Nové možnosti Velkého hadronového urychlovače v CERNu
Po dvou letech údržby byl v dubnu tohoto roku opět aktivován Velký hadronový urychlovač, nejmocnější “zbraň” fundamentální fyziky na světě. Jeho možnosti objevovat zatím neznámé zákony fyziky jsou nyní navíc větší než kdykoliv předtím. První protonové srážky nové série se v něm začnou odehrávat začátkem června.
Poměrně nenápadné, ale o to důležitější rozšíření tohoto urychlovače (Large Hadron Collider, LHC) spočívá ve vytvoření dokonale magneticky odstíněné komory v prostoru urychlovače. Její objem činí něco přes 4 metry kubické. Všude kolem nás totiž existují prakticky neustále nějaká rušivá magnetická pole o nezanedbatelné síle, která mohou negativně ovlivnit velmi citlivá měření, která se odehrávají uvnitř LHC. “Antimagnetický štít” však dokáže původem vnější nízkofrekvenční magnetická pole uvnitř komory zeslabit asi na miliontinu původní síly a snížit tak magnetický šum.
Uvnitř komory potom bude přítomno vůbec nejslabší rušivé magnetické pole v rámci celé sluneční soustavy a blízkého mezihvězdného prostoru, což umožní fyzikům zkoumat i jevy, které se nacházejí mimo rámec současné uznávané základní fyzikální teorie - tzv. standardního modelu elementárních částic. Tento model popisuje základní vlastnosti všech dnes známých elementárních částic, základních fyzikálních sil a všech vztahů mezi nimi. Jde vlastně v podstatě o dnešní “teorii téměř všeho”. Do této fyzikální skládačky zapadl i nedávný objev Higgsova bosonu, ke kterému došlo právě během nedávných pokusů na LHC. Standardní model má však mezery - například na základní úrovni dostatečně nevysvětluje gravitační sílu, asymetrii v množství hmoty a antihmoty při velkém třesku nebo chování částic a sil při extrémně vysokých energiích.
Magneticky odstíněná komora uvnitř LHC je dílem německých odborníků z Mnichovské technické univerzity. Obsahuje tři vrstvy silně magnetizovatelných materiálů na bázi niklo-železné slitiny a válcovitou vrstvu, obsahující 780 měděných tyčí. Díky přesnější kalibraci všech měření pak bude možno změřit velmi jemné detaily v oblasti fyzikálních jevů, které nám mohou pomoci v odhalení ještě hlubších, ale experimentálně méně zřejmých zákonitostí přírody. Jde třeba o prostorové rozdělení elektrického náboje uvnitř neutronů, ale také o nové “exotické” částice, například hypotetické elementární magnetické monopóly, supersymetrické částice nebo částice tzv. temné hmoty. Někteří odborníci od nadcházející série experimentů v LHC dokonce očekávají projevy přítomnosti dalších skrytých rozměrů našeho vesmíru, což je ovšem v současnosti ryze spekulativní teorie.
Po dvou letech odstávky budou urychlovací schopnosti LHC mnohem větší díky silnějším elektromagnetům. Částice v něm nyní budou moci dosahovat až o 60% větší energie než dříve.
Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, Phys.Org 3, Phys.Org 4, Phys.Org 5, Science Alert, Cryogenic society of America, Born Scientist, ScienceDaily 1, ScienceDaily 2, NBC News, Journal of Applied Physics
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
