Реалии современности - страница 23

На сегодняшний день это самый крупный ускоритель элементарных частиц. По существу он является детищем всех ведущих физиков планеты, в том числе ученых из России. Его построили за семь лет в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН).

Европейский центр ядерных исследований создан в 1954 году близ Женевы для теоретических и экспериментальных работ по физике элементарных частиц. Его учредителями стали 12 европейских государств (Австрия, Бельгия, Великобритания, Италия, ФРГ и др.). Сегодня число стран-членов возросло до 20. Кроме того, некоторые страны (среди них Россия и США), а также международные организации имеют статус наблюдателя. В ЦЕРНе постоянно работают около 2500 человек, еще около 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов 85 стран участвуют в экспериментах ЦЕРНа и работают там временно.

Коллайдер размещен в гигантском тоннеле на глубине ста метров. Новый ускоритель рассчитан на энергии, прежде не подвластные человечеству. С его помощью будут получить новые частицы, которые сейчас неизвестны науке, или новое состояние вещества.

Два пучка частиц двигаются в противоположном направлении на огромной скорости. Однако в ряде мест их маршруты пересекаются, что позволяет протонам сталкиваться. Последствия столкновения протонов и являются главным предметом изучения.

Официальные лица из ЦЕРНа признают, что коллайдер - установка во всех отношениях уникальная, а эксперименты на ней могут воспроизвести в миниатюре Большой взрыв, который, как считают, миллионы лет назад положил начало Вселенной.

Вокруг адронного коллайдера уже ходит масса легенд. Например, есть мнение, что в ускорителе могут возникнуть черные дыры, способные уничтожить сам коллайдер и даже поглотить территории Франции и Швейцарии. Ученые же говорят, что возникновение черной дыры возможно, однако время существования таких дыр будет крайне коротким.

Ученые из России участвуют во всех готовящихся экспериментах. Экспериментов запланировано множество. Основная цель, например, эксперимента ATLAS - обнаружить т.н. хиггсовский бозон. Тем самым ученые рассчитывают подтвердить или опровергнуть существующие предположения о происхождении массы во Вселенной. Чтобы понять, насколько это непростая задача, достаточно привести лишь одно обстоятельство: при том что ежесекундно в детекторе будет происходить 800 млн столкновений, хиггсовский бозон можно будет наблюдать один раз в день. То есть один бозон на 10 000 000 000 000 столкновений. В сравнении с этой задачей поиск иголки в стоге сена выглядит детской забавой.

Цель другого эксперимента - ALICE - получить и исследовать кварк-глюонную плазму. В этом состоянии, как полагают ученые, находились на ранней стадии образования Вселенной кварки (фундаментальные частицы) и глюоны (переносчики сильного взаимодействия), которые теперь, в нынешней "холодной" Вселенной, заключены внутри протонов и нейтронов. Чтобы получить плазму, на ускорителе будут разгонять и сталкивать "лоб в лоб" ионы свинца при энергиях в 300 раз выше тех, что достигались в прежних экспериментах.

По масштабам коллайдер можно сравнить с проектом создания термоядерного реактора или запуском человека на Луну. В этом проекте собрали не только ученых, но и производственников, ведь необходимо создавать принципиально новое оборудование и новые материалы.

К примеру, чтобы удержать пучок ускоренных частиц в кольцеобразном подземном тоннеле, необходимы сильные магнитные поля, а их можно получить только с использованием эффекта сверхпроводимости. Коллайдер станет самой большой "сверхпроводящей" установкой в мире. Около 4 тысяч тонн металла будет охлаждено до температуры на 300 градусов ниже комнатной. В результате ток 1,8 млн ампер побежит по сверхпроводящим кабелям почти без потерь

Это станет возможным не без участия российских специалистов: в НИИ ядерной физики им. Будкера в Новосибирске разработали и обеспечили производство и поставку в ЦЕРН уникальных магнитов. Четыре тысячи тонн высокотехнологической продукции проделали путь в пять тысяч километров. Вклад только этого института в сооружение нового ускорителя оценивается в 90 млн швейцарских франков.