A po co wahadło Foucaulta?
- docieka w rozmowie z Adamem Parką, fizykiem z Fermilabu, Bożena Jankowska
Bożena Jankowska: Jak wiemy rok 2005 został ogłoszony Światowym Rokiem Fizyki. Z tego wynika, że również światowym rokiem fizyków. Ty jesteś fizykiem?
Adam Para: Nie jestem pewien.
Nie jesteś pewien, czy jesteś fizykiem?
- (śmiech) Tego jestem pewien, ale nie wiem, czy rok 2005 jest światowym rokiem fizyków. Dobrze byłoby, ale nic na to nie wskazuje.
Powiedz mi coś o twoich studiach. Dlaczego zostałeś fizykiem?
- Przez przypadek. Jak byłem w liceum, to nie miałem pojęcia, co dane rzeczy oznaczają. Wahałem się pomiędzy wyborem pójścia na polonistykę albo na budowę okrętów. I jakoś tak przypadkowo wylądowałem na fizyce. Na Uniwersytecie Warszawskim.
Miałeś trudności z zaaklimatyzowaniem się na "przypadkowym" wydziale? Myslałeś o tym, żeby rzucić studia?
- E, nie. Zainteresowała mnie przede wszystkim matematyka. Na pierwszym roku miałem genialnych wykładowców. Choćby taki profesor zwyczajny Krzysztof Moren, który wielu ludzi tak zafascynował matematyką, że rzucili fizykę i poszli na matematykę. Trochę się wahałem, ale zostałem na fizyce.
Ile czasu trwały studia?
- Pięć lat. Dopiero po czwartym roku jakoś udawało się unikać pewnych gaf.
I potem zostałeś nauczycielem fizyki w szkole średniej?
- Nie, niezupełnie. Nauczałem w szkole średniej jak byłem na piątym roku, żeby się utrzymać, a po studiach zostałem asystentem na wydziale.
Czyli ta asystentura wypchnęła cię do Ameryki?
- Znowu nie tak. Najpierw obroniłem pracę doktorską. A ponieważ zazwyczaj tak się dzieje, że po doktoracie na ogół w nowym miejscu robi się coś nowego, to miałem szereg propozycji. Wybrałem laboratorium pod Genewą w Centrum Europejskim Badań Jądrowych. Spędziłem tam dwa lata. Po czym wróciłem do Warszawy. Następnie dwa lata w innym laboratorium i znowu rok w Lucernie. Dopiero potem dotarłem do Stanów.
A jak się stało, że trafiłeś do Fermilabu? Jak wygląda angaż do pracy w tak znanym laboratorium?
- To się zmienia w zależności od czasu. W moim przypadku praca w Lucernie dała mi możliwość poznania eksperymentu neutrinowego. Używaliśmy cząstek neutrin do badania struktury materii. Struktury nukleonu (wspólna nazwa protonów i neutronów). W tym czasie był robiony podobny eksperyment w Fermilabie. I myśmy tak "konkurowali". Kto lepszy, kto dokładniejszy. Spotykaliśmy się na konferencjach i ścieraliśmy w dyskusjach. Musiałem im się dać we znaki, bo kiedyś zagadnęli mnie, czy bym nie był zainteresowany pracą dla Fermilabu. Dostałem ofertę, przyjechałem do Ameryki na rozmowę, ale jeszcze nie byłem zdecydowany. Postanowiłem się rozejrzeć, jakie mam możliwości. O Fermilabie krążyła opinia w Europie, że jest położony "w środku niczego", że nie ma cywilizacji. Kiedy zobaczyłem laboratorium na własne oczy, uznałem, że wygląda lepiej, niż fama głosiła. A poza tym miano uruchomić tu największy na świecie akcelerator największej na świecie energii. W sumie więc miejsce to było najciekawsze. Po powrocie do Lucerny otrzymałem dwie oferty pracy. Jedną z MIT (Massachusetts Institute of Technology) w Cambridge i drugą z Fermilabu. Jedna i druga była bardzo atrakcyjna. I tak na zasadzie prawie losowania wypadło, że przyjechałem do Batavii w stanie Illinois.
No i tak zostało. Prawdopodobnie to bujające się wahadło w hallu przekonało cię do wybrania miejsca.
- Niezupełnie tak.
A czego dowiedziałeś się o miejscu pracy? Podaj jakieś dane, bo ja zupełnie się tym nie interesowałam i nic nie wiem o laboratorium.
- Historia laboratorium sięga czasów wojennych. Kiedy się okazało, że fizycy, którzy "bujają w obłokach", w razie potrzeby mogą robić rzeczy, które się temu krajowi bardzo przydają, przekonano się, że warto takich ludzi mieć pod ręką na wszelki wypadek. Wtedy rząd Stanów Zjednoczonych zaczął łożyć duże sumy na badania podstawowe. Stwierdzono, że wyniki różnych badań podstawowych, poza czystą nauką, za ileś lat mogą czemuś służyć. Kiedy się zaczyna badania, na ogół służą one czystej nauce, idealistycznym założeniom. Naukowcy zaczynając badania nie zakładają konkretnie czemu mają służyć. Jest to czysta ciekawość. Ale poznając działania można zastanowić się nad wykorzystaniem praktycznym uzyskanej wiedzy. W latach pięćdziesiątych, sześćdziesiątych, siedemdziesiątych badania fizyki najbardziej popychały naprzód technologię. Na przykład pierwsze komputery powstały na potrzeby fizyków. Ponieważ w dziedzinie fizyki odkrycia następowały bardzo szybko, najszybsze komputery budowali fizycy dla fizyków. Dzięki rozwojowi technologii na całym świecie powstawały laboratoria badań jądrowych. W Związku Radzieckim było duże centrum, w Stanach było kilka m.in. Brookhaven koło Nowego Jorku, Stanford koło San Francisco. W latach sześćdziesiątych pojawiła się potrzeba zbudowania nowego, większego ośrodka. Akceleratora o większej mocy. No i właśnie jeden z weteranów z Los Alamos, Bob Wilson, który był i świetnym fizykiem, i znakomitym inżynierem, politykiem, i kowbojem...
(śmiech) No trzeba być kowbojem, żeby być politykiem w tym kraju...
- On właśnie przekonał Kongres, iż takie laboratorium powinno powstać i że on je potrafi zbudować.
A skąd się Fermi tam wziął? Dlaczego Fermi Laboratorium?
- Fermiego tam nie było. Fermi był jednym z "ojców" fizyki jądrowej w Stanach. Był profesorem na uniwersytecie w Chicago. Na początku laboratorium nosiło nazwę National Accelerator Laboratory, ale gdzieś w latach siedemdziesiątych ustalono tę nazwę przez te właśnie asocjacje.
A kiedy to wahadło Foucaulta się tam znalazło i dlaczego?
- Do tego jeszcze wrócę. Pozwól mi dokończyć historię powstania laboratorium. Wilson przekonał Kongres, żeby zbudować i rozbudować laboratorium koło Chicago, dostał fundusze i on w zasadzie ostatecznie to laboratorium zbudował. On projektował budynki, ich położenie, proporcje. Wszystkie aspekty architektury musiały być przez niego zatwierdzone. I on również zbudował akcelerator. To znaczy pod jego kierunkiem był budowany. Wilson miał pionierskiego ducha. Powiedział, że nie wiemy jak to zrobić, ale uda się zrobić i my to zrobimy. Potrafił przekonywać ludzi i motywować.
I rzeczywiście. Wszystkie trudności pokonał, zbudował obiekt przed czasem, poniżej zakładanej kwoty. Zaoszczędzone pieniądze oddał do Waszyngtonu.
No, to niespotykane. Szczególnie w dzisiejszych czasach.
- On rzeczywiście był bardzo rzetelny. Mówił to, w co wierzył i robił to, co mówił. Dzięki temu kilka razy udawało mu się przekonać Kongres o potrzebie przebudowania i powiększania akceleratora. Dawano mu fundusze, aż raz mu nie dano i wtedy natychmiast zrezygnował. Powiedział - Jak nie, to ja się podaję do dymisji. I odszedł. Bez żadnej dyskusji. Potem był wykładowcą na Cornell University.
Czy to postać jeszcze żyjąca?
- Zmarł, chyba trzy lata temu. Bardzo chciał, żeby go pochowano na terenie laboratorium. Nie było to specjalnie możliwe, bo to jest teren federalny, istnieją różne przepisy, ale udało się trochę je przechytrzyć. Znajduje się tam taki malutki pionierski cmentarz, na którym pochowani są weterani wojny domowej, i tam złożono prochy Wilsona. Był to przecudowny człowiek. Bardzo bezpośredni, bardzo nieśmiały, ale nie dał sobie "pluć w kaszę". Ciężko pracował, ale realizował to, co sobie założył.
A teraz rząd wyznacza osobę na stanowisko dyrektora tej placówki? Czy nabór jest z konkursu?
- Laboratoria podlegają pod Departament Energii i ten departament wynajmuje firmę, żeby zarządzała danym laboratorium. W przypadku Fermilabu od samego początku istnieje Stowarzyszenie Badań Uniwersyteckich (University Research Association). To jest takie konsorcjum chyba trzydziestu uniwersytetów i to konsorcjum nominalnie zarządza Fermilabem. Ono też wybiera dyrektora. Powołują komisję, ogłaszają konkurs.
Czy zdarzyło się, że mieliście w swoich władzach osoby, które otrzymały najwyższe odznaczenia w dziedzinie fizyki? Noblistów?
- Drugim po Wilsonie dyrektorem był Leon Lederman. Pod koniec dyrektury dostał Nobla w 1988 roku. Było to wielkie święto i radość dla wszystkich.
Czy to jedyna osoba z waszego grona?
- Teraz mamy czwartego dyrektora w historii Fermilabu. Tak że na czterech, jeden noblista to i tak dużo.
Czy chciałbyś opowiedzieć o wewnętrznej strukturze? Czy są to zespoły, które pracują nad poszczególnymi badaniami?
- W zasadzie całą koncepcją Fermilabu było to, że nie jest to miejsce, gdzie uczeni prowadzą badania, ale miejsce, w którym się przygotowuje urządzenia potrzebne, żeby ludzie z różnych uczelni mogli prowadzić badania. Naszą główną rolą jest działalność usługowa. Dostarczanie możliwości profesorom, studentom, doktorantom, aby przyjeżdżając do nas, kontynuowali badania naukowe. Tak było przez wiele lat. W tej chwili postęp w dziedzinie nauki o cząstkach elementarnych jest tak ogromny, że takich większych, prostych doświadczeń już Fermilab nie przeprowadza. Chyba wszystko w tej materii już zrobiono. Zostało tylko kilka doświadczeń, które są bardzo wielkie, bardzo skomplikowane, trwają pięć, dziesięć lat. Tak że w tej chwili istnieje cztery czy pięć programów, z czego dwa są tak ogromne, że w każdym z nich uczestniczy ponad pięćset osób z całego świata. My dostarczamy sprzęt. Mamy akcelerator, który produkuje wiązki energii potrzebnej do doświadczeń. A ponieważ obecnie ilość doświadczeń na świecie jest niewielka, przyjeżdżają duże zespoły naukowców. Czeka nas nowy okres, kiedy za dwa lata ruszy pod Genewą nowy akcelerator, nowy przyspieszacz cząstek o jeszcze większej mocy, który będzie większy od tego w Fermilabie. Wtedy ta granica nieznanego przeniesie się stąd do Europy. Jest to projekt, który wymaga miliardów dolarów. No i Stany Zjednoczone się do tego dołożyły. Myśmy budowali część magnesów potrzebnych do nowego akceleratora. Partycypowało w tym projekcie też wiele grup amerykańskich. Fermilab zostanie takim amerykańskim centrum badań w Europie. Część badań będzie dostępna tutaj, tu też będą się odbywały sympozja i zebrania, ale większość doświadczeń odbywać się będzie w Lucernie.
Jakie osiągnięcia w dotychczasowej działalności Fermilabu uważasz za najbardziej znaczące?
- Znaczenie odkryć zmienia się z biegiem czasu. Kiedy byliśmy na etapie kwarków, to z sześciu istniejących dwa odkryto w Fermilabie. Wiedzieliśmy, że trzy istnieją od zawsze, czwarty został odkryty w latach siedemdziesiątych, piąty w 1986 roku. Wszyscy wiedzieli, że musi istnieć ten szósty. Zaczęła się pogoń za tym szóstym kwarkiem. Wielu naukowców miało nadzieję go odkryć, a my właśnie w Fermilabie zrobiliśmy to w 1995 roku. To było bardzo prestiżowe osiągnięcie. W tej chwili wahadło badań przesuwa się w stronę neutrin.
W tych dniach oddajemy do użytku sporą wiązkę neutrin. W ciągu następnych dwudziestu lat Fermilab będzie w światowej czołówce badań nad neutrinami.
A co z teorią względności Einsteina? Czytałam, że część naukowców chce tę teorię podważyć.
- Fizycy bywają przekorni i ostrożni. W zasadzie każda teoria, jaka by nie była, nie musi być najlepsza. Zawsze może istnieć lepsza. Na każdym etapie szukamy teorii bardziej ogólnych, bardziej dokładnych. Szczególnie, jeśli mamy taką kompletną teorię. Wtedy jednym z celów naszych badań jest szukanie nowych faktów, które by się nie zgadzały z tą teorią. Żeby pomogły ustalić, czy istnieje inna teoria, lepsza od poprzedniej. Teoria względności dokładnie opisuje te zjawiska, o których wiemy. Jeżeli odkryje się nowe zjawiska, to będziemy szukali nowej teorii.
To tak jak z pojęciem antymaterii. Na pewnym etapie nie wiedzieliśmy, że może istnieć. A podobno istnieje.
- To faktycznie ciekawe zagadnienie. Teoretycznie antymateria mogłaby istnieć. Nie ma żadnych powodów, dla których nie miałaby. W zderzeniach cząstek elementarnych, gdzie się produkują wielkie rzesze cząstek, również produkuje się antymateria. Dlatego wiemy, że cząstki antymaterii istnieją. Z drugiej strony wiemy, że we wszechświecie nie ma nigdzie antymaterii. Ponieważ gdy antymateria napotka materię zamienia się w energię i znika. Bardzo nas intryguje, dlaczego we wszechświecie istnieje tylko materia. Próbą wyjaśnienia tego zjawiska jest teoria powstania naszego wszechświata. Zakładamy, że na początku antymaterii było tyle samo, co materii. Ale istnieją procesy, które przebiegają odrobinę różnie dla materii i antymaterii. Dlatego z czasem powstała lekka nadwyżka materii. Ta różnica była taka, że na dziesięć miliardów cząstek antymaterii było dziesięć miliardów i jedna cząstka materii. Nasz wszechświat zatem powstał z tej nadwyżki. A cała materia i antymateria uległy anihilacji i zamieniły w energię. Dlatego nasz wszechświat jest przesycony tym światłem, energią elektro-magnetyczną powstałą z anihilacji materii i antymaterii.
Bardzo ładna teoria.
- Właściwie to już nie jest teoria. Została potwierdzona naukowo.
A mnie ciągle intryguje to wahadło Foucaulta w hallu. Po co się tak kiwa nieustannie?
- Na początku wcale tak łatwo się nie kiwało. Instalowano je kilka razy, gdyż ruch wahadła zależy od długości lin podtrzymujących i wielkości talerza. Nie było wcale łatwo zamontować tak gigantyczny instrument. Ale się udało i przyciąga ciekawych, a szczególnie dzieci. Jest to pierwsza praktyczna lekcja fizyki. Fermilab bardzo chętnie przyjmuje gości. Mamy wiele ciekawych ekspozycji dostępnych dla zwiedzających. Organizujemy też imprezy kulturalne. Oczywiście po 11 września 2001 roku laboratorium z przyczyn bezpieczeństwa było zamknięte, ale teraz znowu otworzyło podwoje dla zaciekawionych nauką.
Twoja praca jest bardzo interesująca. Czy masz mimo to jakieś dodatkowe hobby?
- Bardzo lubię podróżować, zwiedzać świat. Bywać w miejscach, gdzie rodziły się, powstawały cywilizacje. Takie poznawanie daje mi poczucie pokory i więcej zrozumienia dla naszej roli we wszechświecie. Oczywiście dużo jeżdżę służbowo. Biorę udział w sympozjach, konferencjach, spotkaniach naukowców na całym świecie. Jednak gdziekolwiek jestem, staram się dotrzeć do miejsc dla danego kraju najważniejszych z punktu widzenia historii i rozwoju. To rozwój cywilizacji, nawet tych już nie istniejących, daje pożywkę do dalszych rozważań na temat naszej przyszłości.
Życzę ci zatem osiągnięć w fizyce i podróżach. No i gdziekolwiek byś nie był pamiętaj, że w hallu Fermilabu kiwa się nieustannie wahadło Foucaulta.
- O tym trudno zapomnieć.
tekst BOŻENA JANKOWSKA
zdjęcia z archiwum Adama Pary
(Wywiad nieautoryzowany, jako że jego bohater przebywa obecnie w Peru na wakacjach).