Jagten på den usynlige partikel

Det er ikke helt uden sommerfugle i maven, man træder indenfor hos forskningscentret CERN ved den schweizisk-franske grænse. Her forskes der i selve universets oprindelse - og som en sidegevinst udvikles ny it-teknologi, som World Wide Web, der blev opfundet i Geneve i begyndelsen af 90'erne.

I september gik startskuddet til den nye Large Hadron Collider (LHC), som er verdens største og kraftigste partikel-accellerator. Det underjordiske anlæg strækker sig over en længde på 27 kilometer og går ned under grænsen mellem Schweiz og Frankrig. Magnetterne i ringen er kølet ned til -271 grader celsius - koldere end i verdensrummet.

Inde i accelleratoren skydes to partikel-stråler afsted i hver sin retning, styret af et kraftigt magnetfelt. For hver omgang i tunnellen, der ligger 100 meter under jorden, bliver strålerne lidt hurtigerne, indtil de nærmer sig lysets hastighed. Den samme stråle kan cirkulere i op til 10 timer og vil i denne tid tilbagelægge en distance, som svarer til afstanden til Neptun og tilbage igen.

Faktisk kan partikel-strålen klare ikke færre i 11.245 omgange i den 27 kilometer lange tunnel i sekundet, når den har nået sin maksimale fart på 99,99 pct. af lysets hastighed, der - ihvertfald ifølge Einstein - er den øvre grænse for, hvor hurtigt noget kan bevæge sig.

Og formålet med hele herligheden er at smadre de to partikel-stråler sammen under forhold, der minder om Big Bang. Kollissionen skaber temperaturer, der er mere end 100.000 gange varmere end Solens kerne.

Hvis to partikler rammer hinanden - her skal man forestille sig to nåle, der er affyret mod hinanden fra 10 kilometers afstand - vil forskerne måske få et glimt af noget nyt. Som den hypotetiske Higgs-partikel, der kan give svar på nogle af de sidste spørgsmål om universets skabelse.

LHC er verdens største videnskabelige instrument og man kunne blive ved med at nævne den ene rekord efter den anden - den største fryser, det tommeste vakuum i solsystemet, de største detektorer - men den gigantiske maskine er fuldkommen nytteløs uden en computer, der kan analysere den uendelige strøm af rådata fra kollisionerne.

Faktisk er der tale om hele 100 gigabyte data i sekundet, når partikel-accelleratoren kører for fuld kraft. På en normal pc ville harddisken være fuld i løbet af par sekunder. Det er anslået at LHC vil producere mellem 12 og 14 petabyte data om året - det svarer til indholdet fra mere end 20 millioner cd'ere.

Eller, hvis man regner på en anden måde, er det næsten en tiendedel af den samlede mængde information, som menneskeheden formår at frembringe på et enkelt år.

CERN råder ikke selv over den nødvendige datakraft til at behandle denne syndflod af data. Derfor bliver datastrømmen fordelt videre ud til datacentre spredt over et stort antal lande, herunder også Danmark. Det nye LHC Computing Grid, som er udviklet med støtte fra EU, skal gøre det muligt at trække på supercomputere i hele verden for at behandle de data, som bliver produceret gennem eksperimenterne.

Der er tale om en af de største it-udfordringer nogensinde - i den endeløse ursuppe af data fra milliarder af kollisioner findes måske ét eller to interessante spor af den spøgelsesagtige partikel, som forskerne er på jagt efter. Her kan man tale om et lede efter en nål i en meget, meget stor høstak.

LHC Computing Grid er en slags virtuel supercomputer fordelt over 140 institutioner i 33 lande, som samlet råder over 100.000 processorer. I første omgang passerer datastrømmen gennem CERN's eget datacenter, hvorefter den fordeles videre til en række regionale centre, såkaldte Tier-1-sites. Og herfra fordeles datastrømmen videre til de 140 Tier-2-sites, hvor forskere så kan hente og analysere data på deres egen computer.

De nordiske lande er gået sammen om at bygge et Tier-1-center, Nordic Datagrid Facility, som fordeler data videre fra et knudepunkt i Ørestaden. Dermed er det bestemt ikke usandsynligt, at den mystiske Higgs-partikel første gang vil vise sig på en dansk computer.

Og grid-teknologien har potentialet til at skabe en revolution i samme klasse som den, der førte til nutidens internet. For grid er meget simpelt fortalt computerkraft fra stikdåsen. Forestillingen er, at man en dag kan få adgang til regnekraft på samme måde, som man i dag betaler for strøm og varme.

Helt så langt er man ikke endnu, men der tales i stigende grad om »cloud computing« - og internet-selskaber som Google arbejder på at flytte alle vores programmer ud på nettet.

Et grid er typisk et netværk af distribuerede computere med forskellige ejere, der kobles sammen så brugere kan få delt adgang til deres samlede regnekraft - én bruger kunne f.eks. hypotetisk starte et regnejob der kører på alle computerne i en time - mens en cloud normalt er en gruppe af computere med samme ejer, hvor brugerne så kan låne eller leje adgang til en del af ressourcerne.

I begge tilfælde er det grundlæggende formål det samme - nemlig at nedbryde grænsen mellem lokale og fjerne computer-ressourcer.

En udfordring, der er meget større end World Wide Web, hvor der kun er tale om at dele adgang til simple web-dokumenter. Grid-teknologi betyder at brugere på den anden side af kloden kan få adgang til din computers processorkraft og lagerplads - og det rejser en række spørgsmål, herunder hvordan man kan garantere sikkerheden.

Men hvis forskerne hos CERN kan genskabe forholdene som de var kort efter Big Bang - og måske ligefrem skabe små sorte huller, som nogle frygter vil opsluge Jorden - så kan de formentlig også løse problemerne med at skabe en global virtuel supercomputer.

Efter en helium-lækage i kølesystemet er partikel-accelleratoren i øjeblikket under reparation, og forskerne forventer at de første kollisioner i det underjordiske anlæg først vil finde sted til foråret. Hele anlægget på CERN lukkes normalt ned fra midten af november til marts for at spare strøm i vintertiden. Det årlige strømforbrug for hele anlægget anslås til 1000 gigawatt, hvilket er en tiendedel af det samlede strømforbrug i hele Geneve-regionen.