Jedno z nejdůležitějších fyzikálních zařízení, které umožňuje pohled na ty nejmenší části našeho světa a které dokáže věci pro většinu smrtelníků naprosto nepochopitelné.

Vědci díky němu mohou nahlédnout pod roušku tajemství, která obestírá vznik a fungování našeho vesmíru.

O sestrojení a zprovoznění podobného zařízení odborníci debatují už od minulého století a po skončení druhé světové války začínají budovat první urychlovače částic, tedy přístroje sloužící k výzkumu elementárních částic.

Již počátkem 80. let se fyzikové v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN) začnou zabývat vzdálenější budoucností – celé roky pracují na technických a fyzikálních možnostech nového zařízení, které ve světě nemá obdoby.

Velkolepý gigant

Jejich sny se splní v prosinci roku 1994, kdy dá Rada CERN stavbě zelenou.

Na návrhu Velkého hadronového urychlovače (anglicky Large Hadron Collider) neúnavně pracuje více než 10 000 vědců ze stovky zemí světa, samotné jeho vybudování spolkne asi 5 miliard švýcarských franků (více než 103 miliard korun) a do zkušebního provozu je slavnostně uveden 10. září 2008. Je umístěn do tunelu o délce 27 kilometrů, jenž se v hloubce 50–175 metrů pod zemí táhne na území mezi Ženevským jezerem a pohořím Jura na franouzsko-švýcarských hranicích.

Závody v podzemí

Jednotlivé částice v něm ve dvou oddělených trubicích obíhají v opačných směrech, často téměř rychlostí světla, tedy 300 000 m/s. Ve čtyřech bodech, kde se trubice protínají, se pak spolu čelně srazí.

Tím vzniknou částice nové, mezi kterými vědci hledají důkazy o existenci doposud pouze předpokládaných nebo dokonce zcela neznámých entit.

Urychlení částic a jejich stlačení má na starost více než 9000 supravodivých elektromagnetů, které ke svému fungování potřebují teplotu –271 °C.

Až na samý počátek

Hlavní poslání urychlovače je více než vznešené. Zařízení vědcům umožňuje simulovat situaci těsně po Velkém třesku, kdy se měl zrodit vesmír. Tehdy panovaly velmi extrémní podmínky, které se v přírodě od té doby již nikdy nezopakovaly.

Vědci se tak pokoušejí zjistit, jak se po třesku chovala hmota, ještě před tím, než vznikly atomy. A kýžený úspěch na sebe nenechá dlouho čekat.

Na jaře roku 2013 potvrdí existenci do té doby pouze hypotetické subatomární částice známé jako Higgsův boson, který hraje klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic.

Neviditelná záhada

V srpnu 2018 pak CERN oznámí, že se jí dokonce podařilo dokázat rozpad Higgsova bosonu na dvě elementární částice zvané kvarky b a potvrdit tak standardní model částicové fyziky! Tím ale výzkumy zdaleka nekončí.

V polovině loňského roku organizace přijme novou strategii do nadcházejících let. Zaměřit se chce především na výzkum takzvané temné hmoty, která podle fyzikálních předpokladů obklopuje galaxie, kvůli neschopnosti odrážet světlo je však neviditelná.

Krok drží i Češi

Členských států, které urychlovač využívají pro výzkum, je v současné době 22 a každý z nich musí odvádět poplatky za provoz na základě HDP. Patří mezi ně i Česká republika, která přispívá asi 200 milionů korun ročně.

Oželet takovou částku rozhodně stojí za to – účast ve výzkumu přináší pro český průmysl řadu pozitiv.

„Můžeme na základě detektorů, které jsme vyvinuli pro CERN, vytvářet různé průmyslové aplikace,“ vysvětluje Jaroslav Bielčík z ČVUT. „Moji kolegové na fakultě tak vyvíjejí podobné detektory s aplikacemi třeba do medicíny nebo ochrany životního prostředí,“ dodává.