Złamanie układu jałtańskiego?
Przełom lat czterdziestych i pięćdziesiątych ubiegłego stulecia był w Europie okresem przywracania normalności po zniszczeniach drugiej wojny światowej. Wielu uczonych i politycznych działaczy uznało za sprawę bardzo ważną przywrócenie Europie wysokiego miejsca w nauce, czym szczyciła się przed wybuchem drugiej wojny światowej. Grono wybitnych fizyków oraz polityków doszło do wniosku, że w tym celu należy stworzyć nowoczesne laboratorium, prowadzące bardzo ambitne badania naukowe wspólnie przez uczonych europejskich z krajów jeszcze niedawno zwycięskich, zwyciężonych i neutralnych. Jako przedmiot badań wybrano materię, z której powstał nasz Wszechświat, jej właściwości i historię. Najbliższa tym badaniom jest fizyka jądrowa. Pierwszym krokiem dla utworzenia laboratorium było powołanie w 1952 roku pod egidą UNESCO Europejskiej Rady Badań Jądrowych, której zadaniem było przygotowanie statutu przyszłego laboratorium. Od pierwszych liter słów francuskiej nazwy Rady (Conseil europeen pour la recherche nucleaire) powstał akronim CERN.
29 września 1954 r. statut CERN ratyfikowało 12 państw założycielskich: RFN, Belgia, Dania, Francja, Grecja, Włochy, Norwegia, Zjednoczone Królestwo, Szwecja, Szwajcaria, Holandia i Jugosławia. Tę datę uważa się za datę powstania CERN. Oficjalna jego nazwa to Europejska Organizacja Badań Jądrowych.
Przystąpienie do CERN było otwarte dla wszystkich krajów europejskich, jednak nie zrobiło tego żadne państwo podporządkowane Związkowi Radzieckiemu. Dwa lata później 12 z tych państw utworzyło Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych (ZIBJ), międzynarodową organizację naukową na wzór CERN. Jej dyrektorem został wybitny fizyk radziecki D.I. Błochincew, a jednym z dwóch wicedyrektorów profesor Uniwersytetu Warszawskiego Marian Danysz.
Tak się złożyło, że w obydwóch międzynarodowych instytutach wkrótce po ich utworzeniu przebywałem na rocznych pobytach. Z własnego doświadczenia wiem, jak prawdziwe jest powiedzenie „Nauka zbliża narody”.
Nieoczekiwana okazja
Pierwszym, najważniejszym zadaniem CERN była budowa swojego podstawowego narzędzia badań, akceleratora przyśpieszającego cząstki do wysokich energii, wyższych niż były osiągane dotychczas przez akceleratory już istniejące. Postanowiono zbudować tzw. synchrotron, akcelerator, który miał przyśpieszać protony do energii 25 GeV (Giga elektronowoltów), tzw. synchrotron protonów. Energia 25 GeV jest to energia uzyskiwana przez proton przeskakujący z anody do katody, gdy między nimi panuje olbrzymie napięcie 25 gigawoltów.
Od paru lat dwa mocarstwa: Stany Zjednoczone i Związek Radziecki współzawodniczyły o to, które z nich posiada akcelerator o większej energii przyśpieszanych cząstek. Po zbudowaniu swojego akceleratora to CERN posiadał największy akcelerator w Świecie. Wiedziano, że będzie on największym tylko przez rok, bo wkrótce powstanie większy akcelerator amerykański. Następnie w Związku Radzieckim będzie zbudowany akcelerator jeszcze przeszło dwa razy większy od amerykańskiego. CERN miał przed sobą tylko rok na wykorzystanie swojej bezkonkurencyjnej możliwości prowadzenia badań z pomocą protonów rozpędzonych do granic istniejących możliwości. Chciano jak najlepiej wykorzystać ten okres. Potrzeba jednak było do tego więcej fizyków, niż zatrudnieni w laboratorium.
Polscy fizycy prowadzący badania z fizyki jądrowej oraz z badań pokrewnych byli powszechnie znani i cenieni. Prof. Andrzej Sołtan był jeszcze przed wojną znany jako wybitny konstruktor akceleratorów. Cenione był badania promieniowania kosmicznego prowadzone w Krakowie pod kierunkiem prof. Mariana Mięsowicza. Szeroko znane było odkrycie przez profesorów Mariana Danysza i Jerzego Pniewskiego nowej postaci materii, którą nazwano hiperfragmentami.
Kierownictwo CERN, widząc konieczność powiększenia liczby naukowców dla analizowania materiałów z akceleratora, zwróciło się do znanych im polskich profesorów z propozycją przysyłania do CERN, jako stypendystów młodych, polskich fizyków. Dla tych ostatnich była to nieoczekiwana okazja uczestniczenia w niezmiernie ciekawych badaniach w znakomicie wyposażonym laboratorium pod kierunkiem wybitnych fizyków.
Pierwszy stypendysta z Polski przyjechał do CERN w 1957 roku. Trwała wtedy jeszcze intensywna praca przy budowie akceleratora. W tej dziedzinie przybysz z Polski zaskoczył gospodarzy poziomem swojej wiedzy i umiejętnościami. Był to przyszły profesor Politechniki Warszawskiej, Włodzimierz Zych, wówczas student w zespole prof. Sołtana.
Dobrze przygotowani
Budowa synchrotronu została zakończona pod koniec 1959 roku. Oficjalną inaugurację przeprowadził w 1960 r. laureat Nagrody Nobla, Niels Bohr. W CERN rozpoczął się bardzo pracowity rok. Wtedy przyjechało dwóch następnych stypendystów, z Krakowa i z Warszawy. Byli to obecny prof. Jerzy Bartke oraz autor tego artykułu. Rozpoczęto badania rezultatów zderzenia rozpędzonego protonu ze stojącą na jego drodze tarczą. Jakie cząstki – może jeszcze nieznane? – powstają, gdy energia protonu zamienia się w materię, tworząc nową cząstkę? Badaniom służyły różne urządzenia, w tym tzw. wodorowa komora pęcherzykowa. Jest to naczynie wypełnione ciekłym wodorem, w którym przebiegające go cząstki pozostawiają na parę sekund swój ślad. Sfotografowany dostarczał wiadomości o cząstce, która go pozostawiła. Komora musiała być ustawiona w pobliżu akceleratora w miejscu, do którego można było doprowadzić wiązkę rozpędzonych cząstek. Natomiast analizę fotografii śladów można było prowadzić w dowolnym przystosowanym do tego, nawet bardzo odległym miejscu. Zostaliśmy przyłączeni do prac zespołu analizującego fotografie zderzeń nadbiegających cząstek z protonami wodoru. W tym mieliśmy już pewne doświadczenie. Prowadziliśmy taką analizę w Polsce na filmach z komory pęcherzykowej ZIBJ przysyłanych z Dubnej do Krakowa i do Warszawy.
Wkrótce po nas przyjeżdżali do CERN kolejni stypendyści. Okazało, że oni też byli do swoich zadań dobrze przygotowani. CERN chętnie ich przyjmował. Pod względem liczebności Polacy często zajmowali wśród krajów niebędących członkami CERN drugie miejsce, zaraz po Stanach Zjednoczonych.
Zaangażowanie się w badania materiałów z komory pęcherzykowej miało jedną ważną zaletę. Kiedy wracałem do Warszawy z CERN, zostały wysłane za mną zwoje filmów z tysiącami fotografii torów cząstek zarejestrowanych w komorze pęcherzykowej. Wypożyczano je zespołowi w Warszawie dla przeprowadzenia analizy innych zderzeń, które dla CERN nie były interesujące.
Na stypendia przyjeżdżali także polscy fizycy prowadzący badania teoretyczne dotyczące własności cząstek elementarnych i ich oddziaływań. Prowadzili oni badania pod kierunkiem dyrektorów CERN, profesorów Wiktora Weisskopfa oraz Leona Van Hove. Stypendystami byli fizycy z krakowskiej szkoły fizyki teoretycznej. Obydwaj dyrektorzy bardzo cenili swoich podopiecznych.
Bez opłaty wstępnej
W 1964 roku dyrektor generalny CERN, prof. Weisskopf, przyjechał do Warszawy, gdzie został przyjęty przez pełnomocnika rządu ds. pokojowego wykorzystania energii jądrowej, Wilhelma Billiga. Prof. Weisskopf wyraził mu podziękowanie za wkład polskich stypendystów w badania prowadzone w CERN. Następnie przedstawił propozycję przyjęcia Polski do organizacji na bardzo korzystnych warunkach. Nasz kraj byłby m.in. zwolniony od wniesienia wstępnej opłaty, ponieważ zdaniem kierownictwa CERN wnieśli ją z nawiązką swoją pracą polscy stypendyści. Niestety fatalna umowa trzech mocarstw w Jałcie umożliwiła Związkowi Radzieckiemu zablokowanie wstąpienie Polski do CERN. Musieliśmy poczekać na to jeszcze 27 lat.
Tytułem skromnej rekompensaty prof. Weisskopf spowodował, że Polsce przyznany został status obserwatora w Radzie CERN. Delegatem do Rady został prof. Marian Danysz. Organizacja zobowiązała się też, że co rok przyjmie dwóch polskich fizyków na roczny status „naukowca stowarzyszonego”. Jednak może jeszcze ważniejszą była utrzymująca się przez wiele lat bardzo dobra opinia o Polsce.
Mijały lata, powstawały w CERN potężne akceleratory, podejmowano ambitne projekty badawcze. Uczestniczyli w nich polscy fizycy. Powoli badania w CERN odsłaniały najważniejszej tajemnice badanej materii. W grudniu 1988 roku jako delegat-obserwator zapytałem nowo wybranego dyrektora generalnego CERN, prof. Carla Rubbię, czy według niego Polska może być niedługo przyjęta do CERN. Odpowiedział spontanicznie: „Tak, sprawmy, aby CERN był pierwszym łamiącym umowę jałtańską” („Let us make CERN the first to break the Yalta agreement”). Stało to się w 1991 roku. Przez 27 lat od obietnicy prof. Weisskopfa CERN pamiętał, że Polska ma być zwolniona ze wstępnej opłaty.