Rozhodl jsem se dát si malé pracovní volno a napsat nějaký ten článek o mém koníčku – vědě. Protože jsem geek a technokrat, obdivuji některá vědecká zařízení. A protože jich není málo a napsat o nich něco stručného i tak zabere slušných pár řádků, vznikl tento seriál. Pojďme se dnes podívat na hračky, které mění náš náhled na vznik vesmíru, které nám slibují levnou a dostupnou elektřinu a které hledají důkazy Einsteinova dědictví.
FermiLab
Fermilab je bývalý největší urychlovač na světě. Jméno zdědil od slavného italského fyzika Enrica Fermi (Ten zkoumal například radioaktivní záření). Jeho slavný kruhový urychlovač Tevatron je dlouhý 6,3 Km a zasloužil se například o objev Top Kvarku. Vědci zde vypouštějí proti sobě paprsky částic a urychlují je k rychlosti blížící se rychlosti světla. Ty pak nechají srazit v detektoru a zpětně pozorují co se stalo, zjednodušeně co se odlomilo a kudy to letělo. Síla tohoto urychlovače je 1,96 TeV (Tera elektronVoltů), což je slušné číslo. Urychlovač měl zkoumat, jaký byl vesmír na svém počátku. Ovšem k tomu není ani energie téměř 2 TeV dostatečná. Proto si vědci začali stavět urychlovač další.
Budova Fermilabu
Urychlovač Tevatron u Chicaga
CERN
Nějakých 100 metrů pod zemí u Ženevy je vykopána spleť tunelů, mezi nimiž je i 27 Km dlouhý tunel ve kterém se nachází zmodernizovaný urychlovač LHC (Large Hadron Collider). Ten už má energii 7 TeV. Nachází se na něm 4 detektory – ALICE, ATLAS, CMS, LHCb a ty mají pozorovat co se stalo při vzniku vesmíru. Opravdu fascinující myšlenka, pro běžného člověka to ovšem může vypadat, že on z CERNu nemá nic jiného než strach, že v něm vznikne černá díra, která to tu všechno sežere. Není tomu tak. V CERNu se posunují hranice lidské technologie a inženýrství. Například o snímací čipy, které máme všichni v našich foťácích se zasloužil právě CERN. Tim Berners Lee (Jeden ze zakladatelů internetu) nás právě zde obdaroval slavným World Wide Webem. Dnes CERN disponuje obrovskou výpočetní sítí zvanou GRID a rozpočtem téměř 6 mld. Dolarů.
Atlas detektor
Supravodivé magnety LHC
LIGO
Celý název Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory může působit poměrně krkolomě. Je to vlastně soustava observatoří, které zkoumají tzv. Gravitační vlny. Tyto vlny jako první předpovědel Albert Einstein v jeho obecné teorii relativity. Vlny ovšem nebyli nikdy přímo prokázány. K pozorování gravitačních vln se začali stavět tyto observatoře. Tvoří je dvě větve na sebe kolmých Laserů . Laser vychází ze středu laboratoře tunelem a na druhém konci se odráží. Pokud by přišla Gravitační vlna, budou časové údaje příchodu laserů neschodné. Takto se detekce gravitačních vln zdá být jednoduchá, ovšem stačí obyčejná mořská vlna narážející do útesu několik kilometrů vzdáleného a citlivá observatoř to zaznamená. Filtrování a rozhodování co je gravitační vlna je tedy skutečně obtížné. LIGO je zatím postaveno v Hanfordu, Livingstonu, MIT a CIT (Technologické instituty plné geeků)
LIGO control room
Laserové větve observatoře
JET
Lidstvo sní o jaderné fúzi už dobrých 50 let. Víme jak funguje, neumíme to však napodobit. A tak se za ty desítky let vědci snažili vytvořit podmínky pro slučování jader vodíku tak, aby výsledkem bylo ohromné množství energie, která by napájela náš svět. Již delší dobu je znám tzv. Tokamak design, jež vymysleli Rusové. Jedná se o toroid (Taková speciální zatočená hadice) ve kterém se při obrovských teplotách pomocí magnetického pole udržuje plasma. V něm pak dochází k samotné fůzi. Problémem je udržet tento stav. Nejprve to byli zlomky vteřiny, nedávno dosáhli řádů vteřin. Joint European Torus v Oxfordshire je v současné době největší zařízení svého druhu, provádí se zde experimenty, které mají pomoci při výstavbě obrovských tokamak reaktorů.
Pohled do tokamaku s plasmatem
Budova experimentu v Oxfordshire
Torus - tokamak reaktor
ITER
International Thermonuclear Reactor je jedním z obřích tokamak reaktorů, které nás mají přiblížit udržitelné fúzi. Jeho výstavba teprve začíná. V jižní Francii kde bude stát jsou pozemní stavební práce už v plném proudu. Projektu se účastní Čína, Japonsko, Korea, Rusko, USA, Indie a EU, takže je vidět jakási mezinárodní snaha. Ta byla stvrzena dohodou v listopadu roku 2006. Po jeho dokončení v roce 2016 bude ohřívat plazma na 150 miliónů stupňů. Pokud tohoto drobka nakrmíme pouze půlkou gramu deuteria a tritia, měl by nám dodávat po dobu několika minut výkon 500 MW! ITER má být prvním krokem ke komerční fúzní elektřině. Projekt, jenž má následovat již plánovaný úspěch ITERu, se jmenuje DEMO.
Staveniště, model komplexu v popředí
CGI Reaktoru
Příště se podíváme na zařízení, které fúzi provádí k tvorbě zbraní, do hledáčku si vezmeme teleskopy, naše oči do vesmíru a také naše uši do vesmíru v podobě projektu SETI. Když mi zbyde chuť, tak připíšu ještě tajemná zařízení pod zemí, jenž zkoumají tajemné částice z vesmíru.
