Marko Šoštarić: ‘LHC traži odgovore o nastanku Svemira’

Prošlog je mjeseca zanimanje šire svjetske javnosti privukao povijesni početak fizikalnog eksperimenta LHC u europskom centru za nuklearna istraživanja CERN u Švicarskoj. Jesu li višemjesečne polemike o tome hoće li rad tog akceleratora čestica u opsegu velikog 27 kilometara uzrokovati smak svijeta iole utemeljene, razgovarali smo s apsolventom teorijske fizike, Križevčaninom Markom Šoštarićem (22), koji je ovog ljeta u CERN-u proveo dva mjeseca na stručnoj praksi.

KŽ.INFO: Gospodine Šoštariću, kako biste se odmah na početku obratili čitateljima portala Križevci.info na temu LHC-a (Large Hadron Collider), velikog hadronskog sudarivača, koji je pušten u rad 10. rujna ove godine? Ima li mjesta ikakvoj zabrinutosti za sigurnost ljudi?

M.Š.: Pozdrav čitateljima portala Križevci.info. Na početku bih rekao da sam stvarno imao tu sreću da se nađem na početku najvećeg eksperimenta u povijesti fizike, koji bi trebao odgovoriti na brojna, možda i najveća pitanja koja je čovjek ikad postavio. Projekt LHC je osmišljen krajem osamdesetih, gradnja je počela sredinom devedesetih, u njega je uloženo mnogo truda, razvijene su nove tehnologije i rješavani mnogi usputni problemi. Danas je u projekt uključeno gotovo 8000 znanstvenika iz cijelog svijeta, pa je po svim brojkama i očekivanjima ovo zaista najveći eksperiment u povijesti fizike.
Što se tiče opasnosti eksperimenta, mjesta za zabrinutost stvarno nema i za to postoje razlozi. Postoje teorije koje predviđaju nastajanje minijaturnih crnih rupa, no te iste teorije kažu da bi takve crne rupe, ako i nastanu, trebale nestati za milijuntinku milijardinke milijardinke sekunde i da bi mogle narasti samo do veličine daleko manje od veličine jednog protona. Drugi dokaz besmislenosti takvih tvrdnji proizlazi iz činjenice da na Zemlju neprestano dolaze čestice kozmičkog zračenja, koje su daleko energičnije od čestica koje će sudarati LHC. U 4,5 milijardi godina, koliko dugo Zemlja postoji i biva bombardirana tim energičnim česticama, nije stvorena niti jedna crna rupa koja bi progutala Zemlju, što nam govori činjenica da Zemlja i mi na njoj još uvijek postojimo.

KŽ.INFO: Kao apsolvent teorijske fizike na Fizičkom odsjeku PMF-a Sveučilišta u Zagrebu, jedan od najboljih u generaciji, imali ste prilike ovo ljeto dva mjeseca raditi u CERN-u pored Ženeve. Kako je izgledao boravak tamo i jeste li uspjeli posjetiti postrojenja LHC-a koja se nalaze na granici između Francuske i Švicarske?

M.Š.: Da, kao apsolvent na teorijskom smjeru inženjerske fizike dobio sam priliku sudjelovati na CERN-ovoj studentskoj ljetnoj školi, koje su jako dobro organizirane i mnogi znanstvenici koji danas rade na CERN-u nekad su bili sudionici tih škola. Boravak na CERN-u bio je jako ugodan zbog dobre organizacije, zanimljivih ljudi, druženja, blizine lijepom gradu Ženevi, mogućnosti putovanja vikendima i zbog samog početka povijesnog eksperimenta.
Postrojenje LHC-a se nalazi 100 metara pod zemljom, da bi bilo zaštićeno od kozmičkog zračenja. Sastoji se od samog akceleratora koji ubrzava snopove nabijenih čestica i četiri detektora namijenjenih za detekciju čestica nastalih u sudaru snopova, na jednom od kojih sam radio tijekom škole. Prije puštanja u pogon LHC je bio otvoren za posjetitelje, pa sam uspio posjetiti gotovo sva postrojenja.

KŽ.INFO: Možete li ukratko opisati, rječnikom razumljivim prosječno informiranom čitatelju, koja je zamisao ovog projekta? Prema nekim procjenama, izgradnja LHC-a koštala je 6 milijardi švicarskih franaka, a prateći računalni sustav sposoban je obraditi čak 600 milijuna događaja, odnosno sudara čestica u sekundi.

M.Š.: Još od vremena Demokrita ljudi pokušavaju razumjeti od čega je građen svijet koji opažamo i kojeg smo dio. Ovo pitanje se provlači kroz cijelu povijest fizike, tj. fizičari pokušavaju odgonetnuti koji su temeljni gradivni elementi svijeta oko nas i na koji način sile djeluju među njima. Danas fizičari imaju teorije kojima na gotovo zadovoljavajući način opisujemo svijet, ali koje još uvijek nisu u potpunosti provjerene eksperimentom. Spomenute teorije predviđaju postojanje nekih čestica koje još nikad nismo opazili. Također, postoje vrlo jaki eksperimentalni dokazi da je samo 4% Svemira građeno od materije koju poznajemo, a sve ostalo je sastavljeno od tvari s kojom se nikad nismo susreli.
Postavljaju se mnoga pitanja vezana uz nastanak Svemira opisanog teorijom Velikog praska. Još uvijek nije pronađena čestica, poznata pod nazivom Higgsov bozon ili Božja čestica, bez koje dobar dio današnjih fizikalnih teorija pada u vodu. LHC će ubrzavati protone do velikih brzina, sudarati ih i u sudarima tražiti odgovore na gore navedena pitanja. Pritom će proizvoditi ogromne količine podataka, za čiju analizu je potrebna velika kompjutorska snaga. Iz navedenih je razloga u projekt LHC uloženo toliko novaca, ali i očekivanja su velika.

KŽ.INFO: Možete li komentirati, kada se i kakvi rezultati očekuju od projekta LHC? Je li previše oholo pokušati predvidjeti što će se dogoditi, ili potraga za Higgsovim bozonom može dovesti do doista neočekivanih rezultata i novih fundamentalnih otkrića u teorijskoj fizici?

M.Š.: Sve je dobro krenulo s LHC-om 10. rujna, ali se prije dvadesetak dana dogodio kvar na rashladnom sustavu, pa je nastavak rada odgođen do proljeća. Nakon ponovnog puštanja akceleratora u pogon, potrebno je napraviti brojne kalibracije, podesiti i dovoljno ubrzati snopove, podesiti detektore i nadati se da se ponovno ne dogodi kvar. Prvi se rezultati očekuju najranije za godinu dana. Sljedećih deset godina detektori će davati podatke za analizu, u podacima će se tražiti Higgsov bozon ili više njih, tražit će se nove čestice koje su samo teorijski predviđene i brojni nepoznati parametri koji postoje u teorijama. Svi fizičari se slažu oko tvrdnje da se nešto novo i neviđeno mora pronaći, bio to Higgsov bozon(i) ili čestice neke druge vrste. Možda se stvarno nađe nešto potpuno neočekivano, što postojeće teorije ne predviđaju. Jedan od detektora će moći „vidjeti“ dodatne prostorne dimenzije, ako postoje. Uglavnom, kod fizičara prevladava mišljenje da će se neke od postojećih teorija potvrditi i time odgovoriti na brojna pitanja.

KŽ.INFO: Više o ovom CERN-ovom eksperimentu su imali prilike čuti i križevački gimnazijalci, kojima ste prije mjesec dana održali dvodnevno gostujuće predavanje, uz organizaciju gimnazijskog profesora matematike i fizike Ratka Viška. Kakvo su zanimanje pokazali mladi Križevčani za fiziku?

M.Š.: Na predavanjima se pojavilo mnogo mladih Križevčana koji su napunili gimnazijsku knjižnicu. Trudio sam se upoznati ih s tematikom na njima razumljiv način. Nakon predavanja postavljali su pitanja i time pokazali da među njima postoji interes za fiziku.

KŽ.INFO: Kao budući inženjer fizike s izvrsnim ocjenama, zasigurno imate priliku nastaviti i poslijediplomski studij. Kakva je perspektiva znanstvenog rada na području teorijske fizike u Hrvatskoj, odnosno koji su to svjetski centri gdje su znanstvenici u tom području najplodniji?

M.Š.: Imam priliku nastaviti poslijediplomski studij, ali o detaljima još moram razmisliti. Perspektiva znanstvenog rada na području teorijske fizike u Hrvatskoj nije loša, naši teorijski fizičari se u potpunosti mogu mjeriti s onima van Hrvatske. Za teorijsku fiziku nisu potrebna velika financijska ulaganja, praktički su dovoljni komad papira i olovka. Naravno, u Hrvatskoj primate manju plaću u odnosu na ostale razvijene zemlje, pa ako želite zaraditi nešto više novaca, pametno je nastaviti studij na nekom europskom ili američkom sveučilištu.

KŽ.INFO: U srednjoj ste školi sudjelovali na natjecanjima iz fizike i matematike, no kako ste odlučili i studirati fiziku, studij koji zbog težine gradiva nije popularan odabir među hrvatskim maturantima već godinama, kao ni matematika?

M.Š.: Od osnovne škole sam pokazivao interes za prirodne znanosti. Uvijek su me zanimala temeljna načela u prirodi. Dolaskom u srednju školu u potpunosti sam se zbližio s fizikom, a u drugom razredu već sam bio siguran što ću studirati. Uvijek sam fiziku gledao kao nešto zanimljivo, a ne kao nešto teško.

KŽ.INFO: Za kraj ovog intervjua, što biste poručili križevačkim srednjoškolcima, posebice maturantima koje iduće godine očekuju upisi na fakultete? Ukoliko žele studirati egzaktne prirodne znanosti, poput matematike i fizike, kako da se pripremaju za upise?

M.Š.: Križevačkim srednjoškolcima bih poručio da se pokušaju koncentrirati na ono što ih zanima i u čemu se dobro snalaze, ali da pritom ne zanemare ostalo što mogu dobiti u srednjoj školi. Sve što nauče jednog dana će negdje iskoristiti. Također, mogu im poručiti da se ne plaše studiranja, jer to je najljepši period života.
Ukoliko želite studirati egzaktne znanosti, koncentrirajte se na matematiku, jer sve ostalo ćete dobiti na fakultetu. Dobro je na studij egzaktnih znanosti doći s dobrim znanjem matematike, što se uostalom traži i na samim prijemnim ispitima.