Serđo Bertoluči - Higsova čestica na dohvat ruke

Evropski savjet za nuklearnu fiziku (CERN) je odlčio da svoju ovogodišnju ljetnju školu fizike održi u ovoj prestižnoj instituciji za naučno obrazovanje u Evropi.

Istraživačka stanica Petnica je, tako od 13. do 20. jula 2012. domaćin CERN-ove Trans-evropske škole fizike visokih energija. Srbiji je pripala izuzetna čast, da kao novoj članici CERN-a, ugosti ovu školu, kao i Petnici koja je širom Evrope prepoznata kao mjesto veoma značajno za obrazovanje talentovanih učenika.

Kao specijalni gost, predavanje na ovoj školi je održao Serđo Bertoluči, direktor istraživanja u CERN-u. Govorio je o posljednjim rezultatima dobijenim u detektorima Velikog hadronskog sudarača (LHC) u CERN-u i otrkiću nove čestice za koju se pretpostavlja da je Higsov bozon.

Specijalno za B92.net otvoreno razgovaramo o otkriću nove čestice, CERNu, nauci uopšte.

* Poslije nedavne konferencije za štampu u CERNu, šta je to što možemo sa sigurnošću da kažemo da znamo?

Ono što sigurno možemo da kažemo je da je otkrivena nova čestica. U pitanju je bozonska čestica. Po više karakteristika ova čestica odgovara Higsovom bozonu. Međutim ne možemo još sa sigurnošću da kažemo da je u baš u pitanju Higsova čestica. Ostaje da se izvede još ekeperimenata koji bi pokazali da li smo pronašli baš traženu „Božju česticu" ili neku drugu česticu.

* Ko zna koliko ste puta odgovorili na ovo pitanje, ali mislim da je važno da to objasnimo i našim čitaocima – šta je to Higsov bozon i zašto je on toliko zanimljiv?

Prije nekoliko decenija fizičari su opisujući svijet elementarnih čestica postavili teoriju mikro svijeta pod nazivom Standardna teroija. Ova teorija opisuje najelementarnije čestice i njihove osobine, koje kasnije grade veće čestice, odnosno cijelokupni materijalni svijet oko nas.

Higsova čestica je zaslužna za masu svih ostalih čestica. Dakle ostale čestice u interakciji sa Higsom dobijaju masu. Bez njega bi svemir bio prepun čestica bez mase i gravitacija ne bi postojala.

Prethodnih decenija eksperimentalni fizičari su detektovali jednu po jednu elementarnu česticu koje je predviđao Standardni model. Preostala je još Higsova čestica. Ukoliko smo baš nju detektovali, što je vrlo vjerovatno, potvrdili smo teoriju.

Međutim, možda se ispostavi da novootkrivena čestica, bude Higsova ali sa nekim drugačijim osobinama od očekivanih, pa nam to omogući da uz pomoć novih podataka izmenimo Standardni model. Popravimo ga.

* Rekao bih da se nadate da ova čestica nije baš ona koju predviđa Standardni model? Da li će naučnici biti srećniji ako se ispostavi da ovo nije Higs po teroiji?

Standardni model je teorija koja uspješno opisuje elementarne čestice i njihove interakcije. Problem je što ne uspjeva da se bavi gravitacionom silom, ali i to što ne objašnjava kosmološka posmatranja. Astronomija i kosmologija, ali i zdrav razum prilikom osvrtanja oko nas, pokazuju da je svijet sačinjen od materije, a da antimaterije ima u tragovima. Da nije tako stalno bismo na nebu vidjali bljeskove energije nastale u susretu materije i antimaterije.

Sa druge strane u Velikom prasku je morala da nastane ista količina materije i antimaterije. Međutim Standardni model ne može da objasni zašto je došlo do narušavanja simetrije, i gdje je sada nestala sva antimaterija.

Još jedan problem je tamna materija. Materija od koje je sačinjeno oko 95% svemira, a koju mi ne vidimo, već je samo posredno detektujemo. Dakle materija za koju znamo čini samo 5% ukupne materije, dok za ostalo ne znamo od čega se sastoji ali primjećujemo da ona postoji. To se najbolje vidi na spiralnim galaksijama, koje se okreću brže nego što bi smjele ukoliko bi bile sačinjene samo od vidljive materije. Dakle tamna materija dodatno gravitaciono čuva ove galaksije da se od brzine rotacije ne raspadnu.

* Znači da Standardni model treba mijenjati?

Da, da. Zato bi fizičari i voljeli više da je nova čestica Higsov bozon koji ima malo drugačije karakteristike od predviđanja, jer bi to dalo materijala za unapređivanje teorije, ili postavljanje nove. A samim tim i za riješavanje gore navedenih problema.

* U periodu dok niste mogli da identifikujete Higsovu česticu, često je pitanje bilo kako vi možete tvrditi da ta čestica ne postoji, samo zato što je niste detektovali?

Najbolji način da se ovo objasni je poređenje sa pecanjem. Zamislite da ste vi sportski pecaroš na jezeru. Dođete ujutru i pecate, ako ulovite ribu odnesete je kući da se pohvalite. Ako je ne ulovite, niko vam neće povjerovati, da ribe nema, nego će reći da ste loš pecaroš.

E pa, mi nismo sportski ribolovci. Mi lovimo tako što ispraznimo vodu iz jezera. I ako ništa ne nađemo, onda stvarno nije bilo ribe. Dakle naši eksperimenti su sveobuhvatni.

No, sada je to bespredmetno jer smo već otkrili novu česticu.

Predavanje

* Čini li Vam se da mediji i javnost nisu potpuno zadovoljni time što ovo nije stopostotno potvrđeno otkriće?

Javnost, a samim ti i mediji, očekuju da nauka daje isključivo tačne i konačne odgovore na naša pitanja. Međutim, situacija je mnogo drugačija. Nauka nema stalne istine. Istine su samo koraci ka daljim istraživanjima i novim činjenicama.

Mi pokušavamo da sklopimo slagalicu koja opisuje svijet i univerzum u cijelosti, i kad god otkrijemo novi delić slagalice moramo da promjenimo način na koji sagledavamo svijet.

Najveći problem leži u tome što janvost očekuje da naučnici iznose apsolutne istine, a to nije tako. Naučnici dovode u sumnju sve ono što su do sada utvrdili, i to je glavni pokretački mehanizam nauke.

Želja za konačnom istinom i činjenicama, mnogo je jača u nestručnoj javnosti, nego među naučnicima, i zato postoji određena doza razočaranja kada se kaže da smo „otkrili česticu koja ima neke osobine kao Higsova čestica", a ne kažemo da smo otkrili Higsovu česticu.

* Dakle nauka nema svoje dogme?

Upravo tako. Nauku pokreće sumnja. A najviše sumnja u dosadasnja otkrića i zaključke.

Svjedoci smo da smo prošle godine i sami objavili rezultate eksperimenta koji su pokazivali da se neutrino kreće brže od svjetlosti, što bi potpuno urušilo Ajnštajnove postulate. Iako lično nisam vjerovao da su ti rezultati tačni, objavili smo ih, jer su ispunjavali sve naučne formalnosti. Ali se nismo tu zaustavili. Izveli smo eksperimente u drugim uslovima, i na drugoj opremi, i zaključili da je prvi eksperiment imao tehničku grešku. Zatim smo objavili nove rezultate.

U nauci sve tako funkcioniše. Međutim širok javnost se čudila što javno priznajemo grešku.

Nauka mora biti tranpasrentna i iskrena. Naučnici moraju da priznaju svoje greške, kao što predstavljaju svoja dostignuća.

* Kažete da je bila tehnička greška. Kolika je pojedinačna odgovornost svakoga ko učestvuje u eksperimentu? I naučnika i inženjera i tehničara.

Odgovornost je velika. Naročito što su oči javnosti uprte u vas, i što je time stvoren i dodatni pritisak. Ljudi koji rade u CERN-u su najveći profesionalci, od tehničara do šefova projekata. Sve se provjerava i sve se radi u timovima. Svi eksperimenti se izvode više puta. Ipak greške su moguće. Ali važno je priznati ih.

* Mnogi zameraju da je CERN skup projekat, i da se cijela medijska kampanja sada pravi kako bi se opravdala dosadašnja sredstva. Da li je tako?

Da bismo ovo sagledali moramo pomenuti nekoliko činjenica. CERN-ov projekat je otpočeo prije dvadesetak godina, i do sada je na njega potrošeno 6-10 milijardi evra. Tokom svih ovih godina kroz razvoj CERN-a i njegove projekte prošlo je oko 15000 fizičara, i još mnogo više tehničkog osoblja. Kada se ove brojke uzmu u obzir suma novca na godišnjem nivou nije prevelike. Pogotovo kada se uzmu u obzir postignuti rezultati.

* Važno je naglasiti i sporedne rezultate postojanja CERN- a?

Naravno. CERN jeste institucija uspostavljena za fundamentalna istraživanja u fizici, ali su tehnološke inovacije nastale u procesu izgradnje postrojenja veoma važna za razvoj civilizacije. Uzmimo kao primjer superprovodnike, ili supermagnete. Današnje magnetne rezonance ne bi bilo da nije bilo razvoja tehnologije za CERN. Kada se napravio uspješan prototip u CERN-u, mnogo je jeftinije bilo započeti masovnu proizvodnju. Bez toga, nijedna kompanija, niti država pojedinačno, ne bi imala sredstava za razvoj ove tehnologije.

Postoji jo nusprodukata CERN-a. Tu su na primjer Internet protokoli, koji se i danas koriste kao osnova za rad mreže svih mreža...

* Šta nam možete reći da je budućnost CERNa?

Mi smo institucija koja mora da razmišlja mnogo daleko. Eksperimenti koji su u toku moraju se realizovati još nekoliko godina. Treba probati sve moguće energije sudara, i promeniti razne uslove eksperimenata. Paralelno sa tim treba obrađivati veliku količinu dobijenih podataka.

Takođe se uveliko planiraju novi akceleratori sa novim načinom sudaranja čestica. Tako da je narednih 10-15 godina već osmišljeno u kontekstu budućih istraživanja.

* Kako u tom smislu gledate na novu zemlju članicu CERN- a, na Srbiju?

Važno je na početku istaći da je SFR Jugoslavija bila osnivač CERN-a, i da zato Srbiju ne smatramo novom članicom, iako je tek nedavno potpisan novi pristupni dokument.

Sa druge strane važno je znati da su srpski naučnici i do sada bili uključeni u istraživanja CERNa i to veoma uspešno. Sada će sve to biti mnogo lakše i intenzivnije.

Nadamo se da će saradnja CERNa sa Srbijom pomoći razvoj nauke u vašoj zemlji, ali i da će vaša pamet pomoći istraživanjima u CERNu.

* Koliko je po Vama važna promocija nauke?

Vrlo je važna. Čak smatram da je obaveza naučnika da se njome bave. Vrlo je važno najširoj javnosti govoriti o naučnim istraživanjima i otkrićima. Ne samo zbog toga što je znanje važno za svakog pojedinca, već upravo i zbog onoga što sam ranije pomenuo, da nauka mora biti tranparentna i iskrena.

* Da li je Stiven Hoking izgubio opkladu?

Mislim da jeste. Čak je i on sam potvrdio prije neki dan da prihvata da je izgubio opkladu i da će Gordonu Kejnu isplatiti 100 dolara.

U pitanju je opklada iz 2000. godine da li će se u CERN-u otkriti Higsov bozon. Dr Kejn je tvrdio da hoće, dok je čuveni fizičar tvrdio da neće.

* Šta možete poručiti mladim ljudima koji sada razmišljaju čime u životu da se bave.

Vrlo je važno da shvate da će im posao biti veći dio njihovog života. Zato je važno da podjednako slušaju i mozak i srce. Vrlo je važno da ono što će da rade ujedno i vole i uživaju u tome.

Serđo Bertoluči

Serđo Bertoluči je direktor istraživanja u CERN-u. Prije toga je predsedavao komitetom Velikog hadronskog sudarača, jednog od najvećih CERN-ovih uređaja. Bio je, takođe i potpredsjednik Italijanskog nacionalnog instituta za nukelarnu fiziku. Studirao je u Pizi, a radio je i u čuvenom Fermilabu u SAD, takođe akceleratoru čestica.

Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici i Twitter nalogu.