Чем страшен коллайдер? Мнение ученого

На модерации Отложенный Взрыв в туннеле произошел во вторник, 27 марта 2007 года. Ровно в 11:47 утра короткая вспышка разогретого гелия сорвала с креплений 20-тонный магнит. За 20 минут тот же гелий заполнил участок туннеля длинной в 17 километров. Еще через две минуты была объявлена общая эвакуация техперсонала Большого адронного коллайдера.

Это происшествие, задержавшее запуск самого большого научного эксперимента планеты почти на три месяца, — всего лишь эпизод в объемистом досье американского физика Уолтера Вагнера. «Компромат» на коллайдер он собирает уже 10 лет, а 27 марта этого года, ровно год спустя после взрыва в туннеле, подал в суд, требуя от CERN еще раз оценить все возможные риски проекта.

Доктор Вагнер, вы лет тридцать занимаетесь теоретической физикой и не можете не оценить масштабы научного эксперимента в CERN. Тем не менее настаиваете на замораживании проекта. Позиция для ученого по меньшей мере странная.

-Никто не говорит о полном прекращении работ. Дело лишь в оценке реальных последствий запуска коллайдера. Но это, похоже, мало кого волнует, хотя для обсуждения ядерной программы Ирана или Северной Кореи собирают спецсессии Совбеза ООН. А ведь в случае с коллайдером речь идет о несравнимо большей угрозе — на кону существование планеты Земля.

Так вы, что же, решили взять на себя функции ООН?

-Вообще-то вопросы, которые задаю я, должны были в первую очередь задать правительства Швейцарии и Франции: коллайдер на их территории. А мое обращение в суд — далеко не самый радикальный метод решения этой спорной проблемы. Напомню, что в конституциях многих государств есть параграф, позволяющий применение всех доступных средств для предотвращения угрозы жизни своих граждан. Так что, если наши подозрения оправданны, любая ядерная держава может в целях безопасности нанести ракетный удар по коллайдеру. Это шутка, конечно, но международное право допускает и такой вариант.

Специалисты из Европейского центра говорят о том, что работа других коллайдеров не вызвала никаких проблем.

-Это напоминает аргументы подвыпившего подростка, который садится за руль с бутылкой виски, утверждая, что и раньше ездил пьяным, но с ним ничего не случилось.

На самом деле ни один из существующих коллайдеров не способен сконцентрировать такое количество энергии. В этом и уникальность эксперимента: установка должна разогнать триллионы частиц почти до скорости света и заставить их сталкиваться. То есть общее ускорение при столкновении вдвое превысит скорость света. В результате концентрация энергии составит 1,15 триллиона электронвольт. Это должно соответствовать количеству энергии, выделенному во время Большого взрыва, когда зародилась Вселенная.

Проблема в том, что, во-первых, все, что мы знаем о подобной концентрации энергии, известно лишь на уровне теории. И, во-вторых, именно для подтверждения этих теорий и строился коллайдер. В своем отчете за 2008 год Комитет по безопасности CERN предельно откровенен: «… Заключения строятся на известных нам характеристиках космических лучей и нейтрино. Эти характеристики, тем не менее, нуждаются в подтверждении…». То есть замкнутый круг: чтобы оценить последствия попадания пули в человека, нужно сначала выстрелить себе в голову.

Но раз уж ученые в Европейском центре оперируют теоретическими расчетами, то можно уверенно рассматривать и теорию, согласно которой работа коллайдера приведет к образованию миниатюрных черных дыр, которые будут притянуты земным тяготением к центру планеты и в соответствии с законами физики начнут поглощать окружающую материю.

Но ученые из CERN еще в 2003 году утверждали, что никаких черных дыр при работе коллайдера возникать не будет.

-Два года назад они изменили свое мнение. В 2008-м на сайте CERN появилась официальная оценка: по их подсчетам, возможно образование одной черной дыры в секунду.

Как бы то ни было, многие ученые говорят о том, что подобные столкновения частиц постоянно происходят в космосе и, в сущности, работа коллайдера ничего не изменит.

-Некоторые физики действительно сравнивают столкновения частиц в пучке космического излучения с условиями, которые будут созданы в туннеле Европейского центра, но пока нет ни одного факта, подтверждающего эту теорию. Действительно, в отдельных случаях единичный протон может разогнаться до световой скорости в момент столкновения с относительно неподвижной частицей на Земле, и все «продукты» этого столкновения исчезнут в космосе. Но ситуация с коллайдером совершенно другая. В столкновениях будут задействованы тысячи протонов и антипротонов, движущихся со скоростью в 99,999 999 1 процента от скорости света, при температуре ниже космической, в условиях, когда мощные магнитные поля фокусируют энергию на определенной точке. Эта точка будет иметь значительно большую удельную массу, чем направленное космическое излучение. Все частицы, полученные в результате этих столкновений, могут быть притянуты земной гравитацией, в том числе и первая миниатюрная черная дыра, возникшая в первые секунды после того, как коллайдер выйдет на полную мощность.

Но, согласно принятой теории, подобные черные дыры должны испариться.

-Те черные дыры в нашей Вселенной, которые изучают физики и астрономы, никуда не испаряются. Более того, многие ученые уверены, что черные дыры способны только расти.

Но если в CERN рассматривают возможность появления черных дыр, то, очевидно, работают и над созданием «противоядия».

-Согласно последнему докладу Европейского центра, в случае возникновения черной дыры эксперимент будет немедленно прекращен — ускоритель отключат. Но проблема в том, что образовавшаяся черная дыра может быть притянута гравитацией планеты к самому центру Земли за те же миллисекунды.

Ну хорошо. Согласно еще одной теории, черные дыры растут крайне медленно, так что даже в перспективе нам ничего не грозит.

-Но существует и другая теория. Профессор Отто Ресслер, например, утверждает, что черные дыры, напротив, растут очень быстро, так что уничтожение планеты — вопрос лишь нескольких лет. По его расчетам, когда дыра захватывает заряженную частицу, скажем электрон, она не будет немедленно поглощена, а, напротив, в течение достаточно долгого времени будет вращаться вокруг черной дыры. Создаваемое таким образом магнитное поле будет значительно более сильным, чем притяжение самой дыры, что приведет к ее быстрому росту.

Доктор Вагнер, это уже не первая ваша попытка решить через суд научные проблемы. В 1999-м вы подали иск, требуя от Национальной лаборатории США в Брукхевене остановить Тяжелый ионный коллайдер. Дело закрыли в 2001-м, коллайдер работает, катастрофы не произошло.

-Все существующие установки вместе взятые обладают значительно меньшей энерговооруженностью, чем CERN. Тем не менее ряд инцидентов позволяет предположить, что и коллайдеры меньшей мощности способны генерировать черные дыры. Например, доктор Хоратуи Настасе из Университета Браун считает, что шаровая молния, зафиксированная в процессе работы Ионного коллайдера, была аналогом двойной черной дыры.

А лауреат Нобелевской премии Эрик Корнелл не исключает, что в лаборатории Университета штата Колорадо в процессе эксперимента неожиданно возникла так называемая стабильная черная дыра.

Но ведь ничего страшного не случилось.

-Десять удачных физических опытов не дают права утверждать, что и 11-й пройдет успешно.

Мы не знаем, что произойдет в случае образования черных дыр, не знаем, что будет, если фокусировка магнитного поля «собьется» на сотую долю миллиметра, не знаем, насколько учтен человеческий фактор.

Послушайте, но ведь CERN регулярно публикует отчеты. Первый доклад о потенциальных угрозах был выпущен в 2003-м, последний—в апреле этого года…

-… И эти доклады вызывают массу вопросов. Тем более что выпуск последнего отчета переносился три раза: сначала обещали представить в ноябре 2007-го, потом — в январе этого года, затем — в марте. Эта неопределенность и стала последней каплей, заставившей меня обратиться в суд.

Трудно все-таки представить, как суд будет регулировать споры между физиками. А вы пробовали наладить контакты непосредственно с CERN?

-У меня есть неформальные контакты с сотрудниками CERN. От них, например, я узнал, что недавно главный научный сотрудник центра доктор Энгелен распространил служебную инструкцию, предписывающую в обязательном порядке заявлять во всех интервью, что эксперимент не несет никакого риска. Еще полгода назад официальной точкой зрения считалось заявление о «минимальных рисках».

Я ведь допускаю, что работа коллайдера может быть вполне безопасной. Но пока мне никто этого не доказал. Куда менее масштабные эксперименты готовились более серьезно: перед испытанием первой атомной бомбы в Лос-Аламосе была создана специальная группа под руководством Эмиля Конопинского. Перед ними поставили одну задачу: просчитать, приведет ли взрыв бомбы к тому, что атмосфера Земли сгорит.

Я считаю, что жизнь всего человечества стоит того, чтобы отложить начало эксперимента на несколько лет и за это время провести серию дополнительных проверок и вычислений. От этой задержки наука пострадает не сильно. По большому счету, подобные эксперименты надо бы проводить подальше от Земли.

Вы подали свой иск в суд на Гавайях. Вы и правда считаете, что решение судьи в Гонолулу может остановить проект, которым занимается вся Европа?

-Я подал иск там, где живу. Среди ответчиков кроме CERN — Минэнергетики США, Лаборатория Ферми и Национальный научный фонд. Эти организации являются ключевыми участниками проекта, и на них в полной мере распространяется юрисдикция суда в штате Гавайи. Так что «местного» судьи вполне хватит для того, чтобы эксперимент был отложен.

Первые слушания по делу «Уолтер Вагнер против Европейского центра ядерных исследований» прошли в Гонолулу 16 июня. Заседание продолжалось ровно 7 минут. Следующая сессия назначена на 16 июня 2009 года. Запуск Большого адронного коллайдера, напомним, запланирован на середину июля 2008 года.

ДОСЬЕ

Основоположник «юридической физики» Уолтер Л. Вагнер свою первую научную степень по физике получил в Университете Берк-ли (Калифорния). Специальность — физика космического излучения. В 1975-м обосновал существование магнитных монополий. Также изучал биологию и право. Доктор юридических наук. Проживает в Гонолулу, штат Гавайи. Занимается радиационной безопасностью и руководит собственным ботаническим садом.

В 1999-м опубликовал в журнале «Научная Америка» предположение о том, что работа коллайдеров приведет к образованию миниатюрных черных дыр. С его теорией не согласился доктор Франк Вилчек, выдвинувший свою версию неминуемого конца света: она обосновывает появление в тоннелях коллайдеров так называемых «стренджлетс» — новых частиц, способных преобразовывать окружающую материю. В 2002 году доктор Вилчек получил Нобелевскую премию за работы по квантовой физике.

В 2007-м Вагнер основал международное интернет-сообщество противников Большого адронного коллайдера. Точное количество участников неизвестно. В марте 2008 года Вагнер и его коллега по сообществу Луис Санчо обратились в федеральный районный суд Гонолулу, штат Гавайи, требуя остановить эксперимент.

ХРОНИКИ УСКОРИТЕЛЕЙ

У Европы есть основания для гордости — в «гонке физиков» она обошла США и Россию и сейчас готовится открыть секреты мироздания. По сути, проект CERN стал примером огромных возможностей, которые появляются, когда все страны мира объединяют свои усилия и интеллект для достижения великих целей

1945 — США празднуют успех после первого испытания атомной бомбы. Через 4 года бомба появляется и в СССР. Начинается «гонка физиков».

1949 — на мирной конференции в Лозанне главы Франции и Швейцарии по инициативе французского физика нобелевского лауреата Луи де Бройля договорились о создании Европейского центра ядерных исследований для сугубо мирных исследований свойств атома.

1954 — 29 сентября был официально учрежден CERN. Договор о создании был ратифицирован 12 странами, а сейчас в организацию входят 20 стран, кроме того, есть и страны-наблюдатели, в том числе Россия, США, Япония и Китай.

1957 — запущен первый ускоритель элементарных частиц — синхроциклотрон SC (закрыт в 1990 году).

1959 — запуск протонного синхротрона PS, который стал на несколько лет самым мощным ускорителем в мире.

1960 — первые контакты специалистов CERN с советскими физиками. Европейские физики приехали под Серпухов, в поселок Протвино.

1967 — построен первый в мире коллайдер — ускоритель, предназначенный для столкновения встречных пучков частиц.

1976 — заработал суперпротонный синхротрон SpS для протон-антипротонных столкновений.

1983 — открытие W- и Z-бозонов — переносчиков слабого взаимодействия. Важность открытия была столь высока, что физики Симон ван дер Мер и Карло Руббиа уже в следующем году получили за это Нобелевскую премию.

1988 — начало работы электрон-позитронного коллайдера LEP, для которого на глубине 100 метров был вырыт кольцевой туннель общей длиной 27 километров.

1989 — компьютерщик из Оксфорда и сотрудник CERN Тим Бернерс-Ли создал протокол HTTP и заложил основу World Wide Web—Всемирной паутины интернета.

1991 — совет CERN одобрил проект нового Большого адронного коллайдера (LHC).

2000 — начались работы по созданию БАК. В 27-километровом туннеле построено новое кольцо труб, в котором с помощью сверхпроводящих магнитов будут одновременно разгоняться два пучка протонов. В работе принимают участие 720 российских ученых.

2007 — для обработки информации с коллайдера создана система GRID — аналог интернета, позволяющая объединить десятки и сотни суперкомпьютеров по всей Земле в один электронный «мозг».

2008 — запуск Большого адронного коллайдера.