I SRPSKI NAUČNICI U CERNU ISTRAŽIJU MISTERIJE UNIVERZUMA: Intervju - profesor dr Petar Adžić, fizičar

Višedecenijsko ili još duže iskustvo nas uči da od nekog velikog fundamentalnog otkrića do moguće njegove primene i benifita za društvo može da protekne dugo vreme, nekad i vek. Postoji mnogo primera u običnom životu za koje veliki broj ljudi nije svestan da su posledica fundamentalnih otkrića ili utvrđenih zakona u fizici.

privatna arhiva

Ovim rečima redovni profesor Fizičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu u penziji i naučni predstavnik Srbije u Savetu CERN-a  Petar Adžić pojašnjava benefite naučnih istraživanja koja su za "običan" svet najčešće komplikovana i teško razumljiva. A, neposredan povod za razgovor sa profesorom Adžićem je potpisivanje Memoranduma o razumevanju između Univerziteta u Beogradu i CERN-a, koji je predmet Studije izvodljivosti Budućeg cirkularnog sudarača (Future Circular Collider - FCC).

Da bismo običnim građanima približili značaj nauke, navedite nam šta sve koristimo, a rezultat je naučnih otkrića.

- Evo nekoliko takvih primera: već odavno je usvojen i prihvaćen GPS sistem čija preciznost u lokaciji ne bi bila moguća bez primene osnovnih zakona relativističke fizike, TV aparati, zatim Mesbauerov efekat, poluprovodnici i mnogi zakoni u elektronici. U medicini imamo primenu: ultrazvuka, zatim Doplerov efekat, nuklearnu magnetsku rezonancu, PET-skener gama-kamere CPT, radioterapiju... Ipak, danas najpoznatiji nusproizvod, rođen i osmišljen u CERN-u pre 34 godine je svakako World Wide Web (WWW), koji svi znamo kao internet. Gotovo svi moderni i kompleksni detektori u fizici čestica nalaze primenu u medicini ili industriji, odmah ili kasnije kad im cena na tržištu postane prihvatljiva. Kada je reč o Memorandumu o razumevanju koji su 18. marta potpisali rukovodilac Budućeg velikog sudarača dr Mihail Benedikt i rektor Univerziteta u Beogradu, prof. dr Vladan Đokić, glavni motiv je mogućnost učešća srpskih istraživača i inženjera u istraživačko-razvojnom (R&D) programu projekta.

Šta tačno podrazumeva taj projekat?

- Ovaj akceleratorski kompleks koji je predložen od strane Saveta CERN-a posle usvajanja Evropske strategije za fiziku čestica u ovoj dekadi, predstavlja globalni, najveći i najsloženiji naučno-tehnološki projekt do sada. Očekuje se da će da omogući ubrzavanje snopova naelektrisanih čestica i njihove sudare na rekordnim energijama. Njegov akceleratorski prsten biće u tunelu, imaće obim između 90 i 100 km, a nalaziće se na prosečnoj dubini od 200 metara. Prostiraće se manjim delom unutar ženevskog kantona, a većim na francuskoj teritoriji.

privatna arhiva

Realizacija, posle pozitivne studije izvodljivosti, planira se u dve faze.

- Prva faza podrazumeva izgradnju sudarača ubrzanih snopova elektrona i pozitrona (negativnih i pozitivnih elektrona), čiji se početak eksploatacije ne očekuje pre 2032. godine, a početak eksploatacije druge faze koja se odnosi na izgradnju hadronskog sudarača (sudari dva snopa ubrzanih protona) planira se posle 2042. Budući akceleratorski kompleks ponudiće nove istraživačke programe koji predstavljaju važne prioritete u oblasti fizike visokih energija, kao na primer produkcija velikog broja Higs bozona i ispitivanje njegovih osobina. Ne isključuje se ni mogućnost novih otkrića i čestica za koje još nemamo dokaza o postojanju.

Koliko naših naučnika sarađuje u CERN-u i iz kojih institucija?

- Postoji sada već pet do šest organizovanih istraživačkih timova uključenih na projekte u CERN-u. Angažovani istraživački timovi dolaze iz četiri institucije: sa Fizičkog fakulteta - dva tima (jedan od oko 20 saradnika na eksperimentu CMS i drugi sa nekoliko saradnika na SPS), iz Instituta za fiziku, takođe, dva tima (jedan od 15 na eksperimentu ATLAS, drugi sa pet ili šest saradnika na projektu: LHC GRID i SHIP), iz INN "Vinča" (nekoliko saradnika na eksperimentu CMS), jedan tim sa Departmana za fiziku PMF-a Univerziteta Novi Sad (pet saradnika na eksperimentu DUNE) i jedan tim sa Departmana za teorijsku fiziku PMF-a Univerziteta u Nišu. Najveći broj naših istraživača i inženjera uključen je u dva trenutno najveća i najznačajnija međunarodna istraživačko-tehnološka projekta u oblasti fizike čestica: ATLAS i CMS. Pored velikih rezultata u oblasti fizike, našoj široj zajednici ova dva eksperimenta su poznata jer su 2012. godine objavili istorijsko otkriće sada već poznatog Higs bozona.

Higsov bozon ili "božja čestica" smatra se jednim od najvećih naučnih dostignuća, o njemu se mnogo piše i priča, u tom projektu učestvuju i naši naučnici? "Obična" javnost vrlo malo zna o ovom naučnom dostignuću, objasnite nam u čemu je njegov značaj?

- Registrovanje Higsovog bozona 2012. godine u eksperimentima ATLAS i CMS predstavlja istorijsko otkriće u fizici u kome su drektno učestvovali saradnici naših timova. Iako imamo puno razumevanja za insistiranje novinara i medija na izrazu "božja čestica", jer verovatno deluje mnogo privlačnije većini ljudi, mi fizičari nismo uvek oduševljeni takvim nazivom za Higsov bozon. U prvome redu jer je pogrešno izveden iz opisa knjige nobelovca Leona Ledermana, a drugo, nepotrebno bi mogao da provocira rizik za reakciju crkve i religioznih ljudi. Više od 60 godina se u fizici čestica očekuje registrovanje Higsovog bozona ili potvrda njegovog definitivnog odsustva.

Kažete da veliki značaj ovog otkrića za fiziku, ali i za vladajuću teoriju u fizici čestica potiče od večite misterije porekla mase u prirodi, kao i nejasnoće njenog postojanja kao fizičkog objekta, tačnije kao jednog od osnovnih parametara u fizici.

- Od prvih saznanja u 17. i 18. veku od Isaka Njutna i njegove teorije gravitacije, do slavne Opšte teorije relativnosti koju je razvio Albert Ajnštajn u prvim decenijama 20 veka, pa do skoro samog 21. veka nije bilo jasno poreklo mase u prirodi. Ni Njutn ni Ajnštajn nisu ostavili validne indikacije o poreklu tog pojma. Bilo je neophodno da u prošlom i ovom veku naša izučavanja spustimo na najfundamentalniji nivo i da se odgovor potraži uz pomoć zakona fizike čestica. Složeni matematički aparat vladajuće teorije Standardni model koji na postojećim energijama besprekorno opisuje ponašanje čestica i interakcije među njima i koji je razvijen sredinom 20. veka, šokantno je predviđao da sve elementarne čestice u trenutku stvaranja univerzuma u stvari ne poseduju masu, već da je stiču u nepoznatim interakcijama i uz dejstvo nepoznatog mehanizma.

Možete li da pojasnite.

- Kao objašnjenje, teorija nudi postojanje određenog skalarnog (kompleksnog) fizičkog polja kojim smo svuda okruženi. Ako takvo (Higsovo polje) polje postoji, ono bi moralo onda da poseduje osnovni kvant (bozona), kao prenosilac interakcije po ugledu na ostala fizička polja (kao što je elektromagnetsko polje i kvant foton). Taj bozon bi u određenoj interakciji sa ostalim česticama narušio postojeću simetriju dodeljujući masu svakoj čestici. Kad je konačno registrovan Higsov bozon, potvrđena je ova teorija, ali sam mehanizam i dinamika dodele mase u interakcijama Higsovog bozona i dalje ostaje misterija, kao i fizičko objašnjenje zašto čestice stiču masa, a neke čestice i dalje ostaju bez mase.

Šta je onda cilj daljih istraživanja?

- Svi istraživački programi na postojećim, kao i na budućim planaranim akceleratorskim instalacijama imaju jedan od prioriteta detaljnije ispitivanje svojstava Higsovog bozona i njegove interakcije sa što većim brojem čestica. Još nismo sigurni da li na višim energijama postoji više Higsovih bozona ili samo ovaj jedan čije postojanje je predvidela teorija i koji je registrovan pre 12 godina.

Pratite nas i putem iOS i android aplikacije