מאיץ החלקיקים: הניסוי החל
אלומת פרוטונים ראשונה סיימה הקפה ראשונה במאיץ ההדרונים הגדול בז'נבה והניסוי הגדול ביותר בתולדות האנושות יצא לדרך
הנה זה מתחיל, בשעה 10:25 שעון ישראל, נתן לין אוונס מנהל פרוייקט המחקר במרכז למחקר גרעיני של האיחוד האירופי, את ההוראה ואחת המכונות הגדולות והיקרות ביותר שהאדם בנה אי פעם, מאיץ ההדרונים הגדול (LHC), התחילה למלא את ייעודה.
דיווח ישיר מז'נבה
פרופ' ארז עציון מהחוג לפיסיקה באוניברסיטת ת"א, המשתתף במחקר ונמצא כעת באתר הניסוי בז'נבה, מספר ל-ynet על המתרחש במרכז המחקר עם תחילת הניסוי.
האם הניסוי החל בהצלחה?
"הכל בסדר. שום דבר רע לא קרה ועכשיו מתחילה העבודה האמיתית, זה הכל".
מה היתה תגובת המדענים ברגע שהניסוי התחיל?
"שקטה, לא השתוללו כאן. רואים עבודה".
מה קורה כרגע?
"מה שקורה עכשיו זה שבפעם הראשונה קרניים של פרוטונים הוזרקו למאיץ ורצות, והכל טוב ויפה ועובד לפי התוכנית. אנחנו (הישראלים שאחראים על הגלאי "אטלס") נמצאים בקטע האחרון של הסיבוב שאורכו 27 ק"מ, ולכן אנחנו יושבים בסבלנות ומחכים שהקרן תגיע אליו".
מספר דקות לפני תחילת הניסוי סיפר פרופ' עציון על ההכנות לניסוי בקרב המדענים הישראלים: "האמת היא ששרפנו מספיק זמן הלילה כדי לוודא שהכל עובד. הלכנו לישון מאוד מאוחר. בעוד עשר דקות קבעתי עם הסטודנטים שלי לקפה, ואז נלך כולנו לחדר הבקרה.
כל הישראלים נמצאים בקשר הדוק רוב הזמן. היום בבוקר נשב כולנו בשני חדרים. גם זה לא דבר סטנדרטי בהוויה של האקדמיה, כשבדרך כלל כל אחד רוצה להראות את שלו, וכולם עם האגו שלהם. כאן זה יוצא דופן, השיתוף שלנו שחי כבר עשר שנים ועוד קודם לכן בין שלושת המוסדות (אוניברסיטת תל אביב, מכון וייצמן והטכניון). בנינו (הישראלים) חלק מאוד גדול בניסוי ולא היה סיכוי לאף אחד מאיתנו לעשות את זה לבד.
יחד עם המדענים הישראלים יושבים באותם חדרים גם מדענים ממקומות אחרים בעולם, ובחדר הבקרה יישבו אנשים מכל העולם. אנחנו בחדרים צפופים, יושבים אחד על השני, כל אחד עם שני מסכי מחשב גדולים פתוחים לו מול העיניים, אבל צפוף. המון גלאים, המון טכנולוגיות ועשרות רבות של אנשים שיישבו בחדרי הבקרה השונים וילוו את התחלת הניסוי. אמנם השפה הרשמית היא אנגלית, אבל ברגע שהעניינים מתחממים פתאום אתה שומע גם איטלקית, צרפתית וכו'. הכל רועש מאוד, מקהלה רועשת".
מה בעצם מתוכנן לקרות היום בפועל?
"תהיה על המסך ספירה לאחור. בסך הכל היום התוכנית הראשונית היא מאוד מאוד קצרה, 7 דקות לערך. שולחים עשר פעמים אלומת אור, במרווח מתוכנן של ארבעים שניות, וכשהוא יעבור תמשיך התוכנית של המאיץ. אחרי שיגיעו לאנרגיה ויעבירו את הקרן דרך כל המסלול, ינסו להעביר אלומה בכיוון השני. קשה להאמין שנגיע היום להתנגשויות של חלקיקים. יש תוכנית מסודרת ובסופו של דבר יש מישהו עם מחברת שמסמן וי בצ'ק ליסט שלו, ולמען האמת גם לנו יש צ'ק ליסט לגלאים.
נורא כיף כאן. כיף כי זה ציון דרך. אנחנו לא מצפים היום לפיזיקה חדשה, אפילו לא בצחוק. אבל מבחינת המאיץ זו נקודת ציון כי זו פעם ראשונה שיפעילו אותו. שזה יעבור דרך הגלאי שלנו. קרן שבערה כמו שצריך, שהגלאים שרדו את זה, עברו שלמים והצליחו לראות את השאריות של הקרן שעברה. לא נראה פיזיקה חדשה היום, זה ייקח חודשים ואולי שנים, אבל זה קצת כמו הרגשה של מישהו שמקלף עוד קליפה בבצל של הידע האנושי. כמו המראה של חללית שיוצאת למאדים. היום היא ממריאה. היא עדיין לא תגיע למאדים אבל היום היא בשיגור. זה בעצם דומה אפילו לשיגור של חללית במידה מסוימת, כי מה שעשינו עשינו ואי אפשר לגעת בזה יותר. הגלאי צריך להוכיח את עצמו בעשר השנים הקרובות.
כבר היינו במצב של הפעלה רגילה, אתמול בלילה. אנחנו יודעים שהגלאים עובדים ועכשיו תורו של המאיץ להראות שהוא עובד. החשש האמיתי הוא שדברים לא יעבדו. זו המערכת הכי מסובכת שנבנתה אי פעם בעולם. אנחנו יודעים שיש חלקים בגלאים, ובתוכנה, שלא עובדים כמו שצריך וצריך יהיה לשפר אותם. ויש דברים שאנחנו עדיין לא יודעים אם הם עובדים טוב. יש מספר תוכניות שחזור של המסלולים של החלקיקים בגלאים, תוכנת מחשב. מי תתאים יותר ובמי נשתמש נדע רק אחרי שנראה את הניסוי עצמו. ואז זה אומר שבמצב מסוים תוכנית אחת תתאים יותר ובמצב אחר תוכנית אחרת – ללמוד בדיוק איך להפעיל את המערכת, זה הדבר שבו נתעסק בשבועות ובחודשים הקרובים".
הכנתם יין לרגע המכריע?
"יש פה מספיק איטלקים וצרפתיים שידאגו ליין. אנחנו הישראלים את החלק הזה הזנחנו".
למה לצפות?
לצד העניין והחששות והצפיות שמעורר הניסוי בקרב המדענים והציבור הרחב חשוב לציין כי שיגור אלומת הפרוטונים הראשונה שייערך היום הינו רק צעד ראשון בסדרת ניסויים ארוכה שתערך במאיץ ההדרונים. צעד שנועד בעיקר לבדוק את תקינות המתקנים הרבים מהם מורכב המאיץ. תוצאות בעלות משמעות מהותית יתקבלו ככל הנראה רק בעוד מספר חודשים.
יותר מ-5.5 מיליארד דולר ו-14 שנות עבודה הושקעו במאיץ ההדרונים הגדול. מדובר במנהרה ארוכה, דרכה ניתן להאיץ אלומות של פרוטונים ולגרום להם להתנגש אלו באלו במהירות השקולה ל-99.9% ממהירות האור. עוצמת ההתנגשות אמורה להביא להתרחשויות הדומות לאלו שהתרחשו ביקום מיד לאחר המפץ הגדול. אלפי מחשבים ומאות מרכזי בקרה, עליהם מפקחים פיסיקאים וטכנאים מ-35 מדינות, יאספו את הנתונים שיופיעו בעקבות התנגשויות אלו ומיטב הפיסיקאים ינתחו אותם על מנת לענות על שאלת השאלות: איך באמת נוצר החומר, ממנו מורכב כל דבר שאנו רואים סביבנו? מהכוכבים וגוף האדם, עד למחשב ומכונת הכביסה?
אלומת פרוטונים בודדת, שתתחיל לנוע במסלול היקפי, דרך המנהרה שאורכה 27 ק"מ, היא שתרשום את ה-10 בספטמבר 2008 בספרי היסטוריה. מה ירשם באותם ספרים תלוי כמובן במה שיקרה אחרי שיותר מ-2,500 אלומות יקיפו את המנהרה, שנחפרה בעומק של 100 מטרים מתחת לאדמה, על גבול צרפת-שווייץ. מה מקווים שיקרה? מה חוששים שיקרה? ומה לא מאמינים שיקרה?
כולם רוצים לראות את ההיגס
מקווים שהניסויים שיערכו במאיץ ההדרונים הגדול יענו על מספר בעיות בסיסיות בהבנתנו את אופן היווצרות החומר. יותר מכל מקווים למצוא את בוזון היגס. בוזון היגס הוא חלקיק הנקרא על שם הפיסיקאי פיטר היגס, ששיער את קיומו בשנות ה-60. אם בוזון היגס קיים, ואם הוא מתנהג כמו שהפיסיקאים משערים שהוא מתנהג, אז כל מצבור התיאוריות המכונה "המודל הסטנדרטי" מוכח ותקף ואנחנו יודעים כל מה שיש לדעת על איך נוצר חומר. הצרה היא שעד כה לא הצלחנו ליצור התנגשות חלקיקים בעוצמה הדרושה על מנת לראות את בוזון היגס. זה מה שמקווים שיקרה במאיץ ההדרונים הגדול.
מאיץ החלקיקים. רוצים לראות כבר את ההיגס צילום: אי פי אי כולם רוצים לראות כבר את ההיגס אבל ישנם אלה שחוששים מכך. פיסיקאים בכירים ציינו כבר, כי אם נמצא את בוזון היגס ושום דבר חוץ ממנו, יקיץ הקץ על פיסיקת החלקיקים. פיסיקאים אלה לא התביישו להודות כי מחשבה זו מטרידה אותם. אפשרות מטרידה הרבה יותר, כמובן, היא שבוזון היגס לא ימצא כלל. במקרה כזה, המודל הסטנדרטי, עליו עמלו מיטב המוחות בעולם במשך עשרות שנים, יקרוס ונצטרך לאסוף את השברים ולחפש הסברים אחרים למקור החומר בעולם.
אך ישנם סיכויים רבים שהפיסיקאים יזכו בכל הקופה. שמצד אחד נמצא את בוזון היגס ומצד שני יצוצו בעיות חדשות איתן יצטרכו הדורות הבאים להתמודד. קיים סיכוי שנמצא חלקיקים קטנים יותר המרכיבים את בוזון היגס. כמו כן יש סיכוי שנגלה מימד נוסף על שלושת המימדים שאנו מכירים. חלק מקווים שימצא חומר אפל וכי תוכח תיאוריית סימטריית העל, המניחה את קיומם של חלקיקים מקבילים לבוזונים ולהדרונים, בעלי מטען חשמלי ומסה זהים. כל גילוי כזה, שמעבר לבוזון היגס, יעלה שאלות חדשות שהמודל הסטנדרטי לא עונה עליהן כרגע, ויהפוך את המאה ה-21 לתור הזהב של הפיסיקה.
ומי מפחד מחורים שחורים
הניסוי השאפתני מעורר גם חששות מסוג אחר. מזה זמן רב נפוצות שמועות, ששחזור התנאים ששררו בעת המפץ הגדול יגרום להיווצרות חורים שחורים זעירים, שייבלעו את כדור הארץ או חלקים ממנו. כל הפיסיקאים שנדרשו לעניין טוענים כי מדובר בטענה משוללת יסוד. הם טוענים כי החורים השחורים שייווצרו, אם ייווצרו, יהיו קטנים מאוד וייעלמו זמן קצר לאחר היווצרותם. המסרים המרגיעים לא מנעו מכמה אזרחים מודאגים להגיש תביעות לדחיית הניסויים במאיץ ההדרונים הגדול. מבולבלים?
טקס החניכה החגיגי של המאיץ מבשר את ראשית האצת החלקיקים בו. יחלוף עוד זמן רב בטרם ניתן יהיה לדבר על תוצאות וודאיות והישגים משמעותיים.מנהלי הפרויקט ניבאו כי עד ראש השנה האזרחית יהיו דיווחים ראשוניים על ממצאים, אך יש להניח כי נצטרך להמתין זמן רב יותר עד שממצאים אלה יולידו מאמרים סדורים ובדוקים, שיגלו לנו אם אנחנו יודעים הכל על החומר או שמא אנחנו בראשיתו של שלב חדש במסענו אל הבלתי נודע.
על כל פנים, נראה שכדור הארץ לא יבלע בעקבות סדרת הניסויים וכי עולמנו, על המנהרות והמאיצים שבבטנו, והמבשרים ונביאי הזעם שבשעריו, ימשיך להתקיים עוד שנים רבות ואנו נמשיך לנסות ולגלות איך הוא נוצר.
הזווית הישראלית
מספר שעות לפני תחילת הניסוי ערכנו ראיון קצר עם פרופ' גיורא מיקנברג ממכון ויצמן, הנמצא באתר הניסוי בז'נבה מתוקף תפקידו כאחראי על הקבוצות הישראליות המשתתפות במחקר. בעשר השנים האחרונות שימש פרופ' מיקנברג כראש אחד הפרוייקטים המרכזיים בניסוי, המתמקד בספקטרום מואונים.
מהי האווירה בקרב המדענים ב- cern לקראת הניסוי?
"אני אישית מתרגש. מה שיפה ומרגש במפעל הזה שעובדים עליו כבר 15 שנים, זה תחושת השותפות והגאווה של אנשים ממגוון כל כך רחב של לאומים. 8,000 מדענים לקחו חלק בבניית הפרוייקט ובערך 12,000 שנות אדם של עבודת טכנאים ומהנדסים הושקעו בו. לאורך העבודה המשותפת מגלים שברגע שמתמקדים בפיסיקה, באתגר המדעי עצמו, כל הסוגיות הפוליטיות נדחקות הצידה ומתחילה להיווצר ההבנה שכולנו בני אדם, לכולנו יש את אותן משפחות, אותן בעיות ואותם חלומות. כפרופ' הייתי אחראי על תחום של אנרגיות גבוהות בהתאחדות האירופית לפיזיקה ולקחתי לסיור את נשיא ההתאחדות האירנית לפיסיקה – כשמדברים על דברים קונקרטיים ועל שאיפות משותפות, אנחנו המדענים מבינים אחד את השני.
כך למשל במהלך הפרויקט עבדו בשיתוף פעולה מוצלח 20 טכנאים ומהנדסים ישראלים ו-20 טכנאים ומהנדסים פקסיטנים. אנחנו בני אדם שעובדים על פרוייקט מוגדר וכולם חולקים את אותה תקווה לראות את הפרוייקט הזה מצליח, על אף שחלק מהמשתתפים לא תמיד מבינים את עומק המחקר המדעי, הם כן יודעים שזה לטובת האנושות והם כל כך גאים להשתתף בפרוייקט כזה שהוא על קצה גבול היכולת הטכנולוגית".
מה דעתך על הסיקור התקשורתי של הניסוי?
"אי אפשר להסתובב במסדרונות, כל המתקן עמוס בעיתונאים ומצלמות. אבל זה נחמד. כי בדרך כלל אנשים לא מתעניינים כל כך בתחום שלנו".
עד כמה ישראל מעורבת בניסוי?
"לישראל יש מעמד רשמי של משקיפה כאן. המעורבות שלנו בפועל היא משמעותית מאוד ואף קריטית להצלחת הניסוי. בין היתר בנינו כאן 6000 מ"ר של גלאי קרינה, על בסיס טכנולוגיה ישראלית. חלק מהתרומה שלנו לניסוי, במקום לשלם כסף, זה פיתוחים שבוצעו על ידי חברות ישראליות. אנחנו מדברים על מספר חברות קטנות, ושלוש מהן קיבלו פרסים על עבודה יוצאת מהכלל שביצעו".
