Настояще и бъдеще на ЦЕРН – от какво е изградена Вселената и как функционира

Тази година Европейската лаборатория по физика на елементарните частици (ЦЕРН) отбеляза своята 70-годишнина. ЦЕРН е основан от 12 европейски държави през 1954 г. 

Във връзка със 70-годишния юбилей на ЦЕРН и по случай 25-годишнината от пълноправното членство на България в организацията Софийският университет "Св. Кл. Охридски" и Институтът за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН, с подкрепата на Министерството на образованието и науката и Националната пътна карта за научна инфраструктура – ЦЕРН, организират изложба, посветена на настоящето и бъдещето на ЦЕРН, българското присъствие в различните изследователски и образователни програми и новите перспективи за научно сътрудничество и технологичен трансфер пред българските научно-изследователски институции и българския бизнес. 

Изложбата ще остане експонирана и следващата седмица във фоайето на Физическия факултет на СУ "Св. Климент Охридски". Това е поводът екип на предаването "Следобед за любопитните" да гостува на факултета.

За българските постижения и ЦЕРН в предаването говорят: проф. дфзн Георги Райновски, декан на Физическия факултет и координатор на Националната пътна карта за научна инфраструктура – ЦЕРН, проф. дфзн Леандър Литов, българският представител в Съвета на ЦЕРН и ръководител на групата по CMS от СУ “Св. Кл. Охридски”, доц. д-р Пламен Яйджиев, ИЯИЯЕ (Институт за ядрени изследвания и ядрена енергетика) - БАН, участник в експеримента CMS. Доскорошен заместник на председателя на борда на институтите, участващи в мюонната система (Deputy Muon IB chair), доскорошен заместник тим лидер на групата от ИЯИЯЕ в CMS (Sofia-INRNE Deputy team leader), доц. д-р Венелин Кожухаров, ръководител на групата по ALICE от СУ “Св. Кл. Охридски”, доц. д-р Мариян Богомилов, ръководител на катедра “Атомна физика” към Физическия факултет на СУ и ръководител на групата по експериментите SHINE и SND от СУ “Св. Кл. Охридски“.

"При откриването на изложбата основен гост е проф. Фабиола Джаноти, генерален директор на ЦЕРН, говорещо за значението, което нашите колеги отдават на ролята на българските учени в организацията. В рамките на Националната пътна карта за научна инфраструктура България се присъедини към четири експеримента. Аз ръководя групата, която провежда изследвания на експеримента ISOLDE. Това е ядренофизичният експеримент в ЦЕРН, който се занимава с изучаването на екзотични ядра т.е. такива, които не могат да бъдат синтезирани на друго място", разказва в предаването "Следобед за любопитните" проф. Георги Райновски – декан на Физическия факултет на СУ "Св. Климент Охридски".

"През годините ние сме доказали с работата си, както и с нивото на подготовка на младите ни колеги, че сме на високо ниво в областта на физиката. Българското участие в ЦЕРН е много повече от 25 години, тъй като ние започваме сътрудничеството с тази организация някъде още през 1954 година – първият наш участник е проф. Иван Златев от Физическия факултет. Първото ни сътрудничество е в областта на теоретичната физика, с първата група учени около акад. Иван Тодоров от Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН. След това България пряко участва в експерименти на ЦЕРН, при това с произведена в България апаратура", разказва в ефира на БНР проф. Леандър Литов. 

Проф. Леандър Литов провежда изследвания на Серпуховския ускорител и от 1992 г. на ускорителния комплекс в ЦЕРН. Член е на колаборацията CMS от основаването ѝ е ръководител на колектива от СУ, участващ в изследванията, провеждани на Големия адронен колайдер. Проф. Леандър Литов е член  на различни научни съвети и бордове, в това число е председател на борда на институтите на RPC CMS колаборацията (2011 – 2016) и заместник-председател на Борда на колаборацията CMS (от 2019), член на Европейската комисия за бъдещи ускорители ECFA и на Финансовия комитет и Съвета на ЦЕРН.

"Тези 25 години участие на България в работата на ЦЕРН е и в резултат на съвместната работа между учени от Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН и колегите от Физическия факултет. В началото започнахме съвместната работа не много голяма група по изработката на неколкостотин камери за регистрация на мюони. Тези камери представляват устройство два на два метра устройство, в което има много електронни елементи, като всеки един регистрира преминаването на един мюон през тази камера. Целта е да се извадят именно мюоните от тези милиони импулси", разказа в предаването "Следобед за любопитните" доц. д-р Пламен Яйджиев, ИЯИЯЕ (Институт за ядрени изследвания и ядрена енергетика) - БАН, участник в експеримента CMS.  

В института на БАН, сподели той, разполагаме с работилница и лаборатории, където съвместно с колегите работихме по изработването на детайлите. Проф. Яйджиев подробно разказва за работата на нашите учени, като подчертава, че в науката много от нещата се вършат ръчно.

"В последните години, се занимавам с обучението на млади учени, които да поемат по стъпките на българските учени и да продължат своята работа. Като част от това обучението е и заниманието с научни експерименти в областта на физиката. Аз самият участвам в два експеримента – единият е ALICE в ЦЕРН, който е експеримент на Големия адронен колайдер и изучава поведението на частиците в т. нар. "силно взаимодействие", т.е. как частиците образуват заедно протони и неутрони, и по-сложни структури. Това във физиката е още неразбран процес. 

И другото нещо, с което се занимавам, е един експеримент извън ЦЕРН, който е в Националната лаборатория в Италия. Той е посветен на изучаването на фундаменталните въпроси за Вселената, а именно въпроса за тъмната материя, нейната структура и как тя взаимодейства с познатото нам вещество", разказва в ефира на предаването "Следобед за любопитните" доц. Венелин Кожухаров от Физическия факултет на СУ "Св. Климент Охридски". Подробно той разказва за работата си в двата експеримента.

"Изложбата ще може да се види до края на следващата седмица – тук във Физическия факултет. Тя показва по интерактивен начин, какво представлява ЦЕРН и какво е българското участие при изследванията. Аз съм участник в два от експериментите, които не са толкова големи и мащабни като  ALICE и CMS. Единият се казва SHINE, а другият е SND. Но и двата експеримента имат за задача да изследват, макар и от различен ъгъл, най-малката частица неутриното. Това е частицата, която единствено участва в слабо взаимодействие и това е причината ние трудно да го регистрираме. 

Такъв източник на неутриното е Слънцето – и то много мощен. За всяка секунда през всеки квадратен сантиметър преминават десетки милиарди неутрина, тук на Земята, и някои от тях ние успяваме да регистрираме. Защо е интересна тази частица – ние и до момента не знаем каква е масата на тази частица, а вероятно именно в неутриното се крие отговора на въпроса защо имаме толкова материя, а не виждаме антиматерия", разказва доц. д-р Мариян Богомилов, ръководител на катедра “Атомна физика” към Физическия факултет на СУ. Това са огромни експерименти, а отговорите на въпросите, които си задават учените, може би ще дойдат в следващото десетилетие", допълва той.

Главната задача на ЦЕРН е да разбере от какво е изградена Вселената и как функционира, като провежда изследвания на световно ниво в областта на фундаменталната физика. Учените в ЦЕРН предоставят уникален набор от съоръжения за ускоряване на частици, които позволяват провеждането на изследвания на границите на човешкото познание по екологично отговорен и устойчив начин. 

ЦЕРН обединява хора от цял свят, за да разширява границите на науката и технологиите в полза на всички, а също и обучава нови поколения физици, инженери и техници, и ангажира всички граждани в научните изследвания и в ценностите на науката. 

Днес ЦЕРН има 24 страни-членки, 8 асоциирани членки и протоколи за сътрудничество с още 48 страни, като отдавна е надраснала своите формални граници и от европейска вече е световна лаборатория, с 2300 постоянни сътрудници, над 1000 стипендианти и близо 13 000 асоциирани изследователи от над 100 националности от цял свят. 

Над 100 български специалисти сътрудничат с ЦЕРН. Това са учени, инженери и техници от Софийски университет "Св. Климент Охридски", Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика, Институт за информационни и комуникационни технологии и Института по роботика на БАН, Пловдивски университет "Паисий Хилендарски" и Националния център по радиобиология и радиационна защита участват активно в научни изследвания провеждани в ЦЕРН и така допринасят съществено за получаването на нови резултати за устройството на Вселената. 

Основният проект на ЦЕРН е Големият адронен ускорител (колайдер) (LHC), протон-протонен колайдер с максимална проектна енергия 14 TeV, а провежданите с него експерименти се състоят в анализ на продуктите, получени при сблъсък на ускорените частици. Четирите основни детектора на частици са разположени в подземни шахти. 

Първият експеримент Големият адронен ускорител е проведен на 5 септември 2008 г. Проектът LHC направи ЦЕРН световен лидер в областта на физиката на елементарните частици. Първият успех на експериментите на колайдера беше откриването на бозон на Хигс, който беше единственият липсващ елемент в Стандартния модел на елементарните частици. 

ЦЕРН развива и образователни програми, поддържа инициативата за свободен достъп до научна информация (Open Access), а създаденият в него World Wide Web промени човешкото развитие. 

Всички разговори от предаването "Следобед за любопитните" можете да чуете в звуковите файлове.

Снимки – Физически факултет на СУ "Св. Климент Охридски"

• Изложбата "70 години ЦЕРН" може да се види във Физическия факултет на Софийския университет до края на ноември