Большой адронный коллайдер уже запущен. Правда, пока в этом гигантском ускорителе заряженных частиц не было их столкновений. Этот, самый интересный, этап эксперимента начнется со дня на день.
Отношение к этому рискованному эксперименту неоднозначно. Кто-то видит в нем возможность очередной научно-технической и мировоззренческой революции, кто-то — опасность физического уничтожения человечества.
Что же на самом деле происходит на границе Швейцарии и Франции, в 27-километровом кольце, называемом “Большой адронный коллайдер”? Насколько эксперимент, проводимый в БАКе, опасен?
На эти вопросы в пресс-центре “Главреда” ответили: заведующий отделом физики высоких плотностей энергии Института теоретической физики им.Боголюбова НАН Украины Геннадий Зиновьев и директор Главной астрономической обсерватории НАН Украины Ярослав Яцкив.
БАК: большое подземное кольцо на границе Франции и Швейцарии Большой адронный коллайдер (БАК) — самый большой в мире ускоритель заряженных частиц, представляющий собой 27-километровое кольцо, расположенное под землей, на глубине 50-175 метров на границе Франции и Швейцарии.
Строительство экспериментальной установки началось в 2001 году на месте уже существующего тоннеля, где ранее находился другой коллайдер, тоже Большой — электрон-позитронный.
11 августа 2008 года на коллайдере был проведен первый эксперимент — пучок заряженных частиц прошел 3 километра кольца БАКа. Через две недели была протестирована инжекция протонов в ускорительное кольцо коллайдера. 10 сентября того же года пучок заряженных частиц впервые прошел полный круг БАКа в обоих направлениях. Но уже через неделю на установке случилась авария: мощная электрическая дуга пробила изоляцию системы охлаждения. В результате произошел выброс 6 тонн жидкого гелия в туннель. Геннадий Зиновьев уточнил: изначальной причиной аварии стала “некачественная сварка” из-за “обыкновенной человеческой халатности”.
Несмотря на неудачу, 21 октября 2008 года БАК был официально открыт.
На сегодняшний день коллайдер снова приведен в действие. По его кольцам прогоняют пучки заряженных частиц — со скоростью, близкой к скорости света — почти 300 тысяч километров в секунду. Пока без столкновений. Эта часть эксперимента начнется со дня на день. Точную дату организаторы не называют, дабы избежать излишнего ажиотажа вокруг темы очередного “конца света”, на этот раз — рукотворного.
Зачем был построен БАК? Чтобы вывести науку из тупика
Большой адронный коллайдер призван “сделать открытия в фундаментальной физике, которые станут решающими для нового шага в нашем познании Вселенной и микромира”, — рассказал Геннадий Зиновьев.
Цель БАКа — “объединить макромир и микромир”, — добавил Ярослав Яцкив.
На сегодняшний день наука располагает несколькими теориями, объясняющими те или иные физические процессы. Это Общая теория относительности Эйнштейна, квантовая теория поля; так называемая Стандартная модель, описывающая три из четырех фундаментальных взаимодействия. Эксперименты, проводимые в БАКе, должны подтвердить или опровергнуть часть (или все) эти теории и поставить перед наукой новые задачи.
“То, что мы сегодня наблюдаем во Вселенной, составляет всего 4% того, что действительно есть в ней. 12% — это так называемая “скрытая масса” — мы наблюдаем ее гравитационное воздействие на другие объекты Вселенной, мы знаем, где она находится, где она концентрируется в других галактиках, как она ведет себя с точки зрения механики, но мы не знаем, что она из себя представляет”, — сказал Ярослав Яцкив.
Наша четырехмерная Вселенная (три пространственных координаты и время) — “есть лишь небольшим вкраплением в 11-мерную Вселенную, которую сейчас рассматривают космологи”.
Еще одна, опосредованная, цель экспериментов на коллайдере — подтвердить теорию Большого Взрыва. “То, что существовало в первые миллиардные доли секунды после Большого Взрыва — это то, что может быть получено на коллайдере”, — рассказал Геннадий Зиновьев.
Астроном Ярослав Яцкив добавил, что на сегодняшний день уже существуют “десятки аргументов” в пользу теории Большого Взрыва. Это, в частности, реликтовое излучение, которое наблюдается в космосе. “Мы, астрономы, шаг за шагом продвигаемся все дальше к начальному состоянию, которое было 14 миллиардов лет тому назад, но мы пока не можем заглянуть в доли секунды и часы после Большого Взрыва”, — сказал он.
От экспериментов в БАКе ученые ожидают “рождения нового агрегатного состояния материи” и ответа на вопрос о природе времени.
Украинские “гости” работали над самым сложным компонентом БАКа
В проекте по созданию Большого адронного коллайдера принимал участие весь мир, — рассказал Геннадий Зиновьев. Общая сумма, потраченная на осуществление проекта, составила более 20 миллиардов долларов.
Не обошлось и без Украины. К сожалению, “Украина не является официальным членом ЦЕРНа, мы лишь гости”, — признал Ярослав Яцкив. По его словам, украинская сторона участвовала в проекте не материально, а интеллектуально — несколько украинских ученых были приглашены для участия в работе.
Как рассказал Геннадий Зиновьев, украинские специалисты не принимали участия в строительстве самого коллайдера. Им была отведена более ответственная роль: участвовать в создании детекторов — устройств, которые должны зафиксировать результаты эксперимента. “Детекторы — сверхсложная штука, еще более сложная, чем сам коллайдер”, — объяснил ученый.
Внутри коллайдера заряженные частицы “просто быстро бегают”, но не сталкиваются — “если они столкнутся в коллайдере, они выведут его из строя”, — объяснил Геннадий Зиновьев. Для столкновений существуют специальные “шахты”, где находятся те самые детекторы — “вершина того, что может сделать человечество в технологическом смысле”.
Наибольшая опасность коллайдера — человеческий фактор
Явной опасности Большой адронный коллайдер не представляет, — заверил Геннадий Зиновьев. “Мы на Земле наблюдаем и космические лучи, и гамма-излучение, которое является значительно более энергетическим, чем получаемое в БАКе”, — добавил Ярослав Яцкив.
“Всё очень серьезно просчитано, защита колоссальная”, — заявил Геннадий Зиновьев. “Запас прочности там очень большой”, — сказал он.
Наибольшую угрозу для безопасности ученый видит не в машинах, а в людях. Геннадий Зиновьев напомнил, что все проблемы коллайдера были связаны именно с халатностью или небрежностью персонала БАКа. “Человеческий фактор устранить невозможно”, — сказал он.
Отвечая на вопрос о том, стоит ли рисковать ради теоретического решения некоей теоретической задачи, ученые привели пример освоения атомной энергии. Несмотря на то, что все человечество помнит о Хиросиме, Нагасаки, Чернобыле, “но по большому счету мы имеем намного больше пользы от освоения атомной энергии”, — сказал Геннадий Зиновьев.
“Прогресс человечества остановить невозможно”, — заявил Ярослав Яцкив.
Татьяна ГАЙЖЕВСКАЯ