Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) patří mezi nejvýznamnější vědecká centra planety, kde se střetávají vědci z celé Evropy i dalších oblastí světa a pracují na projektech globálního významu. Právě zde se nachází legendární urychlovač částic. I když se může zdát, že takový areál bude běžným návštěvníkům uzavřen, opak je pravdou. Do areálu CERN je možné vyrazit na exkurzi, která je úplně zdarma.
Termín CERN označuje zkratku z francouzského názvu, česky překládaného jako Evropská organizace pro jaderný výzkum. Tato organizace byla založena v roce 1954 a dnes provozuje rozlehlý vědecký park na okraji města Ženeva. I když areál se primárně nachází ve Švýcarsku, vědecká zařízení zasahují i na území Francie. Mezi nejvýznamnější projekty organizace patří výstavba a provoz urychlovačů částic. Aktuálně vědcům slouží Velký hadronový urychlovač, což je největší urychlovač částic na světě. Byl zprovozněn v roce 2008 poté, co nahradil jiný starší urychlovač. Urychlovač je umístěn v kruhovém tunelu o délce obvodu 27 kilometrů. Tento tunel kříží hranice Švýcarska a Francie čtyřikrát. Velká část vědeckých zařízení náležících tomuto urychlovači částic se nachází již na území Francie. Nicméně vědci se zde zabývají i dalšími oblastmi. Mezi přelomové momenty lidského vývoje, za kterými stál CERN, patří například spuštění internetové sítě World Wide Web.
CERN patří mezi nejvýznamnější vědecká centra planety, kde se střetávají vědci z celé Evropy i dalších oblastí světa a pracují na projektech globálního významu. Právě zde se nachází legendární urychlovač částic. I když se může zdát, že takový areál bude běžným návštěvníkům uzavřen, opak je pravdou. Do areálu CERN je možné vyrazit na exkurzi, která je úplně zdarma.
Návštěvnické centrum CERNu vítá návštěvníky v novém prostorném areálu s dostatečným zázemím pro zahájení školní exkurze. V sousedství nového návštěvnického centra je zajímavá a volně přístupná expozice plná světel a poznání v globu. Nicméně některé části areálu jsou od návštěvnického centra trochu vzdálené.
Příprava a cesta na exkurzi
Dne 7. května se skupina studentů komunity GoHigher vydala na dlouhou cestu do Švýcarska. Po několika hodinách cesty nočním Německem jsme se ocitli ve švýcarském Winterthuru. Prošli jsme si ospalé staré město, koupili chutné croissanty, navštívili zdejší park a poté se autobusem přemístili do zdejšího vědeckotechnického zábavního centra Technorama, které je metaforickým otcem plzeňské Techmanie. Během několika hodin jsme si vyzkoušeli všechny možné expozice zabývající se různými odvětvími fyziky (od mechaniky, přes optiku až po elektrodynamiku a biologie (od struktury pylových zrn až po etologii) a ti z nás, jež již trpěli hladem se mohli občerstvit v místní restauraci, kde oběd vyšel na vysokých ale na Švýcarsko přijatelných 15 franků.
Odpoledne se autobus vydal směrem na západ, na švýcarské město Ženeva, ležící v pohraničí s Francií. Cesta trvala přibližně čtyři hodiny a během ní jsme z okna mohli spatřit i další švýcarská velkoměsta jakými jsou Curych, Lausanne a Bern. S velkou úlevou jsme stihli přijet do hotelu Ibis na francouzské straně metropolitní oblasti a po šesté hodině odpolední nás čekala čtyřchodová večeře. Večer se ještě udála neformální spontánní procházka do nočního CERNu vzdáleného 3 kilometry. V jedenáct hodin večer již většina z nás měla napůl zavřené oči, a tak jsme dále neotáleli s usídlením se v teplém francouzském loži.
Po zaslouženém spánku v hotelu Ibis nás čekala excelentní snídaně, na které většina z nás nejvíce ocenila neuvěřitelně máslové croissanty představující metaforické ztělesnění Francie. Krátce po půl deváté jsme se vydali do CERN Science Gateway, kde na nás již čekal náš průvodce Ondřej Kovanda. Následně nám byli rozdány visačky návštěvníků a zamířili jsme do řídícího střediska projektu ATLAS nacházejícího se na nultém bodu urychlovače LHC.
Školní exkurze mají obvykle délku okolo 4 hodin a jsou rozděleny na dopolední nebo odpolední bloky. Prohlídky začínají úvodní přednáškou v přednáškovém sále. Poté dojde k rozdělení větších výprav na menší skupinky do 15 osob. Každá skupinu vede pracovník CERNu, který má vždy co říci k navštěvovaným místům a dostane návštěvníky na místa, kam by se běžný člověk jentak nedostal. V areálu CERN působí mnoho lidí z Česka a Slovenska a tak není potřeba se obávat jazykové bariéry. Samotnou exkurzi je tak možné mít s výkladem v češtině nebo slovenštině. Nicméně je potřeba tuto exkurzi s dostatečným předstihem rezervovat. Exkurze je úplně zdarma, pouze je potřeba včas předat do Švýcarska seznam účastníků.
Průběh exkurze v CERNu
Během cesty nám bylo připomenuto fungování kaskády urychlovačů částic, stejně tak proces detekce následných srážek. Zjednodušeně řečeno v kvantové fyzice se dějí pro nás zcela nelogické děje, že vysokorychlostní srážkou dokážou vzniknout částice, které se v původních elementech vůbec nenacházely. Prostě jako kdyby nám prudkou srážkou dvou aut vznikla letadlová loď! Bylo nám také prozrazeno, že drtivá většina urychlovaných částic jsou protony, které pochází z obyčejné tlakové lahve s vodíkem. Vodík se zkrátka tepelně ionizuje, protony oddělí od elektronů a je to. Zajímavým zjištěním bylo, že kdyby lahve a potrubí dokonale těsnily, tak by CERNu stačila jedna obyčejná vodíková tlaková lahev na 100 tisíc let!
Po příchodu do budovy ATLASu jsme zhlédli krátký film o fungování LHC ve 3D, poté jsme se přesunuli do spodní expozice, odkud jsme mohli nahlédnout přímo do velína Atlasu! Zároveň nám náš průvodce povyprávěl detailněji o struktuře detektoru Atlas, stejně tak o ukládání výsledků experimentů resp. chytrém automatickém systému “vytipování” těch řekněme “zajímavějších” srážek, které stojí za to si uložit a prostudovat.
Naše kroky z ATLASu směřovaly k Synchro-Cyclotronu, vůbec prvnímu urychlovači částic, který byl v CERNu postaven, a to již v roce 1957. Interaktivní promítání na samotném původním přístroji nám přiblížilo jeho historii, fungování, a přínosy.
Další zastávkou byla továrna na antihmotu, která byla dokonce ještě zajímavější než Karlíkova továrna na čokoládu. Dozvěděli jsme se o původu antihmoty, kde nám přátelský a zapálený pan průvodce hmotu a antihmotu představil jako dvě analytická řešení matematické rovnice, stejně jako dva kořeny kvadratické rovnice, která byla teoreticky předpovězena Diracem ještě dávno před tím, než byla opravdu vyrobena. Bylo nám vysvětleno, že antihmota, přesněji řečeno anti-vodík, vzniká sloučením antiprotonu a pozitronu, přičemž pozitrony lze získat prostým beta plus rozkladem a antiprotony vzácnou jadernou reakcí, kdy je iridiová destička ostřelována běžnými protony, to jest vodíkovými kationty, ke které dojde jen v jednom z půl milionu případů. Pak už zbývá antiproton zpomalit a spojit do páru s pozitronem a rázem máme anti-vodík. V CERNu se zabývají studiem vlastností antihmoty, především jejím chováním v gravitačním poli. Není tak překvapivé, že v minulých letech bylo prokázáno, že antihmota v tíhovém poli padá dolů stejně jako běžná hmota. Dokonce plánují antihmotu exportovat do příbuzného experimentu DESY v Německu, a tak se v horizontu může stát, že se na německých dálnicích setkáme s kamionem doslova převážejícím antihmotu. Stačí k tomu totiž pouze elektromagnetické pole, aby se zabránilo anihilaci s hmotou, a jinak je anti-vodík stabilní.
Na závěr našeho odborného programu v CERNu jsme se zúčastnili laboratorního workshopu, který probíhal v angličtině. Měli jsme možnost si vlastníma rukama sestavit mlžnou komoru - zařízení, které dokáže vizuálně zachytit dráhy ionizujících částic. Pracovali jsme s isopropanolem, který jsme pomocí suchého ledu prudce ochladili, čímž se uvnitř komory vytvořila přesycená pára. Jakmile přes touto oblastí proletěla energetická částice, způsobila kondenzaci par - výsledkem byly krátké nebo zakřivené stopy, které jsme mohli přímo pozorovat. V další části workshopu jsme se pokusili jednotlivé stopy analyzovat a rozlišit podle délky a tvaru, o jaký typ částice se zřejmě jednalo. Bylo fascinující zjistit, že některé z nich mohly být například alfa částice vznikající přirozeným rozpadem radonu, který se běžně nachází ve vzduchu. Vidět něco takového na vlastní oči byl pro nás mimořádný zážitek a skvělý závěr celé návštěvy.
Ženeva a okolí
Odpoledne jsme ještě navštívili Ženevu, uviděli tryskající vodotrysk a nakoupili nezbytné občerstvení na cestu. Vzhledem k poloze Ženevy až na západním cípu Švýcarska je určitě dobré cestu neomezit jen na návštěvy města s vědeckým areálem, ale strávit v regionu více dní. Za návštěvu samozřejmě stojí samotné centrum města Ženevy. Město leží na západním cípu Ženevského jezera. Zde nejvíce zaujme obří vodotrysk Jet d’Eau. Přímo z města je za hezkého počasí vidět i nejvyšší hora Evropy - Mont Blanc. Mimo centrum města se nachází Palác národů. Jde o budovu sídla další významné organizace a to OSN. Ta zde právě zde pořádá důležité setkání představitelů zemí z celého světa.
Když se vydáme dále podél Ženevského jezera, narazíme na další zajímavá místa. Za zmínku stojí například Lausanne. Mimo zajímavého historického jádra s majestátní katedrálou na vrcholku nad městem najdeme zde i trochu netradiční věc. Nedaleko odsud leží město Montreux. Město se stalo vyhlášeným letoviskem, ve kterém pobývají slavné osobnosti i významní podnikatelé. Svou “chatu” zde má třeba zakladatel firmy Microsoft Bill Gates. Nicméně v minulosti si místo oblíbil i Freddie Mercury, který si zde pro svou kapelu Queen zřídil nahrávací studio, které je také možné navštívit. Kousek od města Montreux se nachází nejkrásnější hrad Švýcarska, a to Chillon. Míst, které je možné v oblasti navštívit je samozřejmě mnohem více. Můžete navštívit sýrárnu v Gruyeres, čokoládovnu společnosti Nestlé, vyjet autobusem až ke koruně hráze vysokohorské přehrady, navštívít švýcarské hlavní město Bern nebo objevovat hory nebo ledovce v okolí francouzského letoviska Chamonix. A tím výčet možností nekončí. Dejte nám vědět, s výběrem míst Vám pomůžeme.
Informace pro návštěvníky CERNu
Objevte největší laboratoř částicové fyziky na světě. Existuje mnoho možností, jak navštívit tohoto giganta vědy. Na výstavě Universe of Particles prozkoumejte problémy, které se fyzici CERNu snaží vyřešit: Vzhledem k tomu, že celý vesmír je tvořen částicemi, odkud se berou? Proč se chovají tak, jak se chovají? Objevte masivní aparát používaný fyziky v CERNu a jak vyvinuté technologie ovlivňují váš každodenní život na výstavě Mikrokosmos. Rozhovor s inženýry a fyziky o jejich každodenní práci. A pokud máte na místě více času, sledujte okruh LHC na úrovni země s pasem k cyklostezce Velkého třesku, abyste pochopili tento obří stroj přímo na místě. 27 metrů vysoká a 40 metrů v průměru je přibližně stejně velká jako kupole sv. Petra v Římě! Glóbus vědy a inovací, jedinečný vizuální mezník ve dne i v noci, je symbolem planety Země. Všechny aktivity jsou zdarma. Vstup na výstavy zdarma.
Mimo prostor, kam se dostanete jen s průvodcem provozuje CERN i veřejně přístupné interaktivní expozice. Jejich prohlídka je také součástí návštěvy areálu.
Možnosti poznávacích zájezdů
Poznávací zájezd po perlách Švýcarska v okolí Ženevského jezera. Zavítáme do vědeckého centra CERN, ale v případě zájmu můžeme navštívit i centrum Technorama. Projdeme si městečka u Ženevského jezera a navštívíme jeden z nejkrásnějších hradů země - Chillon. Program tohoto zájezdu je možné prodloužit o další dny a přidat další zajímavá místa. CHAMONIX - francouzské letovisko leží přímo pod nejvyšší horou Evropy. Další místa můžeme navrhnout dle Vašich preferencí.
Příklad programu zájezdu:
- 1. den: Příjezd do Mulhouse - města technických muzeí, dříve sídla automobilky Bugatti. Navštívíme zde Národní muzeum automobilů - největší muzeum aut na světě se pyšní kolekcí bratrů Schlumpfových, na ploše 20 tis. m2 stojí naleštěno více než 400 aut, které ilustrují dějiny evropského automobilového průmyslu (Bugatti, Rolls-Royce, Mercedes, Ferrari, Porsche…). Poté návštěva Colmaru, centra starého Alsaska s kouzelnou atmosférou uliček. Procházka starobylým jádrem a malebnou čtvrtí koželuhů zvanou "Malé Benátky" s vodními kanály lemovanými hrázděnými domy a množstvím malých kaváren, osobní volno.
- 2. den: v ranních hodinách dorazíme k Bodamskému jezeru. KOSTNICE - prohlídka německého města, které leží na břehu Bodamského jezera. Město je známé díky tomu, že zde probíhal koncil, během kterého došlo k upálení Jana Husa. Ve městě se nachází několik významných historických budov.
- 3. den: přejezd do oblasti kolem města Ženeva. CERN - exkurze do areálu Evropské organizace pro jaderný výzkum, který proslavil unikátní urychlovači částic. Vydáme se na prohlídku centra s průvodcem. ŽENEVA - prohlídka centra města, které patří mezi nejvýznamnější v zemi. Ženeva je sídlem významných mezinárodních organizací.
- 4. den: EMOSSON - výjezd autobusem po horské silnici až ke koruně horské přehrady. Přejdeme přes hráz a podnikneme vycházku horským prostředím. Za hezkého počasí je od přehrady vidět i nejvyšší hora Evropy - Mont Blanc. CHATEAU DE CHILLON - navštívíme hrad na břehu Ženevského jezera, který patří mezi nejzachovalejší v zemi. Hrad navštívili básníci Byron a Shelley. MONTREUX - malebné městečko na břehu Ženevského jezera. Alternativně nebo v případě uzavřené silnice na Emosson: LAUSANNE - na konec dne si projdeme centrum města Lausanne, které prý patří mezi nejhezčí ve Švýcarsku.
- 5. den: GRUYERES - exkurze do podniku, kde se vyrábí nejoblíbenější druh švýcarského sýru. Součástí prohlídky je i ochutnávka a možnost nákupů domů. NESTLÉ - návštěva továrny na čokoládu a muzea značky Maison Cailler ve městě Broc. Opět nechybí ochutnávka místní čokolády a možnost nákupů domů. BERN - závěrečná zastávka v centru hlavního města Švýcarska, kde si projdeme několik zajímavých míst.
Dopoledne návštěva CERNu (Evropské organizace pro jaderný výzkum). Výzkumné středisko spolu s největším urychlovačem částic na světě LHC (Velký hadronový urychlovač), který je v provozu od roku 2008, umožňuje nejmodernější výzkumy elementárních částic. LHC je instalován v kruhovém tunelu o obvodu 27 km v hloubce 50-150 m pod zemí. Nás čeká 3 hodinová prohlídka s místním průvodce a poté prohlídka zajímavých expozic z oblasti jaderné fyziky. Poté přejedeme do historického centra Ženevy - podíváme se k Ženevskému jezeru a na místní 140 m vysoký vodotrysk, katedrálu sv. Petra, renesanční radnici, rodný domek Jean-Jacques Rousseaua či na Palác národů, sídlo OSN a bývalé Společnosti národů.
Zanechat komentář