Šta se desilo u trenutku Velikog praska

Po ljudskim merilima, usijana plotna kuhinjskog štednjaka je, naravno, vrela. Kako li je tek u unutrašnjosti Sunca gde je temperatura hiljadama puta viša? Naša moć pretpostavljanja visine temperature, kad su u pitanju eksplozije zvezda, suviše je slaba: tako nastale temperature verovatno su više nego u unutrašnjosti Sunca - možda 200 milijardi stepeni! U poređenju sa temperaturama koje će u ženevskom akceleratoru postići Jirgen Šukraft i još precizno rečeno 2.700 njegovih kolega-fizičara, bilo koja supernova biće mlaka ili hladna! Supernova predstavlja eksploziju zvezde, ekstremno je bleštava i izaziva radijacioni udar koji u momentu nadvladava sjaj galaksije. Potom se bleštava svetlost postepeno smanjuje i bledi, što traje nekoliko nedelja i meseci. Za vreme tog kratkog intervala supernova oslobađa više energije nego što bi Sunce emitovalo tokom celog svog postojanja. Materijal iz eksplodirane zvezde leti nekoliko puta većom brzinom od brzine svetlosti, a šokantni talasi šire se kroz okolni stelarni medijum. U proseku, supernove se, poput Mlečnog puta, u galaksijama javljaju svakih 50 godina, imaju važnu ulogu u obogaćivanju intraselarnog medija teškim elementima, a osim toga, šokantni udari supernove mogu dovesti do stvaranja novih zvezda. Šukraftov cilj je stvaranje užarene lopte koja bi buktala temperaturom od nekoliko biliona stepeni (za razliku od engleskog govornog područja, gde je bilion jednak hiljadu miliona, tj. jednoj milijardi 109, u većini evropskih jezika, pa i u našem, bilion je isto što i milion miliona. U ovom tekstu bilion ima evropsku, kontinentalnu vrednost.) Supermunja biće stvorena u čeličnom kolosu teškom 10.000 tona koji je smešten u Ženevi, na dubini od 60 metara, u ogromnoj prostoriji, kao pećini. Istraživači sakupljeni iz celog sveta, tom monstrumu dali su ime „Alisa”. Godinama su u njegovoj unutrašnjosti sa milimetarskom tačnošću postavljani kombinovani silicijumski detektori, spektrometri i „drift-komore” (detektori putanja čestica pod električnim nabojem, tokom prolaska kroz gasni medijum). Iz gigantske sprave izlazi bezbroj kablova kojima ili pritiče električna struja ili se odašilju podaci. Tu je i mnoštvo cevi koje su kao velike arterije u nekom organizmu, a služe za sprovođenje deset različitih gasova. Spolja su postavljeni brojači i merači čestica i vremena njihovog leta, koji istovremeno registruju svaku varnicu u unutrašnjosti naprave. „Potrebno nam je 150.000 takvih brojača”, objašnjava Šukraft. „Samo za njih bismo morali potrošiti pravo bogatstvo. Srećom, došlo je nekoliko mladih fizičara, koji su te brojače napravili od prozorskog stakla, pecačkog silka i kartona. To što su oni smislili bilo je dva puta bolje i jeftinije od svih brojača koji su se mogli kupiti.” Uopšte uzeto, misli Šukraft, izgradnja takvog visokospecijalizovanog tehničkog giganta moguća je jedino korišćenjem i nekonvencionalnih puteva. „U tome su nam mnogo pomogli Rusi.” NJihovi tehničari koji su radili na izradi atomskih bombi u jednoj ruskoj nuklearnoj fabrici dugo su lupali glavu kako optimizovati svojstva apsorbera koji bi „hvatali” i kontrolisali zračenje. I, takođe, kristali od olova i volframa, kojima se jedino mogu meriti postignute temperature, potiču iz ruske produkcije. „Početkom devedesetih godina”, priča Šukraft, koji je u ondašnjem već raspadnutom Sovjetskom Savezu bio u potrazi za tim kristalima, „iznenada se pojavio preda mnom neki čovek, a onda je kao trgovac narkoticima, iz tašne izvukao prljavožute kristale i zapitao da li bismo nešto mogli uraditi s tim što nam on nudi”. Od tada je 18.000 kristala ugrađeno u „Alisine” fotonske spektrometre. Danas je monstrum završen i ostalo je još da ga istraživači bolje upoznaju. Više desetina monitora nadgledaju sve temperaturne senzore, prate kako se gas oslobađa iz komora i odlazi preko vodova i brojača, kontrolišu da tehničari možda nisu neki od mnogo hiljada kablova uključili na pogrešno mesto. Ali, njihov pravi cilj je unutrašnjost „Alise”. Kroz nju, tj. kroz ogromnu gužvu kablova i elektronike za razna merenja, protiče berilijumska cev debljine podlaktice. To je cev zbog koje je i pravljeno to celo čudo u Ženevi i zbog koje su nastali svi troškovi. U njoj bi trebalo da se potpali pravatra, a onda, kroz nju će 10.000 puta u sekundi prolaziti ogromna vrelina kakva je bila tokom Velikog praska. Cev je deo ogromnog akceleratorskog prstena „LHC” (Large Hadron Collider) izgrađenog u Cernu (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) i za nekoliko nedelja biće pušten u rad. Akceleratorski prsten koštao je više od tri milijarde evra, od čega su Nemci platili petinu. Cern je najveća svetska laboratorija za fiziku čestica, a za koju nedelju naučnici će ovde započeti najveći naučni eksperiment u ljudskoj istoriji. U akceleratoru će čestice biti ubrzavane do kosmičke brzine i biće usmeravane jedna na drugu da bi se izučavalo njihovo raspadanje posle međusobnih sudara. Očekuje se nalaženje odgovora na prastaro pitanje: od čega se sastoji i kako je nastao svemir. Po svemu sudeći, izgleda da su naučnici na pragu imitiranja „postanja”. Velika istraživačka avantura podjednako nudi i vizije i strahove. Naučnice sebe vide na samim vratima novog „zlatnog stoleća” u kome bi pomoću sredstava naučnih merenja moglo biti moguće razumeti temelje svega postojećeg. U javnosti se javlja strah od nekontrolisanog puštanja duha iz boce - prvobitne sile iz koje je nastao svemir. Nemački list „Bild” postavlja pitanje: „Da naučnici neće možda u Cernu napraviti crnu rupu, kao u kosmosu, u koju će potonuti Zemlja?” U romanu „Anđeli i demoni” Dena Brauna LHC je poslužio za proizvodnju antimaterije namenjene borbi protiv Vatikana. Po objavljivanju knjige i njenog velikog uspeha koji je postigla u javnosti, Cern je publikovao dokument „Umeće i fantastika” u kome je diskutovana istinitost opisa eksperimenata u LHC-u, Cerna i fizičke čestice, uopšte. Filmska verzija knjige sadrži i dokumentarni materijal iz Cerna, snimljen po dogovoru režisera Rona Hauarda, uprave i naučnika. To je učinjeno da bi priča što više odgovarala stvarnosti. Šukraft i njegovi saradnici samo se mršte na pominjanje ovako zastrašujuće vizije. Za njih su stvari sasvim jasne. Svemir je nastao pre 13,7 milijardi godina, što je naučno dokazano. Na početku beše komprimiran i vrlo vruć – isti uslovi se na Zemlji mogu samo simulirati, tako što se jedra teških atoma visokom energijom usmeravaju jedna na druga. To je ono što oni, zapravo, žele da postignu i ono čemu služi LHC. Svaki put kad dođe do sudara jedara, ne raspada se samo jedro, nego oslobođena energija u njemu stapa protone i neutrone. Svaki proton sastoji se od tri kvarka koji su odmah posle Velikog praska (trenutka stvaranja svemira) spojeni u nizu. Pod uticajem enormne siline udara, protoni se razdvajaju. Na njihovom mestu se stvara kaša u kojoj slobodno plivaju na desetine hiljada kvarka. Ovo bizarno stanje materije fizičari nazivaju „kvark- gluon-plazma”. Međutim, takvo stanje ne traje dugo. Posle bilionitog dela sekunde, čarolija nestaje. Ipak, ovaj skoro nemerljivi momenat dovoljan je da bi se bacio pogled u kovačnicu u kojoj je nastao današnji svemir i u kojoj je dobio svoj izgled. Jer prvih deset milionitih delova sekunde njegovog postanja, bila je samo kaša od kvarka i gluona (vidite grafiku). Pet puta gušće i tesnije spojena nego što su činioci u atomskom jedru, ova ključajuća vrelina čestica ispunjavala je svemir. Svaka supena kašika ovakve prakaše bila je teška kao vode svih mora i okeana zajedno! „I kad je posle deset mikrosekundi isparila plazma kvarka i gluona”, misli Šukraftov kolega Peter Braun - Munciger, „mogle su nastati neravnomernosti iz kojih su kasnije proizašle galaksije”. Kako to da se kvarkovi sasvim lepo mogu porediti sa galaksijama, iako su prvi mikroskopski patuljci, a drugi kosmički giganti? Moglo bi se pomisliti da je to paradoksalno, ali u suštini, nije: svuda u fizici rađaju se ideje koje spajaju sasvim malo sa sasvim velikim. Mikro i makrokosmos sve više se pojavljuju kao tesno vezani jedan s drugim. Ko želi da zna šta se događalo u Velikom prasku, taj mora razumeti od čega se sastoji materija ovog sveta. I ukoliko se interesuje za najmanje deliće, onda odgovor nalazi samo kad se pozabavi početkom svega što postoji. Jer, čestice i sile koje upravljaju svetom nisu nastale istovremeno kad i svet. One su mogle nastati tek pod ekstremnim okolnostima i uslovima kakvi su bili odmah posle Velikog praska – ili kakvi će biti u eksperimentu sa „Alisom” u Cernu. „Fizika astročestica” naziv je za novo naučno polje u kome su izviđanje i istraživanje svemira kao i nauka o kvarkovima i neutronima stopljeni u jednu, novu nauku. „Više nema podele na kosmologiju i fiziku čestica”, konstatuje DŽon Bager, fizičar koji se na Univerzitetu „DŽon Hopkins” u Americi bavi česticama. Isto tako razmišlja i britanski teoretičar DŽon Elis, koji kao i Šukraft radi u Cernu: „Nekada sam se dugo kolebao da li da se okrenem kosmologiji ili fizici čestica. Danas imam sreću da radim na oba polja. Naučni radovi iz oba oblasti objavljuju se u publikacijama namenjenim fizici astročestica.” Snažna istraživačka ofanziva krči sve pred sobom. Taman što je u Čileu instaliran „Very Large Telescope”, pokazalo se da ne zadovoljava potrebe astronoma. Zbog toga se već radi na planovima za novi „Extremely Large” ili „Owerwhelmingly Large Telescope” čije će ogledalo biti veliko kao fudbalsko igralište. Više hiljada radio-prijemnika koji su povezani među sobom, osluškivaće signale preostale od Velikog praska. Na Severnom polu i u svemiru istraživači pripremaju još egzotičnije prisluškivačke misije. Duboko u večitom ledu Antarktika već se nalaze ubačene sonde namenjene hvatanju neutrina. A u svemiru će biti postavljena tri satelita udaljena jedan od drugog po pet miliona kilometara. Svrha im je merenje kojim bi se pokazalo da li se eho Velikog praska još i danas prostire pomerajući prostor i vreme. LHC, najvrednija i najzačuđujućija naprava u Cernu, u Ženevi, sledeće nedelje će započeti sa prodiranjem u nepoznato. Hans Magnus Encensberger govorio je o „katedrali fizike” pošto je završio posetu istraživačkom centru na švajcarsko-francuskoj granici. Drugi su u LHC-u prepoznali „moderni ekvivalent egipatskih piramida”, ili naprosto, najkomlikovaniju stvar na svetu. Ko god pokuša da opiše tu novu mašinu, neizostavno će dospeti u nepriliku. Jedni u njoj vide vremensku mašinu kojom se može otputovati do početka pojave vremena. Drugi je opisuju kao mikroskop u superlativu, koji omogućava pogled u unutrašnjost jedra atoma. Šukraftu i njegovom timu LHC služi kao najvrelija peć, ali i kao najveći frižider na svetu. Kad neko od Ženevskog aerodroma krene ukoso, severozapadno, putem dugim sedam kilometara, sve preko polja sa uljanom repicom i krompirom, nailazi na razočaranje. Dočekuje ga ansambl namenski zidanih zgrada: betonski bunkeri, plehom prekrivene kancelarijske barake, vremenom nagrizene upravne zgrade, zaboravljeni koturovi s nekim kablovima, gasne čelične boce i vučna kolica - svuda pored puta. Tu i tamo, rđaju višejezičke oznake sa upozorenjima. Svuda se čuje huka ventilatora koji pripadaju nekim rashladnim postrojenjima u dubini zemlje. Na krivini „Staze Radeford”, na brežuljku koji je u stvari travom prekriveni bunker, pase nekoliko ovaca. Na „Stazi Plank” iza računarskog centra, korenje stabala topola pored puta probija i uništava asfalt. To je Meka hiljada fizičara iz svih krajeva sveta! Ko želi da shvati u čemu je fascinacija ovog mesta, mora krenuti stotinak metara uzbrdo. Tamo gore, ispod zemlje prolazi tunel, sve do podnožja pobrđa Jure. U njemu će uskoro početi da kuca novo srce Cerna (pogledajte grafiku). Za posetioce je taj deo postrojenja zatvoren. S vremena na vreme, tuda prođe poneki tehničar s gas-maskom na licu, za slučaj nekontrolisane pojave gasa duž 27 km dugih čeličnih cevi kroz koje bi uskoro trebalo da ukrug proleću čestice. Svi s nestrpljenjem očekuju momenat, verovatno početkom avgusta, kad će prvi paket protona biti pušten u podzemni cevovod, u stvari, pistu za najveće brzine čestica. Ispred prstena i berilijumske cevi stoji veliki grafitni blok. On hvata protone koje naročiti predubrzivač šalje prema LHC-u. Protoni u njega uleću ogromnom brzinom. Na Dan X, grafitni blok biće pomeren, a zračni snop čestica ući će u ubrizgivač koji će ih onda snažnim elektronskim udarom uputiti na put daljeg kretanja. U tom trenutku dolazi čas delovanja 10.000 magneta koji obuhvataju obe cevi za ubrzanje. NJihov zadatak je da na kružnom putu sve vreme drže zrak čestica u snopu i u sprezi. U tunelu ispod Francuske i Švajcarske protoni će prolaziti 11.200 puta u sekundi u oba pravca i u svakom novom krugu radio- talasi će u protonske pakete dodavati još više energije. „Ukupno 1.700 pojedinačnih kružnih tokova čestica biće zasebno kontrolisani”, kaže Rudi Šmit, dok u kontrolnoj prostoriji posmatra monitore preko ramena kolega. Već 20 godina bavi se razvojem i kontrolom instalacija za ubrzanje čestica. Ipak, i takvog rutinera kao što je on, čudovišna naprava LHC potpuno zbunjuje. „Uvek nanovo, potpuno sam zgranut kompleksnošću ove mašine.” Da bi svi magneti bili na radnoj temperaturi, svakodnevno se pomoću dva velika teretna kamiona doprema tečni helijum za hlađenje instalacija na terenu Cerna. Cilj je temperatura od 271 stepena ispod nule, jer tad električna struja protiče kroz navoje magneta bez ikakvog otpora. Nikad pre nije ni pokušavano sa držanjem tako velike mase u relativno hladnom stanju. Šmit i njegovo ljudstvo znaju da su se upustili u veliku neizvesnost. Kao rashladna tečnost za takve stvari može se koristiti samo supertečni helijum, a dosadašnje rukovanje ovom sasvim posebnom tečnošću svodilo se na male količine. Međutim, u Cernu se troše na stotine tona. Strahuje se od trenutka u kome bi negde duž puta bio pregrejan mali deo magnetskih navoja i to za samo nekoliko stepeni. U takvoj situaciji snopovi u unutrašnjosti mogli bi za delić sekunde istopiti čelični omotač. Ono što bi za sve tehničare bio najveći izazov, jeste obuzdavanje 11.700 ampera struje oko magneta u toku samo delića sekunde. Osim toga, ono što muči naučnike jeste činjenica da je LHC jedini akcelerator na svetu koji može sam sebe uništiti. Kad protonski snop izgubi kurs i krene stranputicom, onda pogađa metalni omotač takvom silinom da ga sa lakoćom probija. „Zbog toga ćemo energiju u prstenu povećavati vrlo postupno”, kaže fizičar Šmit. „Kad budu videli da prvi protonski paket leti svojom putanjom bez smetnji, fizičari će ubaciti sledeći paket i pustiti ga da leti za petama svom prethodniku.” U nekom momentu kroz tunel u Cernu proticaće 2.808 protonskih snopova. Svaki od njih biće tanak kao dlaka ljudske kose, a dugačak kao palidrvce. Na četiri mesta po obimu prstena, ovi protonski snopovi sudaraće se jedan s drugim. Svaka čestica sobom nosi sedam biliona teraelektron volta (TeV= 1.60217646 × 10-7 džula ) što odgovara energiji kretanja muve. Za čoveka naviknutog na svakodnevicu, ova količina energije izgleda smešno mala, ali u svetu fizike čestica, to je strašno mnogo. Čuveni „Tevatron” u SAD, dosadašnji svetski rekorder među akceleratorima protona, postiže samo sedminu moći LHC-a. Protoni se ne sudaraju jedan s drugim, nego prolaze u talasima. Čovek bi pomislio da se događaju masovni protonski karamboli. Ne. Snopovi protona zuje i prolaze jedan kroz drugi kao da se i ne primećuju. U 99,999.999 odsto slučajeva ne raspadaju se. Posle sudara raspada se samo 20 čestica, što govori da je verovatnoća kolizije beskrajno mala. Zbog toga fizičari i računaju samo na tih 20 dezintegracija. To će im omogućiti da shvate i skoro dodirnu Prvobitni prasak. Fizičari su ubeđeni da će preko kolizija čestica shvatiti suštastvo materije. „Svet fizike će biti promenjen”, proriču hajdelberški fizičari iz sektora visoke energije. Što je veća energija prilikom kolizije čestica, to je teže pohvatati sve deliće nastale zbog kolizija. To je pravilo koje fizičarima zagorčava život, jer moraju konstruisati i praviti gigantske detektore. Četiri takva džina već su montirani, u betonskim pećinama duboko pod zemljom i očekuju kišu čestica koje će u njih ubaciti akcelerator. „Alisa” sa svojih 16 metara visine i cenom od 70 miliona evra, prema njima izgleda skromno. „Atlas”, najveća od svih eksperimentalnih stanica, visok je kao desetospratnica i košta 330 miliona evra. Pogledi svih fizičara sveta uprti su prema Cernu u Ženevi jer počinje najuzbudljiviji period cele ljudske generacije. Desetina godina unazad eksperimentalni fizičari su mahom potvrđivali predviđanja kolega sa raznih instituta teorijske fizike. Doduše, fizičari su i do sada u eksperimentima koristili akceleratore i proučavali međusobna sudaranja čestica. Teoretičari su uvek bili ispred eksperimentatora, kao u poznatoj trci zeca i kornjače u kojoj zec nikad ne pobeđuje. Ali, pojavom LHC-a, frustracija eksperimentalnih fizičara nestaće zauvek. Gigantski akcelerator će otvoriti vrata za prodor na drugu stranu magične granice TeV-a, tj. na teren gde prestaje interes teoretičara koji svoja računanja zasnivaju na takozvanom Standardnom modelu materije. Taj model se sastoji iz mnoštva formula koje ukupni fenomen sveta čestica opisuju zadivljujuće precizno. Ipak, i pored nadmoćno uspešnog Standardnog modela materije, pojavljuju se male nesaglasnosti koje će se u radu sa LHC-om pojaviti na svetlosti dana. Istraživači računaju na mogućnost mnogih iznenađenja i već imaju u vidu nemerljiv broj čestica koje se mogu pojaviti prilikom sudara protona u LHC-u. Reč je o zagonetnoj crnoj materiji, o skrivenim dimenzijama i crnim rupama. Ono što fizičare naročito interesuje, jeste čestica koju odavno i bezuspešno pokušavaju da uhvate i koja im uvek iznova izmakne. Tu česticu krstili su kao „higs”. Čestica je teoretska pretpostavka izvedena iz Standardnog modela materije koji poznaje samo dve vrste čestica: iz jednih se sastoji materija, a druge služe za posredovanje između sila koje ispoljavaju prve. Ukupno postoje 24 čestice otkrivene u Cernu, američkom Fermilabu i u nemačkom Desiju. Nedostaje jedna jedina: „higs” – bez sumnje srce Standardnog modela materije. Sa samo 24 čestice, jednačina Standardnog modela bila bi jasnija, i simetričnija. Jednom rečju, bila bi elegantnija. Ali, postoji problem. Čestice nemaju masu, bestežinske su i samo bi lebdele kroz svemir. Da bi im se dodelila masa, fizičari su mogli uraditi jednu jedinu stvar: primenili su trik. Bio je to „higs” koji česticama daje masu. Ništa više od trika nije imao na umu ni britanski fizičar Piter Higs kad je pre 44 godine sastavio i objavio svoj istorijski članak. Da li će to ikad imati neku vrednost u eksperimentalnoj fizici, on u to vreme o tome nije imao nikakvu predstavu. Aprila ove godine došao je iz svog Edinburga u Cern. Gledajući sve oko sebe s velikim poštovanjem, škotski fizičar, u međuvremenu 79-godišnjak, prepustio se kolegama koji su ga vodili kroz katakombe prepune računarske tehnike i instalacija za rashlađivanje elektronike. Stajao je pred kolosima hale za detekciju, teško shvatajući o čemu se tu radi. I, sve zbog jedne čestice koja nosi njegovo ime: zbog „higsa”. To je bio potpuno jedinstveni susret. Svako u Cernu znao je po imenu za Higsa, ali niko nikada nije video njegovo lice. Posle publikovanja svog značajnog članka, koji je obuhvatao stranicu i po i četiri formule, Higs se povukao iz debate o fizici čestica. Shvatio je da ne može ulaziti u visoke rasprave i opredelio se za čekanje. Čekao je da vidi da li će čestica biti na kraju pronađena i da li će mu u tom slučaju stići poziv iz Stokholma. NJegovim kolegama je preostalo da raspravljaju da li je Higsova čestica blagoslovena ili je samo privid njihove struke. Za Leona Ledermana ona je „Božja čestica” a za Šeldona Glešoa „Toalet” u koji se bacaju sve neusaglašenosti Standardnog modela materije. Oba fizičara nosioci su Nobelove medalje. „Higs mora postojati”, tvrdi Elis, omanji fizičar-teoretičar iz Cerna, koji zbog svoje bele brade i duge bele kose pre liči na šamana nego na naučnika. Možda ćemo na kraju, ne samo identifikovati i uhvatiti česticu zvanu „higs”, već i mnogo drugih. Možda se priroda postarala da iza granice TeV-a prikrije još mnogo manjih čestica – „higsića”. Elis je kao teoretičar bio blizak zajednici fizičara koja se sredinom 80-ih odvojila od ostataka kolega, tvrdeći da se stvarnost sastoji od beskrajno tankih struna, kao tračica satena i da elementarne čestice o kojima svi govore nisu ništa drugo do odraz vibracija tih struna. Svet predstavlja kosmičku simfoniju naizmeničnih eha beskrajno sićušnih i vibrirajućih struna koje se prostiru kroz svemir dodirujući se jedna s drugom. Vibracije na jednom kraju sveta prenose se na drugi kraj. Problem je to dokazati fizičkim eksperimentom, a ne teorijom. Pripadnici te škole fizičara misle da je teorija struna, tj. „String Theory” elegantna i nadmoćna nad svim ostalim teorijama i da je svet u kome živimo jedino logički moguć. Matematika ove teorije je harmonična, a sama teorija je suviše lepa da ne bi bila istinita. Mnogi misle da je reč o najluđoj teoriji najblistavijih umova fizike. Iako je ukupna matematika koja stoji iza ove teorije korektna, svaki pokušaj da se ideja razume, jeste kao udarac čekićem u glavu: Teorija strune podrazumeva i mnoštvo drugih teorija među kojima i m-teoriju, teorije haosa i relativiteta. String Theory tretira elementarne, tj. subatomske čestice kao beskrajno male jednodimenzionalne „strunama slične” objekte, a ne kao bezdimenzionalne tačke u prostor–vremenu. Različite vibracije struna odgovaraju različitim česticama. Teorija je postala popularna 1980. kad je pokazala da može dati konzistentnu teoriju kvantnog polja koja bi tako mogla bolje objasniti gravitaciju, kao i slabe, jake i elektromagnetske sile. Razvoj ujedinjene teorije kvantnog polja glavni je cilj u teorijskoj fizici čestica, ali kad se u obzir uzme gravitacija, to obično vodi ka teškim problemima sa beskrajnom količinom kalkulacija. Najkonzistentnije teorije strune podrazumevaju 11 dimenzija od kojih četiri odgovaraju trima prostornim dimenzijama i vremenu, dok su ostale uvijene i izvan sposobnosti ljudske percepcije. Rezimirano, to izgleda ovako: 1. Sve je načinjeno od molekula 2. Molekuli su sačinjeni od atoma 3. Atome čine elektroni, proton i neutroni 4. Elektroni, proton i neutroni mogu se raspolutiti i tako dati kvarke 5. Kvark je sačinjen od još manjih delića zvanih strune koje su 11-dimenzionalne (deset dimenzija plus vreme) Pripadnici škole teorije strune ne mogu osporiti dve stvari. Prvo, strune su beskrajno tanke i nežne. Što je objekt manji, to je potrebno veće ubrzanje da bi se dokazalo njegovo postojanje. Strune bi mogle biti dokazane samo u mašinama za ubrzanje koje bi morale biti tako velike kao galaksije. Drugim rečima, direktno testiranje teorije strune nije moguće. Drugo, u trodimenzionalnom prostoru, teorija strune se ne da matematički formulisati. Ona funkcioniše samo u devet, deset ili jedanaest dimenzija. Shodno tome, prostor mora sadržati još šest ili sedam prikrivenih dodatnih dimenzija. Naučnici koji su nogama čvrsto na zemlji, misle da tako nešto kao što je teorija strune nije fizika već metafizika koja se bavi spekulacijama bez supstance. Međutim, kako god da stvari stoje, teorija strune se više ne može izbeći jer je dala razloge da se danas govori o „Theory of everything” ili o „teoriji o svemu” koja objašnjava i međusobno povezuje sve dosad poznate fizičke fenomene. U početku, izraz je korišćen u ironičnoj konotaciji da bi ukazao na preterano uopštavajuće teorije. U jednoj naučnofantastičnoj priči Stanislava Lema iz 1960. govori se o nekom zanesenjaku zaokupljenom radom na „opštoj teoriji o svemu”. Kasnije, 1986. u jednom članku u časopisu Nature, DŽon Elis je primenio izraz „teorija o svemu” koji je potom naširoko korišćen u popularizaciji kvantne fizike. Izraz „teorija o svemu” objašnjava sve dosadašnje postavke o fundamentalnim interreakcijama u prirodi. Kad bude proradio LHC, možda će registrovati dimenzije koje su van ljudske, ali i dosadašnje laboratorijske percepcije. Ubrzanje koje će se postizati u akceleratoru proizvodiće i crne rupe i to svake sekunde po jednu. Gravitacionom polju crne rupe ništa ne može izbeći, pa ni svetlost. Jedino je neophodno da pređe preko rubova otvora koji vodi u unutrašnjost rupe. Crna rupa kao neman guta sve. Izraz crna rupa nastao je zbog činjenice da i elektromagnetska radijacija, ukoliko je došla do crne rupe, počinje da se savija i biva uvučena u nju. Zbog toga su otvor i unutrašnjost rupe nevidljivi ili, bolje reći, crni su, kao, uostalom, i sama vasiona. Ruski fizičar Igor Volovič sanja o prototipu vremenske mašine koja bi nastala u LHC-u. Tim mašinama bi se moglo putovati u budućnost. Pošto će se u Cernu, tj. u LHC-u, stvarati crne rupe, skoro svake sekunde po jedna, one bi se mogle puniti materijom koja bi se onda pretvarala u zrake čiste energije. Svako dete danas zna za čuvenu formulu E=mc2 iz koje se lako može izračunati da bi se iz dva kamiona peska u crnim rupama mogla dobiti čista energija dovolja za ceo svet - tokom cele godine. Masa (M) svakog zrna dobila bi enormnu brzinu (C) i oslobodila bi ogromnu energiju (E). Ali DŽon Elis misli da je bolje držati se onih fenomena za koje postoje makar male šanse da će biti dokazani. Za njega je pored fenomena Higs, pre svih ostalih važan fenomen supersimetrije (SuSy). Po teoriji Susi, svaka od 24 čestice Standardnog modela materije ima dosad neotkrivenog „susi partnera”, kao sliku u ogledalu. Susi-teorija će možda pomoći astronomima da reše problem koji ih muči mnogo godina. To je zagonetka crne energije. U fizičkoj kosmologiji, crna energija je hipotetička forma energije koja pokazuje tendenciju povećanja brzine širenja kroz svemir. U modelu kosmologije, na crnu energiju otpada tri četvrtine ukupne energije u svemiru. Kosmos koji se rodio pre 13,7 milijardi godina, tokom Velikog praska, po težini gledano, sastoji se od četiri odsto atoma i 22 odsto crne materije nepoznatog identiteta – možda su to elementarne čestice koje će biti otkrivene tek ove godine u LHC-u u predgrađu Ženeve. Ostalih 74 odsto je, verovatno, ono zbog čega je kosmos počeo da se ubrzano širi pre pet milijardi godina. Još odavno je svim astronomima jasno da se galaksije na nebu sastoje od vidljivih zvezda koje su sve zajedno pod uticajem nevidljive materije koja je ukupno pet puta teža od svih njih. Ta „crna materija” se sastoji od čestica koje neopaženo prolaze kroz zvezde, planete i kroz ljude. To važi i za susi-partnere, materiju koja je nastala za vreme Prvobitnog praska, a zatim se raspršila kroz svemir. Te čestice bi bile, u suštini, najveći deo sadržaja svemira. Američki fizičar Frenk Viček tvrdi da više i ne može zamisliti svet bez susi-partnera. To bi bio loš vic majke prirode. Higsi, crne mini rupe, susi-partneri, sve to izašlo je iz glava fizičara teoretičara. Ostalo je da se potvrdi kad proradi LHC. U kontrolnoj prostoriji detektora „Atlas” vrzmaju se fizičari koji među sobom govore engleski, ali sa italijanskim, nemačkim, ruskim ili francuskim akcentom. Svi oni posmatraju monitore koji simuliraju i predskazuju događaje koji će se odigrati kad proradi LHC i kad detektori budu otkrivali i identifikovali razne čestice. Pri svakom sudaru dva protonska snopa dolazi samo do 20 pojedinačnih kolizija. Ipak, sudari idu jedni za drugim i samo što se jedan prikaže na detektoru, pristiže drugi: protonski paketi udaraju jedan u drugi 30 miliona puta u sekundi. Ukupno uzeto, u svakoj sekundi događa se 600 miliona pojedinačnih sudara. Iz podataka koji se iz toga dobijaju, mogle bi se u momentu popuniti sve biblioteke Nemačke ili Francuske. To je više nego što može da savlada i najbolji računar na svetu. U toku samo delića sekunde računar mora odlučiti koji podatak zadržati, a koji odbaciti. Svaki događaj iz LHC-a prolazi kroz tri filtera. Samo jedna od 200.000 kolizija čestica biva analizirana, a ostale se odbacuju. U eksperimentu učestvuje jedinstveni klub naučnika koji čini 2.700 najboljih istraživača iz 36 zemalja: Grci, Turci, Tajvanci i Kinezi iz Narodne Republike Kine, Rusi, Gruzijci i ostali, rade jedni s drugima na velikom projektu. Ono što začuđuje, u tom radu nema hijerarhije. Doduše, postoji čovek koji koordinira poslove, ali koji nikome ne može reći šta i kako treba da radi. Šef bez ovlašćenja! To je normalno samo u Cernu. Nemoguće je da bilo ko nadgleda celinu. Gigantske naprave imaju sopstveni život i sopstvenu inteligenciju. Mnoštvo naučnika koji su okupljeni oko monstruoznog „Atlasa” opisano je kao „superorganizam”. Kao u košnici, ovde pojedinac ne čini ništa. Rezultate može dati samo grupa. To je tzv. distribuisana kognicija ili „raspodeljeno umovanje”. Sociolozi bi rekli „podruštvljeni duh”. Pojedinačni genije koji sedi u svom sobičku i izvodi intelektualne bravure, ovde nije u modi i za Cern je prošlost. Da bi neko nešto postigao, mora sarađivati. Osim toga, svako se mora povinovati zbog interesa projekta: razvlašćenje individue. Kad se objavi naučni članak, na listi autora stoje imena svih 2.700 učesnika. Nema naučnog superstara. Imena su poređana alfabetski, bez obzira na to da li se radi o Kinezima, Mađarima ili Amerikancima, i bez obzira na to da li su u pitanju profesori, postdoktori, informatičari, fizičari ili doktorandi. Pitanje nad pitanjima jeste: šta će se dogoditi ako se pronađu higsi, susi-partneri i crne rupe? Koja otkrića, ako ne ta iz Cerna, zaslužuju Nobelovu nagradu? Ali, ko će primiti Nobelovu medalju kad su svi radili kao porodica? Ime dobitnika verovatno će glasiti: Kolektiv iz Cerna. Sudbina za fiziku beznačajnog članka Pre četrdeset četiri godine, u julu, fizičar Piter Higs napisao je članak od 79 redova uz četiri jednačine u kome je predvideo da postoji čestica koja generiše masu i predaje je ostalim subatomskim česticama. To su čestice o kojima se govori u Standardnom modelu fizike. Higs se, po pričanju ljudi koji ga dobro poznaju, i danas oseća nelagodno zbog eponima “higs” jer smatra da pored njega ima više fizičara koji su dali sličan, ako ne i veći naučni doprinos u fizici subatomskih čestica. Postoji čitava mitologija o onome što se “događalo”, a što se bitno razlikuje od onog što se, u stvari, dogodilo, kaže teoretičar Higs. Posle prvog članka za Physics Letters Higs je za isti časopis napisao i sledeći, podjednako kratak tekst, u kome je dodao neke činjenice, ali je urednik časopisa to odbio izjavivši da “članak nije od očigledne važnosti za fiziku”. Higs je ponovo poslao tekst, dodavši još jedan paragraf o narušavanju simetrije Standardnog modela i o stvaranju vektora – mezona. Tekst je objavljen. Autor teksta Higs misli da je taj dodatni paragraf razlog zbog koga čestica za koju pretpostavlja da postoji, nosi njegovo ime. Zanimljiva je bila rasprava koju su 2004. izazvali novinari lista Scotsman prenevši Higsove reči zabeležene tokom nekog ručka u kome je fizičar izjavio da status naučne zvezde Stefena Hokinga, slavnog i na nesreću paralisanog britanskog naučnika, otežava komunikaciju sa drugim kolegama, budući da Hoking već unapred uživa preveliki kredibilitet. Priča se onda proširila po mnogim britanskim listovima uz dodatak o navodnoj Hokingovoj opkladi kako čestica zvana Higsov boson nikad neće biti dokazana jer ne postoji. Brzo je usledilo Higsovo pismo Hokingu u kome objašnjava da je zapažanje o preteranom kredibilitetu izvučeno iz konteksta, na što je Hoking odgovorio da nije povređen, ali da je uprkos tome siguran da čestica higs ne postoji; dakle, ne može se dokazati.