A téli leállás előtt, közvetlen közelről figyelhettük meg svájci utunk során az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet központjának működését. Száz méter mélyen a sugárzásveszélytől sem volt időnk megijedni, egészen a Nagy Hadronütköztető alagútjáig merészkedtünk. Riport a svájci–francia határon elterülő, Genf melletti CERN-ből.
Aki Svájcban jár, az…
„Bé, Béé, Bééé!” – hangzik az ellentmondást nem tűrő felelet a széles körben ismert, mémmé vált verzióban, igaz, akkor és ott, miután elhangzott, hogy „Uram, két választási lehetősége van”, az A válasz az „örökre együtt marad a feleségével” opció volt, az úriember heccből mégis a B-t jelölte meg, vakon. Nos, van egy jó hírünk, sőt, mindjárt kettő: a részecskefizikai kutatásokra fókuszáló Európai Nukleáris Kutatási Szervezet központját a házasságtörés legcsekélyebb veszélye nélkül is meglátogathatjuk, ráadásul a sajtfondüről és a csokikóstolóról sem kell feltétlenül lemondanunk.
A CERN jóval több néhány őrült tudós zarándokhelyénél, elég csak arra gondolnunk, hogy ez a bölcsője a World Wide Webnek és a Nagy Hadronütköztetőnek (LHC – Large Hadron Collider) is! Az előbbiről már mindenki hallott 0–100 éves kor között, az utóbbi pedig nem más, mint a valaha épített legerősebb részecskegyorsító. Az LHC 100 méter mélyen, egy föld alatti alagútban található Genf közelében, a svájci–francia határon, és mivel egy 27 kilométer hosszú, szupravezető mágnesekből álló gyűrűről beszélünk, mindkét ország joggal büszkélkedhet vele.
Nagy szerencse, hogy még a téli leállás előtt fogadtak minket a CERN-ben, így volt lehetőségünk a részecskegyorsító közvetlen közelébe kerülnünk. Az irodaházak és plázák liftjeiben szocializálódott látogatót meglepheti, hogy a –2. szint itt –87,9 métert jelent, ahonnan ráadásul további lépcsők vezetnek még mélyebbre. Az alkalmi liftkezelő nem más, mint Mick Storr kísérleti részecskefizikus, aki a vele töltött nap során olyan lelkesen – és közérthetően – mesélt a laboratóriumi világ mindennapjairól, hogy egy kicsit az is bennfentesnek érezhette magát, aki eddig azt hitte, a nukleáris kutatások mélyebb ismerete nélkül is teljes életet élhet.
Alászállva a mélybe, a litfből kilépve a Higgs–bozon feliratba akadt rögtön a tekintetünk. Nos, a névadó, Peter Higgs Nobel-díjas brit elméleti fizikus.
A szubatomi részecskék tehetetlenségével mélyrehatóan foglalkozó tudós ez irányú kutatásainak a CERN-ben járt a végére, majd miután nyilvánosságra hozta az eredményeit, 2013-ban fizikai Nobel-díjat kapott, a belga Francois Englert-rel közösen. Míg rájuk emlékeztünk, valamelyest sikerült elterelni a figyelmünket a vészjósló „Radiaton” feliratról, igaz, a szokásos sárga alapon, fekete betűkkel sugárzásveszélyt jelző tábla akkor sem túl szimpatikus, ha egyébként masszív, de barátságos, dupla szárnyú zöld ajtóra van kihelyezve.
Nagy koponyákból Higgs és Englert előtt sem volt hiány, az 1954. szeptember 29-én alapított CERN-nek kezdetben 12 ország tudományos közössége volt a tagja, ez a szám mára 23-ra nőtt. A sem a svájci, sem a francia állam fennhatósága alá nem tartozó nemzetközi szervezet alapvető célja, ahogy az elmúlt csaknem 70 évben bármikor, úgy ma is a részecskegyorsítók biztosítása a nagyenergiájú fizika számára. Így aztán nem csoda, hogy a világ minden második részecskefizikusa itt dolgozik, a 6500 kutató 80 nemzet 500 egyeteméről érkezett, akik közül a 3000-et is meghaladja a főállásban alkalmazottak száma. Mivel a CERN számos nagy, átfogó, komplex nemzetközi együttműködésen alapuló kísérletnek a helyszíne,
hangsúlyos szerepet kap az ugyancsak a svájci oldalon, Meyrinben lévő számítástechnikai központ is, amely rendkívül hatékony adatfeldolgozó kapacitással segíti a tudományos munkát.
Túravezetőnk, Storr egyfolytában rajzol és mutogat – vélhetően álmában is –, alig győzzük követni, különböző módokon, szituációs gyakorlatokat kezdeményezve szemlélteti, hogy a részecskegyorsító miként löki a protonokat vagy ionokat a fénysebesség közelébe. Közben a zöld ajtó után egy pirossal volt dolgunk, ráadásul a mágneses mező veszélyére figyelmeztető „Danger” felirat itt még villogott is. Tapintható volt a feszültség, éreztük, hogy egyre nagyobb a tét. Bár kétségtelen az indusztriális alapú hasonlóság, a tőlünk pár méterre lévő alagutat nem azért fúrták ki, hogy a Kelenföld és a Keleti pályaudvar között közlekedő 4-es metrót modellezzék benne, ez bizony már a 2008-ban átadott hadronütköztető gyűrűje. Különben is az M4-et csak hat évvel később vehette birtokba az utazóközönség…
Fontos tudni, hogy egy bizonyos hőmérséklet alatt egyes anyagok szupravezető állapotba kerülnek, és nem ütköznek ellenállásba az elektromos áram áthaladásával szemben. Bár mind télikabátban vagyunk, sapkában, sálban, nem könnyű ép ésszel felfogni, hogy ezt a hatást kihasználva az LHC elektromágneseit –271,3 Celsius-fokra (1,9 Kelvinre) hűtik, ilyen hideg még a világűrben sincs.
A CERN gyorsítókomplexuma egyre magasabb energiájú gépek egymásutánja. Számos gyorsítószerkezettel rendelkezik, amely útközben tovább növeli a részecskék energiáját. Miközben Mick Storr ezt magyarázza, újabb és újabb fecnik kerülnek elő a zsebéből, amelyeket másodpercek alatt telefirkál.
Még a nap végén, az étteremben is tollat ragad a papír tányéralátétet látva, tagadhatatlan, neki a tudomány és az edukáció nem munka, hanem hivatás.
Csillogó szemmel meséli, hogy minden egyes gép egy adott energiára gyorsít fel egy részecskesugarat, mielőtt a sugárnyalábot a lánc következő gépébe juttatja. Az még nagyobb energiára emeli a sugárnyalábot, és így tovább. Az LHC ennek a láncnak az utolsó eleme, amelyben a sugárnyalábok elérik a legnagyobb energiájukat.
Az LHC-ben két részecskesugár közel fénysebességgel halad, mielőtt összeütköznének. A sugarak ellentétes irányban haladnak külön sugárcsövekben – két ultramagas vákuumban tartott csőben. A sugárnyalábokat szupravezető elektromágnesek által fenntartott erős mágneses mező vezeti körbe a gyorsító gyűrűjében.
Hatalmas meglepetés volna, ha a következő, részecskefizika területéről érkező nagy tudományos áttörésnek semmi köze se lenne a CERN-hez. Ehhez persze az is kell, hogy van pénz kutatni, a nemzetközi szervezet 2022-es költségvetése meghaladta az 1,4 milliárd svájci frankot, vagyis az 560 milliárd forintot. Itt minden feltétel adott ahhoz, hogy a kutatók lerakhassák a 22. évszázad tudományos alapjait.
(Borítókép: Gyöngyösi Balázs / Index)