SITÁR: Veľké objavy fyziky považujú ľudia najprv za neužitočné zábavky

Bratislava 29. novembra (TASR) - Na veľké objavy si musíme dlhšie počkať. No minimálne rovnako dlho trvá, kým prídeme na to, ako ich využiť v náš prospech. Preto sa aj súčasné objavy fyziky zdajú ako hračky vedcov, ktoré nemajú žiadny súvis s praktickým, dennodenným životom. V rozhovore pre TASR to uviedol špičkový slovenský vedec, zástupca SR v Rade Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN), profesor Branislav Sitár. V rozhovore, ktorý je súčasťou multimediálneho seriálu TASR Osobnosti: tváre, myšlienky, boli témou nielen objavy, ale aj výzvy, pred ktorými stojí dnešná i budúca generácia fyzikov, zaoberajúcich sa časticovou fyzikou a vlastnosťami hmoty.


Ako sa človek stane jadrovým fyzikom? Musí to mať v génoch, alebo sa to občas tak vyvinie?
Každý človek má na niečo talent, niekto na umenie či jazyky a niekto má zasa od detstva rád matematiku, fyziku a chémiu. Ja som patril k tej druhej skupine. Nedá sa síce povedať, že by som pokračoval v rodinnej tradícii, keďže v mojej rodine bolo viacero lekárov. Mal som však strýka matematika, isté predpoklady, že budem študovať fyziku, tam teda boli. V detstve ma lákalo stať sa astronómom, keď sa však v Československu začala éra jadrovej fyziky, pre bežného človeka stelesnená najmä do podoby jadrových elektrární, už ma to ťahalo týmto smerom.

Nuž, ale od pôvodného plánu skúmať vesmír ako astronóm ste sa zasa tak veľmi neodklonili. Veď pracujete v CERN-e...
Áno, to je pravda, CERN je jedinečné laboratórium, ktoré sa zameriava na štúdium štruktúry hmoty a to má priamy súvis s tým, ako to vo vesmíre vyzerá. Dospeli sme už k tomu, že vieme naozaj veľmi detailne priblížiť, čo sa dialo v tzv. veľkom tresku, miliardtinu sekundy po vzniku vesmíru. Navyše, objavom Higgsovho bozónu sme potvrdili platnosť Brout-Englert-Higgsovho mechanizmu, na základe ktorého sa po veľkom tresku z energie vytvorila hmota. A to je veľmi dôležité pre poznanie, nielen pre fyziku.

Bol aj pre vás objav Higgsovho bozónu tým najväčším objavom CERN-u v poslednom období?
Fyzici to považujú za objav desaťročí, ja sám by som jeho dôležitosť prirovnal k objavu jadra. Práve kvôli tomu, že Higgs potvrdzuje správnosť teórie, že existuje mechanizmus, umožňujúci časticiam získať hmotnosť. Mimochodom s touto teóriou prišli šiesti teoretickí fyzici už pred 50 rokmi.

Keď sa potvrdil Higgsov bozón, hovorilo sa, že táto častica je kľúčom k pochopeniu viac ako 90 percent vesmíru, ktorých podstatu nepoznáme a ktorú nevidíme. Ako ďaleko sme sa už v tom pochopení dostali?
Higgs znamenal progres vo fyzike, no nemá to priamy súvis s tmavou hmotou vo vesmíre, ktorú intenzívne hľadáme. Higgs je akoby strechou na štandardnom modeli, ktorý sa experimentálne potvrdzuje. Štandardný model ale nevysvetľuje, čo by mohla byť tmavá hmota. Ešte stále nevieme, čo tvorí tmavú hmotu, ktorá je však aj tu, všade okolo nás. Existuje názor, v ktorom sa fyzici zhodujú, že potrebujeme nájsť niečo, čo je mimo štandardného modelu, napríklad supersymetrické častice, ktoré by mohli tvoriť tmavú hmotu. O takýto epochálny objav sa CERN teraz veľmi intenzívne snaží. No je potrebné priznať, že nič také zatiaľ nevidíme.

Môže aj toto hľadanie trvať desaťročia, podobne ako tomu bolo pri Higgsovom bozóne?
Môže. Máme veľa príkladov, že si na významné objavy musíme dlhšie počkať. Keď som ešte len začínal vedeckú dráhu, boli známe tri kvarky (z nich sa skladajú protóny, neutróny a ďalšie častice). Vtedy sa objavila teória, že ich môže byť šesť. Ten šiesty sa však dlho nedarilo nájsť. Aj preto, že je to zatiaľ najťažšia častica, ktorá bola objavená. Aj pôvodné teórie uvažovali o menšej hmotnosti, neskôr sa modifikovali. Kým prišlo k objavu šiesteho top-kvarku, trvalo to vyše 30 rokov.

Nebude málo ľudí, ktorí si pri čítaní o objavoch šiesteho kvarku, ale aj Higgsovho bozónu povedia, ako tie objavy zmenia k lepšiemu ich život... Majú na to fyzici priamu odpoveď? Ako môžu tieto poznatky pomôcť praktickému životu?
Nuž, nemáme krištáľovú guľu, takže sa na túto otázku ťažko odpovedá a už vôbec sa neodvažujem byť konkrétny. Ale chcem pripomenúť, že podobne to bolo aj vtedy, keď prišlo k objavu jadra atómu. To bolo na začiatku 20. storočia. Trvalo ďalších 30-40 rokov, keď sa poznatky využili v praxi. Samozrejme, aj veľmi negatívne, keďže vznikli jadrové zbrane, no objav jadra takisto v neskoršom období znamenal jadrové elektrárne, veľký zdroj energie potrebnej pre našu civilizáciu. Alebo si zoberte lasery. Tiež to na začiatku bolo vnímané ako "fyzikálna zábavka". A dnes je laser bežnou súčasťou každodenného života. Napríklad v tlačiarňach, ktoré používame. Takže doba od objavu po jeho praktické využitie je pomerne dlhá. Dnes nevieme povedať, k čomu sa dostaneme na základe objavu Higgsovho bozónu. No dôležité je, že hmotu a jej štruktúru poznávame stále hlbšie. Poznanie fundamentálnych zákonitostí fyziky je mimoriadne dôležité pre ďalší pokrok.

Keď sme už pri hmote... V CERN-e ju dokážete vytvoriť z energie. Ak sa s tým niekde pochválite, nestáva sa vám, že vám to veriaci ľudia začnú vyčítať? V zmysle - že sa snažíte o to, čo stvoril Boh?
Nie je to tak. Fyzici v laboratóriách môžu vytvoriť len to, čo nám dovolí príroda a fyzikálne zákony. Tvorba častíc hmoty a antihmoty z energie prebieha aj inde vo vesmíre bez ľudského pričinenia – napríklad v extrémnych podmienkach pri výbuchu supernov a tiež v menšej miere aj v našom Slnku.

Je možné, že niekedy v budúcnosti budeme schopní si vyrobiť hmotu v takom zložení a objeme, ako chceme a potrebujeme?
Vyrábať hmotu z energie sme schopní aj teraz na najväčších urýchľovačoch. Dokonca cez rôzne jadrové reakcie vieme vyrobiť najrôznejšie prvky. Vieme splniť aj sen alchymistov – vyrobiť zlato. Problém je však v tom, že ho vyrobíme len veľmi malé množstvo a bolo by extrémne drahé. Oveľa jednoduchšie a lacnejšie je to zlato vyryžovať v nejakom potôčku.
  Je pre náš vývoj dôležité čo najlepšie poznanie antihmoty?
Určite, a práve CERN na tom intenzívne pracuje pri skúmaní a porovnávaní hmoty a antihmoty. Už teraz vieme, že antihmota je presný, zrkadlový obraz hmoty. V CERN-e skúmame, či by antihmota mohla existovať samostatne. Hmota a antihmota totiž nemôžu existovať spolu, ak sa stretnú, anihilujú a vznikne z toho záblesk svetla. Vieme si však predstaviť iný priestor (iný vesmír), kde by existovala iba antihmota. V CERN-e sa napríklad vyrába antivodík, atóm vodíka zložený z anti-protónu a pozitrónu (anti-elektrónu). Ukazuje sa, že antivodík je rovnaký ako vodík. Na experimente ALICE, kde máme veľmi silné zastúpenie zo Slovenska a participujú na ňom tímy z Bratislavy a Košíc, sa zasa objavujú antijadrá, napríklad antihélium. A vidíme, že je to presný zrkadlový obraz hélia. Takže, ak by som išiel ďalej, ukazuje sa, že je možný akýsi antisvet, kde by antistôl vyzeral presne ako náš stôl. A existovali by antiľudia, ktorí by vyzerali tak ako my. Len by sme sa nesmeli stretnúť. Lebo zo stretnutia by zostal len veľký záblesk.

Spomenuli sme, že ste Slovákom, ktorý je vo vysokých štruktúrach CERN-u. V rokoch 2007-2010 ste boli dokonca viceprezidentom Rady CERN-u, iba ako tretí vedec z bývalého východného bloku. V súčasnosti ste členom Rady. Pre organizáciu pracujete celkovo už 25 rokov. Zmenil sa CERN z vášho pohľadu za ten čas?
Zmenil sa v tom, že z európskej a pomerne pokojnej inštitúcie sa stala naozaj globálna organizácia. Prišlo sa na to, že vybudovať nový CERN je prakticky z technického i ekonomického hľadiska neuskutočniteľné, preto v súčasnosti už to nie je iba európske, ale celosvetové centrum fyziky elementárnych častíc, na ktorom participujú aj Američania či Japonci.

Aké má postavenie Slovensko v CERN-e?
Myslím si, že veľmi dobré. V súčasnosti pôsobí priamo v Ženeve 22 slovenských vedcov, ďalších osemdesiat spolupracuje s CERN-om zo Slovenska. Dokonca v rámci experimentu ALICE, kde skúmame kvarkovo-gluónovú plazmu, patrí naša slovenská skupina medzi vôbec najsilnejšie. Teší ma i to, že CERN využíva aj technológie, ktoré dodali slovenské podniky, napríklad v prípade komponentov na urýchľovač LHC.

Ešte stále platia vaše slová, ktoré ste povedali pred takmer 10 rokmi, že Slovensko je príkladom krajiny, ktorá vie svoje členstvo v CERN-e šikovne využiť? Vtedy ste hovorili, že ak dávame do rozpočtu organizácie 75 miliónov korún ročne, takmer dvaapolnásobne sa nám to vráti na objednávkach, ktoré slovenské firmy robia pre CERN...
Ak máme hovoriť o aktuálnych číslach, v súčasnosti platí SR do rozpočtu organizácie päť a pol milióna eur. Mohlo by sa to zdať niekomu veľa, no som presvedčený, že na to množstvo výsledkov, ktoré vyprodukuje CERN a na to, že sme súčasťou špičkového vedeckého centra, sú to zmysluplne vynaložené peniaze. Čo sa týka návratnosti, áno, členské krajiny dostávajú prednostne objednávky z CERN-u. V databáze podnikov, ktoré CERN môže osloviť, je 55 subjektov zo Slovenska. Bolo obdobie, keď malo Slovensko koeficient návratnosti 2,5 - teda dvaapolnásobne sme v rámci zákaziek dostali to, čo sme investovali v rámci členského príspevku. Samozrejme, nemožno očakávať, že takéto obdobie bude konštantné. Podmienkou pre získanie zákazky je, aby bol predmet objednávky dodaný v termíne a v naozaj špičkovej kvalite. Nie vždy to objektívne môžu slovenské podniky splniť.

Stále pôsobíte na Katedre jadrovej fyziky a biofyziky na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave. Čo oceňujete na tom, že ste stále činný aj na akademickej pôde?
Určite to, že môžem študentom odovzdať bohaté skúsenosti zo zahraničia. Vôbec, naša katedra je v tomto tak trochu výnimočná. Je na nej až päť profesorov jadrovej fyziky, všetci sme spolupracovali a stále aj spolupracujeme so zahraničnými vedeckými pracoviskami. A tak aj vďaka našim skúsenostiam i kontaktom majú naši študenti možnosť pôsobiť na stážach v špičkových výskumných strediskách, napríklad aj v CERN-e. A to sú pre nich nezaplatiteľné skúsenosti. Teší ma, že napríklad všetci moji študenti z doktorandského štúdia sa bez problémov uplatnili v zahraničí a sú tam cenení.

Nemusíme sa báť úniku mozgov?
Nie, nemyslím si. Ja i ostatní profesori sme toho príkladom. Pre fyzika a vedca je dôležité, že potrebuje nadobudnúť skúsenosti vo svete, na viacerých miestach, byť súčasťou viacerých vedeckých tímov. To všetko ho obohacuje. No po 40-tke už má tendenciu sa usadiť a tak je prirodzené, že sa vracia domov. Aj ja som 12 rokov pôsobil v ruskej Dubne, rok v Anglicku, no potom som sa tiež vrátil.

Bude mať slovenská veda aj v budúcnosti dostatočný personálny potenciál? Myslíte si, že terajšie kampane, ktoré podporujú záujem o vedu a výskum, v podobe reklamných spotov či podujatí, ako je Týždeň vedy a techniky, budú mať v budúcnosti relevantný efekt?
Určite sú to veľmi užitočné podujatia, ktoré treba robiť ešte vo väčšej miere. My sa tiež snažíme propagovať vedu v médiách. V apríli sme mali na FMFI v Bratislave dvanásť špičkových vedcov z CERN-u a prišlo si ich vypočuť vyše 250 študentov zo stredných škôl. Podobné podujatie prebieha v týchto dňoch aj v Košiciach. CERN už navštívili stovky stredoškolákov, ktorým tam prednášajú naši kolegovia, trvale pôsobiaci v CERN-e. Verím, že sa medzi študentmi nájdu budúci špičkoví fyzici, ktorí budú pracovať aj v CERN-e a to nás bude tešiť.