Kuo konkrečiai lietuviai užsiima CERN laboratorijoje ir LHC greitintuve?
CERN programos apima darbus vykdomus pačiame dalelių fizikos centre Šveicarijoje ir projekto dalyvių laboratorijose. Lietuvių mokslininkai dalyvauja keliuose projektuose. Pirmasis projektas, į kurį įsijungė lietuviai buvo susietas su jonizuojančios spinduliuotės puslaidininkinių detektorių tinkamumo LHC reikmėms tyrimais. Šie darbai buvo vykdomi Glazgo universiteto komandos sudėtyje RD8 programoje, pažymint, kad darbai atliekami Pasaulio laboratorijos Lietuvos skyriuje, kuris jungė Puslaidininkių fizikos instituto Prof. J. Poželos komandą ir Vilniaus universiteto Medžiagotyros ir taikomųjų mokslų institute dirbančius mane ir kolegas.
1998 m. šie darbai buvo baigti (prasidėjo detektorių gamybos etapas), o 2001 m. mes (VU) jau jungiamės į programą, kuri numatė paspartinti ir padidinti atsparumą radiacijai detektorius, kurie bus panaudojami LHC, kada dabar, pagamintieji panaudojant moderniausias technologijas ir medžiagas, naudojamieji detektoriai degraduos, kas numatoma 2017-2020 metais.
Tai programa, RD50 „Radiacijai atsparūs detektoriai didelio šviesingumo kolaideriams“. Šioje programoje man teko koordinuoti tyrimo linijos skirtos parinkti perspektyvias medžiagas šiems detektoriams, o dabar esu šios programos tarybos pirmininko pavaduotojas. Šioje programoje partneriai pasiskirstė užduotis taip, kad vykdytų tų pačių puslaidininkinių bandinių tyrimus tais metodais, kuriuose turi reikiamo lygio įrangą. Mums pavesta atlikti bandinių tyrimus fotolaidumo metodais. Taip pat buvome pakviesti įsijungti į kriogeninių detektorių programą (RD39), kurioje mums teko sukonstruoti įrangą, kuria būtų galima tirti bandinius tuo metu, kada jie yra apšvitinami protonais ar neutronais, ir kada jie yra atšaldyti iki labai žemos temperatūros, ir atlikti šiuos tyrimus.
2004 metais Lietuva pasirašė su CERN bendradarbiavimo sutartį, kuri atvėrė platesnes bendradarbiavimo galimybes. Į darbus įsijungė VU Matematikos ir informatikos fakulteto prof. A. Juozapavičiaus grupė, kuri ėmėsi darbų susietų su informacinėmis technologijomis skirtomis valdyti ir rūšiuoti duomenų paketus. Greta to, atsivėrė galimybė dideliam studentų skaičiui stažuotis CERN kompiuterių centre.
Lietuva taip pat pasirašė atskirą protokolą dėl dalyvavimo viename iš keturių LHC eksperimentų – CMS, kas sukonkretino informacinių technologijų uždavinius, bei įtraukė ir fizikus iš VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto į darbus, kurie skirti duomenų apdorojimui ir interpretavimui, atsirado nauji uždaviniai ir detektorių savybes tyrinėjantiems. Padidinti Lietuvos pajėgumus teorinės fizikos ir duomenų apdorojimo srityse padeda išeivis iš Lietuvos Floridos universiteto profesorius G. Micelmacheris, pas kurį doktorantūroje studijuoja A. Rinkevičius.
Kuriuose CERN eksperimentuose lietuvių dalyvavimas labiausiai juntamas?
Šis klausimas sunkiai suderinamas su kolektyvinio darbo principais, kurie yra realizuoti CERN. Ypač sudėtinguose eksperimentuose visi etapai ir visi sukurti prietaisai yra būtini sėkmingam darbui, todėl programų ataskaitiniuose straipsniuose yra įrašomi visi tarptautinės komandos nariai, todėl bendraautorių būna šimtai ir tūkstančiai. Taip atsirado penkios lietuviškos pavardės straipsnyje, kuriuo CMS eksperimento vykdytojai paskelbė apie Higgso bozono atradimą.
Aišku, atskirais momentais yra pastebima, kurio tyrėjo patirtis ar komandos pasiekimai yra reikšmingi tam tikru momentu. Kaip man pasakojo CMS eksperimento vadovas, vienu metu, vykdant eksperimentus atsiradus kritinei situacijai, sistemos darbo tąsa priklausė nuo VU MIF dr. V. Rapševičiaus, kuris surado būdą, kaip suvaldyti situaciją. Mūsų komandoje, vrs. m.d. habil. dr. E. Gaubo grupėje buvo atrastas naujas efektas, kuris buvo įvertintas, kaip galimybė įdiegti naują radiacijos monitoringo sistemą dalelių fizikos centre ir ją paskleisti kituose su hadronų radiacija dirbančiuose centruose.
Todėl buvome pakviesti dalyvauti CERN vadovaujamame Europos projekte AIDA (Pažangūs detektoriai pažangiai didelių energijų fizikos infrastruktūrai), o sėkmingai išbandžius Vilniuje sukonstruotą aparatūrą CERN laboratorijose, esame kviečiami sukurti didelio intensyvumo protonų pluošto atvaizdo gavimo įrangą, kuri daug kartų sutrumpintų laiką, reikalingą šiai procedūrai, lyginant su tuo, kas turima dabar.
Kokio dydžio Lietuvos mokslininkų komanda bendrauja su CERN? Kokių specializacijų? Ar jie dirba iš Lietuvos, ar Šveicarijoje?
Šis skaičius pastoviai kintantis, ir, kaip bebūtų bent jau man keista, Lietuvoje nėra skatinama plėtoti šiuos darbus ir įsisavinti ten sukuriamas technologijas, nes sukurtos taisyklės projektams, vykdomiems pagal Lietuvos ir CERN bendradarbiavimo sutartį, yra smarkiai blogesnės lyginant su Lietuvos mokslo tarybos projektais (neleidžiama įsigyti programinės įrangos ir prietaisų, ko dėka nebegalime vykdyti kontrolinių matavimų, palyginant bandinius programose nustatytais standartiniais prietaisais). Kitose valstybėse įjungimas į CERN programas užtikrina vykdytojų poreikių tenkinimą iš nacionalinių šaltinių, nes tokie darbai rodo aukštą tarptautinį darbų lygį.
Jei vertintume pagrindinius vykdytojus, tai tarp ateities detektorius kuriančių grupių trijose 7 habilituoti daktarai daktarai, dirbantys su keliais doktorantais bei keliais magistrantais ir pirmosios pakopos studentais. Į šią problematiką jungiasi dar viena habil. dr. vadovaujama grupė, kuri tikisi spręsti numatytas ypatingai didelės apšvitos aplinkoje prisireiksiančių ateityje detektorių problemas. Elementariųjų dalelių fizikos teorijoje dirba trys mokslų daktarai, dirbantys taip pat su studentais. Šie visi yra dirbantys Vilniuje, ir vykstantys į CERN organizuojamus darbų aptarimus Šveicarijoje ar partnerių institucijose, o taip pat ir į kitus centrus pasiėmę Vilniuje sukurtą aparatūrą eksperimentus atlikti greitintuvuose, kurių Lietuvoje nėra.
Informatikų ir fizikų, dirbančių duomenų valdymo srityje, darbas labiau persipina su darbais CERN, jei jie jungiasi į vykdomų eksperimentų eigą, o kitus darbus galima vykdyti „bet kur“, nes reikalingas tik kompiuteris ir gera duomenų perdavimo ryšio linija. Šioje srityje taip pat dirba keli dr. ir nemažai studentų. Dalį jų vykdomų darbų jau net sunkoka sieti su CERN, nes perimtas iš CERN technologijas jie sėkmingai taiko kitų uždavinių sprendimui (pvz., GRID, t.y., kompiuterinių tinklų tobulinimui).
Higgso bozono atradimas tarsi užpildė Standartinį modelį ir, kiek suprantu, atėmė egzotiškų mokslo atradimų perspektyvą. Ar tai iš tiesų reiškia, kad neturėsime levituojančių automobilių ir riedlenčių ir kitų mokslinės fantastikos filmuose bei knygose regėtų dalykų?
Higgso bozonas yra tarsi siūlas, kurį patraukus dabartinis Standartinis modelis virs kitu, gal ir dabar fizikų teoretikų numatomu Supersimetriniu modeliu. Ar teoretikų idėjos pasitvirtins lems eksperimentai. O levituojantiems automobiliams vietos prognozėse nėra.
Projektuojamas kelis kartus didesnis dalelių greitintuvas, kuriame LHC sudarys tik nedidelį komponentą – ką bus norima atrasti šiuo galingesniu greitintuvu?
Šie nauji greitintuvai (tiek protonų, tiek ir elektronų ir pozitronų) ir yra numatomi tolesniems materijos savybių tyrimams, nes jau minėtas Supersimetrinis modelis, bei keli kiti, numato, kad egzistuoja dar ir kitos dalelės, kurių atradimas patikslins mūsų supratimą apie Visatos sandara ir jos ateitį. Fizikai, tiriantys kosminius spindulius Pjero Ože laboratorijoje Anduose, atrado, kad gerokai didesnėse energijose, negu dabar galime pasiekti CERN, vyksta dar nesuprasti procesai. O norima suprasti viską, kas mus supa.
LHC yra ne tik pats galingiausias, bet ir vienas iš brangiausių pasaulyje mokslo projektų. „O juk tuos pinigus būtų galima išdalinti pensijoms ir bedarbių pašalpoms“, pasakytų tam tikra visuomenės dalis. Paaiškinkite, kuo milžiniškos investicijos į mokslą gali tapti ateityje?
Tam tikra visuomenės dalis skelbia savo veiksmais „po mūsų, kad ir tvanas“. O jei detaliau, tai čia reikia žvilgtelėti į praeitį. Kada buvo atrastos radijo bangos ir demonstruotas jų sklidimas tarp ant stalo pastatytų prietaisų, nebuvo manoma, kad tos bangos neturės praktinio taikymo. Kada buvo sužinota, kokia milžiniška energija išsiskiria skylant sunkiems ir jungiantis lengviems atomų branduoliams, buvo tvirtinama, kad tai tik fundamentalaus mokslo atradimai.
Tos technologijos, kurios sukuriamos siekiant vykdyti tyrimus CERN, atranda savo vietą kitose srityse. Taip buvo sukurtas Pozitronų emisijos tomografas, labai efektyvus medžiagų apykaitos žmogaus organizme tyrimams, taip pat vėžio diagnostikai. Protonų greitintuvai yra paversti puikias chirurginiais skalpeliais vėžio metastazių sunaikinimui, o informacinė technologija (www), leidusi fizikams dalintis duomenimis, sukūrė pagrindą tam, ką dabar vadiname internetu. Galima būtų šį sąrašą tęsti (pvz., detektoriai, kurie sukurti LHC, dabar yra panaudojami kuriant naujos kartos dantų tomografijos ir mamografijos įrangas, ir t.t.), tačiau manau, kad jau ir tai, kas paminėta, sukūrė tokią pridedamąją vertę, kad žvelgianti į ateitį visuomenė turi remti fundamentinių tyrimų finansavimą.
Į Vilniaus dokumentinių filmų festivalio pagrindinę programą įtrauktą filmą, kurį pristatys prof. J. V. Vaitkus, galima bus pažiūrėti trečiadienį, rugsėjo 24 dieną, 21 val. kino teatre „Skalvija“.
