| Pustyniatron |
|
|
| Pustyniatron
|
|
|
| roku 1981 byliśmy bardzo zaangażowani w budowę tewatronu oraz akceleratora zderzającego wiązki protonów i antyprotonów. Oczywiście, zwracaliśmy nieco uwagi na to, co się działo na świecie, a zwłaszcza na trwające w CERN poszukiwania cząstki W. Nim minął rok, przekonaliśmy się, że magnesy nadprzewodzące będą działać jak należy i że możliwa jest ich seryjna produkcja. Mieliśmy pewność przynajmniej na 90 procent, że przy stosunkowo umiarkowanych wydatkach potrafimy zbliżyć się do terra incognita fizyki cząstek elementarnych: energii 1 TeV.
|
| Dlatego zaczęliśmy myśleć o „następnej maszynie” (następnej po tewatronie) – jeszcze większym pierścieniu wyposażonym w magnesy nadprzewodzące. Ale w roku 1981 przyszłość badań w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych zależała od maszyny walczącej o przetrwanie w laboratorium w Brookhaven. Chodzi o projekt Isabelle – akcelerator protonów o umiarkowanej energii, który powinien był zacząć działać już w roku 1980, ale problemy techniczne spowodowały opóźnienie jego uruchomienia. A tymczasem linia frontu badań fizycznych przesunęła się znacznie.
|
| Podczas dorocznego spotkania użytkowników Fermilabu w maju 1981 roku złożyłem stosowny raport o stanie laboratorium i pozwoliłem sobie na wypowiedź dotyczącą przyszłości naszej dziedziny, a zwłaszcza sprawy „obszaru energii około 1 TeV”. Zaznaczyłem, że Carlo Rubbia, postać już i tak dominująca w CERN, wkrótce „wybrukuje tunel LEP magnesami nadprzewodzącymi”. Pierścień LEP o obwodzie około 27 kilometrów, w którym zderzane są elektrony i pozytony, zawierał zwykłe magnesy. LEP musiał mieć tak duży promień, by minimalizować straty energii przyspieszanych elektronów, które ją wypromieniowują, gdy są uwięzione na kołowej orbicie. (Pamiętaj, drogi Czytelniku, że im mniejszy promień, tym więcej promieniowania). Toteż LEP wykorzystywał niewielkie pole magnetyczne i duży promień. Dzięki temu nadawał się też świetnie do przyspieszania protonów, które mając większą masę, wypromieniowują niewiele energii. Dalekowzroczni projektanci niewątpliwie planowali, że takie będzie ostateczne zastosowanie wielkiego tunelu LEP. Maszyna wyposażona w magnesy nadprzewodzące mogłaby z powodzeniem osiągnąć energię bliską 5 TeV w każdym pierścieniu, czyli 10 TeV w zderzeniu. Stany Zjednoczone przystępowały do współzawodnictwa z tewatronem o mocy 2 TeV i rozsypującą się Isabelle – akceleratorem o mocy 400 GeV (czyli w sumie 0,8 TeV), którego zaletą była duża liczba zderzeń.
|
| Latem 1982 roku wyglądało na to, że zarówno realizowany w Fermilabie program wprowadzania magnesów nadprzewodzących, jak i budowany w CERN akcelerator protonów i antyprotonów będą działać jak należy. Gdy w sierpniu amerykańscy fizycy zajmujący się procesami wysokoenergetycznymi spotkali się w Snowmass w Kolorado, aby omówić przyszłość naszej dziedziny, wykonałem swój ruch. W referacie zatytułowanym Maszyna-na-pustyni zaproponowałem, aby poważnie rozpatrzono nadanie najwyższego priorytetu budowie nowego, ogromnego akceleratora, który miałby korzystać z „wypróbowanej” technologii supermagnesów i który pozwoliłby nam wkroczyć do obszaru 1 TeV. Przypomnijmy, że aby stworzyć cząstkę o masie 1 TeV, kwarki uczestniczące w zderzeniu powinny wnieść co najmniej taką właśnie ilość energii. Protony składające się z kwarków i gluonów muszą mieć znacznie więcej energii. W roku 1982 oceniłem jej ilość na około 10 TeV w każdej z wiązek. Sporządziłem przybliżony kosztorys całego przedsięwzięcia i zakończyłem swą przemowę, wyrażając nadzieję, że pokusa znalezienia Higgsa jest zbyt wielka, by ją zignorować.
|
| Potem odbyła się umiarkowanie ożywiona dyskusja nad planem budowy – jak go początkowo nazywano – pustyniatronu. Nazwa wzięła się stąd, że zakładaliśmy, iż tak wielką maszynę można wznieść jedynie w miejscu pustynnym, gdzie nie ma ludzi, wzgórz i dolin. To było błędne założenie. Jak to się stało, że ja, nowojorczyk wychowany w kolejce podziemnej, mogłem zapomnieć o rozwoju sztuki kopania głębokich tuneli? Wokół mieliśmy mnóstwo przykładów. Niemiecka maszyna HERA znajduje się pod gęsto zaludnionym Hamburgiem, a LEP przedziera się przez Góry Jurajskie.
|
| Usiłowałem stworzyć wspólną koalicję wszystkich ośrodków dla poparcia idei budowy nowego urządzenia. SLAC zawsze zajmował się przyspieszaniem elektronów. Brookhaven walczyło, by utrzymać Isabelle przy życiu, a żwawa i bardzo utalentowana grupa z Cornell próbowała unowocześnić swoją maszynę i doprowadzić ją do stanu, który nazwano CESR II. Nazwałem więc laboratorium przy pustyniatronie Slermihaven II, by podkreślić konieczność współpracy i zgodnego poparcia dla nowego przedsięwzięcia ze strony wszystkich laboratoriów, które zwykle zaciekle ze sobą współzawodniczą.
|
| Nie będę się rozwodził nad polityczną stroną nauki, ale wreszcie po roku pełnym ciężkich przejść ogół fizyków cząstek elementarnych formalnie poparł porzucenie Isabelle, której zmieniono nazwę na CBA (od Colliding Beam Accelerator, czyli akcelerator zderzających się wiązek), na rzecz pustyniatronu, który obecnie nazywa się nadprzewodzącym superakceleratorem (SSC). Planowaliśmy, że każda wiązka w SSC poniesie energię 20 TeV. Jednocześnie – w lipcu 1983 – nowy akcelerator pracujący w Fermilabie dostał się na pierwsze strony gazet, ponieważ zaczął przyspieszać protony do rekordowej energii 512 GeV. Po tym nadeszły inne sukcesy, a mniej więcej rok później tewatron osiągnął 900 GeV.
|
|
