Fizycy ustalają priorytety dla CERN na najbliższe lata

Aby badać najmniejsze znane nam cząstki - cząstki elementarne takie jak bozon Higgsa, fermiony czy neutrina - potrzebne są gigantyczne urządzenia badawcze i międzynarodowe zespoły badawcze. Dlatego w Europie fizycy cząstek postanowili co pięć - sześć lat uaktualniać strategię dla fizyki cząstek, która pomoże im we wspólnej realizacji najważniejszych badań. Taką strategię - już drugą w historii - Rada CERN przekaże w czwartek w Brukseli krajom członkowskim CERN i poszczególnym ministrom ds. nauki.

"Strategia ta jest o tyle ważna, że Komisja Europejska uwzględnia ją przy wyborze projektów badawczych, które uzyskają finansowanie" - zaznaczyła w rozmowie z PAP prof. Ewa Rondio z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku. Prof. Rondio uczestniczyła w przygotowaniach pierwszego takiego europejskiego dokumentu omawiającego strategię dla fizyków cząstek w 2006 r.

"Fizyka wysokich energii stała się dziedziną, w której pojedyncze grupy czy pojedyncze państwa nic nie zdziałają. Prowadzi się tam eksperymenty tak wielkiej skali, że trzeba je robić na poziomie wielu krajów, kontynentów. Czasem - jak w przypadku Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC)- istnieje na świecie jedno urządzenie do wykonywania doświadczeń. Wydawało się, że jest potrzebna jakaś strategia ogólnoeuropejska, która będzie definiowała priorytety dla fizyków" - powiedziała prof. Rondio.

Opublikowanie najnowszej strategii nie jest niespodzianką dla fizyków. "To jest moment, kiedy przedstawiciele naszego środowiska przekażą dokumenty przedstawicielom władz poszczególnych krajów" - wyjaśniła prof. Rondio. Zaznaczyła, że strategię wypracowywano m.in. na międzynarodowym sympozjum, które odbyło się we wrześniu w Krakowie. Uczestniczyli w nim nie tylko fizycy z Europy, ale i z całego świata. "Chcemy, by strategia była naukowcom z innych kontynentów znana i by mieli na nią wpływ" - podkreśliła ekspertka z NCBJ.

"Strategia, którą Rada CERN przedstawi w czwartek, odnosi się do kilku obszarów fizyki cząstek - zdradził PAP polski delegat w Radzie CERN, prof. Jan Królikowski z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. - Pierwszym elementem jest kontynuacja programu LHC". Element strategii dotyczący LHC jest dla europejskich fizyków najbardziej priorytetowy - przy Zderzaczu pracują tysiące fizyków z Europy - z samej Polski LHC pracuje ponad 200 naukowców, w tym zespół prof. Królikowskiego, który prowadzi badania w jednym z dużych eksperymentów (CMS).

Prof. Ewa Rondio dodaje, że w najnowszej strategii priorytetem będzie przede wszystkim zwiększanie energii i intensywności LHC. W tej chwili LHC jest modyfikowane tak, aby można było uzyskać dwa razy większą energię zderzających się protonów. Zderzacz ponownie rozpocznie pracę w 2015 roku. "A za kolejnych kilka lat planowana jest następna przerwa. Do urządzenia dołączone mają być elementy, które pozwolą na zwiększenie liczby jednocześnie przyspieszanych cząstek. Chcemy zwiększyć intensywność wiązek w Zderzaczu tak, jak się tylko da" - wyjaśniła prof. Rondio.

W strategii zapisane będą jeszcze inne priorytety, niezwiązane bezpośrednio z aparaturą LHC. Jednym z takich zagadnień jest fizyka neutrin. Fizycy chcą zbadać, jak zachowują się neutrina na odległości 1,2 - 2 tys. km od ich źródła. "Detektory cząstek muszą znajdować się głęboko pod ziemią - muszą być osłonięte przed tym, co przylatuje z kosmosu. Zorganizowanie takich doświadczeń nie jest trywialne" - stwierdził prof. Królikowski. Wyjaśnia, że przeprowadzeniem takich doświadczeń zainteresowane są Stany Zjednoczone. "Fizycy europejscy są zaproszeni do udziału w eksperymencie. Europejska strategia dla fizyki cząstek sprecyzuje, jak mogą wziąć udział w doświadczeniach" - zaznaczył badacz.

Kolejnym zagadnieniem, do którego odnosi się europejska strategii ma być kwestia budowy międzynarodowego akceleratora liniowego (cząstki rozpędzane będą po linii prostej, a nie po obwodzie koła, jak w CERN), gdzie ma się odbywać anihilacja elektronów i pozytonów. "W takim akceleratorze energie zderzeń będą mniejsze, ale będzie można dokonywać o wiele bardziej precyzyjnych pomiarów niż w LHC" - podkreślił prof. Królikowski. "Wygląda na to, że miejscem, gdzie będzie realizowany taki projekt, byłaby Japonia. Japończycy chcą zostać gospodarzami międzynarodowego akceleratora liniowego" - mówił prof. Królikowski. Zaznacza, że europejscy fizycy - jak formułują to w swojej strategii - z zainteresowaniem czekają na sprecyzowanie warunków, na jakich projekt miałby się odbywać.

Strategia - jak podsumował ekspert - dotyczy więc nie tylko LHC, czyli urządzenia, które jest już dostępne i działa w Europie. Europejscy fizycy cząstek w swoich planach uwzględniają jeszcze dwie propozycje z innych kontynentów, które dopiero są w planach. Jednak do tych przyszłych badań fizycy Europejscy już są zaproszeni. "Bo fizyka cząstek jest takim obszarem działalności, w którym nauka jest globalna - w badaniach uczestniczą zespoły naukowe są z całego świata" - podsumowuje badacz z Wydziału Fizyki UW.

Ludwika Tomala(PAP)