Čeští vědci se podíleli na převratné simulaci velkého třesku

Na největším fyzikálním experimentu všech dob, při kterém evropští vědci v minulých dnech za mimořádné pozornosti světových médií napodobili podmínky v počátcích rozpínání vesmíru, se podíleli i čeští odborníci.

Pomocí datových spojení vybudovaných akademickým sdružením CESNET se data z experimentu přenášela do výpočetního střediska v Praze s minimální časovou prodlevou.

Během klíčové fáze pokusu se rekordní energií srazily dva protonové paprsky v urychlovači částic (tedy v tzv. Velkém srážeči hadronů, anglicky Large Hadron Collider - LHC), který byl vybudován Evropskou organizací pro jaderný výzkum (CERN) na francouzsko-švýcarských hranicích nedaleko Ženevy.

Sdružení CESNET se podílí na evropských gridových projektech EGEE, v jejichž průběhu byla v posledních letech mnohokrát testována a zdokonalována distribuce dat. Jedním ze souvisejících experimentů je i ATLAS, jehož prostřednictvím jsou distribuována data z převratného pokusu v CERN. ATLAS plní roli největšího detektoru umístěného na LHC a exportuje data z CERN do velkých datových center první úrovně Tier-1. Kromě nich fungují i centra druhé úrovně Tier-2. Těch je kolem stovky a jedno z nich hostí Výpočetní středisko Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Do Tier-2 center proudí data přes přiřazená Tier-1 centra, aby v CERN nedocházelo k přetížení serverů. Díky vyhrazené datové lince zřízené sdružením CESNET mezi Fyzikálním ústavem AV ČR a Tier-1 centrem ve Výzkumném centru Karlsruhe v Německu se část dat přenáší do Prahy rychlostí až 1000 Mbps. Z prvních srážek se tak za pouhou hodinu přeneslo téměř 400 GB dat.

Srážky vysoce energetických částic v obřím prstencovém urychlovači dosáhly energie sedmi teraelektronvoltů (TeV). Jeden elektronvolt odpovídá energii, kterou získá elektron urychlený ve vakuu napětím jednoho voltu. Předpona tera- značí dvanáctou mocninou desíti, jde tedy o bilion základních jednotek. Po počáteční fázi experimentu, která je naplánována na dalších 18 až 24 měsíců, se bude tato energie po úpravách na urychlovači nadále zvyšovat.

Díky pokusu mohou vědci získat lepší představu o tom, jak přibližně před 13,7 miliardy let probíhalo rozpínání vesmíru. Jejich hlavním cílem je získat více informací o takzvané temné či skryté hmotě, neviditelné substanci, která podle studií tvoří 23 procent celého vesmíru. Klasická hmota složená z atomů tvoří jen pět procent vesmíru. Zbylých 72 procent tvoří temná energie, jejíž podstata je zatím neznámá.

Fyzici nyní v tubusu urychlovače napodobují situaci, která nastala pouhou biliontinu sekundy po vzniku vesmíru. Urychlené částice dosahují při experimentu téměř rychlosti světla. Srážky by mohly podle vědců vytvořit jakousi malou obdobu velkého třesku. Vědci v nich hledají částici zvanou Higgsův boson. Její pozorování pomůže objasnit, proč mají různé částice tak odlišné hmotnosti, a přinést nové údaje potřebné pro teorie raného období vesmíru.

Článek CESNET z. s. p. o. ze dne úterý 6. dubna 2010

Další články od CESNET z. s. p. o.