Euroamerický monopol na špičkovou vědu již není samozřejmostí. Ve městě Huizhou na jihu Číny právě zahájilo experimentální provoz zařízení High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility (HIAF), kolosální infrastruktura určená k urychlování těžkých iontů, tedy atomových jader mnohem hmotnějších než prostý proton, od vodíku až po uran.
Již při prvních testech překonalo zařízení několik světových rekordů v intenzitě svazku, což je parametr měřící, kolik částic se podaří v každém pulzu soustředit a urychlit.
Jaderný stroj času
Velká část prvků, z nichž se skládá naše tělo, vápník, který posiluje kosti, železo, které přenáší kyslík v krvi, nebo fluor, který chrání zubní sklovinu, vznikly před miliardami let v jádrech hmotných hvězd nebo během prudkých výbuchů známých jako supernovy. Jaderné reakce, které vedly k těmto „elementárním zrozením“, však zůstávají zahaleny tajemstvím. HIAF se právě snaží tyto procesy napodobit v kontrolovaném prostředí a vytváří tisíce extrémně nestabilních atomových jader, která přežívají jen zlomky sekundy. Proto jej samotní vědci popisují jako supermikroskop schopný prozkoumávat samotné hranice jaderné stability: do jaké míry může atomové jádro růst, než se rozpadne?
Rekordy již od prvního dne
Odborníci zapojení do projektu zdůrazňují, že hlavní výhoda tohoto zařízení nespočívá pouze v dosažené energii, ale také v obrovském množství částic, které se soustřeďují v každém výstřelu. Počáteční testy vykázaly rekordní intenzity svazků kyslíku a bismutu, které dokonce překonaly původní konstrukční specifikace. Kromě toho vědecký tým s bezprecedentní přesností změřil hmotnost velmi nestabilního izotopu zlata – izotop je varianta chemického prvku, která si zachovává stejný počet protonů, ale má odlišný počet neutronů – a detekoval dva zcela nové izotopy, což dokazuje mimořádnou citlivost systému.
Související článek
Ve výzkumu částic je rozhodující mít k dispozici více statistických údajů. Je to srovnatelné se studiem živočišného druhu: pozorování deseti jedinců poskytuje užitečné informace, ale analýza milionů jedinců umožňuje odhalit vzorce, které by jinak zůstaly skryté.
Nepřímý konkurent CERN
Srovnání s CERNem jsou nevyhnutelná, ale obě zařízení sledují odlišné cíle. Velký hadronový urychlovač, slavný LHC, který se táhne pod francouzsko-švýcarskou hranicí v tunelech o délce 27 kilometrů, urychluje především protony na rychlosti blížící se rychlosti světla a nechává je čelně srážet. Tyto srážky napodobují podmínky podobné těm, které panovaly zlomek sekundy po Velkém třesku, což umožňuje studovat nejzákladnější částice přírody a prověřovat základní teorie moderní fyziky. Od svého založení v roce 1952 je CERN světovou špičkou v této oblasti, s milníky, jako je objev Higgsova bosonu.
HIAF naproti tomu nesleduje cíl znovu vytvořit okamžik bezprostředně po vzniku vesmíru, ale pochopit, jak se v hvězdných procesech tvoří nejtěžší chemické prvky. V praxi se oba urychlovače spíše doplňují, než aby si konkurovaly.
Od základní vědy ke každodennímu životu
Ačkoli se tento typ zařízení obvykle spojuje s abstraktním výzkumem, jejich aplikace se nakonec velmi často promítají do každodenního života. Svazky těžkých iontů se již využívají k vývoji nových materiálů, k hodnocení chování elektronických součástek vystavených kosmickému záření, k výzkumu biologických procesů a k zdokonalování onkologických léčebných postupů založených na částicové terapii.
Nová globální vědecká mapa
V průběhu 20. století se velké špičkové laboratoře soustředily v Evropě a Spojených státech. Dnes Čína vynakládá miliardy eur na teleskopy, fúzní reaktory, kvantové výpočty a urychlovače částic s deklarovaným cílem stát se jedním z hlavních vědeckých center planety. HIAF je ústředním prvkem této strategie.
Analytici se shodují, že CERN si ještě mnoho let udrží vedoucí postavení ve fyzice částic s vysokými energiemi. Spuštění čínského urychlovače však dokazuje, že špičkový výzkum se již nesoustředí kolem jediného centra. Stejně jako v případě umělé inteligence, vesmírného průzkumu nebo kvantového výpočtu směřuje věda 21. století k čím dál více multipolárnějšímu scénáři.