Megnéztük a 70 éve alapított föld alatti birodalmat, ahol az élet legnagyobb kérdéseire keresik a választ

Az LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágnese

Grandiózus tudományos vállalkozás eredménye a CERN, vagyis az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, és annak hatalmas, részben a földfelszín alatt működtetett telephelyei a Jura-hegységnél a svájci-francia határon. A hét évtizede alapított, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriumának számító létesítmény számos szempontból különleges hely, további bővítésével, fejlesztésével a napirenden. Az Origo meghívást kapott egy látogatásra Genfbe, a CERN székhelyére, és bejutott a laboratóriumkomplexum egyik földalatti helyszínére is. Beszámolónkban bemutatjuk azt, hogy mi ennek a különleges kutatási helyszínnek a jelentősége a világ atomfizikai kutatói, tágabban pedig az európai, illetve a globális tudományos élet számára.

A világmindenség, meg minden

Látogatásunk alkalmával több mint 87 méterrel süllyedtünk le a földfelszín alá a létesítmény francia oldalán egy ipari lifttel, hogy láthassuk a létesítmény egy-egy részét úgy, ahogy nem minden látogatónak nyílik arra módja. Elképesztő mennyiségű hardverrel teletömött számítógépteremben sétáltunk, vagy épp egy öt méter vastag betonfal közelében haladtunk el, melynek másik oldalán már sugárzással járó folyamat zajlott vezetőnk elmondása szerint. Eközben tudtuk, hogy a közelünkben

világviszonylatban is egyedülálló gondossággal megépített berendezések végzik munkájukat azért, hogy egy szabad szemmel nem látható világot térképezzenek fel a kutatóknak.

Elképesztő élményt jelentett az, hogy ezen a helyen tartózkodhattunk egy rövid ideig.

Látszólag egy szerverterem - valójában 87 méterrel a föld alatt van, a képen a szemközti fal öt méter vastag beton, hogy védjen a túloldalon a gyorsítás következtében fellépő sugárzástól Forrás: Origo

Nem igényel hosszas bizonygatást, hogy a CERN már az alapítása utáni években mérnöki, építészeti, tudományos értelemben is összeurópai csúcsteljesítménynek számított (függetlenül a résztvevő országok nevétől), működésének elmúlt évtizedeiben, újabb és újabb fejlesztéseivel pedig még inkább rászolgált a „leg"-jelzőkre. De mégis, mi haszna van ennek a lenyűgöző helynek?

A CERN-ben látogatásunk alkalmával többször hangsúlyozták, hogy a létesítmény végső soron az emberiség legnagyobb kérdéseire keresi a válaszokat, illetve próbál azokhoz közelebb férkőzni.

Hogyan alakult ki a világegyetem? Miért vagyunk itt? Hová tartunk?

A CERN-ben elért eredmények sok-sok apró lépést képviselve vihetnek közelebb bennünket ezeknek az univerzális kérdéseknek a megfejtéseihez – a tudományos felfedezések hosszú és rögös útján megtéve azokat, ha fogalmazhatunk így. A CERN-nek köszönhető az antianyag létének fizikai igazolása, és számos részecskefizikai felfedezés, amit aztán rögtön az intézményben tudtak hasznosítani későbbi kísérleteik felépítésekor.

A CERN-ben az élet legnagyobb kérdéseire keresik a választ, miközben a fizikai világról szóló egyetemes tudásunkat tágítják az ott dolgozók Forrás: Origo

Az LHC kapcsán érdemes külön említeni a Higgs-bozont, vagy Higgs-részecskét, mely a hadronütköztető egyik első nagy eredménye volt 2012-ben, és később – egy év további munka eredményeként – fizikai Nobel-díjat ért annak korábbi elméleti megjósolása. A tudósok munkája mellett a CERN-nek köszönhető az, hogy immár jóval több ismeret áll rendelkezésre az ősrobbanáskor lejátszódó folyamatokról, és a többi részecskének tömeget adó részecskéről, a Higgs-bozonról. Ennek köszönhetően a részecskék nem fénysebességgel száguldanak.

Ha így tennének, a kutatók szerint szerint égitestek sem léteznének.

De a világ eredetéről és felépítéséről való tudás gyarapítása mellett a hétköznapok szintjén könnyebben, gyakorlatiasabban értelmezhető eredmények is származnak a CERN-ből. Ilyen például a részvétel egy olyan újszerű terápiás eszköz kifejlesztésében, melyet sugárkezeléseknél használnának majd rákbetegeknél, a várakozások szerint akár áttörést érve el a gyógyító munkában az eszköz révén.

Az LHC-ről készült felvétel Forrás: Wikimedia Commons

Ám visszakanyarodva az előző vetülethez: a CERN talán mégiscsak a legmagasabb szintű tudományosságról szól, melyet a legelhivatottabbak művelnek akár egy életen át, a létesítménytől végleg soha el nem szakadva, ahogy ezt több történeti kitekintésben is láttuk látogatásunkon.

A létesítményben az ott dolgozók az anyagi világról felhalmozott tudásunk határait feszegetik, munkájuk pedig olyan helyekre vezet – metaforikus és szó szerinti értelemben egyaránt –, ahol előttük a közelmúltig senki nem járt.

A sötét anyag és a sötét energia, melyek a többszörösét adják a látható anyagi univerzumnak, vagy ismeretlen fejlemények elképzelhetetlenül pici részecskék ütköztetésekor, megmagyarázhatatlan mérési értékekkel: a CERN-ben járva sokszor érezhetjük úgy, hogy csak azt tudjuk, hogy mennyire nem tudunk semmit. S ezzel persze nem az elképesztő tudományos teljesítményeket tesszük idézőjelbe, csupán a megannyi megérteni valóra utalunk.

A CERN nyitott intézmény, egy látogatói teremben nyomon lehet követni azt is, éppen mi zajlik a talpunk alatt Forrás: Origo

Pénz, energia, és a karambolok

Az eddig elmondottak tükrében nem meglepő, hogy a CERN működésének közvetlenül értelmezhető üzleti vetülete nincs. Ahogy korábban utaltunk rá, létrejöttének egyik mozgatója épp a költségmegosztás volt. Működésének kiadásait a tagországok állják – főként Franciaország, Németország, az Egyesült Királyság, Olaszország nyitja szélesebbre a pénztárca száját az éves büdzsé összeállításánál –, valamint a valamilyen külső státuszban lévő országok kisebb hozzájárulásaiból tevődik össze. A CERN teljes 2022-es költségvetése a hozzájárulások alapján 1205 millió svájci frank (a tagországi hozzájárulásokból Magyarország 0,71 százalékos aránnyal részesül).

Ez persze rettentően sok pénz önmagában – éppen ezért érdemes kontextusba helyezni.

Erre pedig az intézménynél a futballt látják kézenfekvő példának.

Mert válság ide, háború oda, a CERN 1200 millió euró körüli idei költségvetése (cikkünk írásakor a svájci frank nagyjából paritáson mozog az euróval) még mindig jóval csekélyebb összeg, mint a Premier League-ben az idén nyáron átigazolásokra költött összeg (2200 millió euró), vagy az öt legjobb európai liga által együttesen új játékosokra költött 3700 millió euró. Persze – tegyük hozzá gyorsan – kinek a focilabdától, kinek a gyorsítókon körbeszáguldó részecskétől kerek a világ.

Adódik egy másik, a jelenlegi, nehéz időket ígérő gazdasági és energetikai helyzetben feltétlenül felteendő kérdés: mi hajtja a CERN gyorsítóit és egyéb eszközeit? Pontosabban, honnan van, és lesz-e energia a Jura-hegység alatti atomfizikai birodalomban továbbra is körbezavarni a részecskéket a gyorsítókon? Lesz-e elég karambol az ütköztetőkben új eredmények megfogalmazásához?

Látványos projektoros vetítési a CERN történetét bemutató tárlaton: a létesítményt is elérte az energiatakarékosság szüksége Forrás: Origo

A válasz az, hogy remélhetőleg igen. Látogatásunkkor megtudtuk, hogy a CERN speciális létesítményként sem élvez semmilyen kivételt az energiaellátás szempontjából,

azaz éppúgy piacról vásárolja az energiát, mint más fogyasztók.

„Be van dugva a konnektorba" – foglalta össze a helyzetet csoportunk egyik tagja. A telephelyeken persze az energiaellátás többszörös védelemmel ellátott, még a tartaléknak is tartaléka van. Ettől függetlenül a rezsidémon a CERN-t sem kerülte el: az intézménynél a részecskegyorsítók tervezett üzemidejének csökkentéséről döntöttek.

Energiatakarékosság jön tehát, no meg a hideg tél, az energia pedig egyre nagyobb kincs.

Érdekességként említjük meg ugyanakkor, hogy a kiadások szerkezetében nem az energiaköltségek jelentették eddig a jelentősebb hányadot. Az általános infrastrukturális és működtetési kiadások például a 2022-es büdzsé bő negyedét viszik el.

Ha kíváncsi a CERN-ben folyó munka tudományos vetületeire, az alábbi cíkkeket ajánljuk az Origón:

Cikkünk kiemelt képén az LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágnese.