Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Zápisky z CERNu - díl čtvrtý

O svém pobytu ve známé evropské organizaci pro nukleární výzkum informuje deník Rostislava Halaše.

Den šestnáctý -- pondělí 16. července
Tak jsem se těšil, že si dnes v pondělí odpočinu neboť nebude moc o čem psát. Můžu vám říci, že teď večer stojím před problémem jak vše co se dnes událo zapsat tak stručně, abych tu nemusel sedět až do rána. Takže po pořádku.

Ilustrační foto...Přivstal jsem si abych už o půl sedmé stihl popsat svůj včerejší výlet. Před devátou jsem naštěstí vše dokončil, abych stihl další kolo přednášek. Všechny mě totiž velice zajímají a byl bych nerad, aby mně unikla nějaká informace.

První přednášku pronesl Antonio Pich (Universita Valencia) na téma Standard Model -- je to zatím nejlepší fyzikální teorie elementárních částic, která se nyní ověřuje v praxi. Dnes to byly základy, zítra určitě přituhne. Nebudu vás zahrnovat podrobnostmi (zájemce odkazuji na záznam), ale pár zajímavostí (jsou nejen z této přednášky, ale i z předešlých).

Tak tedy ve světě elementárních částic se můžete setkat s částicí zvanou neutrino. Respektive jsou tři, ale to teď není podstatné, takže budu mluvit obecně o neutrinu. Tedy neutrino (nepleťte si ji s neutronem), jak již název napovídá, je elektricky neutrální a téměř nic neváží. Jeho hmotnost byla změřena pouze před několika měsíci a je proti ostatním částicím velice malá. Díky těmto vlastnostem je schopno neutrino proniknout přes libovolný materiál a téměř libovolné tloušťky. Neutrina k nám přicházejí z vesmíru, jisté množství jich pochází z radioaktivního rozpadu, ale většina z nich se k nám dostává ze Slunce. Představte si, že za jednu sekundu projde vaším tělem 1014 (to je sto tisíc miliard) těchto neutrin. To není zrovna dobrý pocit! Dobrá, řeknete si, schovám se pod deštník. Ale to vám nepomůže, dokonce ani když zalezete do té nejhlubší jeskyně. Dokonce ani v noci, kdy se nacházíte na odvrácené straně od Slunce, nejste před neutriny ochráněni. Ta totiž proletí zeměkoulí jako kdyby jim v cestě nestálo nic. Kdybyste chtěli se alespoň trošku ochránit, museli byste mít pancíř několik světelných let tlustý. O to horší je neutrina detekovat, když na látku téměř nepůsobí. Ale i to fyzikové vyřešili. A teď si představte, že se tady chystá experiment, kdy budou odsud z CERNu vysílat podzemím bez kopání jakéhokoliv tunelu svazek neutrin do italského vědeckého střediska Grand Sasso. Tam je budou detekovat. O neutrinech by se dalo psát ještě dlouho, ale možná až příště.

Ilustrační foto...Hned další přednáškou pokračoval Oliver Bruning a to o urychlovačích. Tam mě zaujala historická poznámka, že první postavený kruhový urychlovač se vešel do dlaně, Cyklotron již měl rozměr kolem jednoho metru. No a ten současný -- obvod 27 km.

Po krátké přestávce před polednem se zabývala Clara Gaspar "Triger and Data Acqusition" týkající se sběrem a zpracováním dat. Zajímavosti až zítra.

Nejvýznamnější událost přišla kolem jedné hodiny po poledni, kdy jsem čekal spolu s některými dalšími účastníky u vjezdu B na Francois Mirevala chystaje se navštívit jeho školu zde v Ženevě. Velice mě to zajímalo, ale..

Vzápětí přiběhl Dieter Barteneck (BRD), že zrovna před chvílí dostal email, že máme čekat ve tři hodiny u supermarketu LeClerk. A ptáte-li se na koho, tak na vysvětlení se musím vrátit několik dnů zpět. Nás všechny účastníky samozřejmě nesmírně zajímalo navštívit onen pověstný tunel a prostory, kde dochází ke kolizím a kde jsou ty obrovské detektory. Bylo nám ale řečeno, že tunel je ve výstavbě a kromě personálu tam nikdo nemá přístup. Mě ale při přednášce Christiana Jorama o detektorech napadlo, že bychom se mohli zeptat jeho, neboť byl na experimentech zde probíhajících přímo zainteresován.

On souhlasil a sdělil, že datum a čas upřesní emailem. Ta zpráva byla tak rychlá a nečekaná, že v tu dobu nebylo možno zorganizovat nikoho jiného než Thona Versteegha (Holandsko) s autem a dále jeli Dieter Barteneck (BRD), Siegelinde Ubermasser (Rakousko), Josef Benuska (Slovensko) a já. Nebudu vám popisovat další bloudění, ale po půl hodině jsme se ocitli 100 metrů pod zemí v obrovské betonové jeskyni. Prohlédli jsme si detektor z minulého LEP experimentu. Pro budoucí experiment LHC je nepoužitelný a tak vymysleli, že zůstane dole jako muzeální kousek a budou tam vodit návštěvy. Od ostatních prostor bude oddělen dva metry tlustou zdí. Christian nám podrobně vysvětlil celou konstrukci detektoru a poté nás zavedl do onoho pověstného tunelu. Na zopakování -- má obvod 27 km. Když jsme zrovna vcházeli, přijížděli nějací dělníci zevnitř na speciálních vozítcích. V tu chvíli jsem si připadal jako bych byl přímo v dějišti románu Julese Verna nebo Karla Čapka. Tunel je v současné době prázdný a brzy se započne s navážením technologií. Takovéto prostředí se mi událo nejvhodnější pro poděkování za takovou zajímavou exkurzi, která je umožněna jen málokomu a předal jsem mu již několikrát zmiňované CD mých studentů. Vše mám natočeno kamerou a Christian ještě poslal studentům vzkaz a poděkování za neočekávaný dárek.

Mám ještě v paměti mnoho postřehů z tohoto neobvyklého pracoviště, ale nechci již dále zvětšovat obsah těchto stránek. Takže pro zájemce: videozáznam je ke shlédnutí, budete-li mít dotazy, napište email a já je na některé stránce zodpovím (nebo se na odpověď zeptám).

Den sedmnáctý -- úterý 17. července
Musím vám říci, že čas tady v Cernu přímo pádí. Potřeboval bych, aby den měl alespoň třicet, nebo raději padesát hodin. Naplánováno je tolik akcí, že není čas ani pojíst. Situace už došla tak daleko, že by například dnes bylo nutno se alespoň rozdvojit, abychom stihli všechno zajímavé. Rovněž energie už moc nezbývá, ale všichni se tady snažíme nasbírat, co nejvíce zkušeností a materiálů, abychom je potom mohli doma v klidu roztřídit a předat ostatním kolegům, studentům a dalším lidem.

Ilustrační foto...A pokud jde o tu energii, tak příroda ji je schopna poskytnout jaksi na dluh mimo platnost zákona zachování energie. Musíte to ale provést velmi rychle. Čím rychleji si energii vezmete, tím větší díl jí jste schopni zdarma dostat. Alespoň to praví tzv. Heisenbergovy relace neurčitosti. To jsme skutečně viděli na vlastní oči při prohlížení obrázků z bublinové komory nebo z detektoru. Částice si totiž při některých reakcích půjčí jakoby na dluh energii. Nebojte se, zákon zachování energie skutečně platí, ale až v časových intervalech delších než udávají ony relace neurčitosti.

Takže abych něco nezmeškal, vydal jsem se po snídani na přednášku A. Piche -- Standard Model. Přednáška je skutečně velmi pečlivě připravená a byla pochopitelná. Hned na začátku podal představu o kvarkovém složení mezonů a baryonů.

Existuje velmi zajímavá a krásná teorie kvarků, která je založena na symetrických vlastnostech jistých matematických objektů zvaných grupy. Ty lze znázornit velmi pěknými geometrickými obrazci (až někdy příště). Zavedení těchto grup pomohlo fyzikům udělat si pořádek ve změti několika desítek druhů částic. Přitom Antonio položil otázku, zda kvarky nejsou jen matematickými objekty a zda skutečně existují.

Zajímavé je, že ony nejmenší částice hmoty, které zníme, kvarky, existují pouze pohromadě (ve dvojicích a trojicích) a nelze je spatřit odděleně. To proto, že jsou velmi těžké a jsou vázány velkou silou. V okamžiku, kdy je začnete od sebe vzdalovat, jako byste napínali nějaký pružný pásek, který se jen velmi málo protahuje a po překonání určité síly praskne a rozletí se na desítky částí. Těm skupinám částí se říká JETy -- jsou to trsy několika desítek částic. Skutečně, tyto jety jsme viděli na obrázcích z detektoru. Kvark je schopen existovat samostatně jen tak krátkou dobu, že za dobu svého života proletí dráhu menší než je poloměr atomu. Proto nemůžeme samotné kvarky vidět. Jejich důkazem jsou pouze ty zmiňované jety. Spoustu dalších zajímavých vlastností kvarků jsem se dozvěděl, ale není zde na ně místo. Odkazuji vás na záznam přednášky.

Hned poté následovalo pokračování přednášky Olovera Brunela o urychlovačích. Protože jsem některé postřehy již popsal, napíši vám raději některé zajímavosti, které přednesla Clara Gaspar. Mluvila o sběru a vyhodnocování dat z experimentů Při návštěvě experimentu Delfi včera jsme na vlastní oči viděli ty kilometry kabelů, které sbírají informace z každého kousíčku detektoru, aby ani jediná částice neunikla nepozorována.

Tak tedy pro znalce: (LEP -- nedávno skončený experiment, LHC -- experiment připravovaný ke spuštění od roku 2005)

  L E P LHC
Počet elektronických kanálů 10 000 1 000 000
Rychlost toku surových dat 100 GB/s 1 000 TB/s
Doba mezi následujíími kolizemi 22 mikrosekund 25 nanosekund
Předzpracovaná data k uložení 1 MB/s 100 MB/s

Ke zpracování signálů v blízkosti detektoru se používají většinou speciálně vyvíjené součástky, které musí splňovat náročná kriteria. O elektronických součástkách a mikroprocesorech tady v CERNu až zase příště.

Po takto vyčerpávající túře jsem měl co dělat, abych pojedl a uvařil si kafe, neboť už na druhou hodinu odpolední byla plánována pro mě velice zajímavá přednáška -- Lucio Rossi (University of Milan) na téma Superconductivity -- supravodivost. Přednáška totiž souvisí se stejně nazvaným tématem mého semináře a chtěl jsem si tak rozšířit svoje znalosti v tomto oboru. Hned na začátku však musím poznamenat, že když se objeví na seznamu přednášejících italské jméno, dostáváme tady všichni závratě, neboť Italové vesměs montují tu italštinu, kde se dá. A že tady těch Italů v CERNu je! Moje obavy však byly záhy rozptýleny, neboť Lucio začal velice pěknou angličtinou a i tempo bylo vyhovující. Musím vám však říci, že po deseti minutách se dostal do takového varu, že se jeho výkon stal srovnatelný s kulometnou palbou legendárního slovenského sportovního komentátora Gabo Zelenaye v okamžiku, kdy právě padá branka. Lucio však střílel jeden gól za druhým, takže měl během krátké chvíle branku plnou. Po dalších pěti minutách se mi zdálo, že konce vět jsou již vyloženě italské. Možná nebyly, ale výslovnost taková byla určitě. Tímto tempem mluvil minimálně půlhodinu naštěstí o skutečnostech, které znám a někdy i vyučuji, takže jsem si ty nepostřehnuté poloviny vět vždy domyslel. Při tom svém výkladu používal ukazovátko a zacházel s ním velice obratně. Sledovat ho znamenalo pro posluchače rovněž jistý druh fyzické námahy, neboť jeho pohyby byly hbité a razantní. Inu Ital.

Ilustrační foto...Člověk si zvykne na vše, takže za půl hodiny jsem se aklimatizoval a až na některé italské detaily jsem celkem rozuměl. To už se mluvilo o některých zajímavých vlastnostech a aplikacích. Přednáška byla pro mě vynikající a v diskuzi jsem si ujasnil ještě některé zásadní věci ale i detaily týkající se vysokoteplotní supravodivosti. Zajímavou informací pro vás může být, že přijatelná teorie vysokoteplotní supravodivosti zatím neexistuje. Takže máte nad čím přemýšlet -- je to na Nobelovu cenu. Dále jsem zjistil, že některé články o supravodivosti dosažené při teplotě blízké bodu mrazu vody nebo dokonce pokojové teplotě jsou zcela mimo vědecký důkaz. Inu, nevěřte všemu, co se píše a ostatně i všemu co jsem napsal v posledních dnech já, neboť jsem ty články šil jehlou rozžhavenou do červena. Naštěstí mi první korekturu provedla zde přítomná Jitka Houfková a tak pozpátku některé gramatické chyby, přepisy, ale i věcné chyby opravuji.

Zásadní korekturu provedu až po návratu domů. I tak vězte, že to vše je jen jeden z pohledů na dění zde v CERNu.

Ta dvouhodinová přednáška byla skutečně vyčerpávající, ale na nějaký odpočinek čas není. Hned v zápětí jsme absolvovali ještě přednášku jistého řeckého vědce (jméno mi uniklo), který podal informaci o experimentu ČÁST. Je to jistá mnohem lacinější alternativa k drahým urychlovačům spočívající ve sledování rychlých částic přicházejících k nám ze Slunce.

Měl jsem dnes ještě plánováno několik dalších zajímavých akcí, ale ty jsem odložil raději na zítra.

Den osmnáctý -- středa 18. července
Tak po dnešku mně stačí shlédnout už jen "první tři minuty po velkém třesku" a můžu říci, že jsem viděl celý vesmír. Neboť co dnes se všechno semlelo, to se již zítra nebo později zopakovat nemůže.

Ilustrační foto...Začnu chronologicky a zrovna tou nejdůležitější událostí. Tak tedy včera večer jsme všichni účastníci dostali od Grona Jonese e-mail s ohromující zprávou, že dnes o půl deváté ráno se můžeme v Cafeterii setkat s nositelem Nobelovy ceny za fyziku panem Jackem Steinbergerem. Můžu vám říci, že jsem této zprávě až tak moc nevěřil a ostatně i jiní účastníci čekající na dohodnutém místě vyjádřili podezření, že je to Gronův vysoce efektivní způsob, jak dostat všechny tak brzo dohromady. Deset minut čekání jen podpořilo tuto domněnku. Vzápětí se ale Gron objevil skutečně s Jackem Steinbergerem.

Jack hned v první chvíli ustrnul, a se slovy, že tak mnoho lidí nečekal usedl na židli.

Na tomto místě bych rád podal informaci o tomto zajímavém člověku. Tak tedy tento pán se narodil v roce 1921, tedy v tomto roce slaví osmdesáté narozeniny. Můžu vám říci, že na tento věk vůbec nevypadá a s jistotou by jste mu odhadovali kolem šedesáti. Jeho pohyby i myšlení jsou stále brilantní. Nebudu popisovat jeho život, jeho autobiografii si můžete přečíst na http://www.nobel.se/. Jack je jedním ze tří nositelů Nobelovy ceny udělené v roce 1988 za jejich objev částice zvané mionové neutrino. Zajímavé je, že tento objev učinili v letech 1961-1962. Jejich experiment byl prvním experimentem využívající neutrinový svazek. Dvacet sedm let museli tito fyzikové čekat, než byla jejich práce v roce 1988 oceněna Nobelovou cenou.

A Jack k tomu říká, že chcete-li dostat Nobelovu cenu, tak nejen že musíte udělat objev, ale také musíte mít dostatečně dlouhý život (http://www.pvv.ntnu.no/).

Jack se rozpovídal o svém objevu a nebylo to žádné obecné povídání pro veřejnost, ale byl to odborný výklad jeho práce. Velkou část času věnoval symetriím a tak jsme se dověděli, že jejich práce znamenala první objev narušení. CP symetrie (vzpomeňte si na jednu z mých prvních stran: C-náboj, P-parita). Naštěstí to fyzikové zachránili tzv. CPT symetrií (T-čas). Samozřejmě, že padla otázka, co bude, když se zjistí, že i CPT symetrie může být narušena. Tuto možnost Jack nepředpokládá, neboť neexistuje alternativní teorie a vše nasvědčuje platnosti CPT symetrie. Při tomto výkladu se Jack neustále vyptával, zdali ještě sledujeme (zda jsme tak říkajíc v obraze, nebo jak se dnes říká on-line). Zajímavou otázku položil Wim Peters a to, jak si jack myslí, že bychom měli učit kvantovou fyziku na středních školách. Jack odvětil, že dobré je sledovat populární knihy z této oblasti a zmínil Weinbergovy "První tři minuty po velkém třesku". Debatovalo by se ještě déle, ale v půl desáté nás čekala další zajímavá akce. Proto následovalo společné foto.

Poté jsem se rozhodl, že by bylo vhodné Jackovi předat ono již několikrát zmiňované CD mých studentů. Kolik studentů má takovou příležitost aby předali výsledek své práce tak významné osobě? Studentům jsem již v Prostějově slíbil, že se o to pokusím, pokud vůbec nějakého nositele Nobelovy ceny v CERNu uvidím. Sám jsem v to nedoufal.

A ta situace nastala. Předal jsem ho s náležitým okomentováním. Jack se ještě jednou ujistil, že je to práce studentů a zeptal se, odkud jsou. Když jsem řekl, že z České republiky, zeptal se s lítostí v tváři, jestli je to v češtině. Když jsem ho ujistil, že je celé v angličtině, podivoval se, zdali je to možné, aby studenti něčeho tak těžkého byli schopni. Znovu jsem ho ujisti, že ano, a bylo vidět, že si takového daru skutečně velmi váží a velmi za něj děkoval. Kromě těchto fotografií je vše též natočeno kamerou, takže studenti, až přijedu, máte se na co těšit.

Ilustrační foto...Bohužel už nebylo možno s Jackem dále mluvit. Již tak jsme měli zpoždění, neboť naplánována byla exkurze do provozů, kde se testují supravodivé materiály a konstruují supravodivé magnety. A najít tyto provozy v tomto velice rozsáhlém komplexu byl další problém. Naštěstí se to povedlo a my měli možnost vidět výsledky nejnovějších vědeckých výzkumů v praxi. Dovolím si tvrdit, že nikde na světě není technika na takové úrovni jako tady. Tady totiž technika sleduje bezprostředně bez jakéhokoliv zpoždění nejnovější fyzikální ideje. A tak vám řeknu, že jsem stál nad nádobou 3000 litrů tekutého helia o teplotě menší než 4 K (čtyři kelviny, tj menší než -269 stupňů celsia). A k čemu ta nádoba? V ní se totiž chladí a zkouší supravodivé materiály, tj. materiály, jejichž elektrický odpor je téměř nulový. Tedy to jsem si vždycky myslel, že téměř, i když teorie říká že přímo nulový. Víte, jak to je s praxí v porovnání s teorií! Ale tady jsem se na vlastní oči přesvědčil, že ten odpor je skutečně přesně nulový a ne nějaký velmi malý. Skutečně jsem viděl měřící protokoly, které ukazují hodnoty pod rozsahem rozlišitelnosti měřících přístrojů. A to vemte jed na to, že ty přístroje jsou nejcitlivější, jaké vůbec mohou technici mít k dispozici. A kdybych vám chtěl vyprávět tu story o technických parametrech, tak by odborníci technici nestačili valit oči. Takže zájemcům rád poskytnu podrobnější informace. Á propos, kus toho supravodivého materiálu vezu s sebou do Prostějova.

Ještě jsem si nestačil vše pořádně uspořádat v hlavě a už jsme byli ve velké hale, kde se montují supravodivé magnety. To je rovněž symfonie na technické téma dovedená do nejmenších podrobností. A to si ještě představte, že nás provázel Lucio Rossi (o tom jsem vám psal včera). Je totiž vedoucím celého oddělení zabývajícího supravodivostí a supravodivými elektromagnety. Jeho velice temperamentní povaha se mně nakonec zalíbila, neboť jsem stejně zapálený do této techniky. A tak jsem si s ním na zítra na devět hodin ráno sjednal schůzku v jeho kanceláři. Pokud bude zajímavá, napíšu vám. Pokud se nebudu chytat, tak raději pomlčím.

Když jsem po jedenácté dopoledne došel na Barrack, zjistil jsem, že ve hře je okamžitě další přednáška na zajímavé téma. Ta přednáška byla vyprovokována otázkou syna Francoise Mirevala v Cafeterii: Tati, jak můžu vyrobit neutron? Francois na ni nedovedl bezprostředně odpovědět a ani vedle sedící Mick Storr si nevěděl hned rady. Jak jednoduchá otázka a jak těžké na ni odpovědět! Naštěstí uviděl nedaleko sedícího Nielse Double, který je tady v CERNu již dlouhou dobu a výrobou částic se profesionálně zabývá, neboť je vedoucím této divize. No a Niels jim to vysvětlil tak srozumitelně, že Micka napadlo, aby tuto přednášku zopakoval na vyšší úrovni.

Takže jsme se dozvěděli, jak se vyrábějí neutrony, mezony, neutrina, pajony (mezony pí), kaony a jiné rozmanité druhy částic s vlastnostmi přesně podle přání teoretických fyziků.

O terminologii tady bych mohl vyprávět též nejednu story, ale až příště. Přednáška skončila před jednou odpolední a než jsem si vyřídil nejnutnější poštu, zjistil jsem, že na oběd mám tak maximálně deset minut. Zvládl jsem to.

Na tři čtvrti na dvě totiž byla domluvena návštěva pracoviště CMS.Je to jeden z bodů na obvodu tunelu, kde bude umístěn další detektor. Leží asi 15 km na protější straně od Barracs, takže doprava autem je nezbytná. Naštěstí jich tady máme dostatek, takže jsme mohli vyjet. Ne však daleko, neboť nám Antonella zapomněla říci, že si máme vzít pasy, protože CMS je na francouzské straně. Po příjezdu byl patrný čilý stavební ruch, neboť stavbaři právě hloubí přístupovou šachtu. je 100 m hluboká a její průměr je větší než 20 m. A proč tak veliká díra do Země? Protože tam do podzemí musí dostat smontovaný detektor tak velkých rozměrů. Tento detektor se právě montuje v obrovské hale hned vedle šachty. Tak velké zařízení je exemplářem, kterého jiného na světě není. Odráží úplně nejnovější poznatky z konstrukce technických zařízení. Představte si, že při rozměrech průměr 15 m, délka 22 m, hmotnost 14500 tun musí být dodrženy vzdálenosti na zlomek milimetru.

Podrobnosti o projektu CMS najdete na: http://cms-tk-opto.web.cern.ch/ Dál to již nemohu pro pokročilost času dopsat (neboť je 19.7. 00:30 hod.) .

Rostislav Halaš

| Zdroj: Deník Rostislava Halaše, v aktuálním, průběžně doplňovaném vydání, najdete na adrese http://teachers.web.cern.ch/teachers/visit/halas/ IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Astronomická soutěž
Ilustrační foto...
STS-122: Atlantis – předstartovní zpravodajstv
Ilustrační foto...
Instantní pozorovatelna 4
Ilustrační foto...
Jak se rodí hvězdy?
Ilustrační foto...
Kdo nás ochrání před nebezpečím z vesmíru?
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691