Знание-сила, 2007 № 10 (964) - страница 10

Похоже, эти надежды близки к исполнению: мы находимся накануне запуска уникальной машины.

Что же рассчитывают найти с ее помощью физики? Какие накопившиеся проблемы позволит она прояснить? Как создавался ускоритель и организовывалась работа на нем? Что внесли в подготовку экспериментов и как собираются участвовать в них российские физики? Хотя наш журнал не упускал из поля зрения эту тему и постоянно информировал о продвижении проекта, пришло время собрать вместе ученых и журналистов для обозначения рубежей, которые должна преодолеть наука после начала работы LHC.

Александр Грудинкин

В физике микромира решение многих проблем зависит от такой гипотетической частицы, как хиггс-бозон. В 2000 году ученые ЦЕРН были как никогда близки к его открытию, но... на долгих семь лет знаменитый женевский центр закрылся на переоборудование. С вводом в этом году в эксплуатацию Большого адронного коллайдера LHC в ЦЕРН ученые надеются наконец отыскать эту неуловимую частицу.

Питер Хиггс

Когда-то для проведения научных экспериментов на самом высоком уровне достаточно было лишь посадить яблоню, а потом в пору урожая расположиться под ней на досуге. Траектория падающего плода открывала пытливым умам пути передвижения планет и фундаментальные законы взаимодействия всех объектов Вселенной.

На протяжении двух веков картина мира, рожденная лишь оттого, что ветер качнул веткуяблони,вполне удовлетворяла ученых, пока — по воле Эйнштейна и теоретиков квантовой физики — за пределами привычного, точно очерченного мироздания не открылись дали Макрокосма и Микрокосма, конца которым не видать, сколько бы ни вглядывались в них исследователи, какие бы новейшие приборы они ни использовали. За одной Вселенной, пусть пока в гипотезах, открывается череда параллельных Вселенных; внутри одной элементарной частицы, — к примеру, протона — открылись новые: кварки.

Но поиск истины в бесконечности становится все дороже. Время простых экспериментов прошло. Вместо яблони в цвету, которую мог бы вырастить каждый, — грандиозный ускоритель стоимостью в четыре миллиарда евро; его сооружали несколько тысяч человек из полусотни стран. Вместо садика возле дома — туннель протяженностью почти три десятка километров, а в нем на мгновение возникает частица, меньше которой ничего нельзя представить. Вместо одинокого мыслителя — международный коллектив, насчитывающий многие тысячи ученых. Это — ЦЕРН.

На берегу Женевского озера царит идиллический покой. На северо-западе вздымаются покрытые снегом вершины Французской Юры, а на юговостоке застыл белоснежный Монблан.

Именно здесь и будут воссозданы условия, царившие во Вселенной вечность назад — через считанные доли секунды после Большого Взрыва. Здесь осенью этого года должен вступить в строй Большой адронный коллайдер стоимостью около четырех миллиардов евро и протяженностью 27 километров — крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц. Его рабочая температура составит -271 градус по Цельсию, что на градус ниже средней температуры Вселенной. Подобная температура нужна для создания гигантского магнитного поля, удерживающего атомные ядра в коллайдере. Это поле окажется в 200 тысяч раз мощнее магнитного поля Земли.

Заставляя частицы сталкиваться почти со световой скоростью (0,999999991 от скорости света. — А. Г.), физики надеются увидеть то, что было сразу после Большого Взрыва, когда в мироздании действовала одна-единственная Первосила, еще не расщепившаяся на четыре известных нам фундаментальных взаимодействия (это произошло по мере расширения Вселенной).

Возможности Большого адронного коллайдера в сотни раз превосходят возможности лучших современных ускорителей. Этот коллайдер, надеются ученые, произведет в физике такой же переворот, как и Космический телескоп имени Хаббла — в астрономии.

Каждую секунду в подземном туннеле будет происходить до тридцати миллионов столкновений протонов. Каждую секунду детекторы коллайдера будут регистрировать около ста миллиардов вторичных частиц.

Специально для обработки собранных данных создана новая «всемирная сеть связи» — Data-Grid, своего рода преемница «мировой паутины». Благодаря ей ученые всего мира получат доступ к данным, собранным в ЦЕРН, и займутся их обработкой. К началу 2007 года к этой сети были подключены 90 тысяч компьютеров в тридцати странах мира, связанные с ЦЕРН с помощью сверхбыстрых «трафиков».