CERN: tuumafüüsika pole nii raske

Kevade algul said VGMi loodusteadustest huvitatud usinad õpilased Stuudiumis kirja. Nimelt pakkus meie füüsikaõpetaja Ingrid Rõigas välja lisakursuse, mille raames läbiksime suve alguses valikainena osakestefüüsika teooriakursuse ning praktikat saaksime teha Šveitsis Euroopa Tuumauuringute Organisatsioonis, teise nimega CERNis. Huvisädemeke mu südames süttis kohe, sest üldiselt reisin vähe ning see tundus nagu ainukordne võimalus, millest pidin osa võtma. Niisiis mitu kuud hiljem istusingi lennukisse koos 17 füüsikahuvilisega ja seadsime suuna läände.

Kui puudu jäänud unetunnid said magatud ja lennukist välja jalgu sirutama saime, tabas meid lausa troopiline kuumus. Veel soojemalt tervitas meid Ott, füüsikaõpetaja poeg, kes  pikalt Genevas elas ja CERNis TalTechi magristiõpingute ajal õppis ja töötas. Tema juhtimisel jõudsime rongiga Geneva järve lähedal asuvasse hostelisse. Ülejäänud päeva uudistasime linna, Ott oli muidugi meie giid. Einestasime ilusa jõe juures ning kolasime mööda kitsaid linnatänavaid ringi. Kõik oli nii tihedalt täis ehitatud, et iga nurga peal oli midagi ajaloolist ja põnevat. Läbi ühe hoone minnes lõpetasime lausa surnuaias. See oli kuningate surnuaed, kuhu olid maetud kõik Šveitsile tähtsad inimesed, olgu nendeks siis poliitikud, kirjanikud või teadlased, nagu John Calvin. Möödusime ka ühest  Geneva maamärgist – Frankensteini kujust. Õhtul jõudsime isegi järve äärde ujuma. 

Teine päev algas taas piinava helinaga öökapilt, sest pidime üheksaks juba CERNis olema, kuid teekond sinna võttis aega ligi tunni. Kõik said kaela valged CERNi paelad koos nimesiltide ja külastuslubadega, sest niisama lihtsalt teadlaste alale sisse ei pääse. CERN on ütlemata kultuurne koht, kuhu koguneb kokku teadlasi üle kogu maailma, meid tervitasid kaks teadlast, üks Indiast, Anindya Ghosh, ja teine Soomest, Walter Niinimäki. Esimesena viidi meid andmekeskusesse, mille üks server asub Tallinnas Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis. Siinkohal pean siiralt tänama oma õpetajat, et ta teema meile teooriakursusel selgeks tegi ning ka endale suure pai tegema, et viitsisin lennujaama põrandal märkmed veelkord põhjalikult üle vaadata. Ilma varem omandatud teadmisteta ei oleks ma mitte millestki aru saanud, mida giidid meile rääkisid. Kuid teadmised olid omandatud ja hommikune kohv hakkas mõjuma, sest minu silmad lõid särama, kui antiainetehase silti nägin. Astusime hoone ustest sisse ning tehase sisu nägi välja nagu midagi utoopilisest Sci-Fi filmist. Uskumatult põnev oli näha kõiki neid masinaid, kus päriselt toimub töö, mille kohta olin nii palju uurinud. Antiaine on üks tõsiselt huvitav ollus, see koosneb antiosakestest – antiprootonitest ja antielektronidest. Antiosakesi tuleb hoida eemal tavalisest ainest ning selleks säilitatakse tehase torustikes peaaegu täielik vaakum. Kuna tegelikud protsessid toimuvad nii väikesel skaalal, et neid ei ole võimalik näha palja silma, mikroskoobi ega muu vaatlusvahendiga, aitasid õpitud teooria ja masinate nägemine päriselus saada hea ettekujutuse sellest, kuidas protsess tegelikult toimib. Antiaine tehas oli LHC eksperimendiga võrreldes veel väike ehitis. LHC on maailma suurim ja võimsaim osakestekiirendi: see koosneb 27 kilomeetri pikkusest ringikujulisest tunnelist, milles paiknevad muu hulgas ülijuhtivad magnetid. Kiirendi erinevad osad annavad torustikes liikuvatele osakestele üha rohkem energiat kuni need saavutavad peaaegu valguse kiiruse. Seejärel pannakse osakesed omavahel neljas erinevas detektoris põrkuma, et uurida nende omadusi ja tekkivaid uusi osakesi. CERNi eesmärgiks on leida uusi osakesi ning avastada viise, kuidas neid ära kasutada. Tuumaenergia valdkond on väga lai ning uusi osakesi saab kasutada ka kiiritusravis, et ravida raskeid vähivorme. Lõunat nautisme sööklas, kus ka kõik teadlased koos meiega einestasid. Kui kõhud olid täis, kõndisime veel CERNis koos giidiga ringi, sest ala oli suur. Jõudsime nii suveniiri- kui ka raamatupoodi, kust väljusime märkimisväärselt kergemate rahakottidega, kui sinna sisse astusime.

Reisi kolmanda päeva hommikul kiirustasime tagasi CERNi, et ka töötoas käed külge lüüa. Ehitasime pilvekambrit, vahenditeks suur plastkast, must alus, 99-protsendine alkohol, kaitsevahendid, lambid ja kuiv jää. Tulemuseks oli kamber, kus sai näha alfaosakeste, müüonite, elektronide ja positronide liikumist. Seejärel külastasime CERNi Science Gateway näituseid. Ma soovin, et ma liialdaksin, kui  ütlen, et see oli üks kõige huvitavam muuseum, kus ma käinud olen. Kõik oli käega katsutav ning ruumid olid nii jaotatud, et kohe saali astudes oli aru saada, mis teemaga tegemist on. Esimene näitus oli CERNi ajaloost ning erinevatest detektoritest. Detektoreid on kokku neli: ALICE, CMS, ATLAS ja LHCb. Universuminäitus oli suur must tuba, kus seintele oli projektoritega kuvatud planeedid ja tähed – õpilased said isegi erinevatest osakestest aineid kokku panna ja neid seinal kuvada. Mõlemad näitused andsid väga hea ja küllaltki lihtsa ülevaate CERNis toimuvast.

Neljas päev algas kottide pakkimisega, et teha check-out ning kasutada ära viimased vabad tunnid enne lennujaama naasmist. Otsustasime teha füüsikast lühikese pausi ja suunduda Geneva vanalinna ajalugu ja kultuuri nautima. Leidsime imeilusa Saint-Pierre’i katedraali, mille tornist oli kogu linna koos mägede siluettidega näha. Jõudsime ka suve viimase supluseni, kui leidsime tee tagasi kohalike lemmikujumiskohta jõe ääres. UV-kiirguse doos kätte saadud ja seljad punaseks päevitatud, liikusime poodi, et kotid Šveitsi šokolaadi ja juustu täis osta. Reisilt peab ju kodumaale head-paremat tagasi tooma. 

Küsisin ka oma reisikaaslaselt, Hanna Ormilt, meie reisi kohta muljeid: “Väga äge kogemus! Mind huvitab füüsika, ma ei usu, et ma tulevikus täpselt selle valdkonnaga tegeleksin, aga see reis avardas silmaringi. Kindlasti sain palju mõtteid, mida tulevikus teha. Iga päev sellisesse kohta küll ei satu. Kui isegi natuke füüsika huvitab, siis see on hea kogemus ja annab ideid, kuhu tulevikus tööle minna. CERNi pusad on väga kvaliteetsed, kui kunagi suveniiripoodi sattuda, siis väga soovitan neid.“

Üllatuslikul kombel ei olnud see minu õpetaja Ingrid Rõigase jaoks esimene sarnane reis. Otsustasin küsida ka tema arvamust, et teada saada, kuidas ettevõtmine organiseerija vaates kulges. Tema vastus oli selline: “Käisin esimest korda õpilastega CERNis 2024. augustis, siis oli grupis 16 poissi. Kohapeal uuriti, kas Eestis on eraldi tüdrukute ja poiste koolid. Sel korral tegin esimesed pakkumised otse tüdrukutele, et neil oleks julgus tulla ja saigi kokku 12 tüdrukut ning 4 poissi. Õppereis oli sama äge kui eelmisel korral. Meil oli kaks pikka päeva CERNis. Ka sel korral oli abiks mu vanem poeg Ott. Otile väga meeldis, et õpilased temalt jooksvalt küsisid ja erinevatel teemadel arutasid. Selle reisi õnnestumise eesmärk on ka eelnev õpe, juuni alguses viisin õpilastele läbi neli pikka päeva osakestefüüsikast, nii suudeti kohapeal kiiresti end ümbritsevaga seostada. Kaks päeva olid reisi ajal Geneva päralt – on väga oluline usaldada õpilasi ja anda neile vaba aega (oluline osa oli ujumisel, sest väljas oli 32 kraadi sooja, ja ülihea söögi nautimisel). Ma ei tea, kui palju noored öösel magasid, kuid minu uni oli rahulik ja hostelis jäädi meiega rahule. Meil on reisist väga ägedad pildid ja mälestused ning loodan, et noorte motivatsioon õppida LTT aineid tõusis!”

Üks on kindel: kui lennujaamast kell kaks öösel lõpuks koju jõudsin ja oma pehmesse voodisse pikali viskasin, ei olnud ma väsinud, sest pidin neli päeva õppetöö pärast kodust eemal olema. Vastupidi, ma olin väsinud, sest tundsin, et olin saanud veeta mitu päeva avastades maailma, mis oli just CERNis end mulle esimest korda ilmutanud. Uinusin õnnelikus rahulolus, CERNi pusa seljas.