Юрий Зайцев, действительный академический советник Академии инженерных наук РФ, специально для РИА Новости.
В последние дни из Европейской лаборатории ядерных исследований (ЦЕРН) приходят многочисленные новости. Связаны они, главным образом, с предстоящим повторным запуском Большого адронного коллайдера (БАК), намеченного на 19 ноября, плюс-минус несколько дней.
Череда предыдущих неудачных попыток запустить коллайдер не остановила ученых в намерении воспроизвести в миниатюре так называемый Большой взрыв, в результате которого возникла Вселенная. Ожидается, что это даст возможность ответить на вопрос, почему 90% энергии взрыва ушло на создание антивещества и лишь 10% - на строение материи.
Также есть надежда, что БАК позволит экспериментально получить частицы, существование которых показано теоретически и, в частности, «поймать» так называемый бозон Хиггса, именуемый иногда «частицей Бога». В рамках сегодняшних представлений именно он отвечает за массу элементарных частиц.
Важным моментом работы коллайдера станет и симуляция условий, которые происходят внутри черных дыр во Вселенной.
Еще одним из научных достижений исследований на БАКе может стать доказательство или опровержение «суперсимметрии» - теории, гласящей, что любая субатомная частица имеет более тяжелого партнера или суперчастицу.
Считается, что коллайдер должен также помочь найти «нейтрино» - одну из частиц, предсказанных «суперсимметрией».
В поисках истины ученых не пугает и гипотетический риск возникновения в туннеле ускорителя микроскопических черных дыр с последующей цепной реакций захвата ими окружающей материи.
Генеральный директор ЦЕРНа Рольф-Дитер Хойер считает, что БАК абсолютно безопасен, сколько бы не утверждали обратное оппоненты. Сотни теоретических расчетов говорят о том, что никакой угрозы нет - подчеркивает он.
Остается надеяться, что практика подтвердит эти расчеты, и эксперименты на коллайдере не выйдут из-под контроля. Тем не менее, мощность 27-километрового ускорителя настолько велика, что его, все-таки, упрятали на глубину свыше 100 м под землей.
К настоящему времени специалисты ЦЕРНа завершили охлаждение всех восьми секторов коллайдера до рабочей температуры - 271 градус по Цельсию ниже нуля, после чего на магниты, ставшие в режиме низких температур сверхпроводниками, подали напряжение.
Сила тока будет постепенно увеличиваться, пока не достигнет значений, необходимых до контроля пучка частиц, «путешествующих» по ускорителю.
Проводятся дополнительные проверки электрического сопротивления контактов, соединяющих магниты. Именно из-за дефекта одного из таких контактов случилась, спустя несколько дней после первого запуска ускорителя, авария. Из-за пробоя изоляции криогенной системы охлаждения в туннель было выброшено 6 тонн жидкого гелия. Последствия аварии пришлось устранять 13 месяцев, а стоимость ремонта составила 40 млн швейцарских франков.
Новый запуск коллайдера состоится лишь на четверти проектной мощности. Считается, что и этого будет достаточно, чтобы достичь главной цели создания самого мощного на сегодня в мире ускорителя - обнаружение бозона Хиггса.
К середине 2010 года мощность БАКа планируется довести до половины проектной и затем еще увеличить ее. На рубеже 2010-2011 годов коллайдер на некоторое время будет остановлен, а затем возобновит свою работу, но уже на полной мощности.
При этом, подчеркивает руководство ЦЕРНа, события не станут форсироваться, пока не будут реализованы все меры безопасности.
После запуска БАКа и выведения его на проектную мощность, он станет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире, почти на порядок превосходя по энергии своих ближайших американских конкурентов - протон-антипротонный коллайдер Tevatron, который в настоящее время работает в Национальной ускорительной лаборатории им.Ферми в Иллинойсе и Релятивистский коллайдер тяжелых ионов, работающий в Брукхейвенской лаборатории.
Не следует забывать и о том, что БАК может выполнять целый спектр исследований, на которые американские ускорители просто не способны.
Коллайдер должен буквально завалить физиков новой информацией. Предполагается, что для ее записи может потребоваться порядка 2 млн обычных компакт-дисков (CD), а для обработки информации - не менее 70 тысяч мощных компьютеров, соединенных друг с другом и с ЦЕРНом.
Некоторые специалисты полагают, что техника сооружения сверхмощных ускорителей сегодня подошла к своему пределу. Тем не менее, следующим и еще более крупным сооружением может стать Международный линейный коллайдер. На его сооружение претендует Объединенный институт ядерных исследований в Дубне.
Если БАК имеет кольцевую форму, то в новом ускорители частицы предполагается разгонять по прямой. В нем не будет дорогостоящих сверхпроводящих магнитов, которые нужны для отклонения частиц, летящих с околосветовой скоростью. Сорокакилометровый тоннель будет располагаться на глубине всего 10-15 м и его сооружение обойдется значительно дешевле, нежели в других предложенных к рассмотрению проектах.
Затраты распределяются между всеми участниками проекта. В то же время есть негласное требование: доля финансирования, выделяемая страной, где строится международная установка глобального значения, должна составлять не менее 35%. Это достаточно приличная сумма, хотя постройка такого объекта для любой страны очень престижна.
Впрочем, есть и другие претенденты. Американцы, например, заявляют, что готовы оплатить половину стоимости работ, если новый коллайдер будет строиться у них.
И кольцевой, и линейный ускорители дадут не только много новой информации, но и поставят новые вопросы, на которые сами они ответить будут не в состоянии. При этом, по мнению ученых, приоритет должен быть отдан не размерам новых сооружений, а возможностям большего ускорения частиц. Выполненные на них эксперименты позволят взглянуть на открытую БАКом «физику за пределами стандартной модели» под принципиально новым углом.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
