Hrozí podivnůstky v americkém urychlovači RHIC?  
Plánované opětovné spuštění urychlovače těžkých iontů RHIC jitří obavy ze strangeletů, exotické hmoty obsahující podivné kvarky. Nakolik jsou oprávněné?


 

Zvětšit obrázek
Detektor STAR urychlovače RHIC. Kredit: BNL.

V americké Brookhavenské národní laboratoři (BNL), New York  provozují urychlovač těžkých iontů RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider). Je to momentálně druhý nejvýkonnější urychlovač těžkých iontů na světě. Evropský Velký hadronový urychlovač LHC v CERNu sice může hnát ionty o větších energiích, ale v LHC mají na ionty tak zhruba měsíc ročně. Pro RHIC tudíž stále zůstává docela velké pole působnosti. Jak je pro naši dobu příznačné, spuštění urychlovače RHIC v roce 2000 nedoprovázely ani tak ovace nadšených davů, jako obavy ze zničení New Yorku/ planety/ celého vesmíru zlovolným působením černé díry, fázového přechodu vakua a také podivnůstek, čili strangeletů z exotické hmoty, které měl RHIC po svém spuštění vyrobit. Navlas stejně, jako tomu bylo v roce 2009, při spuštění Velkého hadronového urychlovače v CERNu.


 

Zvětšit obrázek
Komplex urychlovače RHIC. Kredit: BNL.

V roce 1999 vznikla před spuštěním RHIC taková panika, že v Brookhavenské národní laboratoři ustanovili komisi odborníků, kteří měli prozkoumat možná rizika provozu urychlovače. Po pár měsících dospěli k závěru, že RHIC je bezpečný. Pak RHIC spustili, původně na 10 let. Teď už RHIC běží skoro 15 let, svět stále stojí a urychlovač má na kontě řadu fascinujících objevů. Do historie se RHIC asi nejvýrazněji zapsal v roce 2010, kdy na něm při srážkách iontů zlata upekli kvark‑gluonové plazma o teplotě 4 bilionů kelvinů.


Nicméně, vládní panel v roce 2013, vzhledem k rozpočtovým škrtům, doporučil RHIC v následujících letech zavřít a finance přesunout na jiné projekty. Před pár týdny v USA schválili Consolidated Appropriations Act of 2014, který mimo jiné zřizuje komisi pro zhodnocení efektivity práce všech amerických národních laboratoří Commission to Review the Effectiveness of the National Energy Laboratories, což se týká i RHIC. Před pár dny se v této souvislosti ozvali právníci Eric Johnson z University of North Dakota School of Law a Michael Baram z Boston University School of Public Health, kteří v článku pro International Business Times volají po opětovném zhodnocení rizik provozu urychlovače RHIC.

 

Eric Johnson. Kredit: University of North Dakota.

 

Michael Baram. Kredit: CLF.


RHIC se teď připravuje ke svému 14. spuštění, přičemž poběží celkem 22 týdnů. Johnson s Baramem poukazují na to, že RHIC je po patnácti letech v mnoha ohledech výkonnější, než na počátku experimentů. Vědci na stránkách zpravodajství Brookhavenské národní laboratoře tak trochu neuváženě slibují pro 14. spuštění „highest collision rates enabling exploration of detailed properties of early-universe matter“, což jistě mohlo slabší povahy vyděsit. Johnson a Baram také připomínají, že RHIC teď pohání částice na nižších energiích, než dřív. To nezní zrovna moc nebezpečně, vědci z komise roku 1999 ale do svého posudku napsali, že podle teorie jsou pro svět paradoxně nejnebezpečnější srážky o nižších energiích, nežli jsou ty ve RHIC. Urychlovač RHIC byl původně postaven pro srážky o energiích kolem 100 GeV, ve 14. běhu by ale přitom měl tři dny srážet částice o energii pouhých 7,3 GeV.


Johnson a Baram se obávají, že změny v provozu urychlovače RHIC mohou zvýšit riziko vytvoření podivnůstek, tedy vlastně kvark‑gluonového plazmatu s přimíchanými podivnými kvarky. Standardní model to nevylučuje, podivnůstky jsou předpovídány už delší dobu. Mohly by vznikat v přírodě, nejméně třemi různými způsoby. 1. Kosmologicky, v ranném vesmíru, 2. při vzájemných srážkách vysokoenergetických částic kosmického záření nebo při srážce takové částice s neutronovou hvězdou anebo 3. když vrazí částice kosmického záření s ultravysokou energií (UHERC) do pozemské atmosféry. A pak také, teoreticky, může podivnůstku vytvořit i urychlovač částic.


 

Zvětšit obrázek
Kurt Vonnegut, Kolíbka. Kredit: Holt, Rinehart and Winston.

Když už, tak by to ze všech soudobých urychlovačů byl nejspíš právě RHIC, při jehož srážkách těžkých iontů by mohly vznikající podivné kvarky a antikvarky vytvořit podivnůstku. Problém s podivnůstkami spočívá v tom, že by za určitých okolností mohly být větší podivnůstky stabilnější než menší podivnůstky. Z toho pak vychází už docela divoká spekulace, že když se taková podivnůstka setká s běžnou hmotou, tak by ji mohla přečarovat na podivnůstku. Pokud by to tak fungovalo, což je otázka, tak by se mohla rozpoutat bouřlivá řetězová reakce, při níž by se další a další jádra běžných atomů lepila ke stále větší a stabilnější podivnůstce. Za chvíli bychom ze Země měli šílenou a horkou hroudu podivné hmoty. Tohle by byla učebnicová katastrofa typu led‑devět (ice‑nine), tedy fatální přeměna významné části planety na exotickou hmotu, kterou si vymyslel Kurt Vonnegut ve své pozoruhodné knížce Kolíbka (v originále Cats Cradle) z roku 1963.


Když si Johnson a Baram přečetli britského astronoma sira Martina Reese, podle něhož se Země v takovém případě změní ve stometrovou kouli hyperhustého a hypernetečného hnusu, tak vlastně ani není divu, že ztrácejí nervy. Nebude to ale tak horké. Experimenty na urychlovačích jako RHIC podle odborníků dělají prakticky totéž, jako když vysokoenergetické částice kosmického záření buší do pozemské atmosféry. A buší do ní miliardy let, aniž by Zemi sežrala podivnůstka. Teorie o podivné hmotě je stále vnímaná jako dost kontroverzní, natož od ní odvozené představy o nenasytných podivnůstkách. Budeme-li upřímní, výzkumné týmy urychlovačů se podivnůstek nebojí, alespoň ne víc, než čertů a trolů. Oni je ve skutečnosti docela intenzivně hledají, protože jim pak hrozí nikoliv sežrání podivnou hmotou, ale pořádně tučná publikace, ne-li Nobelova cena. Čtenáři Vonneguta by si měli občas pustit Star Trek, kde s přehledem a ve slušivých kostýmech řeší i horší průšvihy, než jsou podivnůstky. Pokud jde o RHIC a podobné projekty, je otázkou, jak vlastně zhodnotit riziko, které může mít zcela devastující důsledky, ale zároveň je nesmírně nepravděpodobné.

 

 

V I D E O
Breakthrough: RHIC Explores Matter at the Dawn of Time. Kredit: BNL.
 
V I D E O
Will the LHC destroy the world? Kredit: Sixty Symbols.
 

 


Literatura

PhysOrg 12. 2. 2014, International Business Times 10. 2. 2014, BNL Newsroom 3. 2. 2014, Wikipedia (Relativistic Heavy Ion Collider, Strangelet, Safety of high-energy particle collision experiments).

Datum: 14.02.2014 19:16
Tisk článku

Související články:

Chytili v CERNu novou přízračnou částici?     Autor: Stanislav Mihulka (02.11.2018)
Restartovaný LHC pokořil světový rekord v energii sražených částic     Autor: Stanislav Mihulka (23.05.2015)
První srážky s energií 13 TeV na urychlovači LHC     Autor: Vladimír Wagner (23.05.2015)
Čeští učitelé opět v laboratoři CERN     Autor: Vladimír Wagner (03.01.2011)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni











Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace