Maailma suurim osakeste põrguti hakkab andma kümme korda rohkem andmeid

$content['photos'][0]['caption'.lang::suffix($GLOBALS['category']['lang'])]?>
Hiigelkiirendi Autor/allikas: Maximilien Brice/CERN

CERN-is ehk rahvusvahelises Euroopa tuumauuringute keskuse laboris võeti kümme aastat tagasi kasutusele maailma võimsaim tuumaosakeste põrguti. Kuulsa Higgsi bosoni leidmise tõttu laiemat tähelepanu pälvinud suurprojekt ilmestab, et teadusprogressi ei saa mõõta ühiskondliku kasulikkuse alusel.

"See on kiirendi, mis põrgatab suurel energial prootoneid prootonite vastu. Tegemist on äärmiselt suure rahvusvahelise projektiga, milles raames uuritakse palju erinevaid osakestefüüsikaga seotud teemasid," kommenteeris keemilise ja bioloogilise füüsika instituudi juhtivteadur Martti Raidal.

Üks teema, mida põrguti abil on uuritud, puudutab osakeste massi. Näiteks soovisid teadlased välja selgitada, kas Higgsi boson, mille olemasolu eelnevad eksperimendid olid näidanud, ka päriselt eksisteerib. "Põrguti abil tõestati, et Higgsi boson on olemas. Veel tähtsam on, et mõõdeti ära tema mass, mis näitab, et meie vaakum on kriitilisel piiril ja võib laguneda," selgitas Raidal.

Põrguti abil on proovitud leida ka tumeainet, kuid seni tulutult. "Põhjus on ilmselt selles, et tumeaine interaktsioonid on liiga nõrgad. Praegu on teada, et need on ainult gravitatsioonilised ja kiirendis gravitatsiooni mõõta ei saa," arutles Raidal. Ta lisas, et ühe seni veel tõestamata teooria kohaselt aitab tumeainet leida just Higgsi boson, mis võib olla tumeaine vahendaja.

Raidali sõnul on põrguti olemuselt mikroskoop, mille eesmärk on avastada looduse kõige väiksemaid koostisosi. Mida väiksemaid objekte mikroskoobiga vaadata, seda väiksemat lainepikkust läheb vaja. Viimane eeldab omakorda suurt energiat. "Mida suurem on energia, seda väiksem on osakese lainepikkus. Kõrge energia tingimustes tekib seega võimekus vaadata looduse kõige väiksemaid koostisosi. Nende hulka kuuluvad näiteks prootonite sees olevad kvargid, aga ka need osakesed, mis kannavad jõudu üle, näiteks Higgsi boson," selgitas Raidal.

Praegu on põrguti seisma pandud, aga ainult selleks, et seda tulevikus veelgi tõhusamalt kasutada saaks. "Esimesed järeldused kogutud andmetest on tehtud, nüüd on vaja masin paremaks teha. See, kui palju põrguti andmeid kogub, sõltub kiirte heledusest. Seda tõstetakse ühe suurusjärgu võrra, mis tähendab, et huvitavaid andmeid hakkab tulema kümme korda rohkem. Siis on lootust jälle midagi uut leida," täiendas Raidal.


Põrguti on aidanud leida uusi elementaarosakesi. Autor/allikas: home.cern

Lisaks Higgsi bosonile on leitud Suure Tuumaosakeste Põrgutiga praeguseks 59 hadronit ehk kvarkidest koosnevat liitosakest. Erinevalt näiteks prootonitest ja neutronitest koosnevad neist mitmed kolme kvargi asemel neljast või viiest. Kuigi nende olemasolu ennustati juba 1960. aastatel, oli tarvis nende olemasolu kinnitamiseks võimsamat osakeste põrgutit.


Praktilised rakendused on teaduse kõrvalproduktid

Raidali sõnul on põrguti puhul on tegemist näitega kõrgetasemelisest teadusprojektist, mille innovaatilised tehnoloogiad on kõrvalproduktina aidanud luua ühiskonna jaoks kasulikke rakendusi: "Põrguti puhul on Nobeli preemia saanud inimene, kes leiutas ühe detektori tüübi. See detektoritehnoloogia on praegu kasutusel mammograafides." 

Teine ja veel tuntum teadusarendusest välja kasvanud ja nüüdseks igapäevaelu lahutamatuks osaks saanud leiutis on infotehnoloogiline võrk. "Osakestefüüsikud tegid selle selleks, et üksteisele pilte näidata ja andmeid saata. Seejärel selgus, et sama tehnoloogia abil saab pilte näidata ka näiteks Instagrammis," selgitas Raidal.

Raidal rõhutas, et teaduslik progress ei lähtu otseselt ühiskonna vajadustest. "Praegu seatakse Eestis teadlastele tungivad ootused, et nad peavad ühiskonda panustama, kuid ei mõisteta, mil viisil teadlane ühiskonda panustada saab. Probleemi ülelihtsustamise käigus on totaalselt segi aetud ettevõtluse ja teaduse rollid. Eeldatakse, et teadlane peab osalema ettevõtluses, näiteks ehitama uue traktori, aga tegelikult peab teadlane töötama välja uue teadmise või tehnoloogia, mille siis ettevõtja saab kasutusele võtta. Initsiatiiv rakendustele peab tulema ettevõtlusest, head näited on siin Elon Musk ja Steve Jobs," sõnas Raidal.

Raidal täiendas, et on olemas ka rakenduslikuma iseloomuga teadus, kus pikaaegsete uurimistulemuste põhjal on võimalik välja töötada konkreetsetele vajadustele vastavaid lahendusi. Selle hea näide on koroonaviiruse vaktsiini loomine, mis põhines eelteadmistel viiruste toimimise kohta. "On aga mitmeid valdkondi, kus teadmisi ei ole nii palju, et neid saaks koheselt rakendada," selgitas Raidal.

Eesti saamine CERN-i liikmeks avab uusi arenguuksi

Alates veebruarist on Eesti CERN-i liige, mis on Raidali sõnul Eesti teadusele märgilise tähtsusega samm. Muu hulgas aitab see kaasa kõrgtehnoloogilise teadusel põhineva tööstuse loomisele. Raidal märkis, et "Eesti inseneridel avaneb nüüd võimalus kaasa lüüa suurtes rahvusvahelistes projektides, lisaks saavad firmad osaleda hangetel ja panustada kõige uuema tehnoloogia loomisse."

Eesti on pikalt olnud allhankija staatuses suurematele riikidele, nüüd on võimalik sellest positsioonist väljuda. "Tööstus peab aru saama, et on vaja toota kõrge lisandväärtusega tarka toodangut. CERN-iga koostöö tegemine on üks viis seda õppida," kommenteeris Raidal.

CERN-i liikmelisuse taotlemise protsessi käivitas 1996. aastal Endel Lippmaa. Eesti valmisolekut testiti nii teaduse, tööstuse, ülikoolide kui ka poliitika tasandil. Raidal märkis, et näiteks Läti taotlust ei rahuldatud, sest nende teaduse taset ei hinnatud piisavalt kõrgeks.


Kuula ka samateemalist lõiku saatest "Labor". Füüsik Andi Hektorit küsitleb Priit Ennet.

 

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: