TU BYŁAM
CERN – Genewa (granica szwajcarsko-francuska)
Jesteśmy ciekawi świata. Lubimy się tym chwalić. I lubimy zostawiać po sobie jakiś ślad: TU BYŁEM/TU BYŁAM piszemy w różnych miejscach na świecie albo (co jest mniej inwazyjne dla krajobrazu) robimy sobie tam zdjęcia.
My też byliśmy! Gdzie? Zapraszamy do lektury cyklu z podróży naukowych.
CERN rok później
„Po uzyskaniu tytułu magistra z socjologii powiedziałam sobie: «No, Marta, czas się ustatkować, praca, dom, rodzina, kot, regularne podlewanie kwiatków…». Jak to zwykle u mnie bywa, zrobiłam całkiem na odwrót i stwierdziłam, że zacznę studiować fizykę…” – napisała rok temu doktorantka Marta Urbaniak. Była wtedy jeszcze przed pierwszą szychtą w CERN-ie, której nie mogła się doczekać. Jakie wrażenia post CERN-um?
Prędkości bliskie prędkości światła, ponad 20 detektorów, ponad 200 ludzi z całego świata przeprowadzających analizy i konstruujących układ detekcyjny, badanie produkcji dziwności i otwartego powabu, badanie stanu materii, w którym dochodzi do spontanicznego uwolnienia kwarków, móc zobaczyć i pracować na hali, gdzie to wszystko się odbywa, naprawdę robi wrażenie.
Do eksperymentu NA61/SHINE, realizowanego w CERN-ie dołączyłam na pierwszym roku studiów w Szkole Doktorskiej Uniwersytetu Śląskiego. Przyjazd do miejsca, gdzie odbywają się badania i o którym tyle słyszałam od kolegów i koleżanek z naszego zespołu, był moim marzeniem. Udało mi się je zrealizować dość szybko, bo już na drugim roku studiów.
Jednym z głównych celów eksperymentu jest badanie stanu materii, który był obecny w początkowej fazie istnienia wszechświata: plazmy kwarkowo-gluonowej. Jest to przykład wyjątkowego stanu, gdy kwarki i gluony poruszają się swobodnie, co w warunkach normalnych nie występuje. Dzięki CERN-owskiej infrastrukturze możemy taki stan wytwarzać w naszym eksperymencie, a precyzyjny układ pomiarowy pozwala nam poszukiwać sygnałów przejścia fazowego. Jednymi z takich obserwabli są zmiany w produkcji cząstek zawierających kwarki dziwne i/lub powabne.
Eksperyment przeprowadza także unikatowe pomiary pozwalające na dokładniejszy pomiar w eksperymentach badających oscylacje neutrin i zajmuje się badaniami niezbędnymi przy rozwijaniu modeli propagacji promieniowania kosmicznego przez galaktykę.
Ostatni z tematów jest dla mnie najbardziej istotny, bo wiąże się z tematem mojej pracy doktorskiej. W modelach propagacji promieniowania kosmicznego bardzo ważnym elementem są wartości przekrojów czynnych na proces fragmentacji (podziału) lekkich i średnich jąder atomowych podczas zderzeń z materią międzygwiezdną, które mierzymy w naszym eksperymencie. Rozwój modeli i pomiary strumieni promieniowania kosmicznego przez takie eksperymenty jak AMS czy PAMELA pozwalają nam znaleźć odpowiedzi na następujące pytania: jakie procesy fizyczne przyspieszają cząstki do tak wysokich energii? Jakie warunki fizyczne panują w obiektach akceleracji cząstek? Żeby przeprowadzić te wszystkie pomiary potrzebujemy trzech głównych elementów:
- wiązki rozpędzonych protonów lub ciężkich jonów (nawet ołowiu)
- tarczy, w którą ta wiązka uderza,
- dużej ilości precyzyjnych detektorów, żeby produkty tych reakcji zmierzyć,
- i oczywiście dużą liczbę ludzi 🙂
Obecnie kończy się okres modernizacji układu detekcyjnego, w którym mogłam uczestniczyć. W większych eksperymentach, czego dowiedziałam się od moich znajomych, niektórzy doktoranci nawet nie mają okazji widzieć detektorów na oczy, a ja miałam okazję na jednym poleżeć 😉 Miałam okazję nauczyć się, jak uruchamia się pomiary, jak steruje się wiązką i jak wyglądają nadprzewodzące magnesy dipolowe, dzięki którym wiązka leci w odpowiednim kierunku i ostatecznie uderza w tarczę. Uczestniczyłam w testach detektorów i wymianie ich elektroniki odczytu, dzięki czemu uświadomiłam sobie, ile elementów trzeba, by z jednego detektora odczytać dane i ile wiedzy z różnych dziedzin potrzeba, żeby to wszystko zadziałało.
A wszystko to odbywa się w otoczeniu zachwycających Alp i urokliwych szwajcarskich miasteczek. Po pracy można pojechać nad Jezioro Genewskie, na wycieczkę w góry albo rozpalić grilla, chociaż i tak dalej gadamy o pracy, bo przecież tylko fizyka nam w głowach 😉
Tekst i fotografie: Marta Urbaniak
