Efekt Bennetta

https://xpil.eu/UDy9I 📋

Od niepamiętnych czasów niezmiernie podobały mi się opowiadania o podróżowaniu w czasie. Temat wędrówek wzdłuż czwartej osi współrzędnych został już tak przez literaturę wyeksploatowany, że trudno wpaść na jakąś świeżą koncepcję. Ale próbować trzeba.

Ponieważ moje poprzednie opowiadanie było przesiąknięte faktami z Wikipedii, co któryś z Czytelników rychło odkrył i wypunktował, tym razem postanowiłem zminimalizować badania encyklopedyczne i napisałem wszystko z głowy, bez oszukiwania 😉

Tym samym opowiadanie zapewne roi się od błędów merytorycznych, ale co mi tam.

Przyjemnej lektury!

***

Niedaleka przyszłość.

***

Popołudniowe słońce dziarsko przezierało przez snujące się tu i ówdzie cumulus congestus, oświetlając dachy miasteczka naukowego. Gdyby Francois Bennet wyjrzał przez okno, zobaczyłby rząd bukszpanów mieniących się drobnymi kropelkami po niedawnym deszczu. Jednak uwaga naukowca skupiona była na centralnym monitorze jego stacji roboczej.

Francois od kilku tygodni przewodził zespołowi eksperymentu BH-VHEP-17. W dużym uproszczeniu, eksperyment polegał na próbie zderzenia jonów helu w paśmie kilkuset TeV. Celem było znalezienie nieszczęsnego Bozonu Higgsa, za którym uczeni z CERN bezskutecznie uganiali się już od dobrych pięćdziesięciu lat. Wielki Zderzacz Hadronów przeszedł od czasów końca XX wieku całkiem spore zmiany. Powstał drugi, zewnętrzny pierścień, pracujący w pasmach setek teraelektronowoltów. Dzięki zakończeniu kilku innych eksperymentów udało się wreszcie skonstruować komputery kwantowe pracujące w temperaturach pokojowych. Odkryto nową, superstabilną odmianę węgla. Udowodniono niemożność skonstruowania mechanizmu antygrawitacyjnego. Rozbudowano Model Standardowy o kilka nowych cząstek elementarnych, wszystkie te cząstki udało się poprawnie zarejestrować i udokumentować. Wszystkie, z wyjątkiem Bozonu Higgsa, który nadal był niezbędnym elementem Modelu, a którego w dalszym ciągu nie udało się złapać w sieć CERN-owskiego Zderzacza. Wprawdzie ludzie nadal umierali, na Bliskim Wschodzie wciąż szumiało jak w ulu, Malezja nie mogła się wygrzebać z problemów po niedawnym tsunami a Amerykanie utyli średnio o dziewiętnaście kilogramów na każdego mieszkańca, jednak postęp w dziedzinach subatomowych był niezaprzeczalny.

Zgodnie z założeniami eksperymentu BH-VHEP-17, ekipa Francois próbowała zderzyć jony helu w paśmie między 550 a 790 TeV, analizując każdorazowo gigabajty informacji z detektorów w poszukiwaniu statystycznej nieregularności świadczącej o zaistnieniu - chociażby i na kilka femtosekund - boskiej cząstki. Większość tej mrówczej pracy wykonywały w sposób całkowicie autonomiczny komputery. Człowiek był tam potrzebny tylko raz na jakiś czas, żeby rzucić okiem na końcowe wyniki.

Jednak Francois był uczonym starej daty i lubił przebywać osobiście w miejscu eksperymentu. Twierdził, że komputery postępują bezbłędnie, a prawdziwa moc odkrywcza drzemie w ludzkiej niedoskonałości.

Tak więc uczony wpatrywał się w centralny monitor swojej stacji roboczej i po raz kolejny przeglądał zapisy z rejestratorów. Coś się nie zgadzało. Pozyton pojawiał się znikąd, w miejscu, w którym nie zarejestrowano żadnej kolizji. Przeczyło to całkowicie zdrowemu rozsądkowi. Każdy z pracowników biorących udział w realizacji tego eksperymentu uznałby, że segment detektora jest wadliwy i generuje błędne informacje, a następnie zarządziłby usunięcie usterki. Każdy, oprócz Francois.

Skąd ten cholerny pozyton?

***

Następnego dnia Francois podzielił się swoimi wątpliwościami ze swoim zastępcą, Giannim de Bosco. Gianni zaczynał swoją karierę w Tuluzie, gdzie najpierw doktoryzował się w zakresie oddziaływań słabych (w międzyczasie prowadząc wykłady z termodynamiki kwantowej), a następnie przez siedem czy osiem lat prowadził badania nad gluonami. Gianni był klasycznym przdedstawicielem "rasy włoskiej", jak sam ze śmiechem zwykł mówić o swoich krajanach. Trudno było go przegadać, jeszcze trudniej przepić, no i miał niezwykłe powodzenie u kobiet. Nie wiadomo czy sprawiały to jego zawsze uśmiechnięte oczy czy też ponadprzeciętna inteligencja, fakt pozostawał faktem: Gianni, jeżeli akurat nie zajmował się pracą naukową, prawie na pewno przebywał w towarzystwie jakiejś ognistej Włoszki, i prawie na pewno nie oglądali razem znaczków pocztowych. Któregoś razu jednak wpadł w oko żonie Nicka, jednego z lokanych bosów mafii, skutkiem czego musiał ewakuować się z Włoch w trybie awaryjnym. Mafia nie ścigała go poza granicami kraju, jednak dała mu jasno do zrozumienia, że jeżeli kiedykolwiek choćby zbliży się do włoskiej granicy, będzie żałował dnia swoich narodzin.

Mniej więcej w tym samym czasie w CERN-ie zwolniła się posada na stanowisku szefa projektu. Gianni wykorzystał nadarzającą się okazję i tak oto, trzy lata później, siedział przy porannej kawie z Francois i rozmawiał o uszkodzonych detektorach cząstek.

- A więc twierdzisz, że pozyton pojawia się znikąd?
- Detektor pokazuje to bardzo wyraźnie. Przestrzeń jest pusta, a attosekudę później mamy tam pozyton przemieszczający się wzdłuż linii pola.
- W ciągu ostatnich sześciu lat wymieniliśmy chyba z setkę segmentów detektora. One się po prostu psują od czasu do czasu i generują takie śmieci do systemu. Cząstka nie może powstać znikąd.
- Wiem. Słuchaj, co dzieje się z tymi uszkodzonymi segmentami?
- Idą na przemiał.
- Od razu?
- Nie wiem, musiałbyś pogadać z Antonem. Czemu pytasz?
- Czekaj. Ile czasu zajmuje wymiana takiego segmentu?
- Różnie. Zazwyczaj około 12-15 godzin. Sama wymiana to około pół godziny pracy, te segmenty są modułowe. Ale dotarcie do właściwego segmentu jest czasochłonne. W najgorszym razie może to zająć nawet 36 godzin.
- Pomyślałem sobie, że może te segmenty wcale nie były uszkodzone. Może one działały prawidłowo, tylko myśmy uznali je za wadliwe bo nie potrafiliśmy poprawnie zinterpretować faktów? Mamy dane z tych segmentów, przed ich wymianą?
- Mamy kompletne dane od początku istnienia LHC. Będzie tego z piętnaście eksabajtów surowych danych plus dane zagregowane.
- Agregaty mnie nie interesują. Potrzebuję rzucić okiem na oryginalne dane z tych uszkodzonych segmentów, w oknie do 48 godzin przed wymianą każdego z nich.
- Szukasz czegoś konkretnego?
- Później ci powiem.

***

Dane ze stu siedemnastu uszkodzonych segmentów detektora cząstek, z uwzględnieniem 48-godzinnego okna przed awarią dla każdego z nich, szły w dziesiątki petabajtów. Francois zdawał sobie sprawę z ogromu poszukiwań, jednak Anton Sacharow, który mu te dane wyekstrahował, nie był w ciemię bity. Od kilkunastu lat brał udział w największych projektach przetwarzania danych i wiedział na ten temat chyba wszystko.

- Szukasz czegoś konkretnego?
- I tak, i nie. Słuchaj, Anton, chcę sprawdzić wszystkie zapisy dotyczące przekłamań wygenerowanych przez te segmenty. Te, które spowodowały ich usunięcie z LHC.
- To proste. Każde interesujące zdarzenie jest znakowane i przechowywane w tym dodatkowym indeksie. Zamiast szukać po całości, skaczesz od razu do właściwej nanosekundy i bęc, gotowe.
- Dzięki za pomoc. Powinienem sobie dalej poradzić.

Przez dwa dni Francois przegryzał się przez tony danych, próbując znaleźć jakąś prawidłowość w historycznych zapisach detektora. Stwierdził ponad wszelką wątpliwość, że w zdecydowanej większości przypadków detektor stwierdzał obecność pozytonu w zupełnie bezsensownym miejscu. Miejsca wydawały się być kompletnie losowe i nie istniało żadne sensowne wyjaśnienie - poza awarią.

Przez następne trzy tygodnie Francois był całkowicie zajęty papierkową robotą, nadzorowaniem prac nad nowym laboratorium, przyszli nowi stażyści i trzeba było ich zapoznać z aparaturą - ogólnie mówiąc, mnóstwo zajęć nie mających pozornie nic wspólnego z Wielką Nauką, ale będących, niestety, jej nieodzowną częścią.

Jednak ziarno zostało posiane i kiełkowało w podświadomości Francois, aż wreszcie któregoś niedzielnego poranka wypuściło pierwsze pędy. Uczony obudził się, zerwał z łóżka, i w samym szlafroku i pantoflach pobiegł do biura Gianniego de Bosco. Biuro było o tej porze puste, ale Gianni mieszkał na terenie kampusu więc Francois nie było trudno ściągnąć go, okrutnie ziewającego, do biura. Włoch był ciągle w piżamie i pospiesznie parzył kawę, podczas gdy Francois tłumaczył mu na co wpadł ostatniej nocy.

- Kojarzysz te uszkodzone segmenty detektora, o których rozmawialiśmy w zeszłym miesiącu?
- Człowieku, w tej chwili kojarzę tylko w którym miejscu jest czajnik. No ale mów.
- Próbowałem wykombinować gdzie leży źródło tych losowych, spontanicznie pojawiających się pozytonów.
- No i wykombinowałeś?
- Otóż, wyobraź sobie, nie wykombinowałem. Ale wymyśliłem, że może stawiam niewłaściwe pytanie?
- To znaczy?
- To znaczy, że zamiast kombinować GDZIE leży przyczyna, może powinienem zastanowić się KIEDY?
- To znaczy?
- Skup się. Wiem, że jeszcze śpisz, ale to może być rewelacja na miarę całej ludzkości.
- Masz na myśli, że jakaś cząstka wędruje w czasie? Przecież to niemożliwe.
- Niemożliwe?
- No pewnie że nie. Zgodnie z Rozszerzonym Modelem Standardowym, żeby jakakolwiek cząstka o niezerowej masie przeniosła się w czasie, trzebaby na to zużyć więcej energii niż cała energia znanego nam obecnie Wszechświata. A więc - niewykonalne.
- Zgoda. Ale nie mówimy teraz o przeniesieniu w czasie cząstki tylko samego oddziaływania na cząstkę.
- A więc...
- A więc nie łamiemy zasad Modelu tylko je trochę... omijamy.
- Ok, ok, zaczynam rozumieć. A jak chcesz udowodnić, że ta hipoteza ma jakiekolwiek odbicie w rzeczywistości?
- Jeżeli mam rację, to w miejscach powstania tych wszystkich pozytonów powinniśmy zlokalizować zderzenia cząstek. W przeszłości, bądź w przyszłości, bo nie znamy zwrotu strzałki czasu. Być może niektóre z tych kolizji jeszcze nie nastąpiły.

***

W zamkniętym zespole badawczym takie plotki rozchodzą się dość szybko. Większość od razu kręciła głową i tłumaczyła, że to jest niemożliwe, bo zakłóciłoby przyczynowość, bo wymagałoby zbyt wiele energii i tak dalej. Jednak kilka osób zainteresowało się tematem i wspólnie z Francois zabrali się za analizę danych o historycznych kolizjach cząstek w miejscach emisji "błędnych" pozytonów. Faktycznie, okazało się, że raz na jakiś czas kolizja taka powoduje wygenerowanie ruchomego pozytonu w tym samym punkcie, ale z przesunięciem w czasie o kilka godzin. Strzałka przesunięcia była całkowicie losowa, i nie zależała ani od spinów zderzanych cząstek, ani od ich energii, ani od miejsca kolizji. Również dokładna wartość przesunięcia była niemożliwa do przewidzenia. Czasem pozyton powstawał 90 minut przed kolizją, czasem 3 godziny po niej. Nie udało się odkryć żadnej precyzyjnej zależności między czasem przesunięcia a jakąkolwiek inną zmienną eksperymentu. Jedyne czego udało się dowieść to to, że maksymalne dopuszczalne przesunięcie w czasie nigdy nie przekracza dwustu sześćdziesięciu siedmiu minut i dziewiętnastu sekund.

***

Ciut ponad cztery godziny w każdą stronę, zawsze tylko jeden pozyton, obłędnie wysokie rachunki za prąd i praktycznie zero kontroli nad procesem - taki był efekt odkrycia, którego dokonał Francois Bennet. Z drugiej jednak strony okazało się, że Model Standardowy ciągle jeszcze wymaga poprawek. Okazało się bowiem, że Bozon Higgsa może być elementem przekazującym oddziaływanie w czasie (a nie w przestrzeni, jak zakładano dotychczas).

Wojskowi, którzy ze swoimi mamucimi budżetami próbowali wykorzystać efekt Bennetta (tak został nazwany, i to jeszcze za życia jego odkrywcy), klęli w żywy kamień - przydatność zjawiska do zastosowań militarnych była żadna. Chyba że znalazłby się przeciwnik, którego można ukatrupić jednym wysłanym w mniej więcej czterogodzinną przeszłość pozytonem wygenerowanym za pomocą stusiedemnastokilometrowego zderzacza wartego biliony w twardej walucie... Okazało się więc, że dziadek Heisenberg miał więcej racji niż się wszystkim dotychczas zdawało, ponieważ jego słynna zasada nieoznaczoności w nieoczekiwany sposób zamanifestowała się również przy efekcie Bennetta.

***

A ludzie nadal rodzili się, kochali i umierali, i żadne bozony, prawdziwe czy wirtualne, nie mogły tego zmienić.

Dublin, grudzień 2011 - styczeń 2012

https://xpil.eu/UDy9I 📋