To idealny scenariusz zagłady. Grzmoty i błyskawice trzaskają wysoko nad bunkrem wypełnionym skulonymi naukowcami, którzy, trzymając dłonie na dużym czerwonym przycisku, przygotowują się do skierowania pędzących cząstek ku sobie, tworząc eksplozję tak ogromną, że zastępuje całą Ziemię wypaloną dziurą w czasoprzestrzeni. Albo czarną dziurą. Albo rojem zmutowanych cząstek składających się z różnie ułożonych kwarków. Do wyboru do koloru.

Obawy dotyczące akceleratorów cząstek są obecne od zawsze, co jest zrozumiałe, biorąc pod uwagę jakie skutki można sobie wyobrazić (koniec z Ziemią, Układem Słonecznym czy Wszechświatem), gdyby coś poszło nie tak. Na szczęście, zdecydowana większość społeczności naukowej dawno temu stwierdziła, że te obawy są bezpodstawne.

Akceleratory cząstek o szerokości zaledwie kilku centymetrów zostały po raz pierwszy opracowane pod koniec lat dwudziestych XX wieku przez fizyków zarówno w Niemczech, jak i w Ameryce. Umożliwiło to pojawienia się obecnych obiektów o rozpiętości kilometrów i pozwalających na rozpędzanie cząstek do ogromnych prędkości [1]. Niektóre współczesne akceleratory [2] zawierają proste lub okrągłe wiązki cząstek używane do strzelania promieniami rentgenowskimi do obiektów, które chcemy badać, takich jak kryształy, wirusy lub nowe materiały [3], podczas gdy inne są zderzaczami zaprojektowanymi do wystrzeliwania cząstek w siebie nawzajem [4, 5]. Te obiekty pomagają nam odkrywać tajemnice materii i wszechświata, a także umożliwiają postęp technologiczny, który można zastosować w tak różnorodnych dziedzinach, jak medycyna i bezpieczeństwo transportu [6]. To właśnie te wysokoenergetyczne zderzacze zwykle budzą niepokój w prasie i opinii publicznej.

Kiedy Europejska Organizacja Badań Jądrowych, znana również jako CERN [7], włączyła gigantyczny i potężny Wielki Zderzacz Hadronów w 2008 r., spekulowano, czy ludzkość ma jeszcze przed sobą przyszłość. Dyskusje te mają tendencję do powracania co jakiś czas [8], często gdy ogłaszane są nowe osiągnięcia w technologii akceleratorów. Wybitny kosmolog Martin Rees spekulował w wywiadzie dla gazety w 2018 roku, że zderzacze mogą tworzyć czarne dziury, zmieniać układ cząstek subatomowych (zmieniając materię na Ziemi), a nawet zaburzać równowagę czasoprzestrzeni [9]. Jego komentarze, choć nie nowe, podsycały ciągłe obawy opinii publicznej dotyczące używania tak potężnych maszyn do tworzenia warunków niespotykanych na Ziemi.

Zacznijmy od czarnych dziur. Nasza pozycja jest dość komfortowa, ponieważ rozmiar czarnej dziury, malutkiego punktu w przestrzeni powstałego w wyniku grawitacyjnego zapadnięcia się masywnego obiektu, jest proporcjonalny do tego, ile materii zostało skompresowane, aby to zrobić. Oznacza to, że gdyby czarna dziura powstała w akceleratorze (co jest mało prawdopodobne, ponieważ użyte masy są o wiele za małe), byłaby ona malutka, a do tego by się kurczyła, prowadząc do jej rozpadu, zanim zdążyłaby uderzyć w ściany akceleratora [10, 11]. Oznacza to, że czarna dziura mogąca powstać w akceleratorze nie byłaby w stanie wyrządzić żadnych szkód [12].

Następnie mamy dziwadełka. Są to hipotetyczne bryły materii (jeszcze nie zaobserwowane ani nie zmierzone), które zawierają inny układ cząstek subatomowych niż zwykła materia (materia dziwna). Teoretycznie jest możliwe, że w akceleratorze cząstek mogłoby powstać dziwadełko, które po uformowaniu rosłoby się w niekontrolowany sposób, pochłaniając wszystko wokół siebie, a w końcu pochłaniając Ziemię [13]. Jednakże, podczas testów w obiektach w Ameryce i CERN nie wykryto żadnych dziwadełek, a ich powstanie uznano za skrajnie nieprawdopodobne [14, 15], choćby dlatego, że materia dziwna preferuje zimne warunki, a akceleratory działają w ekstremalnie wysokich temperaturach [16, 17].

Na koniec mamy pytanie o stabilność czasoprzestrzeni. Zakłada się, że w tej chwili wszechświat nie jest tak stabilny, jak mógłby być. To oznacza, że jeden mocny wybuch energii, taki jak ogromna ilość energii uwolnionej przez zderzanie cząstek o siebie, mógłby zmieniać stan w jakim się znajdujemy, na taki w którym nie mogliśmy istnieć [15]. Owszem, brzmi to źle, ale argumentem przemawiającym za bezpieczeństwem akceleratora jest fakt, że przez cały czas w przestrzeni kosmicznej, w naszej własnej atmosferze, zachodzą miliardy zderzeń [13]. Cząsteczki o wysokiej energii, znane jako promienie kosmiczne, przez cały czas przelatują przez wszechświat, docierając do naszego Układu Słonecznego i zderzając się z wszelkiego rodzaju materią z prędkościami, które mogą znacznie przekraczać prędkości wytwarzane przez jakikolwiek akcelerator znajdujący się na Ziemi. Fakt, że nasz zakątek wszechświata nie jest obecnie usiany małymi czarnymi dziurami, dziwadełkami i problemami ze stabilnością, jest więc dla nas obiecujący.

Podsumowując, stosowanie akceleratorów cząstek jest szeroko rozpowszechnione na całym świecie i stanowi bardzo niewielkie zagrożenie dla życia na Ziemi. Akceleratory nie tylko poszerzają naszą wiedzę o wszechświecie, ale są również wykorzystywane do wszelakich badań, od nowych materiałów i wirusów po starożytne znaleziska archeologiczne. W 2020 r. grupa europejskich placówek, w tym akceleratory, wygrała przetarg Komisji Europejskiej na identyfikację cząsteczek przeciwko COVID-19 i opracowanie skutecznego narzędzia do zwalczania przyszłych epidemii wirusów [18]. Postęp zapewniany przez akceleratory cząstek przynosi ogromne korzyści społeczeństwu oraz daje nowe spojrzenie na otaczający nas świat.