Search

Exkurze CERN (8. – 10. 5. 2025)

Datum aktivity: 9. května 2025 | Počet účastníků: 22

Dne 7. května v pozdních večerních hodinách jsme se my, skupina studentů komunity GoHigher, jež se přímo zapojili do tvorby a růstu projektu, vydali na dlouhou cestu do Švýcarska.

Po několika hodinách cesty nočním Německem jsme se kolem osmé hodiny ranní ocitli ve švýcarském Winterthuru. Prošli jsme si tak ospalé staré město, koupili chutné croissanty, navštívili zdejší park a poté se autobusem přemístili do zdejšího vědeckotechnického zábavního centra Technorama, které je metaforickým otcem plzeňské Techmanie. Během několika hodin jsme si vyzkoušeli všechny možné expozice zabývající se různými odvětvími fyziky (od mechaniky, přes optiku až po elektrodynamiku a biologie (od struktury pylových zrn až po etologii) a ti z nás, jež již trpěli hladem se mohli občerstvit v místní restauraci, kde oběd vyšel na vysokých ale na Švýcarsko přijatelných 15 franků.

V jednu hodinu odpoledne se náš autobus v čele s příjemným panem průvodcem zahleděl směrem na západ, na švýcarské město Ženeva, ležící v pohraničí s Francií. Cesta trvala přibližně čtyři hodiny a během ní jsme z okna mohli spatřit i další švýcarská velkoměsta jakými jsou Curych, Lausanne a Bern. Naším původním plánem bylo vystoupit v centru města a projít si zdejší památky, naneštěstí jsme se zasekli v přemořeném labyrintu ženevských křižovatek a nikdy jsme to do centra nedopracovali. S velkou úlevou jsme vůbec stihli přijet do hotelu Ibis na francouzské straně metropolitní oblasti a po šesté hodině odpolední nás čekala čtyřchodová večeře skládající se z předkrmu ve formě francouzských salámů a bagetky pomazané máslem se solí, dále francouzského špízu s hranolkami, výběrem nejtypičtějších francouzských sýrů a nakonec čokoládovou pěnou posypanou sušenkami. Většina z nás bojovala již s třetím chodem a ten poslední byl vyloženě výzvou pro ty nejstatnější.

Večer se ještě udála neformální spontánní procházka do nočního CERNu vzdáleného 3 kilometry. V jedenáct hodin večer již většina z nás měla napůl zavřené oči, a tak jsme dále neotáleli s usídlením se v teplém francouzském loži.

Po zaslouženém spánku v hotelu Ibis jsme nás čekala excelentní snídaně, na které většina z nás nejvíce ocenila neuvěřitelně máslové croissanty představující metaforické ztělesnění Francie. Krátce po půl deváté jsme se vydali do CERN Science Gateway, kde na nás již čekal náš průvodce Ondřej Kovanda. Následně nám byli rozdány visačky návštěvníků a zamířili jsme do řídícího střediska projektu ATLAS nacházejícího se na nultém bodu urychlovače LHC. Během cesty nám bylo připomenuto fungování kaskády urychlovačů částic, stejně tak proces detekce následných srážek. Zjednodušeně řečeno v kvantové fyzice se dějí pro nás zcela nelogické děje, že vysokorychlostní srážkou dokážou vzniknout částice, které se v původních elementech vůbec nenacházely. Prostě jako kdyby nám prudkou srážkou dvou aut vznikla letadlová loď! Bylo nám také prozrazeno, že drtivá většina urychlovaných částic jsou protony, které pochází z obyčejné tlakové lahve s vodíkem. Vodík se zkrátka tepelně ionizuje, protony oddělí od elektronů a je to. Zajímavým zjištěním bylo, že kdyby lahve a potrubí dokonale těsnily, tak by CERNu stačila jedna obyčejná vodíková tlaková lahev na 100 tisíc let!

Po příchodu do budovy ATLASu jsme zhlédli krátký film o fungování LHC ve 3D, poté jsme se přesunuli do spodní expozice, odkud jsme mohli nahlédnout přímo do velína Atlasu! Zároveň nám náš průvodce povyprávěl detailněji o struktuře detektoru Atlas, stejně tak o ukládání výsledků experimentů resp. chytrém automatickém systému “vytipování” těch řekněme “zajímavějších” srážek, které stojí za to si uložit a prostudovat.

Naše kroky z ATLASu směřovaly k Synchro-Cyclotronu, vůbec prvnímu urychlovači částic, který byl v CERNu postaven, a to již v roce 1957. Interaktivní promítání na samotném původním přístroji nám přiblížilo jeho historii, fungování, a přínosy.

Další zastávkou byla továrna na antihmotu, která byla dokonce ještě zajímavější než Karlíkova továrna na čokoládu. Dozvěděli jsme se o původu antihmoty, kde nám přátelský a zapálený pan průvodce hmotu a antihmotu představil jako dvě analytická řešení matematické rovnice, stejně jako dva kořeny kvadratické rovnice, která byla teoreticky předpovězena Diracem ještě dávno před tím, než byla opravdu vyrobena. Bylo nám vysvětleno, že antihmota, přesněji řečeno anti-vodík, vzniká sloučením antiprotonu a pozitronu, přičemž pozitrony lze získat prostým beta plus rozkladem a antiprotony vzácnou jadernou reakcí, kdy je iridiová destička ostřelována běžnými protony, to jest vodíkovými kationty, ke které dojde jen v jednom z půl milionu případů. Pak už zbývá antiproton zpomalit a spojit do páru s pozitronem a rázem máme anti-vodík. V CERNu se zabývají studiem vlastností antihmoty, především jejím chováním v gravitačním poli. Není tak překvapivé, že v minulých letech bylo prokázáno, že antihmota v tíhovém poli padá dolů stejně jako běžná hmota. Dokonce plánují antihmotu exportovat do příbuzného experimentu DESY v Německu, a tak se v horizontu může stát, že se na německých dálnicích setkáme s kamionem doslova převážejícím antihmotu. Stačí k tomu totiž pouze elektromagnetické pole, aby se zabránilo anihilaci s hmotou, a jinak je anti-vodík stabilní.

Na závěr našeho odborného programu v CERNu jsme se zúčastnili laboratorního workshopu, který probíhal v angličtině. Měli jsme možnost si vlastníma rukama sestavit mlžnou komoru – zařízení, které dokáže vizuálně zachytit dráhy ionizujících částic. Pracovali jsme s isopropanolem, který jsme pomocí suchého ledu prudce ochladili, čímž se uvnitř komory vytvořila přesycená pára. Jakmile přes touto oblastí proletěla energetická částice, způsobila kondenzaci par – výsledkem byly krátké nebo zakřivené stopy, které jsme mohli přímo pozorovat. V další části workshopu jsme se pokusili jednotlivé stopy analyzovat a rozlišit podle délky a tvaru, o jaký typ částice se zřejmě jednalo. Bylo fascinující zjistit, že některé z nich mohly být například alfa částice vznikající přirozeným rozpadem radonu, který se běžně nachází ve vzduchu. Vidět něco takového na vlastní oči byl pro nás mimořádný zážitek a skvělý závěr celé návštěvy.

V odpoledních hodinách jsme ještě navštívili Ženevu, uviděli tryskající vodotrysk a nakoupili nezbytné občerstvení na cestu do Plzně. Cesta uběhla jako voda a v brzkých ranních hodinách už jsme byli zpět.

kolektiv autorů komunity GoHigher

Program

Středa 7. 5. 2025: Odjezd do Švýcarska

  • 23:20 – Sraz účastníků na parkovišti Rychtářka před SVČ Radovánek, Plzeň
  • 23:35 – Odjezd autobusem do Švýcarska

Čtvrtek 8. 5. 2025: Winterthur – věda na vlastní kůži

  • Ráno – Příjezd do Švýcarska, krátká procházka historickým centrem Winterthuru
    Dopoledne–odpoledne – Návštěva vědeckého centra Technorama (interaktivní expozice, fyzikální jevy, experimenty)
  • Odpoledne – Přejezd na ubytování do hotelu Ibis Saint Genis Pouilly Genève
    Večer – večeře v hotelu, volný program

Pátek 9. 5. 2025: Ženeva – CERN a centrum vědeckého světa

  • Ráno – Snídaně v hotelu
    9:00 – 16:00 – Odborný program v CERNu:
    • Návštěva detektoru ATLAS, synchro-cyklotronu a továrny na antihmotu
    • Oběd v CERNu (13:00–14:00)
    • Laboratorní praktikum
  • Odpoledne – Prohlídka města Ženeva
  • 19:30 – Odjezd autobusem zpět do České republiky

Sobota 10. 5. 2025

  • Brzké ranní hodiny – Předpokládaný příjezd do Plzně, parkoviště Rychtářka