7 вопросов о Большом адронном коллайдере

На этой неделе Большой адронный коллайдер, о котором столько мечтали физики, запустили. Двое слабонервных американцев - Луис Санчо и Уолтер Вагнер - даже заблаговременно обратились в суд штата Гавайи с требованием подождать с запуском: мало ли что. Да и у нас тут - иных обывателей бросает в дрожь от кварк-глюонной плазмы. Куда приведут нас пучки протонов и будет ли очередной "конец света" таким же бесславным, как все предыдущие.

7 нехитрых вопросов о Большом адронном коллайдере

Что такое БАК. Это самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. Семь лет БАК строили в Европейском центре ядерных исследований (CERN), на 100-метровой глубине в горах швейцарского кантона Юра.

Он представляет собой гигантское кольцо диаметром 27 км: два пучка протонов будут двигаться по нему в противоположных направлениях, разгоняясь до скорости, близкой к скорости света, и сталкиваясь друг с другом. Последствия столкновений и станут предметом изучения.

Несмотря на то, что 10 сентября БАК был, наконец, запущен, о начале экспериментов говорить рано: протоны пустили только в одну сторону и с малой мощностью - чтобы проверить, все ли работает. А встречные пучки должны будут пущены 21 октября. Если доживем.

Зачем нужен БАК. Из школьной физики мы знаем, как устроен атом, что такое электрон, протон и нейтрон. Но в обычной жизни эти частицы имеют малые энергии. А узнать их свойства при больших энергиях можно только запустив коллайдер.

Так считает, в частности, нобелевский лауреат, академик Виталий Гинзбург. "Никакого отношения ко всяким глупостям, к Большому взрыву, черным дырам и так далее это не имеет! - говорит академик. - А главная задача коллайдера - найти такую частицу, она называется хиггз-частица, которая очень важна для физики элементарных частиц".

Специалисты CERN, напротив, вполне серьезно относятся к задаче воспроизвести в коллайдере в миниатюре Большой взрыв, положивший, по одной из версий, предположительно 13,7 миллиарда лет назад начало Вселенной. Но главное, в чем сходятся все, - эксперименты на БАКе позволят больше узнать о структуре Вселенной. А это уже немало.

На что пошли деньги. Восемь миллиардов евро, в которые обошлось создание БАКа (три - на расчеты и пять - на строительство), плюс деньги, которые идут на его функционирование сегодня, потрачены на развитие именно фундаментальной науки. Науки, оказавшейся в тупике и вынужденной совершить качественный скачок. А для скачка нужны другие возможности, которые призван обеспечить БАК.

А что касается прикладного значения исследований, то о них пока неизвестно ничего. Они могут принести человечеству материальную выгоду - или не принести. Это область, в которой пока слишком мало данных и много предположений.

Реально ли найти бозон Хиггса. Профессор Эдинбургского университета в отставке, физик-теоретик Питер Хиггс, предсказавший в 1960-х существование гипотетической частицы, которая отвечает за массу всех элементарных частиц и носит имя первооткрывателя, очень рассчитывает на успех. "Если мы ничего не найдем там, - сказал он, - это будет значить, что ни я, ни другие больше ничего не будут понимать в том, что мы знаем о слабом и электромагнитном взаимодействии".

Оппонент Хиггса - не менее знаменитый британский физик Стивен Хокинг в успех конкретно этого эксперимента не верит. Даже заключил пари на 100 долларов, бозон Хиггса обнаружить не получится. Но это не значит, что его не надо искать.

Опасен ли БАК. Эксперты CERN настаивают на абсолютной безопасности экспериментов. Но надо понимать: слишком много в них вложено средств и слишком близка реализация мечты, чтобы кто-то из причастных смог высказать вслух свои сомнения, если они есть.

Специалисты из МИФИ, к которым мы обратились за консультацией, в принципе с экспертами CERN солидарны: "Земля давно подвергается воздействию космических лучей. Конечно, это очень разреженные потоки, но за миллиарды лет существования Земли, наверное, и такие протоны тоже были, и сталкивались с себе подобными. И если могло случиться что-то страшное, давно бы случилось. А поскольку ничего такого не произошло, вероятность такого разрушительного исхода очень мала".

Если БАК безопасен, почему его построили под землей. На глубину 100 м коллайдер опущен не столько ради безопасности, сколько для обеспечения стабильности эксперимента. Эта машина так рассчитана и настроена, что по точности ее можно сравнить разве что с настройкой шестеренок в швейцарских часах. А фундамент в виде огромного массива горной породы позволяет погасить все внешние колебания.

Как Россия участвовала в создании БАКа. В расчетах, строительстве и эксплуатации Большого адронного коллайдера принимали и принимают участие ученые почти из 50 стран. Среди них - 720 физиков из России, почти из всех отечественных институтов, занимающихся фундаментальной наукой. Что касается наших вложений, то эти данные пока никто не публикует. Известно, что наравне с грантами CERN-проект финансировали российские структуры. И наше участие, главным образом интеллектуальное, обошлось в сотни миллионов евро.

В России создано много аппаратуры для экспериментов. В частности, только один, самый крупный в РАН Новосибирский институт ядерной физики им. Будкера, по словам его директора, академика Александра Скринского, поставил для БАКа оборудование на 130 миллионов долларов больше, чем все американские лаборатории, вместе взятые. Известно, что все магниты, благодаря которым ускоряются частицы в коллайдере, как раз из Новосибирска.

Сколько "концов света" ожидалось за последние 10 лет?

Только за эти годы ученые, астрологи и всяческие шаманы предсказывали десятка три апокалипсисов. Обещали-обещали, все ждали - и ничего. Вот некоторые из несбывшихся ожиданий:

1998 год - ждали столкновения Земли с кометой и смены полюсов

1998 год - согласно расчетам чилийского астронома Карлоса Муньена Ферраро, через Солнечную систему должна была пройти планета Бернар-1. Не прошла

11 августа 1999 года - солнечное затмение согласно трактовкам предсказаний Нострадамуса должно стать последним ("В седьмом месяце 1999 года, С неба явится Великий Король ужаса...")

23 сентября 1999 года - ждут падения кометы в Атлантику и начала глобальных катаклизмов

31 декабря 1999 - по предсказаниям американских исследователей Библии - Марка Фарина, Сары Бойет и Дианы Станта - наступит Судный день

5 мая 2000 года - парад планет: Сатурн, Юпитер, Марс и Земля выстроятся в одну линию - и Вселенной конец

11 августа 2001 года - черная дыра засосет Землю и Солнечную систему

11 августа 2002 года - Южный полюс соединится с Северным, произойдет разрушительное землетрясение

2006 год - на Землю упадет гигантский астероид Икар

2008 год - историю с пензенскими затворниками, ждавшими конца света в подземельях у села Погановка, кажется, еще не забыли...

"Черные дыры" из книжек

Как рисуют писатели славный вечерний апокалипсис?

Так говорила Феклуша
(Александр Островский, "Гроза")

"Последние времена, матушка Марфа Игнатьевна, последние, по всем приметам последние... А вот еще, матушка Марфа Игнатьевна, было мне в Москве видение некоторое. Иду я рано поутру, еще чуть брезжится, и вижу, на высоком-превысоком доме, на крыше, стоит кто-то, лицом черен. Уж сами понимаете кто. И делает он руками, как будто сыплет что, а ничего не сыпется. Тут я догадалась, что это он плевелы сыплет, а народ днем в суете-то своей невидимо и подберет".

Стричь ногти надо
(средневековый эпос, "Младшая Эдда")

"И вот поплыл корабль, что зовется Нагльфар. Он сделан из ногтей мертвецов. Потому-то не зря предостерегают, что всякий, кто умрет с неостриженными ногтями, прибавит материала для Нагльфара, а боги и люди желали бы, чтобы не был он скоро построен".

Вечеринка с тяжелым шоком
(Дуглас Адамс, "Ресторан "У конца света")

"Макс заговорил тише: "Итак, дамы и господа: - свечи горят, оркестр наигрывает что-то мягкое, и защищенный силовым полем купол медленно тает, и мы оказываемся под небом, полным света набухших звезд. Я предвижу сегодня славный вечерний апокалипсис". Даже едва слышное треньканье оркестра стихло, когда на публику опустилось облако тяжелого шока (...). Чудовищный, мертвенный свет хлынул в зал, - жуткий свет, - распухший, гноящийся свет, - свет, от которого стошнило бы всех чертей в аду. Вселенная близилась к концу".

Что для вас страшнее - коллайдер, кварк-глюонная плазма или нашествие инопланетян и зомби?

Алексей Глызин,
певец:
"Бояться стоит глупости"

"Я слежу за событиями вокруг адронного коллайдера. А чего его бояться? Коллайдер создается во благо человечеству. Благодаря ему ученые, возможно, выяснят, откуда мы все произошли. Узнав ответ на этот вопрос, жизнь станет понятнее. И никаких зомби и пришельцев не боюсь. Чего стоит бояться - так это человеческой глупости".

Татьяна Арно,
телеведущая:
"Брошусь зомби в объятия"

"Я не знаю, что такое адронный коллайдер. Про кварк-глюонную плазму тоже лучше умолчу. Так что не могу сказать, боюсь я этого или нет. Инопланетян не боюсь. Но вот зомби в глубине души меня пугают. У меня есть план действий, если они все-таки нападут. Брошусь им в объятия как можно скорее. Тогда они меня съедят, и я сама стану зомби. По-другому просто нельзя, потому что прятаться - это не жизнь".

Сергей Троицкий,
группа "Коррозия металла":
"Мечтаю об апокалипсисе"

"Я очень радуюсь запуску адронного коллайдера. Будем надеяться, что черная дыра поглотит нас всех. Жить в мире, где пытаются запретить мультфильмы "Сауз парк" и "Бивис и Батхед", нет никакого смысла. Апокалипсис бы встряхнул этот мир, мир тупых обывателей. Зомби и пришельцы - тоже клево. Я не прочь потусить вместе с ними".

Анатолий Вассерман,
эрудит:
"От этого никто не пострадает"

"Вероятность пострадать от адронного коллайдера невообразимо меньше, чем, к примеру, от попадания метеорита прямо в голову на улице. А вот пользы от него несравненно больше. Теоретическая возможность того, что мир попытаются захватить инопланетяне, есть. Но она тоже настолько мала, что об этом можно только шутить. Вот, например, анекдот. Есть два пути выхода России из кризиса: реальный и фантастический. Реальный - это если прилетят инопланетяне и все здесь исправят. Фантастический - если мы исправим все сами".

В ИНТЕРНЕТ-ФОРУМАХ

Snusik:

"Что-то как-то волнительно для меня все, что связано с адронным коллайдером... Наверное, боюсь чего-то неизведанного!"

eto_tolko_igra:

"Большой адронный коллайдер запущен. Когда я начинаю думать о том, что с сегодняшнего дня в любой момент все вокруг, включая меня, может перестать быть, то чувствую обязанность жить более насыщенно, осмысленно и цельно".

evi1baby:

"А коллайдер-то не рванул! Значит, будем дальше друг другу мозг насиловать на этой несчастной планете!"

Poter:

"Пока всё прогрессивное человечество следит за процессом запуска Большого адронного коллайдера, я с не меньшим ажиотажем слежу за тестовым запуском купленной накануне стиральной машины, в которую была вложена добрая половина моей зарплаты".

Конец света глазами киношников

"Life after people". В документальном фильме ВВС полтора часа с чувством рассказывают и показывают, что произойдет с Землей, если исчезнут люди. Как разрушатся небоскребы и мосты, как одичают домашние животные и исчезнут города. Картина эффектная, но с пословицей "хорошо там, где нас нет" трудно согласиться.

"Армагеддон". Фильм с суровым Брюсом Уиллисом в главной роли - кладезь американских стереотипов. Земле угрожает страшный астероид, американцам снова надо всех спасать. Естественно, зло надо взорвать ко всем чертям. И в самый рискованный момент успеть сказать герою "Я люблю тебя!". Тогда точно пронесет.

"Конец света". Красивая история про невесту Дьявола, красивый Дьявол - Гэбриэл Бирн, громобойный спаситель Арнольд Шварценеггер. С фильмом подгадали к миллениуму - но он все же провалился: хеппи-энда не хватило.

"28 дней спустя". Защитники прав животных на свою голову спасают из лаборатории бешеного шимпанзе. Один укус обезьянки - и человечество на грани тотального озверения. Причем непонятно, кто озверел больше - чудовища-зомби или люди, пытающиеся выжить любой ценой.