, o deformuotas. Plazma plečiasi, bet ji yra deformuota, todėl skirtingomis kryptimis plečiasi skirtingu greičiu. Tas dalelių pagreitėjimas (angl. Flow) mane labiausiai ir domina“, – mokslininkas pasakojo apie savo tyrimus.

Paklausus, koks fizikinis klausimas neduoda ramybės, jis nesudvejojo: „Ar susidaro kvarkų-gliuonų plazma protonų susidūrimuose, ar ne? Egzistuoja kvantinės chromodinamikos teorija, kurią galime išspręsti savo eksperimentais. Naujų susidariusių dalelių susidaro visas spektras. Aukštos energijos dalelės nekelia daug klausimų, bet kvantinė chromodinamika nepaaiškina žemos energijos dalelių. Turime teoriją, bet iki galo jos veikimas neaiškus. Ji dėsninga ir veikia tik tam tikrose ribose, spektre.“

Pasak jo, visa mokslo bendruomenė skyla į dvi dalis. Vieni sako, kad plazma susidaro per visus susidūrimus. Kita grupė tiki, kad galbūt tos plazmos nėra ir veikia visai kiti efektai. Mokslininko kolega bando paaiškinti visus tuos procesus be kvarkų-gliuonų plazmos.

Žinome mažiau nei 4 proc.

Daugybė garsių mokslininkų teigia, kad šiuo metu suvokiame apie 4 proc. visatos. V. Vislavičius būtų atsargesnis: „Manau, kad kokius 80 proc. tų 4 proc. Mums tiesiog reikia didesnės energijos. Paprasčiausias būdas padidinti energiją – padidinti greitintuvo ilgį, dydį. Nuo 27 km iki 100 km. Kažkada bus pasiekta riba, todėl reikės ieškoti kitų technologinių alternatyvų. Ar tai padarys lazeriai? Kol kas sunku pasakyti. Daug kalbėta apie plazminius greitintuvus. Jei bus parodyta, kad jie efektyviai veikia, tada bus išspręsta daug problemų. Nes šimto kilometrų tunelis su daugybe magnetų atrodo itin ambicingai.“

Mokslininkus toliau domina ir neutrinai: „Pagal standartinį modelį, neutrinai neturi masės. Tai reiškia, kad jie juda šviesos greičiu ir t. t. Bet matome, kad tai nėra tiesa. Jie kažkokią masę turi. Bet iš kur jie ją gauna? Neutrinai itin mažai sąveikauja su kuo nors. Higso bozonas suteikia masę dalelėms? Tai nėra visiška tiesa. Didžioji dalis masės atsiranda iš sąveikos su kitomis dalelėmis. Pritrūko dalelių, kad visiškai paaiškintume masę.“

Kodėl ne Lietuvoje?

„Užsienyje matau daugiau perspektyvų visų pirma dėl to, kad čia nereikia galvos per daug sukti dėl finansų. Pinigais nesišvaisto niekas, žinoma, bet, jei reikia keliauti į konferenciją, pinigų tikrai atsiras. O tai juk vienas svarbiausių dalykų – juk dienos, kai būdavo galima turėti asmeninę laboratoriją rūsyje, baigėsi, dabar reikia bendrauti su daugybe žmonių (vien mūsų kolaboracijoje yra virš 1000 narių), todėl efektyvi komunikacija yra labai svarbu. Jei neturi galimybių bendrauti su kolegomis, natūraliai nukenčia ir rezultatai”, – priežastis tikslų siekti emigracijoje vardija jis.

V. Vislavičius teigia, kad jam labai nepatiko socialinė atskirtis tarp studentų ir dėstytojų: „Mes visi juk siekiame to paties tikslo, todėl turėtume būti kolegos, o ne vadas ir banda. Turiu nemažai bičiulių, kurie šiuo metu baigia doktorantūros studijas Lietuvoje. Jie dirbo nuostabiose grupėse ir tikrai nesusidūrė su tokiomis problemomis, tačiau mano patirtis buvo kartoka. Visgi aukštų energijų fizikoje Lietuva, manau, eina teisinga linkme. Pasaulinio lygio centras Lietuvoje turbūt yra labai realu. Turim labai daug šviesių ir protingų žmonių, kurie galėtų pasiekti labai daug. Didžiausia problema – finansai, investicijų pritraukimas, o valdžia, rodos, labiau orientuojasi į memorialų leidybą ir tautinių drabužių siuvimą.”

Higso bozonas

Galime teigti, kad nepagaunamojo Higso bozono atradimas buvo vienas didžiausių mokslo pasiekimų. Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas (angl. Large Hadron Collider, LHC) padėjo dar kartą patvirtinti „standartinį modelį“. Šis modelis yra tarsi fizikinis cheminių elementų lentelės atitikmuo, kuriame susistemintos visą materiją sudarančios elementariosios dalelės. Higso bozonas, užtikrinantis, kad beveik visos elementariosios dalelės turėtų masę, buvo vienas iš elementų, kurių reikėjo, kad šis modelis veiktų.

Pranešimuose apie Didįjį hadronų greitintuvą ilgai figūravo stulbinantys skaičiai, galimybės, neįtikėtini greičiai ir nesuvokiamai mažos teorinės dalelės, egzistuojančios trumpą laiką. To užteko, kad būtų pakurstyta daugybės pasaulio gyventojų fantazija.

Nors 2012 m. mokslininkai dar nebuvo absoliučiai tikri, jog atrasta nauja dalelė išties yra Higso bozonas, tačiau abejojančių buvo mažai. Vėlesni tyrimai Higso bozono atradimą tik patvirtino. Šios dalelės atradimas reikšmingas, nes ji įrodo Higso lauko egzistavimą. Jis suteikia mūsų visatos statybinėms medžiagoms masę, leidžia formuotis žvaigždėms, planetoms, galaktikoms ir viskam, kas mus supa.

Paieškos rezultatai

20180218

Įkelk naujieną

Nuotraukos
Nuotraukos
Kelkite nuotraukas tiesiai iš kompiuterio arba spauskite pridėti nuotrauką/as
Nuorodos į audiovizualinę informaciją
Autorius