Kosztował on ok. 10 mld euro i powstał dzięki wspólnemu wysiłkowi kilkudziesięciu państw Europy i świata. Polscy podatnicy pokryli cztery procenty kosztów budowy i uruchomienia Wielkiego Zderzacza Hadronów i są jego współwłaścicielami.

Zespoły naukowe z naszego kraju zaangażowały się w prace nad LHC od momentu podjęcia decyzji o jego budowie przez radę CERN 16 grudnia 1994 roku. Polscy naukowcy brali udział w przygotowaniu programu badań fizycznych, stworzyli wiele narzędzi obliczeniowych, zajmowali się projektowaniem, testowaniem i budową elementów aparatury detekcyjnej czterech największych eksperymentów (ATLAS, CMS, LHCb i ALICE) oraz instalacją i testowaniem podukładów samego akceleratora. W pracach uczestniczyły następujące instytucje: Narodowe Centrum Badań Jądrowych (jako Instytut Problemów Jądrowych, IPJ), Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie (IFJ PAN), Uniwersytet Warszawski (UW), Akademia Górniczo-Hutnicza (AGH) w Krakowie, Uniwersytet Jagielloński (UJ), Politechnika Warszawska (PW) i Politechnika Krakowska (PK).

Poszukiwanie bozonu Higgsa oraz tropienie zjawisk wykraczających poza obecne teorie fizyczne to główne cele eksperymentu CMS. Zespół warszawski, w którego skład weszli naukowcy z IPJ, UW i PW, zaprojektował, zbudował i przetestował złożony system elektroniki decyzyjnej, służący do selekcji najciekawszych zdarzeń z udziałem mionów. Obejmuje on 12 kaset z (łącznie) 108 płytami elektronicznymi, zawierającymi 400 programowalnych procesorów logicznych FPGA. Grupa warszawska wykonała również system przesyłania informacji z detektora CMS do odległego o kilkadziesiąt metrów holu elektroniki. W tym celu 730 łączy optycznych obsługuje 120 kaset z (łącznie) 1700 płytami kodującymi dane z 2316 komór detekcyjnych. Ważnym wkładem teoretycznym do eksperymentu CMS było opracowanie przez polskich fizyków metod poszukiwania nowych cząstek elementarnych.

Drugim eksperymentem istotnym dla poszukiwań bozonu Higgsa jest ATLAS. Tu zespół krakowski wykonał projekt i symulację systemu selekcji zdarzeń i akwizycji danych. Opracowano pakiet do symulacji detektora ATLAS oraz algorytmy poszukiwania bozonu Higgsa. Ważnym wkładem były prace nad odpornymi na promieniowanie krzemowymi detektorami i wyspecjalizowanymi układami scalonymi oraz testy układów hybrydowych. Zaprojektowano i przetestowano układy sterowania oraz oprogramowanie systemu zasilaczy wysokiego napięcia, zbudowane następnie przez polską firmę Fideltronik. Zespół krakowski uczestniczył też w budowie układu kontroli i monitorowania detektora, odpowiada również za koordynację systemów gazowych i chłodzenia w całym detektorze oraz opracowanie metod instalacji komór mionowych. Podpory, na których stoi ATLAS, wykonała firma Budimex S.A. Mostostal Kraków w kooperacji z Hutą im. T. Sendzimira.

Reklama

Analizą teoretyczną danych spływających z eksperymentów przy LHC zajmują się zespoły w różnych ośrodkach. W Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku działa kilkunastoosobowa, międzynarodowa grupa fizyków zaangażowanych w tę tematykę. Grupa jest prowadzona przez prof. dr. hab. Leszka Roszkowskiego, finansowanego z grantu programu WELCOME Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Zespół analizuje dane otrzymane w LHC i sprawdza ich znaczenie dla poszukiwań nowych teorii fizycznych, wykraczających poza Model Standardowy. Przewidywania formułowane na podstawie informacji z LHC są tu zestawiane z wynikami doświadczeń i obserwacji przeprowadzonych w ramach innych eksperymentów, takich jak astronomiczne pomiary ilości ciemnej materii we Wszechświecie. Wyniki teoretyczne grupy z NCBJ są uznawane za jedne z najlepszych na świecie i w istotnym stopniu zawężają obszary poszukiwań nowych cząstek elementarnych w LHC.

Artykuł pochodzi z materiałów prasowych Narodowego Centrum Badań Jądrowych, które jako jedna z instytucji z z polskiego zespołu badawczego ściśle współpracuje z CERN przy projekcie CMS.