Hiigeleksperiment pani teadlased juubeldama

Eile pidulikult käima lükatud füüsikaeksperiment LHC toob eeldatavalt revolutsiooni nii meie arusaamisse elementaarosakestest ja Universumi tekkest kui paneb aluse uue põlvkonna internetile.

Kui maailma kõmupress küttis seoses suure tuumaosakeste põrgutiga (Large Hadron Collider, LHC) üles eeskätt musta augu või muu maailmahävitusliku teguri tekkimise võimalust, siis eile poleks ühegi teooria kohaselt saanudki midagi sellist esineda. Seade hakkab tuuma­osakesi (prootoneid) põrgutama mõne nädala pärast ja sedagi esialgu energiatel, mis pole midagi enneolematut.

«Seal see on,» tõdes eile kell 11.36 Eesti aja järgi projektijuht Lyn Evans, nähes arvutiekraanil vilkumas paari valget täppi. Need tähendasid, et esimene kimp prootoneid on teinud täistiiru LHC 27 kilomeetri pikkuses ringtunnelis, mis on kaevatud 100 meetri sügavusele Šveitsi ja Prantsusmaa piiri alla.

Test kinnitas, et vähemalt kellaosuti liikumise suunas liiguvad prootonid tõrgeteta ning ülijuhtivuse saavutamiseks pea absoluutse nullini külmutatud magnetid juhivad neid täpselt nii nagu ette nähtud. Ees ootab veel samasugune test, mis saadab prootonikimbu teele vastupäeva.

«Alustasime tagasihoidlikult,» kirjeldas esimest katsetust LHC eksperimenti juhtiva Euroopa Tuumauuringute Keskuse (CERN) pressiesindaja James Gillies.

«Hea tulemus on siis, kui saame ka teises suunas kimbu saadetud, sest kui mõlemat pidi on ring peale tehtud, võib olla kindel, et miski ei hakka pidu segama.»

Kümneid miljardeid kroone maksma läinud keerukat aparatuuri viiakse täisvõimsuseni tasapisi. Umbes aasta pärast vuhisevad prootonid tunnelis juba kiirusel, mis jääb valguse omast maha vaid murdosa võrra. Detektori juures põrkuvad vastassuundades liikuvad prootonikimbud seitse korda suurematel energiatel, kui varasemad kiirendid seda suutsid.

Füüsikute hinnangul loob sellisel kiirusel toimuv kokkupõrge üheks lühikeseks silmapilguks tingimused, mis meenutavad hetke miljardik sekundit pärast Suurt Pauku ehk Universumi sündi. Neis oludes võivad tekkida elementaarosakesed, mida varasemad eksperimendid pole suutnud esile kutsuda.

Enim kõneldud neist on

Higgsi boson, mida ennustab osakeste standardmudel – hetkel tunnustatuim teooria mikrouniversumi ülesehituse kohta. Teooria kohaselt kõigile teistele osakestele massi andev Higgsi boson on ainus, mis standardmudeli poolt ennustatutest on veel avastamata.

«Meie praeguse arusaama kohaselt peaks [LHC kokkupõrgete energia] olema piisav Higgsi osakese avastamiseks,» rääkis tuntud Briti astrofüüsik Stephen Hawking, kes panustab siiski sellele, et hüpoteetiline boson jääbki tabamatuks.

«Minu meelest on palju põnevam, kui me Higgsi ei leia,» vahendas tema sõnu uudisteagentuur AFP. «See näitab, et midagi on [meie arusaamises] viltu ja peame uuesti mõtlema hakkama.»

Meie laste või lastelaste füüsikaõpikutesse peaks jõudma nii mõndagi LHC eksperimendiga avastatut või mõistetut, ent teadlased on isegi põnevil, mida katsetused päevavalgele toovad. Muu hulgas oodatakse viiteid stringiteooria ennustatud supersümmeetrilistele osakestele või siis tumeda aine ning antiaine olemusele, ent kõik varasemad suureksperimendid on pakkunud ka täiesti uudseid avastusi.

Et nende seas pole midagi maailmalõppu kaasa toovat, nagu on väitnud maailma avalikkuses tiirelnud hirmujutud, selles on teadlased aga kindlad. Mitmed põhjalikud riskianalüüsid ja teaduslikud hinnangud on maailma neelava musta augu tekke jm sarnased stsenaariumid välistanud ja lubavad CERNi pressiesindajal Gilliesil teema kokku võtta järgmiselt: «Nonsenss.»

Rahvusvahelises koostöös valminud eksperimendi juures on osalised ka Eesti füüsikud, Martti Raidali juhitav töörühm Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudist (KBFI).

Eesti on eksperimendis kaasa löömisest saanud juba esimest reaalset ning tavainimesele tuntavat tulu.

Kuna eksperiment toodab tohutu hulga infot, on selle jaotamise tarbeks välja töötatud uudne internetilahendus, nn võretehnoloogia. Selle üks osa on ka KBFIs paiknev Eesti võimsaim arvuti ning et tagada LHCst tuleva info tõrgeteta kohalejõudmine, on oluliselt suurendatud Eesti ja Lääne-Euroopa vahelise võrguühenduse võimsust.