Promienie prosto z kosmosu

- Za co otrzymał Pan Tę nagrodę?

Dr Piotr Homola z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie otrzymał nagrodę naukową im. Henryka Niewodniczańskiego za rok 2006.

- Za cykl publikacji dotyczących identyfikacji fotonów w promieniowaniu kosmicznym o skrajnie wysokich energiach. Prace te powstały przy współudziale moich kolegów z Zakładu Promieni Kosmicznych IFJ PAN (kierowanego przez prof. Henryka Wilczyńskiego) oraz współpracowników z Centrum Badawczego w Karlsruhe, z doktorem Markusem Risse na czele.
Promienie kosmiczne, czyli cząstki (mogą to być protony, cięższe jądra, być może również fotony lub neutrina) docierające do nas z kosmosu, to szeroki i ciekawy temat badawczy. Wraz z kolegami zajmuję się promieniami o niewyobrażalnie wysokich energiach, porównywalnych do energii dobrze zaserwowanej piłki tenisowej. To ponad 100 milionów razy więcej niż mają najbardziej energetyczne cząstki przyspieszane w ziemskich akceleratorach.
-**Jak często mamy do**czynienia z**takimi energiami?
- Promienie o tak wysokich energiach docierają do Ziemi niezmiernie rzadko. Na powierzchni 1 km kw. zdarza się to mniej więcej raz na sto lat. W dodatku można je obserwować jedynie pośrednio, poprzez rejestrację tzw. wielkich pęków atmosferycznych. Są to kaskady cząstek wtórnych powstających w wyniku oddziaływań promienia pierwotnego z cząstkami atmosfery. Cząstki wtórne mają energie znacznie niższe niż cząstka pierwotna. Nie musimy więc obawiać się nieoczekiwanych uderzeń piłek tenisowych, nawet raz na sto lat.
Dotychczas zarejestrowano zaledwie kilkanaście przypadków cząstek o najwyższych energiach. Jest to stanowczo zbyt mało, żeby wyciągać daleko idące wnioski naukowe, ale wystarczająco dużo, aby jednoznacznie potwierdzić fakt docierania takich cząstek do Ziemi. I to jest właśnie ciekawe: wiemy, że docierają ale bazując na obecnym stanie wiedzy, nie potrafimy dobrze wyjaśnić ani dlaczego tak się dzieje, ani skąd się w ogóle wzięły.
Bardzo możliwe więc, że znajdujemy się u progu nowego odkrycia. Być może wyjaśniając zagadkę promieni kosmicznych o skrajnie wysokich energiach, dowiemy się czegoś zupełnie nowego i zaskakującego o otaczającym nas wszechświecie. -**Jakie są na**to szanse?
-**Duże, gdyż w najbliższej przyszłości powinniśmy dysponować znacznie większą liczbą danych. Wraz z kolegami z IFJ PAN uczestniczymy w międzynarodowej współpracy (około 400 naukowców z 17 krajów), dzięki której w Argentynie powstaje Obserwatorium Pierre Auger - gigantyczny detektor promieni kosmicznych mający zająć powierzchnię ok. 3 tys. km kw., to jest 30-krotnie większą niż największy z detektorów działających do tej pory.
-**Jak promienie kosmiczne, o**których rozmawiamy, mają się do**teorii Wielkiego Wybuchu?
- Niektóre teorie przewidują, że źródłami obserwowanych na Ziemi promieni kosmicznych o skrajnie wysokich energiach mogą być supermasywne cząstki, powstałe tuż po Wielkim Wybuchu lub w wyniku znikania lub rozpadu pewnych struktur powstałych na bardzo wczesnym etapie formowania wszechświata.
Cząstki te mogłyby podlegać kolejnym rozpadom, w wyniku których powinny powstawać przede wszystkim fotony o bardzo wysokich energiach, również takich, które obserwujemy na Ziemi, i z których wyjaśnieniem jest taki problem. Teorie o których mowa często nazywane są egzotycznymi, jako że mówią o zjawiskach hipotetycznych, z którymi nikt jeszcze nie miał do czynienia.
Ze względu na gigantyczne energie o sprawdzeniu teorii egzotycznych w ziemskich laboratoriach nie można nawet marzyć. Jedyną możliwość ich sprawdzenia daje natomiast badanie promieniowania kosmicznego o najwyższych energiach. Być może doprowadziłoby to do nowych, przełomowych odkryć w fizyce, odkryć dotyczących przede wszystkim historii i budowy Wszechświata. -**Jest Pan fizykiem, ale nieobce -**jak wiem -**są Panu problemy społeczne.Kiedyś trafił Pan do**Centrum Młodzieży "U**Siemachy", jak to się stało?
- Cztery lata temu, podczas papieskiej mszy świętej na Błoniach, przedstawiciele Siemachy opowiadali o swojej działalności, a ponieważ już wcześniej myślałem o pracy wolontaryjnej, napisałem do nich e-maila i dostałem przydział w ośrodku na Długiej. Robiłem to, do czego jestem przygotowany i co lubię - pomagałem wychowankom ośrodka w odrabianiu lekcji, przede wszystkim z fizyki i matematyki. Paru osobom pomagałem też w przygotowaniach do matury, zdali na piątki i czwórki. U Siemachy byłem przez dwa lata, aż do obrony pracy doktorskiej. Wspominam ten okres bardzo miło, nie tylko ze względu na przyjazną atmosferę, ale również dzięki bardzo sympatycznej pani dyrektor Irenie Kruczek, osobie z prawdziwym powołaniem i pasją do pracy z młodzieżą. -**Lubi Pan ping-ponga, narty, wycieczki, wspinaczkę, czy to tylko potrzeba ruchu?
- Tenis stołowy to moja prawdziwa pasja, gram wyczynowo, chociaż bez większych sukcesów, już chyba od 20 lat. Jestem również instruktorem. Jest to sport bardzo wymagający technicznie, więc dużą radość sprawia kontrola nad piłeczką, są czasem takie momenty, że wychodzi dosłownie każde zagranie, to jest naprawdę przyjemne. Lubię też samą rywalizację, ten specyficzny dreszczyk emocji, gdy sukces w meczu, a czasem nawet w całosezonowym cyklu rozgrywek zależy od jednego zagrania, które trzeba wykonać z milimetrową precyzją i to w ułamku sekundy. A kiedy tego milimetra zabraknie i trzeba pogodzić się z porażką, to też jest cenne doświadczenie - hartuje i uczy życia. No i, oczywiście, zdrowo jest się trochę poruszać od czasu do czasu.
A co do gór... Uwielbiam góry i to chyba też od zawsze. Wiele radości mam również z nart. Okazuje się, że naukowe obowiązki można, przynajmniej czasami, pogodzić nie tylko ze wspinaczką ale również z przyjemnościami białego szaleństwa. Jedna z konferencji, w których uczestniczyłem została zorganizowana w alpejskim kurorcie Les Arcs, znanym m.in. z zawodów Pucharu Świata. Sesje naukowe odbywały się wczesnym rankiem i późnymi popołudniami (po zmroku), a w kilkugodzinnej przerwie pomiędzy nimi można było do woli relaksować się na nartach, ewentualnie na desce snowboardowej. Co więcej, uczestnicy konferencji byli intensywnie zachęcani przez organizatorów do spędzania przerwy w ten sposób, oferowano specjalne zniżki na karnety i kursy dla początkujących. Niewątpliwie był to dobry sposób na promocję kurortu.
- Jaki jest Pana**stan rodzinny: żona, dzieci czy na**razie dziewczyna**-**narzeczona?**
- Stan rodzinny? - sztuk 1. Poszukiwana sympatyczna dziewczyna zainteresowana astrofizykiem nieźle odbijającym piłeczki. Rozmawiała:
MAŁGORZATA NOWINA KONOPKA