Čekání na velký objev

Na severozápadě se jako ostře ohraničená, rovná hradba táhne prudký svah pohoří Jura, naproti se na nebi rýsuje cosi jako nadýchaný bouřkový mrak – masiv Mont Blanc. Mezi oběma horskými dominantami a Ženevským jezerem, zhruba 100 metrů pod povrchem rozlehlé kotliny, je ukryt jeden z největších a nejsložitějších strojů, jaký kdy byl postaven: LHC, urychlovač mikroskopických částic hmoty, nacházející se uvnitř 27 kilometrů dlouhého podzemního prstence.

Výzkumy na urychlovači začaly loni a všichni s napětím čekají, jaké nové fyzikální jevy gigantický stroj objeví. Zatím marně. O údajném objevu Higgsova bosonu, důležité částice, jejímž nalezením by se završila teorie budovaná desítky let, jsme v této rubrice informovali v létě. Bohužel se zdá, že šlo o planý poplach, v záplavě nových dat se signál ztrácí.

Najít se zatím nedaří ani tzv. supersymetrické částice, jejichž existence by mohla například osvětlit záhadu temné hmoty (hmota, jejíž gravitační vliv v kosmu registrujeme, nevíme však, kde se skrývá). Rozhodně to vypadá, že se supersymetrické částice nevyskytují při energiích do 1000 GeV, kde by je ovšem teorie potřebovala nejvíc. Nad jejich existencí se tak začíná vznášet vážný otazník.

Podobné potíže se rýsují i u dalších otázek, na které měl urychlovač přinést odpověď: „Je částice zvaná kvark skutečně nedělitelná, nebo i ona má určitou vnitřní strukturu? Existují další dimenze časoprostoru?“ vyjmenovává profesor Jiří Chýla z Fyzikálního ústavu AV ČR. Urychlovač zatím odpověď nepřinesl. Zdá se, že ani případná struktura kvarku, ani extradimenze se neprojevují při energiích nižších než 1000 GeV.

Nic ale ještě není ztraceno, klíčový bude teprve příští rok a ani ten nemusí přinést odpovědi. Kvůli vážné havárii, k níž došlo hned po prvním uvedení do provozu v roce 2008, urychlovač stále pracuje „na půl plynu“, aby sám sebe nepoškodil. Cirkuluje v něm méně částic a srážejí se s poloviční energií, než konstruktéři plánovali. (Celková energie srážek je nyní 7000 Gev místo projektovaných 14000 GeV; i tak je ale LHC nejvýkonnějším urychlovačem na světě a umožňuje studovat jevy, jež jsou menším zařízením nedostupné).

Zhruba za 12 měsíců začne více než roční nucená odstávka, při které bude urychlovač LHC upraven tak, aby konečně mohl fungovat naplno. Otevřou se tím nové oblasti energií a pátrání po nových jevech se zrychlí. Možná se pak objeví něco naprosto překvapivého, co si nyní vůbec nedokážeme představit.

Jak vypadají obří podzemní detektory částic na urychlovači LHC? Jaké teorie se urychlovač snaží ověřit? Reportáž z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) čtěte v pondělním Respektu.