Európa és a világ tudományos életének új és igencsak látványos szentélye nyílhat meg, talán heteken belül. A Nagy Hadron Ütköztetőnek (az angol név rövidítésével LHC) nevezett részecskegyorsító a svájci-francia határon épült meg, a CERN (részecskefizikai kutatások európai szervezete, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma, amúgy a www-protokoll, a világháló születési helye) működteti, s az eddigi legnagyobb lehetőséget kínálja ahhoz, hogy igazoljunk számos olyan sejtést, melyeken mai világképünk alapul.
Hullám dobott
A tudósok régóta kísérleteznek részecskegyorsítók létrehozásával: a nagy sebességre felgyorsított atommagok, elektronok, protonok stb. ütköztetésével ugyanis mód nyílik az anyagszerkezet mélyebb rétegeinek tanulmányozására. Ilyen nagy sebességeknél egy részecske a szuperpozíció elve értelmében egyszerre mutat részecske- és hullámsajátosságokat - minél nagyobb a sebesség, egészen pontosan a részecske energiája, annál kisebb hullámhossz feleltethető meg neki -, ez pedig javítja a gyorsított egységek, a kölcsönhatások és az ütközések nyomán keletkező újabb anyagrészek detektálásának esélyét. Az LHC voltaképpen egy óriási föld alatti betongyűrű, amely a felszín alatt száz méter mélyen helyezkedik el, kerülete pedig 27 kilométer (!) - több, mint a budapesti metróvonalak hossza. Persze az új létesítménynek nem ez a legfrissebb eleme, elvégre az alagutat korábban szintén a CERN használta elektron-pozitron ütköztetője számára (a tudományos központ által épített korábbi gyorsítókat sem dobták ki, azok végzik például a protonok előgyorsítását).
Csakhogy ezúttal nagyobb tömegű részecskéket fognak röpíteni gigantikus elektromágnesek segítségével: több előgyorsító fokozat után ezen az óriási szupravezető tekercsek által hajtott versenypályán állítanak elő párhuzamosan két protonnyalábot, amelyeket azután csaknem fénysebességgel küldenek egymásba - a protonok energiája ekkor eléri a 7 tera-elektronvoltot, ami egy repülő szúnyogénak felel meg. Ahhoz, hogy a dolog megfelelően működjön, a tekercseket az ellenállás minimalizálása érdekében az abszolút nulla fokhoz közeli hőmérsékletre kell hűteni, így hidegebb lesz itt, mint a távoli sötét űr legzimankósabb pontjain. Voltaképpen ez zajlik most is: folyamatosan csökkentik az immár cseppfolyós hélium hőmérsékletét egészen 1,8 Kelvinig. A diszkrét csomagokból álló protonnyalábokat, melyek egyenként több száz milliárd részecskéből állnak, vákuumcsövekben keringetik körbe (másodpercenként 11 245 fordulat!), majd a kellő helyen elhelyezett érzékeny detektorok előtt ütköztetik őket egymással. Másodpercenként 600 ezer karambol történik majd, s ez olyan mennyiségű adattal szolgál, amennyit csak a Grid-rendszerek logikája alapján összekapcsolt számítógépek tudnak feldolgozni.
Loncsos, lompos
A tudósok már feszülten várják a mérési eredményeket, mindenekelőtt keresik az úgynevezett (hipotetikus, eddig nem detektált) Higgs-bozont, amely a mostani modell szerint magyarázná a többi részecske tömegét. Ezenkívül kíváncsiak a három kvark alkotta barionok, például a proton pontos tömegére, s igazolni szeretnék, hogy léteznek-e a mai részecskéknek úgynevezett szuperszimmetrikus párjaik. Emellett arra kíváncsiak, hogy miért több a világban a "rendes" anyag, mint az antianyag (ezt feltételezi a mostani kozmológiai modell, lásd: Porból leszünk, Magyar Narancs, 2007. december 20.), léteznek-e és érzékelhetők-e holmi extra dimenziók, ahogyan azt a húrelmélet állítja, milyen természetű az a valami (sötét anyag, sötét energia), ami a világegyetem túlnyomó részét alkotja, s azt is meg szeretnék érteni, miért gyengébb nagyságrendekkel a gravitáció, mint az összes többi - erős, gyenge, elektromágneses - kölcsönhatás.
A gigantikus ütköztetőnek korántsem örül mindenki: sokan félnek attól, hogy a szupergyorsító által létrehozott óriási energiák mini fekete lyukakat keltenek életre. Ezek, szélsőséges vélekedések szerint, rögvest el is nyelnék a földet, amely szép metaforikus, egyben paradox véget kínálna mindannyiunknak, ahogy ezt az úgynevezett (nem éppen domináns) szuperhúrelmélet sugallja. Erre általában rávágják, hogy egy ilyen fekete lyuk Hawking szerint rögvest szétsugárzódna, igaz, ez a sugárzási forma is csak hipotézis. Mások, sokkal hatékonyabban, arra mutatnak rá, hogy az évmilliárdos kozmikus sugárzás gyakorta még ennél sokkal nagyobb energiájú részecskékkel bombázza Földünket, s ez már réges-régen létrehozhatott volna néhány pusztító gravitációs csapdát, azután mégsem tette. (Vagy éppen ez magyarázna oly sok rejtélyt, beleértve Atlantisz, a maja kultúra és a magyar futball nyomtalan eltűnését?) Erre meg az a válasz, hogy az ultra nagy energiájú kozmikus sugárzás és a földi anyag ütközése nyomán keletkező fekete lyukak nagy valószínűséggel (hála a nagy sebességnek) ki is röpültek a világűrbe, az ütköztetőben keletkező hipotetikus fekete lyuk meg itt ragadhat közöttünk, és évmilliók alatt jó kövérre hízhat, s majd jól elnyel minket, mint a kisgömböc. Mások félelmei szerint a gyorsító veszélyes (?) mágneses monopólusokat hozna létre, sőt egyesek szerint úgynevezett vákuumbuborék keletkezhet, világunk pedig eltűnik, mintha lehúzták volna a vécén. Pánikra persze semmi ok: az efféle baleseteknek csekély az esélye - cserébe viszont oly sok titokról hullhat le a lepel.
