Latvija par pilntiesīgu CERN asociēto dalībvalsti kļuva 2021. gada 2. augustā, Latvijas Radio raidījumā "Zināmais nezināmajā" stāstīja Rīgas Tehniskās universitātes darbinieks CERN, daļiņu fiziķis Kārlis Dreimanis.
Kodolfizika labiem mērķiem
Iedīgļi vienotam kodolfizikas pētniecības centram meklējami uzreiz pēc Otrā pasaules kara, kad ASV nometa atombumbu uz Hirosimu un Nagasaki un kļuva skaidrs, ka kodolieroči ir arī Padomju Savienībai un Apvienotajai Karalistei.
Tad, kā skaidroja Dreimanis, cilvēki secināja, ka kodolzinātne ir pārāk spēcīga, lai to atstātu atsevišķu valstu pārziņā, un tāpēc kodolfiziķiem ir jādarbojas kopā, lai šo zinātnes nozari veltītu labiem mērķiem, ne ieroču veidošanai.
"40. gadu beigās – 50. gadu sākumā zinātnieku grupa Eiropā nolēma izveidot fizikas pētniecības centru, kas būtu tieši saistīts ar šo tobrīd jauno zinātni – kodolzinātni. Pirmā rezolūcija par CERN veidošanu ir UNESCO rezolūcija, kas tika izveidota 1951. gadā, bet pats CERN dibināts tika 1954. gada septembrī," norādīja Dreimanis.
Par CERN atrašanās vietu tika izvēlēta Šveice, galvenokārt tās neitrālās nostājas un neiesaistīšanās karos dēļ.
"Šveice ir interesanta ar to, ka tā ļoti ilgi ir bijusi neitrāla, bet neitrāla šī valsts ir tāpēc, ka pirms pārsimts gadiem Šveices teritorijā norisinājās viens no asiņainākajiem pilsoņu kariem Eiropas vēsturē, pēc kā Šveice secināja, ka karot tomēr nav labi, kļūsim neitrāli. Tieši šī iemesla dēļ, Šveicei esot neitrālai un Ženēvai esot pilsētai, kurā bieži noris dažādi samiti tieši saistībā ar valstīm, kuras varbūt citādi savā starpā nerunātu, tika nolemts, ka šo centru veidosim tieši pie Ženēvas Šveices teritorijā," skaidroja Dreimanis.
Vieta, kur radās tīmeklis
Skatot kodolizpētes centra sasniegumus, kas atstājuši iespaidu uz ļoti daudzu cilvēku ikdienu šodien, noteikti jāmin ar kodolfiziku nesaistīts izgudrojums. Tas ir vispasaules tīmekļa datu pārneses protokols. To 1989. gadā ieviesa britu datorspeciālists Tims Bērnerss-Lī, strādājot CERN laboratorijā.
Lai disketes ar tur ierakstītiem datiem nebūtu fiziski jāpārvadā starp kabinetiem, ēkām un valstīm, kā tas bija pieņemts pirms interneta, Bērnerss-Lī izdomāja to visu apvienot vienā tīklā, lai ikviens, ievadot konkrētu adresi tīmeklī, var uziet vēlamo informāciju.
"Ļoti interesanti, ka CERN laboratorija pati par sevi ir domāta fundamentālajai zinātnei, bet no tās darbības radušās tehnoloģijas ikdienas dzīvi visvairāk ietekmē tiem, kuri nav zinātnieki. Viena no šīm tām ir tā saucamais vispasaules tīkls," stāstīja Dreimanis.
Viņš uzsvēra, ka vispasaules tīkls gan vēl nebija tas pats, ar ko šobrīd saprotam internetu, taču tas noteikti bija tā svarīgākais sākuma punkts.
"Mēs visi visvairāk iegūstam no tā, ka tehnoloģijas, kas radītas CERN, praktiski vienmēr būs atvērtas.
Ja cilvēks būtu šo tehnoloģiju radījis kaut kur citur, iespējams, mēs vēl šodien maksātu par to, ka internets vienkārši eksistē. Bet tāpēc, ka tas tika radīts CERN, tas kļuva par brīvpiekļuves tehnoloģiju," norādīja Dreimanis.
Lielais hadronu paātrinātājs
Ja sākotnēji CERN darbinieki bija fokusējušies uz kodolfizikas pētījumiem, tad, zinātnei strauji virzoties uz priekšu, pagājušā gadsimta 50. un 60. gados fiziķi saprata, ka vēl daudz dziļāk un nopietnāk var pētīt kvantus jeb atomu un molekulu daļiņas un to, kā tās mijiedarbojas savā starpā.
Šodien CERN vārds visbiežāk tiek daudzināts tieši saistībā ar Lielo hadronu paātrinātāju – iekārtu, kuras garums ir 27 kilometri. Šajā tunelī milzīgā ātrumā tiek raidīti protonu kūļi jeb pozitīvi lādētas daļiņas un pētītas to sadursmes, kurās ļoti lielā enerģijā tiek imitēts lielais sprādziens. Šajos mērījumos tiek meklētas atbildes par to, kā radās visums.
"Visiem vislabāk zināmais, protams, šobaltdien ir Lielais hadronu paātrinātājs, uz kura notiek šie lielie eksperimenti, uz kura strādājam arī mēs. Mūsu daļiņu fiziķu grupa strādā CMS eksperimentā, kas atrodas uz Lielā hadronu paātrinātāja. Bet vēl pirms Lielā hadronu paātrinātāja bija iepriekšējie paātrinātāji, kas joprojām strādā šajā paātrinātāju ķēdē, lai padotu staru Lielajam hadronu paātrinātājam," stāstīja Dreimanis.
Viens no lielākajiem pēdējo desmitgažu CERN atklājumiem ir pēdējās mums zināmās elementārdaļiņas jeb Higsa bozona atklāšana. To atklāja ATLAS un CMS eksperimenti uz Lielā hadronu paātrinātāja.
"Jāsaka, protams, ka atklājumi ir daudz un dažādi, kas nav varbūt gluži jauna daļiņa, bet jauni parametri vai līdz šim neredzēti mērījumi. Tas patiešām notiek ikdienā. Lielā hadrona paātrinātāja eksperimenti iesniedz aptuveni 100 rakstus zinātniskajos žurnālos gadā, un šie raksti ir par dažnedažādām lietām. Par to, kā daļiņas sabrūk, kā daļiņas rodas, kā tās pārveidojas no vienas uz otru un tā tālāk. Tas ir tas, ko mēs darām tiešām ikdienā," stāstīja Dreimanis.
Sniedz pienesumu arī mākslā un medicīnā
Visi CERN zinātnieku lielie eksperimenti ir devuši gana daudz ne tikai fizikā un kosmosa izpētē, bet arī tādās nozarēs kā medicīna un pat māksla.
"Šeit ir jāatgriežas pie tām tehnoloģiskajām atklāsmēm, kas notiek, veicot fundamentālo zinātni. Vienu jau pieminējām – vispasaules tīklu. Tas ir radies vienkārši tāpēc, ka zinātniekiem vajadzēja tehnoloģiju, lai būtu vieglāk nodarboties ar savu fundamentālo zinātni," stāstīja Dreimanis.
Bet vēl bez tīmekļa ir daudz un dažādi citi tehnoloģiskie risinājumi, kas sākotnēji varbūt šķita kā tīra fundamentālā zinātne, bet vēlāk izrādījās noderīgi visai pasaulei.
"Piemēram, pozitronu emisijas topogrāfija – tātad diagnostika. Rodas dažāda veida radiogrāfija, kuru varam lietot gan medicīnā, gan, piemēram, pētot renesanses mākslinieku gleznas.
Ar tehnoloģiju, kas radīta CERN, esam skatījušies uz 16. gadsimta mākslas darbiem, pētot, kādās kārtās tika likta krāsa. CERN zinātnieku atklājumi ir arī palīdzējuši atrast mākslas krāpniekus. CERN atklājumi ir radījuši pirmo trīsdimensiju krāsaino rentgena starojuma attēlu cilvēka ķermenim un tā tālāk," stāstīja Dreimanis.
Viņaprāt, fundamentālā zinātne ar CERN priekšgalā palīdz cilvēkiem izprast savu vietu visumā, kā arī saprast, kas visums tāds ir. Tas, kā uzsvēra Dreimanis, ir ļoti vērtīgi.
"Ja mēs skatāmies uz visuma pētīšanu, tā patiešām ir mūsu pašu pētīšana, jo pilnīgi visi elementi, kas veido mūsu ķermeni, tātad skābeklis, ogleklis, slāpeklis – viss, izņemot ūdeņradi, tika radīts zvaigznēs. Tātad visi mūsos esošie atomi, izņemot ūdeņradi un varbūt nedaudz arī hēliju, ir radīti zvaigžņu sprādzienos pirms četriem miljardiem gadu. Tā kā mēs esam daļa no visuma, un mūs no tā neizņemt," secināja Dreimanis.
