Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Abicko  > archiv  > 2001  > leden  > obsah

Bude se v CERN soutěžit o Nobelovu cenu?

Obrázek k článku Obrázek k článku Obrázek k článku Obrázek k článku Obrázek k článku 

Každoročně, letos již po 99té, posuzoval Nobelův výbor nejvýznamnější objevy ve fyzice, chemii, fyziologii nebo lékařství. Vždy do 1. února shromažďuje nominované vědecké práce, jejichž výsledky procházejí posuzováním odborníků dle přesně stanovených pravidel. Podíváme-li se na přehled nositelů Nobelovy ceny např. ve fyzice za posledních 20 let, zjistíme, že pouze 4krát byl oceněn jediný vědec. Ve zbylých případech se o ni museli podělit dva nebo tři laureáti. Už z těchto jednoduchých výčtů lze usoudit, že se o Nobelovu cenu může také soupeřit. A stejně jako ve sportu může i ve vědě konkurence motivovat \"k vyšším výkonům\".

V CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), Evropské laboratoři fyziky částic na francouzsko-švýcarské hranici, se pyšní šesti nositeli Nobelovy ceny za fyziku, kteří pracovali právě zde. Nutno podotknout, že s CERN spolupracuje více než polovina všech subjaderných fyziků, to je téměř 8000 vědců z 500 univerzit a výzkumných institucí osmdesáti zemí světa. Připomeňme, že Česká republika se stala jednou z členských zemí této unikátní laboratoře od 1. 7. 1993, jako ČSFR od 1. 1. 1992. Politickým garantem spolupráce ČR s CERN je MZV ČR, které v rámci svého rozpočtu platí členský příspěvek, jenž v roce 2000 činil 4,25 mil. CHF. Odborným gestorem je Ministerstvo průmyslu a obchodu, jehož ministr byl rozhodnutím vlády ČR pověřen ustanovit Výbor pro spolupráci ČR s CERN. Členy tohoto Výboru jsou kromě představitelů zainteresovaných centrálních úřadů zástupci základních spolupracujících institucí s CERN, tj. vysokých škol a ústavů Akademie věd ČR. Předsedou výboru je prof. Ing. Jiří Niederle, DrSc., z Fyzikálního ústavu AV ČR, který odpovídá na následující otázky.

V roce 1999 získala Nobelovu cenu za fyziku dvojice nizozemských badatelů Gerardus t´Hooft a Martinus J. G. Veltman, kteří vytvořili matematický základ pro teorii, jíž se říká Standardní model interakcí elementárních částí hmoty. Jejich matematické postupy byly například využity při výpočtu hmotnosti částice nazývané top kvark. Souvisí však také s dalšími částicemi, které předpovídá Standardní model, a sice s Higgsovými bosony. V čem spočívá význam Higgsova bosonu při zkoumání struktury mikrosvěta?

Předpovědi Standardního modelu souhlasí vynikajícím způsobem s experimentem, ale přesto je zřejmé, že tento model má ještě daleko k dokonalosti a úplnosti. Standardní model např. ponechává nezodpovězenou principiální otázku: co je původem hmotností částic a jaké jsou konkrétní předpovědi velikosti hmotností různých částic. Standardní model však předpokládá existenci tzv. Higgsova mechanismu - mechanismu, pomocí něhož částice získávají hmotnost, tím, že interagují s Higgsovým polem, které je všude přítomno. Přitom, čím silněji interagují s tímto polem, tím větší mají hmotnost. Experimentálně však tento mechanismus zatím nebyl potvrzen. Nepozorovali jsme zatím ani žádné kvantum Higgsova pole, tzv. Higgsův boson, který by potvrdil přítomnost tohoto pole ve Vesmíru.

Na sklonku loňského léta se objevila v odborných časopisech informace, že vědci v CERN pravděpodobně detekovali Higgsův boson. Je tomu skutečně tak, a proč je obtížné jej detekovat?

Skutečně, v letošním roce v experimentech na urychlovači LEP byly pozorovány částice kandidující na Higgsův boson. Nebylo jich mnoho co do počtu, ale byly pozorovány ve všech čtyřech experimentech, které jsou na urychlovači LEP realizovány. Obtížnost je detekovat spočívá v tom, že hmotnost Higgsova bosonu je veliká, patrně rovna 114 GeV a nebo výše. "Narodit" takovou částici ve srážkách vstřícných svazků na urychlovači LEP je velmi obtížné, protože hmotnost Higgsova bosonu je svojí velikostí na hranici hmotnosti, kterou můžeme ve srážkách svazků urychlovače LEP zrodit, a navíc signály o rozpadu Higgsova bosonu, které pozorujeme, mohou také představovat rozpady párů jiných částic (totiž tzv. vektorových bosonů Z0 nebo W+ nebo W-).

Činnost urychlovače LEP (Large Electron Pozitron), který byl spuštěn v srpnu v roce 1989, měla být již ukončena. V plném proudu je výstavba urychlovače LHC (Large Hadron Collider), který má ovšem začít pracovat až v roce 2005. Bude prodloužena činnost LEP v souvislosti s detekcí Higgsových částic? Dá se vyčíslit, kolik stojí, řekněme, měsíc provozu?

Přestože objevení Higgsova bosonu by patřilo ke klíčovým objevům ve fyzice částic a pozorovaní kandidáti podle teorie pravděpodobnosti dávají pravděpodobnost 99,7 %, že se jedná skutečně o kýžené Higgsovy bosony, činnost LEP nebude prodloužena. Důvodem nejsou vědecké argumenty, ale argumenty ekonomické. K průkaznosti objevu Higgsova bosonu by LEP musel pracovat ještě více než půl roku a na to se, bohužel, nenašly potřebné finanční prostředky. Měsíc provozu urychlovače LEP totiž stojí asi šest milionů CHF a k nim bychom ještě museli připočítat částku, kterou by CERN musel zaplatit jako penále firmám, jež mají urychlovač LEP demontovat, aby v příslušném tunelu mohly být započaty práce spojené s výstavbou nového superurychlovače LHC, který bude umožňovat srážky částic při energiích o několik řádů vyšších, než je tomu na urychlovači LEP.

Ve Fermi National Accelerator Laboratory v USA se nedávno odborníkům podařilo pomocí protonového urychlovače Tevatronu prokázat existenci tzv. tau neutrina. Rozhodně se stejnou vehemencí usilují o detekci Higgsových částic. Myslíte si, že do doby, než bude CERN srovnatelně vybaven, Vám nic neuteče, a nebo mohou být technické podmínky příčinou putování Nobelovy ceny za oceán?

Obávám se, že pokud bude existovat Higgsova částice a mít hmotnost kolem 115 GeV, američtí fyzici budou mít velkou šanci ji objevit. Evropa jim totiž bude moci konkurovat reálně až za více než sedm let, a to je dlouhá doba.

Text a foto Ing. Dagmar Dvořáková