БАК: «Нас ожидают сюрпризы»

Сибирские физики 18 сентября вернулись из Женевы, где участвовали в строительстве и запуске Большого адронного коллайдера. Как оказалось, новосибирский Институт ядерной физики играл одну из главных ролей в создании коллайдера и корреспонденту Sibnet.ru удалось из первых рук узнать о том, как и зачем он был запущен, а главное - чем это может обернуться для человечества.

Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в Центре ядерных исследований под Женевой сибирские ученые описывают как огромное устройство, расположенное под землей. Его длина – около тридцати километров, стоимость – десятки миллиардов евро. Коллайдер состоит из ускорительной части, обеспечивающей протонные встречные пучки, и пяти огромных регистрирующих детекторов. Россия, и, в частности, новосибирский Институт ядерной физики (ИЯФ), вложили огромное количество ресурсов в обе части.

- Словосочетание «встречные пучки» для нас является родным, ведь с конца 50-х годов мы занимаемся этой тематикой, - говорит академик, директор Института ядерной физики Александр Скринский. - Плюс, у нас был опыт в строительстве детектора – имею в виду наш «Кедр», который к моменту работы над коллайдером уже был закончен. Поэтому мы смогли оценить план работ, внести свои замечания и тем самым заметно упростить работу по строительству детекторов.

Александр Скринкий называет БАК самым крупным на сегодняшний день проектом в области фундаментальной науки. По его словам, энергия этого коллайдера в семь раз выше, чем самого большого на сегодняшний день антипротонного коллайдера, который находится в США. Поэтому событий от этого проекта можно ожидать гораздо больше.

Большой адро́нный колла́йдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. По состоянию на 2008 год БАК является крупнейшей экспериментальной установкой из когда-либо существовавших в мире. [Определение научного сайта «Элементы большой науки»]

России не хотели доверять

Создание коллайдера началось еще в 80-х годах, однако реальные практические действия начались около 1993 года. В строительстве приняли участие все страны мира с высоким научным потенциалом. Однако относительно России ученых из стран-участниц терзали смутные сомнения – в начале 90-х годов у нас нельзя было создать ничего полезного и более-менее масштабного. Лишь после нескольких лет упорных переговоров российских и западных ученых решение об участии России было-таки принято и подписано.

Тем не менее, первое время России не доверяли и устраивали различные «проверки». В частности, Александр Скринский вспоминает, как институту были назначены очень жесткие («гораздо более жесткие, чем нужно было по проекту») сроки поставки аппаратуры. Результатом этого теста стало то, что институт в сроки умудрился уложиться и доставил аппаратуру, а в самом ЦЕРНе ход работ задержался. «В итоге эти четыре тысячи тонн высокотехнологического оборудования, которые были поставлены нами для ЦЕРНа, стали его головной болью – обеспечивать помещения для хранения они не могли, и им приходилось несколько раз даже перегружать и переносить эти приборы из одного здания в другое», - отмечает академик.

Закончилось же все тем, что Россия стала четвертой в списке стран, внесших наибольший вклад в строительство коллайдера. При этом 80 % российского вклада – это работа ученых новосибирского ИЯФ.

- Наш институт взял по ускорительной части значительную долю всех усилий и сделал для него работ на сумму большую, чем все лаборатории США, - подчеркивает Александр Скринский. – Российского оборудования здесь на 130 миллионов долларов. Не говоря о массе теоретических разработок, предоставленных нами.

«Это обычное любопытство»

Зачем же нужны такие огромные затраты финансовых, человеческих и научных ресурсов? Это популярно объяснил доктор физико-математических наук, замдиректора Новосибирского института ядерной физики Юрий Тихонов: «Коллайдер строится для того, чтобы изучать с помощью детекторов физику, понимать фундаментальные вещи, связанные с устройством мира. То есть, по большому счету, нами руководит любопытство – одно из качеств, отличающих человека от других животных».

Новосибирские физики будут участвовать в двух экспериментах – на детекторах ATLAS (вся аппаратура которого произведена в России, включая Новосибирск) и LHCB, в строительстве которых они принимали участие. Делать они это будут, по их словам, в режиме удаленного доступа, получая данные по специальной информационной системе. Первым – уже 4 октября – будет запущен детектор ATLAS, вторым – LHCB.

- Детектор LHCB ориентирован на более детальное изучение частиц, включающих в себя b-квар, это так называемый бьюти-квар, - объясняет замдиректора ИЯФ, член-корреспондент РАН Александр Бондарь. – Этот объект очень интересен современной физике потому, что в его свойствах проявляется эффект нарушения симметрии между веществом и антивеществом. Над этим эффектом и поиском антивещества физики работают с 77 года, когда и был открыт бьюти-квар.

Несмотря на то, что первые приятные результаты столкновения частиц уже появились, ученые утверждают, что до реальных экспериментов еще далеко, и важные физические открытия будут сделаны только через полтора-два года. Вообще же коллайдер будет работать 10-15 лет, в течение которых он будет постоянно совершенствоваться и модернизироваться.

Конца света не будет?

Естественно, ученые не избежали вопроса о превращении коллайдера в черную дыру и поглощении ей планеты Земля, которые будоражат умы несколько месяцев. Физики дали однозначный ответ: у этих страхов нет ничего общего с реальностью. Главным образом потому, что энергия космических частиц, участвующих в образовании черных дыр, в разы превосходит ту, что будет на «земных» встречных пучках.

- Возможно, эти слухи пошли от неправильного толкования научных терминов, - поясняет Александр Бондарь. – Дело в том, что сейчас физики развивают теории, в которых возникают микро-объекты, названные черными дырами. Так вот эти черные дыры, которые могут возникать в ходе нашего эксперимента, конечно, не обладают теми катастрофическими гравитационными свойствами, которыми обладают космические, просто из-за малых масс и времени жизни – они распадаются практически мгновенно.

Правда, Александр Скринский добавил, что мир и ученых наверняка ждут сотни сюрпризов, которые преподнесет им коллайдер, однако заверил, что это никак не связано с угрозой существованию Вселенной, человечества или Солнечной системы.

А пока простые смертные продолжают сомневаться, не проучит ли Вселенная человека за его любопытство, ученые, в том числе новосибирские, уже думают над новым шагом к познанию мира: созданием Международного линейного коллайдера. С его помощью физики, в частности, надеются раскрыть загадку «темной материи». По плану линейный коллайдер будет построен через 15 лет, как раз, когда БАК завершит свои эксперименты.

Ольга Ярославцева, Sibnet.ru

О Большом андронном коллайдере можно также узнать здесь.