Univerzitet Crne Gore na vodećem eksperimentu u CERN-u

 Na kolaboracionom bordu CMS (engl. Compact Muon Solenoid) kolaboracije u Evropskom centru za nuklearna istraživanja CERN, nedavno je izglasano da Univerzitet Crne Gore bude punopravni član CMS kolaboracije koja vodi jedan od vodećih eksperimenata u fizici čestica danas. Iako su naši naučnici radili na projektima u CERN-u kao članovi drugih univerziteta i instituta, ovo je prvi put da je UCG zvanično član jedne istraživaživačke kolaboracije u CERN-u. Lider u ovim istraživanjima u Crnoj Gori je Prirodno-matematički fakultet Univerziteta Crne Gore. O važnosti ovog članstva razgovarali smo sa rukovodiocem istraživačke grupe prof. dr Natašom Raičević, sa Prirodno-matematičkog fakulteta Univerziteta Crne Gore.  

UCG: Šta zapravo znači biti  punopravni član CMS kolaboracije?

RAIČEVIĆ: Punopravno članstvo u CMS-u, daje mogućnost korišćenja svih resursa kojima kolaboracija raspolaže. Pošto je CMS, pored ATLAS eksperimenta, do sada najveći eksperiment u CERN-u i uopšte u svijetu u oblasti fizike elementarnih čestica, to znači i mogućnost ušešća na mnogim i raznovrsnim naučnim projektima koji se realizuju u okviru ove kolaboracije koju sačinjava skoro 200 visoko rangiranih univerziteta i instituta svijeta.

Kakav će značaj imati ovo članstvo po crnogorsku nauku i naučnike?

RAIČEVIĆ: Prije svega integracija crnogorske nauke i uključivanje naših naučnika i studenata u vodeće naučne projekte u svijetu. Takođe, kroz ovakve zajedničke projekte razvija se saradnja našeg univerziteta sa renomiranim univerzitetima i institutima širom svijeta.

Po mom mišljenju, najveći značaj je što naši mladi saradnici, studenti i postdiplomci dobijaju mogućnost da rade i budu u vodećim centrima naučnih zbivanja. Uključivanje mladih istraživača sa našeg univerziteta u rad na aktuelnim problemima u nauci je i bio naš primarni cilj koji je realizovan uz svesrdnu podršku Ministarstva nauke i ministarke dr Sanje Damjanović koja veoma dobro razumije šta je nauka današnjeg vremena.

 UCG: Rekli ste da je Prirodno-matematički fakultet lider u ovim istraživanjima, pa nam približite u kom smislu lider?

 RAIČEVIĆ: CMS je eksperiment iz fizike elementarnih čestica i napravljen je sa ciljem da se dobiju odgovori na neka fundamentalna pitanja iz fizike, a vezana su za elementarnu strukturu materije i njeno funkcionisanje. Dakle, radi se o fizici i za očekivati je da fizičari sa Prirodno-matematičkog fakulteta predvode ova istraživanja. Pored fizičara, značajno mjesto u ovim projektima imaće i mladi programeri sa Studijskog programa Računarske nauke sa PMF-a. U našoj grupi sada imamo i izvrsnog postdiplomca sa Elektrotehničkog fakulteta.

 UCG: Ko predstavlja istraživačku grupu  u CERN-u?

 RAIČEVIĆ: Od profesora sa UCG-a, članovi smo profesor Goran Šuković sa PMF-a i ja kao rukovodilac grupe. Pored nas dvoje, za sada su članovi kolaboracije još pet studenata specijalističkih, master i doktorskih studija: dvije fizičarke, Jelena Mijušković i Itana Bubanja, dva studenta sa Studijskog programa Računarske nauke PMF-a, Petar Đerković i Dušan Milenković i student ETF-a koji završava magistarske studije, Amar Kapic.

 UCG: Na kojim projektima će crnogorski naučnici raditi?

 RAIČEVIĆ: Članovi naše grupe će raditi na različitim projektima, a to su:

 - Fundamentalna istraživanja iz domena fizike elementarnih čestica, a vezana su za produkciju čestica kroz tzv. Drell-Yan parove. Kroz ova istraživanja mogu se razotkriti i detaljnije objasniti mehanizmi kojima čestice interaguju, a od izuzetne su važnosti i za dobijanje odgovora na mnoga pitanja vezana za razumijevanje kreacije i svojstava Higgs bozona;

 - Razvijanje algoritama za mjerenje i unapređenje efikasnosti rekonstrukcije i identifikacije čestica u CMS detektorskom sistemu;

 - Programerski zadaci vezani za razvoj softvera i aplikacija koje će olakšavati korišćenje podataka i informacija sa detektora kao i razvoj softvera koji će obezbjeđivati pregled podataka i kontrolu njihovog kvaliteta tokom samog eksperimenta tj. nekoliko sekundi nakon što se desi interakcija protona.

 - Rad na novoj detektorskoj komponenti CMS-a, kalorimetru izuzetne granularnosti, koji će obezbijediti rekonstrukciju i mjerenje energije čestica sa velikom tačnošću. Ovaj novi element u detektorskom sistemu CMS-a je neophodan za detekciju čestica koje nastaju pri interakciji protona koji će se ubrzavati na akceleratoru LHC (Large Hadron Collider) tokom tzv. FAZE 2 njegovog rada kada će uslovi i učestalosti interakcija protona biti na maksimumu. Na analizi fizičkih procesa koji prate prolazak čestica kroz ovaj kalorimetar radiće naši fizičari, na organizaciji, skladištenju i dostupnosti podataka i baza podataka radiće programeri, a na detektorskom kontrolnom sistemu inženjeri.

 UCG: Kada će početi rad na ovim projektima?

 RAIČEVIĆ: Ovo su projekti na kojima započinjemo rad već naredne sedmice. Nadamo se da ćemo u skoroj budućnosti imati još mladih ljudi koji će se pridružiti radu na postojećim ili novim projektima.

 UCG: Koji projekat biste istakli i možete li nam približiti njegovu važnost i funkciju u domenu nauke, a potencijalno života uopšte?

Fizika elementarnih čestica se bavi fundamentalnim istraživanjima i daje odgovore o dešavanjima na udaljenostima i dimenzijama koje su reda veličine milion milijardi puta manje od veličine jednog milimetra.

Međutim, iako fundamentalna nauka, fzika čestica je zbog potrebe za dobijanjem odgovora o dešavanjima na najfundamentalnijem nivou inicirala i bitno uticala na razvoj  novih tehnologija koje bi omogućile i podržale tako kompleksna istraživanja.

Neke tehnologije koje se danas intenzivno koriste u društvu, započele su i razvile su se u CERN-u zbog potrebe skladištenja, organizovanja i dostupnosti ogromne količine podataka mnogim fizičarima u kolaboracijama i potrebe za detektorima visoke rezolucije. To su na primjer World Wide Web odnosno internet i touchscreen tehnologija. Takođe, razvoj akceleratora kao početnih elemenata u eksperimentalnoj fizici čestica (akcelerator je fizičarima čestica mikroskop kroz koji mogu da "vide" najbolje od svih) je imao veliki uticaj na istraživanja, liječenje i dijagnostiku u medicini.

Ogromne dimenzije akceleratora i potreba za velikim brojem superprovodnih magneta doveli su do razvoja industrijske proizvodnje ovih magneta. Mogu slobodno reći da je fizika cestica pogurala i bitno uticala na tehnološki razvoj i savremenu nauku.