70 godina CERN-a: Razbijanje čestica za čovječanstvo

Evropska organizacija za nuklearna istraživanja — poznatija kao CERN — predstavlja mjesto naučnih otkrića. Od 1954. godine, hiljade najboljih svjetskih naučnika i mladih umova okupljaju se u Švicarskoj kako bi istražili kako univerzum funkcioniše. Ove sedmice, 29. septembra, CERN će proslaviti 70. godišnjicu.

CERN je bio središte nekih od najvažnijih naučnih otkrića — od potvrde neuhvatljivog Higgsovog bozona 2012. godine do praktičnih inovacija poput izuma svjetske mreže (World Wide Web – WWW).

Veliki hadronski sudarač

CERN je možda najpoznatiji po svom ogromnom podzemnom akceleratoru čestica, poznatom kao Veliki hadronski sudarač (LHC) — 27 kilometara duga cijev izgrađena ispod švicarsko-francuske granice u blizini Ženeve. Naučnici ubrzavaju čestice u LHC-u od septembra 2008. godine.

LHC funkcioniše tako što šalje odvojene, visoko energizirane zrake čestica u suprotnim pravcima kroz 27 kilometara dugu vakuumsku cijev. Zraci čestica sastoje se od protona, a superprovodljivi elektromagneti usmjeravaju ih, uzrokujući sudare pri brzini bliskoj brzini svjetlosti.

Čestice su toliko male da je sudaranje nalik ispaljivanju dvije igle na udaljenosti od 10 kilometara, s preciznošću da se sudare. Kada se sudare, stvaraju energiju koja se koristi za stvaranje novih čestica.

LHC je jedan od jedanaest drugih akceleratora čestica smještenih u CERN-u. Istraživači ih koriste za unapređenje tehnologija, uključujući one koje utiču na naš svakodnevni život. Njihova istraživanja pomogla su u izradi snažnijih računara, mikročipova te poboljšanju tehnologije u zdravstvu, energetici i istraživanju svemira.

Proboj s Higgsovim bozonom 2012. godine

Na vrhu CERN-ove agende korištenjem LHC-a bila je ambicija da se pronađe Higgsov bozon. Higgsov bozon je vrsta čestice nazvane po nobelovcu, fizičaru Peteru Higgzu, koji je vjerovao da ta čestica stvara polje koje ispunjava cijeli univerzum i daje drugim česticama njihovu masu.

Godine 2012, nakon decenija istraživanja, naučnici u CERN-u konačno su našli dokaz Higgsove teorije — otkrili su Higgsov bozon. Ovo je bio kolosalan naučni proboj koji je otvorio novo polje istraživanja fizike čestica i pomogao u objašnjavanju zašto su se čestice grupisale tokom formiranja univerzuma.

CERN ne pokušava stvoriti crne rupe

Prije nego što je LHC uključen, postojale su zabrinutosti da bi sudaranje protona pri podsvjetlosnoj brzini moglo dovesti do stvaranja malih crnih rupa. Obično zamišljamo crne rupe koje nastaju kada masivne zvijezde implodiraju, ali neke teorije sugeriraju da se male, kvantne crne rupe mogu formirati sudarom čestica.

Ove male crne rupe nisu nalik onima koje usisavaju materiju u svemiru; postojale bi samo djelić sekunde i bile bi potpuno bezopasne. Zapravo, istraživači iz CERN-a voljeli bi da se stvori takva teoretska crna rupa, jer bi to pružilo priliku da vide kako gravitacija funkcioniše na kvantnom nivou.

Šta predstoji CERN-u?

Naučnici nisu završili s CERN-ovim LHC-om. Osim otkrića Higgsovog bozona, još uvijek postoje mnoga fundamentalna, neodgovorena pitanja o univerzumu.

Oni razvijaju akcelerator druge generacije, poznat kao LHC s visokom luminoznošću. Ova nadogradnja omogućit će povećanje broja sudara protona u LHC-u za najmanje pet puta. Taj „HL-LHC“ vjerovatno će biti operativan oko 2041. godine.

Naučnici planiraju provesti detaljna istraživanja Higgsovih bozona, stvarajući najmanje petnaest miliona tih čestica svake godine. Uz pomoć nadograđene tehnologije za stvaranje više čestica, CERN se nada da će naučiti više o Higgsovom bozonu i otkriti nove čestice koje nauci još nisu poznate.

Ovaj tekst je izvorno objavljen na engleskom jeziku

Pratite nas i na Facebooku, preko Twittera, na Youtubeu, kao i na Instagramu