Didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve atrastas Higso bozonas – pirminė visatos mikrodalelė – tėra siūlo galas, vedantis į kitus atradimus, sako Vilniaus universiteto komandos Europos branduolinių tyrimų organizacijoje vadovas prof. Juozas Vaitkus. Jo teigimu, šios dalelės atradimas buvo tik vienas iš uždavinių, keliamų hadronų greitintuvui, ir ne ką svarbesnis už kitus.
„Apie Higso bozoną fizikai daugiau linkę sakyti – tai nėra taškas, kuriuo pabaigiamas standartinio modelio vystymas, bet tai – siūlo galas, kurį patraukus, turėtų atsiverti kitas modelis. Dabar fizikai to siekia. Egzistuoja teoretikų jau sukonstruotas kitas, vadinamasis supersimetrinis modelis, kuriame įskaičiuotas daug didesnis dalelių kiekis ir kuris geriau paaiškina įvairių sąveikų – silpnosios, stipriosios ir elektromagnetinės – suvienodėjimą didelių energijų srityje“, – sako J. Vaitkus.
Pirmadienį po pertraukos Europos branduolinių tyrimų centre bus vėl paleistas Didysis hadronų greitintuvas. Fundamentaliausias ir svarbiausias paskutinio paleidimo pasiekimas – Higso bozono atradimas. Jis paaiškina, kodėl kūnai turi masę. Be šios dalelės nebūtų susidariusios planetos, atsiradusi gyvybė.
– Kodėl buvo užsidaręs dalelių greitintuvas?
– 2008 m. buvo norima išbandyti visą magnetų sistemą. Tada įvyko incidentas, kurio metu vienas elektrodas užsidegė. Kadangi buvo pradegintas supertakus helio vamzdelis, išsiveržęs skystas helis išjudino daug didžiojo hadronų greitintuvo elementų. Tada viskas buvo sustabdyta, ištyrinėta.
Buvo rasta, kad yra dar keli nekokybiški kontaktai. Sutvarkius vieną dalį (tiksliau, remontą reikėjo atlikti maždaug 1 km ilgio visos sistemos ruože), buvo nuspręsta, kad vis dėlto galima eksploatuoti šį Didįjį hadronų greitintuvą, tačiau nereikia viršyti tam tikros srovės, dalelių energijos, kuriai atsparūs visi turimi kontaktai.
Tuo metu buvo vykdyti tyrimai. Sistema labai sėkmingai dirbo. Tyrimų metu buvo atrastas Higso bozonas. Po šių darbų visa sistema buvo sustabdyta. Atliktas pilnas remontas. Dabar sistema atnaujinta [kad būtų galima – LRT.lt] artėti prie normalios darbinės būsenos.
– Minėjote, kad dalelių greitintuvas, nepaisant įvairių gedimų, atrodo, įvykdė savo svarbiausią užduotį – 2012 m. pagaliau atrado Higso bozoną, ir mokslininkai atšventė vadinamą higsteriją. Kas laukia dabar?
– Buvo iškelti trys pagrindiniai uždaviniai. Jokiu būdu negalima sakyti, kad vienas – kažkuo svarbesnis už kitą. Ar atsakyti į klausimą, kodėl egzistuoja gravitacija, yra reikšmingiau negu atsakyti, kodėl mes visi sudaryti iš medžiagos, o nėra antimedžiagos?
Trečias [dalelių greitintuvui keliamas – LRT.lt] uždavinys, įdomus tiems, kas tyrinėja visatos istoriją – iš kokios medžiagos buvo sudaryta visata tuo metu, kai prasidėjo Didysis sprogimas prieš daugiau kaip 13 mlrd. metų. Dviem eksperimentams, ATLAS ir CMS, tiesą sakant, pirmasis keliamas uždavinys buvo Higso bozono atradimas. Dabar jie gilinsis toliau. Dar reikia nustatyti ir kitus Higso bozono parametrus. Todėl tas darbas nėra baigtas.
Kartu didelis dėmesys bus skirtas ieškoti kitų dalelių, kurios galbūt ir sąlygoja astronomų atrastą tamsiąją medžiagą. Astronomai yra nustatę, kad galaktikos ir galaktikų telkiniai sveria daug daugiau negu juose esančios dujos ir žvaigždės. Kadangi dabar energija bus daug didesnė, tikimasi, kad pavyks atrasti tas naujas daleles, kurios paaiškintų, iš ko galima būti sudaryta tamsioji medžiaga.
– Mokslininkai yra sutarę dėl vadinamojo standartinio visatos modelio. Jame surašytos mikrodalelės, kurios galėtų sudaryti visatą. Buvo tik spėjama, kad kai kurios dalelės egzistuoja. Jos buvo atrastos pamažu. Neseniai atėjo ir Higso bozono eilė. Ar tai buvo paskutinė dalelė, ar dar yra nežinomųjų dalelių standartinio modelio mozaikoje? Ar dalelių greitintuvo tyrimai galėtų taip pat atskleisti dar daugiau dalelių?
– Standartinis modelis nėra visatos modelis. Tai – standartinis modelis, kuris aprašo vadinamąsias elementariąsias daleles. Šiuo metu jos žinomos pasaulyje, visos atrastos. Jų yra trys šeimos – trijų rūšių elektronai, trijų rūšių neutrinai ir taip pat trijų kartų kvarkai. Pagal tą sistemą, viskas yra gerai. Tik kilo klausimas, kodėl dalelių, sudarančių visą šį standartinį modelį, masės yra skirtingos. Šiam modeliui ir trūko Higso bozono, kuris paaiškina, kodėl dalelių masės skirtingos.
Apie Higso bozoną fizikai daugiau linkę sakyti – tai nėra taškas, kuriuo pabaigiamas standartinio modelio vystymas, bet tai – siūlo galas, kurį patraukus turėtų atsiverti kitas modelis. Dabar fizikai to siekia. Egzistuoja teoretikų jau sukonstruotas kitas, vadinamas, supersimetrinis modelis, kuriame įskaičiuotas daug didesnis dalelių kiekis ir kuris geriau paaiškina įvairių sąveikų – silpnosios, stipriosios ir elektromagnetinės – suvienodėjimą didelių energijų srityje. [...] Kaip tik supersimetrinio modelio dalelės gali būti kandidatėmis į tamsiosios medžiagos sandarą.
– Kiek metų, Jūsų manymu, dalelių greitintuvas dar dirbs ir kiek darbo turės?
– Šis dalelių greitintuvas pilna jėga, reikia manyti, dar turėtų dirbti bent 20 metų. Taip sakau todėl, kad teko dalyvauti diskusijoje, kurioje buvo kalbama, kuria kryptimi reikia tobulinti Didįjį hadronų greitintuvą, kurios jo vietos silpnos ir kokius parametrus norima pasiekti ateityje.
Kadangi buvo kalbama, kad jo patobulinimas turėtų būti vykdomas šio amžiaus ketvirto dešimtmečio pradžioje, tai tokiu atveju lengva paskaičiuoti, kad žiūrima dar gana optimistiškai – dirbti su tuo prietaisu bus galima 20 metų. Greta kuriami projektai ir svarstoma, kaip padaryti dar didesnius ar specializuotus greitintuvus, kurie padėtų spręsti iškylančias problemas, besiaiškinant didelių energijų fizikos uždavinius su šiuo didžiuoju hadronų greitintuvu.
Artūras Matusas, Alvyda Bajarūnaitė, LRT Radijo laida „Ryto garsai“
