V obrovskom urýchľovači častíc v CERN-e vedci simulujú podmienky, aké panovali vo vesmíre ihneď po veľkom tresku, a pozorujú častice, o ktorých doposiaľ len tušili. Oveľa menšie časticové urýchľovače používajú aj vedci na Slovensku. Ing. Pavol Noga, PhD. z STU v nasledujúcom videu demonštruje, ako sa v nich zrážajú častice hmoty.
Elementárne častice hmoty sa v urýchľovačoch malých aj veľkých rozmerov buď vzájomne zrážajú v proti sebe nasmerovaných zväzkoch, alebo narážajú na terč. Vedci ich urýchľujú preto, aby mali pri zrážke dostatočne veľkú energiu, čiže takú, ktorá sa blíži rýchlosti svetla. Len tak sa totiž môžu „rozbiť“ a vytvoriť častice, ktoré sa bežne pozorovať nedajú. Vedcov zaujímajú, pretože ich pozorovaním sa čoraz viac dostávajú k podstate hmoty, vesmíru a tým pádom aj života.
Ing. Pavol Noga, PhD. z Ústavu výskumu progresívnych technológií Materiálovotechnologickej fakulty STU približuje, že pomocou urýchľovača častíc s kolegami riešia modifikácie, čiže obmeny materiálov, a materiály tiež analyzujú.
Aby ste si vedeli lepšie predstaviť ako taká zrážka častíc vyzerá, vedci z Materiálovotechnologickej fakulty STU pripravili jednoduchú pomôcku. Hračkárska pištoľ reprezentuje urýchľovač a drobné žlté guličky upevnené medzi dvoma stenami predstavujú atómy skúmaného materiálu.
Keď Pavol Noga medzi žlté guľôčky nastrieľa čierne guľôčky, uvidíte, že v mieste zrážok sa niektoré rozbijú. Vedec zjednodušene napodobňuje, čo sa deje aj v ozajstnom urýchľovači, vďaka čomu môžu vedci pozorovať stavebné prvky hmoty, na ktoré doposiaľ poukazovali len výpočty. Napríklad Higgsov bozón, ktorého existenciu v CERN-e potvrdili v júli roku 2012 a pre vysvetlenie vzniku hmoty bola kľúčová.
V jadrovom urýchľovači v CERN-e sa uskutočňujú zrážky častíc so silou 13 teraelektronvoltov (TeV). Momentálne sa CERN zameriava na skúmanie takzvanej temnej hmoty, ktorá je neviditeľná, pretože neodráža svetlo.
CERN je skratka pre Európsku organizáciu pre jadrový výskum, medzinárodnú organizáciu štátov so sídlom v Ženeve vo Švajčiarsku. Slovensko je členským štátom CERN-u od roku 1993 a v rámci Československa od 1. 1. 1992. Na výskumnom programe LHC sa zúčastňuje v dvoch experimentoch – ATLAS a ALICE. ATLAS je experiment primárne orientovaný na výskum zrážok protónov, ALICE bude skúmať prednostne zrážky ťažkých iónov pri vysokých energiách. Okrem týchto experimentov sa slovenskí vedci v CERN-e podieľali alebo podieľajú na ďalších menších experimentoch z oblasti tzv. fyziky vysokých energií a fyziky ťažkých iónov.
Text: Galina Lišháková
Video: Matej Pok
