Lech Mankiewicz i Andrzej Siemko

Witam państwa bardzo serdecznie. Powinienem powiedzieć „Bum!”, bo dochodzi do rozpoczęcia działania Wielkiego Zderzacza Hadronów, który ma nas przenieść w czasie do początku wszechświata. Gościem Salonu „Fizycznego” Trójki jest profesor Lech Mankiewicz. Dzień dobry panu.

Dzień dobry państwu, dzień dobry, panie redaktorze.

Jakiej rangi jest to wydarzenie?

To jest wydarzenie wielkiej rangi, zupełnie niesamowite, to jest wydarzenie, które wpisuje się w listę takich wydarzeń jak: wypłynięcie pierwszego żeglarza poza Słupy Heraklesa, wyprawa Kolumba, wyprawa Magellana, lądowanie na Księżycu. Wyprawiamy się po raz kolejny w nieznane.

Na czym ta niesamowitość zdarzenia polega?

Chcemy zbliżyć się do tego, co się zdarzyło w momencie, kiedy powstał wszechświat.

I w jaki sposób ten akcelerator nas do tego zbliży?

W akceleratorze będą zderzać się cząstki z wielką energią. W momencie zderzenia ta olbrzymia energia umożliwi produkcję nieznanych jeszcze cząstek, o których sądzimy, że zdominowały fizykę zaraz po wielkim wybuchu.  

Jakie to są cząstki?

Och, tego nie wiemy, wyprawiamy się w nieznane. Oczywiście kiedy jest mowa o Wielkim Zderzaczu Hadronów, wszyscy mówią standardowo o trzech rzeczach, o tym, ze znajdziemy rozwiązanie zagadki masy cząstek czy znajdziemy cząstkę Higgsa, że być może znajdziemy cząstki, które wchodzą w skład tajemniczej ciemnej materii, która dominuje wszechświat, że rozwiążemy zagadkę asymetrii barionowej we wszechświecie i że w końcu znajdzie cząstki supersymetryczne. Ale ja podkreślam, Kolumb, który wypływał w swój rejs był w lepszej sytuacji niż my, bo wiedział bardzo dobrze, że Ziemia jest okrągła, to nie była powszechna wiedza w tym czasie, ale on bardzo dobrze wiedział, że płynąc na wschód, dopłynie do Indii Wschodnich. Natomiast my nie wiemy za dobrze, co tam nas czeka, to jest początek niesłychane przygody historycznej, historyczny moment.

Ale skąd wiemy, że w ogóle nas coś czeka?

A to wiemy bardzo dobrze dlatego, że mechanika kwantowa, podstawowa teoria oddziaływań fundamentalnych bardzo mocno podpowiada nam, że coś musi się zdarzyć. Jeżeli zwiększymy energię, to coś musi się zdarzyć. Albo odkryjemy cząstki supersymetryczne, a może coś innego, albo wszystkie nasze poglądy na temat tego, jak funkcjonuje przyroda, trzeba będzie przemyśleć od początku.

Co to są cząstki supersymetryczne? Dlaczego to jest ważne?

Mamy pewien obraz świata i oddziaływań, które zrozumieliśmy – oddziaływań jądrowych, elektromagnetycznych…, rozumiemy mniej więcej podstawy fizyczne biologii, chemii, wiemy dlaczego ten stół, przy którym rozmawiamy nie rozpływa się, tylko jest solidny, można walnąć pięścią w stół – nie walnę, bo…

Proszę walnąć.

O, właśnie! Walnąłem… Ten sposób myślenia wyczerpuje się, to znaczy dotarliśmy do pewnej granicy i teraz, jeżeli chcemy myśleć w ten sam sposób o tym, co się dzieje przy większych energiach, odległościach, napotykamy na trudności, które rozwalają tę teorię od środka. To wszystko pięknie działa, ale z tego wynika też bardzo elegancki dowód, że w zasadzie nie możemy istnieć. Dlatego, że wszechświat jest asymetryczny, jest w nim więcej materii niż antymaterii, a z naszego głębokiego i szczegółowego rozumienia aktualnych teorii fizycznych wynika, że we wszechświecie taka asymetria w zasadzie nie ma prawa. Nie wiem, czy panu od tej pory będzie się dobrze spało, wiedząc że nauka jest w posiadaniu eleganckiego dowodu, że pan nie może istnieć, ale ja mam noce, kiedy mi się gorzej śpi z tego powodu.

I zadaje pan sobie pytanie, dlaczego istniejemy?

Zadaję sobie takie pytanie. Large Hadron Collider (LHC) ma nas między innymi zbliżyć do odpowiedzi na to pytanie. To znaczy, nie dlaczego istniejemy, bo to jest pytanie może trochę z innej beczki, ale jak to się stało, że warunki fizyczne są takie, że w ogóle mogliśmy zaistnieć.

To w takim razie zbliżmy się do tego Wielkiego Zderzacza Hadronów. Mamy połączenie z Genewą, gdzie jest Andrzej Siemko. Dzień dobry, panie doktorze.

Dzień dobry panu, dzień dobry państwu.

W oku cyklonu. Jest pan odpowiedzialny za to, żeby ten akcelerator ruszył. Ma pan kilkudziesięciu badaczy koło siebie. Jak jest atmosfera w tej chwili w Genewie?

Trochę pan przesadził, że jestem odpowiedzialny za to, żeby to wszystko ruszyło. Jestem odpowiedzialny, powiedzmy, za znaczącą część tych urządzeń – dokładnie za ponad dwadzieścia z dwudziestu siedmiu kilometrów. Tysiące urządzeń, które są zainstalowane sto metrów pod ziemią, w tunelu o kształcie pierścienia. Jestem właśnie – dobrze pan to ujął – w oku cyklonu, ściślej mówiąc, jestem w sali kontroli akceleratorów. Przypomina to trochę, jak panowie wspomnieli, różne wielkie wydarzenia i lot na księżyc albo start promu kosmicznego jest prawdopodobnie dobrym porównaniem dlatego, że od wczoraj wieczorem zaczęliśmy – powiedzmy umownie – odliczanie i ten proces trwa. W tej chwili jestem w samy środku pokoju, w którym odbywa się kontrola wszystkich akceleratorów. Wokół mnie jest stu do dwustu osób, jest gwar, jest atmosfera oczekiwania i atmosfera napięcia.

A jednocześnie słychać w tle, że to jest radosna atmosfera…

Można powiedzieć, że jest to radosna atmosfera dlatego, że my na ten moment czekaliśmy od bardzo dawna. Ten projekt ma około dwudziestu lat historii. Został zatwierdzony w ’94 roku i od tego czasu realizujemy ten projekt. Jest to szmat czasu i dzisiaj właśnie nastąpił ten dzień, w którym, wysiłek tysięcy ludzi – bo przez te kilkanaście lat w ten projekt zaangażowanych były tysiące ludzi – dzisiaj nadszedł dzień, żeby sprawdzić wyniki naszej pracy.

I jak  te ostatnie minuty przed uruchomieniem będą wyglądać?

Mniej więcej za osiem minut rozpoczniemy naszą ostatnią naradę. Mamy ostatnie spotkanie, na którym będziemy dyskutowali ostatnie szczegóły i po tym spotkaniu rozpocznie się proces, już nie odliczania, ale uruchamiania. To jest bardzo skomplikowane urządzenie, to nie jest tak, że po prostu włączymy i działa. To będzie kilka etapów. Będziemy łączyli ten akcelerator, który nie jest pojedynczym urządzeniem, jest to ostatnie urządzenie w kompleksie akceleratorów i protony, które będziemy przyspieszali w tym akceleratorze zostaną przesłane z akceleratorów, które mają mniejszą moc do LHC i tam po raz pierwszy spróbujemy, żeby te protony krążyły w tym akceleratorze.

A one krążą czy przebiegają ten tunel długości dwudziestu siedmiu kilometrów? Jak w ogóle wyglądam wprowadzenie protonu? Wprowadzić kogoś na przyjęcie – wiadomo jak. Natomiast jak proton wprowadzić do takiego tunelu – nie wiadomo.

To jest zrobione w ten sposób: oczywiście protony nie mogą krążyć w powietrzu, one są umieszczane w próżni, w całym skomplikowanym systemie urządzeń. Jak powiedziałem, LHC ma kształt pierścienia o obwodzie dwudziestu siedmiu kilometrów, a tak naprawdę to jest podwójny pierścień i są to dwa akceleratory w jednym. W tych dwóch pierścieniach będą krążyły protony w jednym pierścieniu – zgodnie ze wskazówkami zegara, a drugim – przeciwnie do wskazówek zegara. W czterech miejscach te pierścienie będą się przecinały i w tych punktach będą następowały zderzenia protonów ze sobą. W tych punktach są zainstalowane olbrzymie detektory, które będą badały produkty tych zderzeń.

Czyli nastąpi dzisiaj zderzenie tych pierwszych dwóch protonów?

Dzisiaj – nie. Jeżeli nastąpią pierwsze zderzenia, to będą to zderzenia przypadkowe. Celem dzisiaj jest pokazanie, że ten kilkunastoletni wysiłek, który nigdy nie był sprawdzony – to zdecydowanie przypomina lot na Księżyc, nikt tego wcześniej nie sprawdził, czy to się uda i cały świat to oglądał – w tej chwili my robimy też pierwszą próbę, w czasie której sprawdzimy, ze ten olbrzymi wysiłek powiódł się i że to będzie funkcjonowało. Z tego względu jest to bardzo ważny dzień dla nas.

Proton to jest coś bardzo nieuchwytnego, małego…

Nie jest to najmniejsza cząstka, jaką znamy, ale jest to coś niesamowicie małego i nie sposób sobie nawet wyobrazić, jak jest to małe.

A co może zmierzyć to zderzenie protonów i skąd wiadomo, że w wyniku jakiegoś zderzenia powstaje albo nie powstaje nowa cząstka? Bo rozumiem, że sensem tego jest tworzenia nowych cząstek i hipoteza, nadzieja jest taka, że te nowe cząstki powstaną…

Tak. Do tego, żeby zobaczyć, co powstanie w wyniku zderzenia dwóch nieprawdopodobnie małych protonów, do tego celu służą olbrzymie detektory. Są cztery, mają swoją specyfikę i są skonstruowane do badania szczególnych zdarzeń i cząstek, które powstają w wyniku zderzeń. Cały akcelerator z detektorami można nazwać olbrzymim mikroskopem. Jest to największy mikroskop, jaki kiedykolwiek został skonstruowany. Akcelerator jest odpowiednikiem światła, za pomocą którego chcemy coś zobaczyć, a detektory są jakby oczami, za pomocą których fizycy będą obserwowali, co powstaje w wyniku zderzeń tych malutkich protonów.

Jest pan w tej chwili… a nie, nie może pan, bo rozmawiamy przez telefon komórkowy… jest pan nad ziemią, a nie pod ziemią?

Jestem nad ziemią dlatego, że wszystkie urządzenia są sterowane zdalnie. Pod ziemią tak naprawdę nikt nie może przebywać ze względu na to, że akceleratory wytwarzają pewne promieniowanie, tak zwane promieniowanie synchrotronowe, które jest w przypadku LHC bardzo małe, niemniej jednak ze względów bezpieczeństwa, które są tu bardzo przestrzegane, całe podziemie jest zamknięte i nikt tam nie ma dostępu. Wszystko jest sterowane z Centrum Sterowania, w którym w tej chwili jestem.

Za cztery minuty ostatnia odprawa. Zbliża się moment „zero”. Trójka będzie w Genewie. Mam nadzieję, że będzie pan miał okazję rozmawiać z reporterem Trójki. Na początku października będziemy mieć dzień z Genewy. Ja panu bardzo serdecznie dziękuję. Trzymamy kciuki za tę wyprawę w kosmos albo do początku wszechświata. Gościem z Genewy był doktor Andrzej Siemko. Dziękuję bardzo. Życzymy powodzenia. W studiu jest Lech Mankiewicz, też podróżnik. Będziemy mogli obserwować podróż?

Tak. Po pierwsze, Andrzeju, wszyscy tu w Warszawie i w całej Polsce jesteśmy z wami i bardzo mocno trzymamy kciuki, aż nam się kręci w głowach. Po drugie, przyszło mi do głowy takie porównanie, wszyscy pamiętamy trylogię Tolkiena i pierścień władzy, te dwa pierścienie to są takie dwa pierścienia wiedzy, które zaczynają działać i są równie potężne jak ten pierścień władzy. A po trzecie, chcę zaprotestować – protony to nie są tajemnicze cząstki. Te same jądra atomu wodoru, które wchodzą w skład cząsteczki wody… przede mną siedzą dwaj panowie redaktorzy i w 10% ich ciała składają się z wody, więc można powiedzieć, że tu w studiu protony rozmawiają sobie z protonami i do tego jeszcze jest odpowiednia ilość neutronów… Całą uroczystość będzie transmitowana w Internecie na stronie www.cern.ch, tam trzeba trochę poklikać i jeśli komuś uda się zalogować do serwera, to może to na żywo. Transmitujemy to też na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego na Hożej 69. Zapraszamy. Ja powiem teraz coś okropnego – pani minister Hall wybaczy – jeżeli słuchają mnie uczniowie, zerwijcie z pierwszych lekcji, jeżeli chcecie zobaczyć na własne oczy historyczne wydarzenie, to przyjdźcie na Hożą 69. To tak, jakby być w porcie i obserwować, jak statki Magellana wypływają w rejs. To prawdopodobnie może się zdarzyć raz w życiu.