В ожидании очередного часа «Х» - новой даты запуска «великого и ужасного» коллайдера - мы пообщались с людьми, которые приложили руку к его созданию и знают БАК изнутри…
Наши люди в БАКе
В конце ноября мир вновь затаит дыхание: в Швейцарии сделают очередную попытку запуска Большого адронного коллайдера. БАК нужен ученым, чтобы найти загадочные частицы (бозоны Хиггса, предположительно «ответственные» за наличие массы у остальных частиц) и поближе подобраться к основам мироздания.
Любопытно, что на одном из четырех детекторов БАК (проект CMS) стоят пластины, изготовленные Харьковским институтом монокристаллов. Именно эти пластины помогут «увидеть» и зафиксировать новые открытия.
- Чтобы определить процессы, на пути потоков частиц в коллайдере ставятся различные материалы, - объясняет академик НАН Украины, директор Института сцинтилляционных материалов НТК «Институт монокристаллов» Борис Гринев. - Ведь частица невидима, а ее надо как-то увидеть. Наши материалы при взаимодействии с частицами начинают светиться, появляется сигнал. Можно сказать, что мы создаем «глаза» эксперимента...
А вот другие украинские ученые - из Национального научного центра «Харьковский физико-технический институт» (ННЦ ХФТИ) - готовятся принимать для анализа данные с коллайдера. В начале декабря они отправятся в CERN (Европейский центр ядерных исследований, находится вблизи Женевы, Швейцария) - здесь у группы украинских физиков запланированы дежурства на ускорителе. Пока же они «тренируются» на родине.
|
Женева - Пятихатки - транзит
Поселок Пятихатки под Харьковом - территория физико-технического института. За обычной железной дверью - большая комната. Здесь на полках стоят несколько десятков компьютеров. Под шум кондиционеров круглые сутки машины принимают информацию из CERN - этот вычислительный комплекс связан с Большим адронным коллайдером.
- Это часть всемирного вычислительного комплекса LHC Grid, - проводит экскурсию для корреспондента «КП» начальник лаборатории взаимодействия частиц высоких энергий ННЦ ХФТИ Леонид Левчук, представитель Украины в проекте CMS на БАК. - Ускоритель еще не работает, но данные уже приходят и хранятся на дисковых серверах…
Таких вычислительных комплексов по миру разбросано около трехсот. Сейчас на компьютеры поступают данные, теоретически смоделированные учеными, но как только коллайдер будет запущен, появится реальная информация.
- Поток экспериментальной информации, который ожидается с коллайдера, колоссален, - продолжает Леонид Левчук. - В секунду на коллайдере будет происходить порядка миллиарда соударений. И лишь ничтожная доля этих событий несет информацию о новой физике. Иголка в стоге сена - ерунда по сравнению с шансами найти суперчастицы или бозон Хиггса, ради поиска которых и построен коллайдер…
|
Апокалипсис: мифы или правда?
С запуском ускорителя БАК связаны два возможных варианта развития ситуации на Земле:
1. Его работа может привести к образованию черных дыр, в которых и исчезнет наша планета.
2. Энергия ускорителя может выйти из-под контроля и отправить наш «шарик» со всеми ее обитателями в тартарары.
Оба предположения харьковские физики называют «детским лепетом». Ожидать очередной «хиросимы» от испытаний на БАК - только портить себе здоровье. Уже несколько десятков лет ученые используют коллайдеры для экспериментов (самая мощная после БАК установка находится в 70 км от Чикаго и работает не первый год), и ничего страшного не случилось.
- Есть экзотические теоретические модели, утверждающие, что БАК может рождать черные дыры. Если даже они справедливы, эта «черная микродыра» распадется раньше, чем успеет что-либо поглотить. До Земли из космоса долетают частицы умопомрачительных энергий, но за миллионы лет ничего ведь не произошло, - успокаивает Леонид Левчук.
Преподаватель квантовой оптики, доцент ХНУ им. В. Каразина Николай Макаровский убежден: чтобы эксперимент привел к невероятным разрушениям, Большому адронному коллайдеру явно не хватает мощности.
- Там не хватает 16 порядков, то есть единицы и 16 нулей, - поясняет Николай Александрович. - Как это число называется, я не знаю… Вот если бы ускоритель был во столько раз мощнее, тогда, может быть, мы бы постучались в ворота мироздания…
Академик Борис Гринев бывает в Европейском Центре ядерных исследований несколько раз в год. Считает, что все разговоры о конце света - обычный пиар-ход: чтобы получать средства на эксперименты, нужно поддерживать интерес к коллайдеру.
- Этому помог и фильм «Ангелы и демоны» по Дэну Брауну. В его начале из лаборатории в CERN крадут капсулу с антиматерией. Сейчас там тоже снимается фильм. И это правильная позиция руководства - привлекут внимание, а за ним и деньги в разработки, - уверен Борис Викторович.
|
В ТЕМУ
Есть ли смысл в коллайдере?
О практическом смысле экспериментов на коллайдере ученые говорят достаточно туманно. В том, что польза будет, не сомневаются, но в перспективе - может, лет через сто.
- С точки зрения обывателя никаких неожиданных результатов запуска ускорителя не будет. Не появится черная дыра, не расколется пополам Европа, не прольется дождь из долларов и так далее, - с солидной долей иронии отмечает Николай Макаровский. - Если получится прощупать бозон Хиггса, до реальных технологий будет еще очень далеко. Нужны сумасшедшие затраты, чтобы эти бозоны (частицы) проидентифицировать и пронаблюдать. Это только первый шаг.
По одной из гипотез, открытие загадочной частицы позволит продвинуться в постижении антигравитации. Если это случится, нас ожидает невероятная научно-техническая революция. Возможно, мы получим антигравитационные летательные аппараты. Они не будут подвержены силе трения и смогут осуществить извечную мечту человека - преодолевать огромные расстояния за небольшие промежутки времени. Но это пока что из области фантастики, признают наши эксперты.
- Такой аппарат сегодня невозможно сделать, потому что неизвестно, как получить антигравитацию, - рассказывает Николай Макаровский. - Приблизительный аналог - скоростные поезда в Японии: они без колес парят в магнитном поле. Такой поезд развивает скорость до 600 км в час, никакие колеса не выдержат такое трение.
СПРАВКА «КП»
Большой адронный коллайдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) - уникальный по мощности экспериментальный комплекс, на котором элементарные частицы можно разогнать и раздробить до мельчайших осколков, заглянув в их самые глубины.
Разогнать пучки заряженных частиц в разных направлениях, а потом организовать их столкновение под очень острым углом и посмотреть, что из этого получится, - вот что собираются сделать на БАК.
|
Ученые утверждают, что для фундаментальной науки эти открытия позволят сделать настоящий прорыв - понять, как создана наша Вселенная.
Идея создания БАК появилась в середине 80-х. Ускоритель пучков заряженных частиц вмонтирован в кольцевом тоннеле длиной 27 км на окраине Женевы. Эту супермашину почти 20 лет создавали ученые из четырех десятков стран. В грандиозный проект вложено 10 миллиардов долларов. Отметились в создании БАК и украинцы. 19 сентября прошлого года коллайдер был запущен, но из-за механических повреждений до экспериментов дело так и не дошло. БАК - разработка CERN.
CERN (от фр. Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) - Европейский Центр ядерных исследований, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, работающая с 1954 года. Находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи Женевы. Комплекс зданий включает в себя рабочие кабинеты, лаборатории, производственные помещения, склады, залы для конференций, жилые помещения, столовые. В CERN постоянно работают около 2500 человек, еще около 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных экспериментах Центра и работают там временно.
Бозон Хиггса - гипотетическая элементарная частица, квант поля Хиггса, отвечающий за массу элементарных частиц (постулирован Питером Хиггсом в 1960 году). Его еще называют «частицей Бога».
|
Одна из задач БАК - обнаружение двух гипотетических частиц: бозона Хиггса и нейтралино (его считают главным кандидатом на природу «темной материи» Вселенной).
Открытие бозона полностью перевернет представления о строении мира и поможет раскрыть тайну гравитации.