Ved forskningssenteret CERN studerer fysikere universets mest grunnleggende lover. Hva foregår egentlig der og hva får vi ut av det?
Når folk hører CERN, tenker nok en del på livsfarlige eksperimenter som kan skape sorte hull som sluker jorden. På antimaterie som brukes i supervåpen, slik som i boken og filmen Engler og demoner. Eller på oppdagelsen av den såkalte «gudepartikkelen».
Realiteten er ikke fullt så spektakulær, men likevel fascinerende. CERN, den europeiske organisasjonen for kjernefysisk forskning, er ikke et hemmelig laboratorium der forskerne leker Gud, men et unikt internasjonalt forskningssenter.
Senteret ligger på grensen mellom Sveits og Frankrike, like ved Genève. Det ble etablert i 1954 for å samle Europas forskere og gjenreise den vitenskapelige tyngden som ble kraftig svekket under krigen.
Norge var ett av de tolv opprinnelige medlemslandene, og fra starten av ble det slått fast at all forskning skulle være åpen og tilgjengelig, og ikke brukes til militære prosjekter.
I ettertid kan vi trygt si at denne strategien har vært en suksess. I dag teller organisasjonen 25 medlemsland og samarbeider med rundt 60 nasjoner globalt.
CERN tar årlig imot over 150.000 besøkende på guidede omvisninger. I tillegg besøker enda flere de faste utstillingene. Alt er gratis og åpent for publikum.
Jeg har selv hatt gleden av å jobbe ved CERN i til sammen seks år, og kan trygt si at det er en fantastisk arbeidsplass. Åpenheten som er nedfelt i CERN-konvensjonen, har virkelig smittet over på de ansatte. Folk deler villig av kunnskapen sin, viser frem arbeidet sitt med stolthet og snakker engasjert om de store målene som driver prosjektet fremover.
Jeg tok gjerne imot norske skoleklasser på omvising fordi jeg syntes det var viktig å synliggjøre norsk tilstedeværelse i samarbeidet. Det var også på klassetur på videregående skole at jeg selv først ble kjent med CERN. Jeg håper at skoler over hele landet fortsetter å sende elevene sine dit for å få inspirasjon til videre studier og karrierer innen naturvitenskap og teknologi.
Gjennom kontakten min med ingeniørstudentene ved UiA prøver jeg å videreføre den samme entusiasmen. Jeg oppmuntrer dem så ofte jeg kan til å søke seg til CERN, og jobber for å etablere samarbeidsprosjekter.
I vitenskapens tjeneste har CERN siden 1970-tallet lagt vekt på å bygge maskiner som kolliderer to partikkelstråler mot hverandre, kjent som partikkelknusere. Kollisjonene gir kunnskap om hvordan universet er bygd opp, helt med til de minste byggeklossene. Her avsløres hvilke partikler som finnes, hvordan de oppfører seg, og hvilke krefter som virker mellom dem.
Som noen kanskje husker fra o-fagstimene, består protoner av tre mindre partikler kalt kvarker. Når protoner kolliderer med svært høy energi, kan kvarkene rive seg løs og slå seg sammen til nye partikler, for eksempel pioner – ikke å forveksle med peoner, som er relativt pene blomster.
Ved enda høyere energier brytes protonene helt opp, og stoffet går over i en ekstrem tilstand kalt et kvark-gluon-plasma. Her eksisterer kvarkene sammen med den masseløse partikkelen gluonen, uten noen fysiske bindinger. I denne tilstanden kan de settes sammen til nær sagt hvilke som helst andre partikler, så lenge energien i blandingen er høy nok.
Det er slik man forestiller seg at all materie oppførte seg i øyeblikkene etter Big Bang. Og selv om gjenskapelsen er i miniatyrskala og eksisterer i kortere tid enn man kan forestille seg, har media kommet opp med det fengende kallenavnet: «Big Bang-maskinen».
I dag har CERN verdens største partikkelknuser, Large Hadron Collider (LHC). Dette er en sirkulær maskin med en omkrets på 27 kilometer. Her akselereres protoner nesten opp til lysets hastighet før de kolliderer inne i måleinstrumenter på størrelse med katedraler.
Disse instrumentene, kalt partikkeldetektorer, registrerer sporene etter alt som oppstår i kollisjonene. Slik kan forskerne finne ut av hvilke partikler som dannes og lære mer om dem. Langs LHC ligger det fire slike detektorer og hver av dem måler resultatet av 40 millioner mini Big Bang-kollisjoner i sekundet.
Men hvilke praktiske anvendelser får vi ut av alt dette?
Hadde vi stilt det samme spørsmålet ved oppstarten i 1954, ville svaret sannsynligvis vært: Vi vet ikke. Men siden den gang har forskningen ved CERN gitt flere konkrete og overraskende resultater.
Det mest kjente eksempelet er internett, som ble gjort gratis tilgjengelig gjennom World Wide Web i 1993 – opprinnelig utviklet for å hjelpe forskere å dele data.
Innen medisin brukes teknologi fra CERN i skånsom strålebehandling, såkalt protonterapi. Denne behandlingen tilbys nå ved Radiumhospitalet i Oslo og Haukeland universitetssjukehus i Bergen.
I tillegg brukes CERNs teknologi kommersielt til produksjon av halvledere og databrikker, og til sterilisering av medisinsk utstyr og mat.