Все журналы
главная
журналы
анонсы
статьи
новости
персоны
о проекте
ссылки


Для того, чтобы не пропустить изменения на нашем сайте и быть в курсе новых возможностей, подпишитесь на рассылку новостей, указав свой e-mail.

Рассылки Subscribe.Ru
Новости проекта "Все журналы"


Каталог журналов
В наш каталог принимаются все журналы, которые можно купить в Москве. (регистрировать журнал)


Спонсоры страницы:



Статьи из журналов > Досуг и развлечения > На БАКе пока все спокойно. Черных дыр нет


На БАКе пока все спокойно. Черных дыр нет


Автор: Владимир Рогачев
Источник: "Эхо планеты" - №36 (2008)

Свершилось! 10 сентября 2008 года пучок протонов впервые пролетел по 27-километровому кольцевому подземному туннелю Большого адронного коллайдера (БАК), или Большого ускорителя адронов на встречных пучках ЦЕРНа. Этого дня более 10 лет ждали тысячи специалистов в области физики высоких энергий и физики элементарных частиц во многих странах планеты.

И они дождались "праздника на своей улице" -- огромный научный инструмент, считающийся самым сложным из всех, когда-либо созданных человеком, наконец "задышал" и заработал как единый организм.


С этой установкой, создававшейся усилиями специалистов десятков стран, связывают огромные надежды. По мнению ученых, БАК позволит сделать громадный шаг в познании тайн мироздания, понять в деталях, какие процессы происходили на самой ранней стадии эволюции Вселенной. На нем, в частности, будет вестись поиск бозона Хиггса -- одной из частиц, которая является фундаментом современного представления о микромире. Эта частица ответственна за появление массы у других частиц, в том числе и у человека. Потребуется примерно 2--3 года работы коллайдера, чтобы набрать достаточный статистический материал и надежно установить, существует ли бозон Хиггса, какой именно он, и прояснить этот вопрос.


Попытаются ученые получить и кварк-глюонную плазму -- состояние вещества, просуществовавшего какие-то доли секунды спустя немыслимо короткий миг после Большого взрыва, давшего начало нашей Вселенной. Не исключается возможность обнаружения и частиц загадочной темной материи, наличие которой во Вселенной проявляется только гравитационным образом и которая никак иначе не взаимодействует с обычной материей. Экспериментаторы надеются найти объяснение и доминирования в нашей Вселенной вещества над антивеществом, хотя, казалось бы, изначально они должны были бы находиться в равновесии. По словам ряда ученых, нас вообще ожидает открытие "новой физики", которая начинает проявлять себя только на уровне сверхвысоких энергий. Решение этих задач возлагается на 4 датчика -- ATLAS, CMS, ALICE и LHCb, расположенных на кольце ускорителя в точках, где будут сталкиваться пучки протонов. (Подробно о БАКе и ожиданиях ученых, с ним связанных, "ЭП" рассказал в №34, 2008).


За скромным названием "датчики" на самом деле скрываются сложнейшие устройства, которые весят многие и многие тысячи тонн, имеют высоту далеко не один этаж и буквально нашпигованы сложнейшей электроникой. В принципе они универсальны и способны решить любую из стоящих перед ускорителем задач, но, тем не менее, по словам физиков, ATLAS и CMS оптимизированы под поиск бозона Хиггса и "новой физики", ALICE -- под поиск кварк-глюонной плазмы при столкновении ионов свинца, LHCb -- под исследования физики b-кварков.


Первого "вздоха" ускорителя многие ждали с надеждой и нетерпением. Но были и те, кто опасался, что ускоритель станет причиной глобальной катастрофы, а то и гибели человечества и всей планеты. Вообще-то в чем-то здесь виноваты и сами ученые, прогнозировавшие, что при тех энергиях, на которых будут сталкиваться на БАКе заряженные частицы, возможно возникновение черных микродыр и кротовых нор, связывающих отдаленные районы Вселенной.


Но БАК заработал, опасения не оправдались. Хотя изначально было понятно, что случиться ничего не может, поскольку пучок протонов обладал слишком низкой энергией. На расчетный уровень -- 7 ТэВ -- пучок будет выведен только к концу года. Да и пучков к этому моменту станет два: один, летящий почти со скоростью света по часовой стрелке, и второй -- против, что позволит достичь при столкновении протонов энергии в 14 ТэВ. Но до этого предстоит пройти достаточно долгий и трудный путь проверок, проверок и еще раз проверок всех элементов самого ускорителя его детекторов.


В принципе все выше сказанное является общими рассуждениями и при желании легко может быть найдено на страницах научно-популярных журналов и в Интернете. Куда интереснее, с моей точки зрения, узнать мнение ученых, непосредственно связанных с данной областью исследований.


Международного проекта уровня заработавшего в ЦЕРНЕ Большого адронного коллайдера в мире еще не было. Такую оценку высказал мне вице-президент РАН академик Геннадий Месяц, за плечами которого и создание новых институтов, и создание различных сложнейших и масштабнейших экспериментальных установок. "Были гигантские проекты, например, атомные, но все они локальные, эксклюзивные -- американские, русские, английские, напомнил он. -- Создание такой уникальной машины при участии многих десятков стран, когда только от России работало 700 ученых, -- это, конечно, гигантское событие. И безусловно -- большой шаг вперед в науке. То, что можно кооперироваться во имя достижения выдающихся целей, привлекать к такой работе самых выдающихся людей -- это, конечно, очень важно". По оценке его коллеги академика Валерия Рубакова, "запуском БАКа открывается новая страница в физике высоких энергий и физике элементарных частиц".


Правда, возможные результаты экспериментов на БАКе ученые оценили по-разному. "Найдут ли на БАКе бозон Хиггса или не найдут, еще не понятно, -- сказал Месяц. -- Может быть, для того, чтобы найти этот бозон, нужны более высокие энергии, но исключительно важно то, что безусловно будут получены новые фантастически выдающиеся результаты", -- не сомневается ученый.


С точки же зрения Валерия Рубакова, "поиск бозона Хиггса -- не самое интересное. Эта вещь более или менее в кармане. Наибольший интерес будут представлять результаты, полученные на установленных на коллайдере детекторах ATLAS и CMS. Ради них все и делалось, -- подчеркнул он. -- Все остальное, конечно, интересно, но как бы дополнительно, а ради новой физики сверхвысоких энергий, которая будет регистрироваться на этих детекторах, все и затевалось. Думается, там должно быть нечто новое, с чем мы еще никогда в физике высоких энергий и элементарных частиц не сталкивались, а что именно -- в этом и есть интрига".


Серьезный и достойный вклад в создание уникального ускроителя внесла Россия, что в полной мере оценили и наши зарубежные партнеры, которые в очередной раз смогли убедиться, какими огромными интеллектуальными и материальными ресурсами обладает наша страна. Россия участвовала в создании всех четырех детекторов БАКа -- этим занимались все ведущие институты, работающие в этой области науки и многие предприятия из высокотехнологичных отраслей нашей промышленности. "Самая первая идея использования столкновения пучков частиц, -- напомнил директор Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН академик Виктор Матвеев, -- пришла из России, она родилась в институте ядерной физики имени Г.И.Будкера Сибирского отделения РАН. При его участии было создана огромная часть сверхпроводящих магнитов, установленных в тоннеле ускорителя. Все это оценено мировым научным сообществом как величайшая идея, сыгравшая и играющая сейчас огромную роль".


"Мы благодарны российскому правительству, поддержавшему наше участие в церновских экспериментах, -- сказал академик Матвеев. -- Но куда большим оказался вклад, внесенный за счет средств, которые пришли в Россию в качестве инвестиций, полученных благодаря тому, что наши предприятия смогли выиграть международные конкурсы по производству высоконаучного оборудования. В значительной степени это предприятия нашей атомной промышленности: заводы в Снежинске, Богородицкий завод в Тульской области, который произвел чудо современной оптической техники -- более сотни тысяч кристаллов совершенно нового типа (вольфрамата свинца. -- Прим.авт.). Эти кристаллы, необходимые для того, чтобы обнаружить частицу Хиггса, можно сказать, совершенны. Только Россия оказалась способной создать их. Конструкторское бюро имени Мясищева в Жуковском вместе с физиками Института ядерных исследований разработали уникальные механические конструкции для удержания этих тяжелейших кристаллов. При их создании был установлен рекорд, мы собираемся обратиться в Книгу рекордов Гиннесса. Все эти предприятия были удостоены специальных наград международного сообщества".


Уникальные работы выполнили и такие предприятии, как Ижорские заводы, Савеловский машиностроительный завод. Один из авиационных заводов России создал уникальные ободы детектора переходного излучения в виде тонких трубочек, укрепленных вокруг центральной части датчика, где происходят столкновения. Исследователи высоко оценили микронную точность, с какой изготовлены эти ободы, поскольку она влияет на точность определения траектории частиц. Примечатльено, что выполненяя подобные заказы, многие предприятия получили существенный толчок к своему развитию. Пример тому -- Богородицкий завод. Если бы не такой заказ, считают производственники, он бы просто умер, а "теперь эти высокие технологии принадлежат России".


Вообще же в создании БАКа принимали участие более 15 российских научных и производственных центров и свыше 700 ученых. И можно без преувеличения сказать, что БАК является прапраправнуком установки, созданной в Советском Союзе в ФИАНе. Достаточно вспомнить работы физиков с мировым именем -- Векслера, Вавилова, Черенкова, Гинзбурга. В этом нет претензий на превосходство, считают ученые. Это -- история нашей науки.


Впереди -- работа на ускорителе, многочисленные эксперименты, и очень важно, чтобы в них столь же активно работали российские специалисты. "Естественно, каждый хочет поработать на том, что он создал, -- справедливо заметил академик Месяц. -- У нас есть Программа фундаментальных исследований РФ, утвержденная правительством, и в ее рамках ученые будут заниматься фундаментальными и теоретическими исследованиями на церновском ускорителе. Нам уже удалось сделать программу ЦЕРН-РФФИ (Российский фонд фундаментальных исследований), сейчас будет программа ЦЕРН-ФИАН", -- сообщил ученый, возглавляющий этот знаменитый отечественный физический институт. -- Крайне важно, считает он, -- чтобы тот гигантский потенциал, который у нас накопился, в том числе человеческий, был сохранен, чтобы люди продолжали ездить в Церн и там работать".


Работы, признают сами ученые, предстоят фантастические. Как отметил академик Матвеев, "одно из величайших открытий последних лет заключается в том, что Вселенная лишь на 4--5 процентов состоит из той материи, из которой образованны Земля, видимые космические тела, мы сами". Но у Вселенной множество тайн. Появились понятия "темной материи" и "темной энергии", и большая мечта физиков -- иметь возможность наткнуться на те частицы темной материи, которые могли бы быть рождены в процессе столкновения двух протонов высоких энергий, что открыло бы путь к пониманию Вселенной.


Вопреки опасениям обывателей, 10 сентября Вселенную не затянуло в "черную дыру". Да этого и не могло произойти, поскольку до столкновения частиц дело не дошло -- все они в тот день "бежали" по кругу в одном направлении. Гораздо интереснее следующий опыт, намеченный на 21 октября. Вот тогда-то в БАКе и столкнуться заряженные частицы, которые уже не побегут, а полетят навстречу друг другу с бешеной скоростью. Но и в тот день конец света не наступит. Самые загадочные и неожиданные события могут случиться лишь в конце года, когда после ряда пробных и медленных запусков БАК заработает на полную мощность. Вполне возможно, что существующая на коллайдере аппаратура сможет зафиксировать рождение и исчезновение уникальной частицы. Речь идет о так называемой черной мини-дыре. Это же относится и к мини-кротовым норам, которые образно называют "коридорами времени". Это одна из гипотез, и она не противоречит существующему научному знанию, считают ученые. Нам же остается положиться на разум исследователей, которым и самим вряд ли хочется "испариться" в никуда, так и не увидев плоды своего творения.




Журнал "Эхо планеты"
описание | анонсы номеров | новости журнала | статьи

Статья опубликована 25 Ноября 2008 года


© "Jur-Jur.Ru" (info@jur-jur.ru). При полном или частичном использовании материалов ссылка на сайт "Все журналы" обязательна.
Разработка и продвижение сайта - Global Arts

Rambler's Top100