Коллайдер — это ускоритель элементарных частиц. Большой адронный коллайдер — гигантский ускоритель частиц, построенный на границе Франции и Швейцарии учеными ряда стран под руководством специалистов Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН). Элементарные частицы будут разгоняться в туннеле длиной 27 километров, проложенном на глубине 100 метров. Для удержания и коррекции пучков частиц в коллайдере будет использоваться более полутора тысяч сверхпроводящих магнитов, рабочая температура которых близка к температуре абсолютного нуля — минус 271,3 градуса Цельсия. Температурный режим ускорителя будет поддерживать крупнейшая в мире криогенная система, задача которой — охлаждать
36 800 тонн вещества при помощи 10 000 тонн жидкого азота и 130 тонн жидкого гелия.
При помощи коллайдера физики намерены провести целый ряд фундаментальных экспериментов. В частности, смоделировать состояние материи, на порядок более близкое к моменту Большого взрыва, в результате которого образовалась наша Вселенная, и “увидеть”, как она выглядела в ничтожные доли секунды после взрыва. Это намерение ученых породило невероятное количество страхов, которые благодаря сети Интернет уже успели несколько раз обогнуть Землю. Говорят, в лучшем случае нам может угрожать ядерный взрыв. В худшем — образовавшаяся в результате экспериментов черная дыра уничтожит если не Землю, то по меньшей мере Европу вместе со всеми ее обитателями. Ведь могучее гравитационное поле этого монстра затягивает любые частицы, включая свет! Масла в огонь подлил писатель Дэн Браун, выпустивший в 2000 году роман “Ангелы и демоны”. В этом произведении группа злоумышленников похищает из ЦЕРНа некоторое количество антивещества и намеревается с его помощью взорвать Ватикан. Говорят, читается на одном дыхании.
Минувший век действительно доказал землянам, что даже безобидные научные исследования могут привести к страшным техногенным катастрофам или созданию губительного для всего живого оружия. Поэтому ЦЕРН создал экспертные комиссии, в состав которых входили ученые-физики разных стран. После специальных исследований научная мысль пришла к выводу, что функционирование коллайдера безопасно для Земли и человечества.
Все же накануне запуска коллайдера “НГ” захотела выслушать мнение не абстрактной научной элиты, а конкретного, уважаемого в Беларуси специалиста — директора Национального научно-учебного центра физики частиц и высоких энергий БГУ, доктора физико-математических наук профессора Николая
Шумейко.
— Коллайдер — объект ядерный, — признал ученый, — но его система безопасности намного превосходит все, что было до сих пор. Только невероятное стечение обстоятельств может привести не то что к взрыву, но к выходу радиации. Поскольку тоннель прикрыт 100-метровым слоем грунта, такая нештатная ситуация не представляет опасности для окружающей среды. Системы, которые включают и отключают питание, выпускают потоки частиц, проверены многократно, ведь коллайдер строился почти два десятка лет. Цепная ядерная реакция исключена: в ускорителе нет делящихся материалов.
Гипотезы о черных мини-дырах выглядят фантастическими: даже при масштабных экспериментах слишком мало энергии для образования таких частиц. Тем более что само существование черных дыр — чистая гипотеза, экзотика из области физики. Ни одного экспериментального доказательства, ни одного научного указания, что можно интерпретировать какой-то объект как мини-дыру, до сих пор не получено. Хотя с ускорителями частиц ученые работают давно.
— Запуск Большого адронного коллайдера может иметь прикладное значение или это прорыв в развитии лишь фундаментальной науки?
— Конечно, знания об устройстве материи “вглубь”, строении и происхождении Вселенной, которые мы надеемся получить в ходе эксперимента, прямого практического значения не имеют. Но если говорить о косвенном, то строительство коллайдера уже подвинуло вперед на небывалые расстояния индустриальные и информационные технологии, вызвало необходимость новых технических решений. Возьмите информационные технологии. Еще несколько лет назад, когда не сформировалась потребность в обработке огромных массивов данных, мы не знали, что такое технология ГРИД. Я назвал бы еще много областей, которые продвинулись вперед благодаря потребностям и реализации этого проекта. Это новые материалы — множество радиационно стойких, сверх-твердых, с уникальными свойствами. Это электроника, получившая мощный толчок к развитию. Аппаратура, которая ускоряет частицы и снимает показатели работы коллайдера и детекторов, работает при сверхвысоких и сверхнизких температурах, в условиях сверхглубокого вакуума.
— Запуск коллайдера откладывался несколько раз, и в прессу просочились слухи о неисправном оборудовании...
— Основная причина задержки, насколько мне известно, — финансовая. На строительство и оборудование коллайдера и экспериментальных установок (детекторов) потребовались в два раза большие средства, чем предполагалось вначале, — около 8 миллиардов долларов. Во-вторых, дополнительного времени потребовали некоторые технические решения и контроль системы безопасности. Ничего более сложного и более совершенного еще не создавалось ни в истории науки, ни в истории человечества. Мы сталкивались с задачами, которые никто ранее не решал. Естественно, чем сложнее установка, тем сложнее система безопасности. Тут уж для уверенности надо отмерить не семь раз, а все семьдесят, если не семьсот.
— Какова роль белорусских ученых в этом международном проекте?
— Белорусские ученые и производственники участвовали в создании двух детекторов — CMS и ATLAS, которые установлены на коллайдере. Сам коллайдер — это лишь инструмент, который предоставляет нам пучки частиц для дальнейшего анализа результатов их взаимодействия. Весь анализ проводится детекторами, и Беларусь в лице нескольких своих научных учреждений, институтов, университетов участвовала в создании двух, самых больших. Они равноценные, но основаны на разных принципах, построены по разным технологиям. Ведь для того чтобы быть уверенными в результате, если он будет получен, данные следует перепроверить. Детекторы огромны — с пятиэтажный многоквартирный дом, их “начинка” создавалась учеными разных стран. Наш вклад — создание основных узлов двух ключевых подсистем этих детекторов. Наши ученые и инженеры участвовали в их разработке в составе огромной международной коллаборации. Белорусы выиграли тендер и с блеском выполнили задачу. Я считаю, Беларусь может гордиться своими учеными и инженерами, как принимавшими, так и продолжающими принимать участие (ведь эксперименты на коллайдере только начинаются!) в беспрецедентных проектах.
И — быть уверенной, что с абсолютно совершенной системой безопасности коллайдера человечеству ничто не угрожает.
