Na lovu za osnovnimi delci

Takole nekako izgleda povprečen dan, eden izmed približno šestdesetih, ki jih vsako leto preživim v Tsukubi na Japonskem, kjer na institutu KEK s sodelavci pripravljam nov poskus v fiziki osnovnih delcev. Z dobrimi šeststo fiziki iz dvaindvajsetih držav sestavljamo detektor Belle II ob elektronsko-pozitronskem trkalniku SuperKEKB na institutu KEK v Tsukubi. Kot tipičen poskus v fiziki osnovnih delcev bo tudi ta potekal tako, da bomo v pospeševalniku pospešili nabite delce (recimo elektrone in njihove antidelce pozitrone) in jih na posebno izbranem mestu pustili, da se zaletijo eden v drugega. Okoli tega mesta postavimo sklop detektorjev, s katerim izmerimo, kaj se je pri trkih zgodilo, kateri delci so nastali in kakšne energije so imeli.

To jutro v pisarni začnem z dvema skodelicama zelenega čaja (da me bi bolj zanesljivo zbudilo) in pregledom elektronske pošte. Precej je rutine, nekaj pa je nujnih zadev, predvsem v sporočilih japonskih in ameriških kolegov. Študentske in administrativne zadeve v Ljubljani zaenkrat še mirujejo, zaradi časovne razlike mi bodo ljubljanski zvonci začeli zvoniti šele popoldne. Sledi kratek sestanek, ki ga kot koordinator priprave detektorja Belle II skličem v seminarski sobi. Tale dan obeta, da bo še precej razgiban. Večino časa bom preživel pri detektorju, globoko pod zemljo, na nasprotni strani instituta.

Od stavbe s pisarnami odkolesarim po cesti, ki sledi obroču pospeševalnika. Pri tem sledim poti, ki jo opišejo pozitroni (modra puščica na zgornji sliki), ko jih vodimo do naše eksperimentalne naprave. Lahko bi sicer sledil tunelu pospeševalnika štiri nadstropja pod zemljo, pa bi pri tem zelo motil delo kolegov pospeševalniških fizikov, zato se raje odločim za konvencionalno varianto, asfaltno cesto med travniki in gozdički.

V daljavi me pozdravi zgradba, ki pokriva dostop v podzemlje. Čelado na glavo in v globino! Tu se pod zemljo skriva naš detektor, kolos iz 1400 ton detektorjev in elektronike.

Prva postaja mojega današnjega dela pod zemljo je obisk ‘čiste sobe’, prostora, kjer sestavljamo enega od osrednjih detektorjev, s helijem in etanom napolnjeno komoro z deset tisoč kot las tankih žičk. Vsako žičko posebej je potrebno potegniti skozi 3 m dolgo komoro, pravilno napeti, zatesniti in električno povezati. Prostor mora biti brez prahu, zato se pri vstopu preobujem in nataknem belo haljo in kapo. Z vodjo tega detektorskega sklopa prediskutirava reševanje manjšega problema, na katerega so naleteli.

Tačas se je začela že druga etapa današnjih priprav: z dvigalom v podzemlje spuščamo občutljiv modul enega od detektorjev, ki jih bomo uporabljali za identificiranje nabitih delcev. Ta komponenta nastaja kot sodelovanje Američanov, Japoncev in Slovencev. Vse gre po sreči: modul je srečno pristal, nato pa ga z zapletenim postopkom (da se mu ja ne bi kaj pripetilo!) vstavimo v detektor Belle II. Zadovoljni obrazi: Jim in Kenji, ki vodita sestavljanje tega dela detektorja, Yutaka in jaz pa zadovoljna šefa.

Sledi velika delovna zmaga današnjega dneva: posebno zahteven detektor, za katerega so zadolženi moji ljubljanski sodelavci, je ‘spregledal’, z delno opremljenim detektorjem smo zaznali prve obroče Čerenkova (desna slika), ki jih povzročijo nabiti delci, ko letijo skozi detektor.

Tudi dela na več kot tri kilometre dolgem pospeševalniku napredujejo. Ena od dveh zelo zmogljivih supraprevodnih magnetnih leč je že pripravljena, drugo testirajo.

Za danes je konec dela pod zemljo. Iz minus četrtega nadstropja se po stopnicah (za kondicijo) dvignem na površje, sveži zrak in beli dan. Na nasprotni strani krožne ceste me pozdravijo jezerce in ute za piknike pa tudi za “premišljevalne” pipe. Danes je žal premrzlo za takšne vrste uživanja. Na kolesu nadaljujem sledenje pospeševalniku po cesti, mimo pomožnih stavb s hladilnimi stolpi, še ene ute, še ene stavbe s pomožnim dostopom do podzemeljskega tunela.

Čas je za povratek v najlepšo vseh mojih pisarn. Ta je na strehi štirinadstropne stavbe, s trato pod oknom in z razgledom na okoliške hribe. Zdaj je na vrsti druga porcija e-pošte, Ljubljana se je tačas prebudila, po začetnem kapljanju se ulije običajna ploha. Med sporočili so opozorila, da zamujam z razporedom vaj za študente, seminarske naloge, ki jih moram prečitati, komisija, ki jo moram sestaviti, članki, ki jih moram recenzirati.

Zadnja postaja dolgega dneva je simpatična japonska gostilna, kjer si privoščim ajdove rezance z mlado čebulo, mesom in gobicami, vse skupaj zalito s čudovito juhico. Nato nazaj na kolo, obvezno s čelado, po slabo razsvetljenem pločniku ‘domov’, v sobo za goste na institutu. Za lahko noč še dobra knjiga, ki je dovolj daleč od fizike delovnega dneva, tokrat “Mag” Johna Fowlesa. Zdaj ostane samo še spanje in po možnosti kakšne sladke sanje o tem, kako detektor že končno tekoče deluje, jaz pa mirno sedim v kontrolni sobi in ga nadzorujem brez posebnega stresa.