Где готовят апокалипсис

19 июня 2008, 00:00

Самые важные ускорители планеты

Главный подозреваемый в скором конце света — LHC, или Большой адронный коллайдер, гигантский ускоритель частиц на границе Швейцарии и Франции. Его запустят уже этим летом. Пессимисты опасаются, что в недрах 27-километрового туннеля родятся либо черные дыры, либо вовсе капли первоматерии — и начнут стихийно разрастаться, истребляя все вокруг.

Как бы ни оправдывались физики, все заранее убеждены: чем меньше предмет, за который взялись ученые, тем больше с ним хлопот для обывателей. Взять тех же микробов. За ними идут вирусы, нанотехнологическая «серая слизь» и, наконец, элементарные частицы. Последние коллайдер и намерен сталкивать, чтобы разобраться с устройством Вселенной. Мало кому известно, что LHC в этом не одинок. В мире тем же делом заняты еще две сотни ускорителей частиц.

LHC называют суперколлайдером. Но это вовсе не значит, что он лучше — или хотя бы мощнее — всех остальных. Черные дыры (и другую экзотическую материю) будут «лепить» в нем из протонов. Их энергия в момент встречи — 14 трлн электронвольт. Для американского коллайдера RHIC, где сталкиваются ядра золота, эта величина равна 39,4 трлн. Микроскопического «Большого взрыва» удобнее ждать здесь.

Кто знакомился с физикой по старым учебникам, помнит ленинскую фразу: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом». Подтвердить тезис Ильича LHC будет сложно: для работы с электронами (и другими легкими частицами) он не приспособлен. Альтернатива — линейные ускорители вроде cтэнфордского SLAC или международного коллайдера ILC, которому только подыскивают площадку. В любом случае, если на LHC история планеты не закончится, ускорители-конкуренты без работы не останутся.

А пока их можно считать индикаторами того, как обстоят дела с «чистой наукой» в той или иной стране. Стоимость каждого такого прибора исчисляется сотнями миллионов (а иногда и миллиардами) долларов — и это показывает, сколько государство готово платить ученым, не ожидая практических результатов уже завтра.

Глоссарий

Адроны — это «ненастоящие» элементарные час­тицы. Ненастоящие в том смысле, что склеены из кварков, которые еще меньше. Пример — протоны и нейтроны, из которых состоят атомные ядра. И, значит, почти все, что нас окружает. Сами кварки нельзя не только «разобрать на детали», но и оторвать друг от друга. Их удерживает сильное взаимодействие — одна из фундаментальных сил, которая не ослабевает с расстоянием.

Кварк-глюонная плазма — беспорядочный «суп» из протовещества, предшествовавшего и ядрам, и даже адронам. Таким «супом» была наполнена Вселенная в первые сто микросекунд после Большого взрыва. Согласно гипотезе, ее уже синтезировал RHIC — в виде «фаербола», мгновенно превратившегося в микроскопическую черную дыру.

Странная материя — «суп» из трех типов кварков в строгой пропорции. Интересен тем, что может оказаться устойчивее обычных ядер — и тогда, возможно, начнет превращать все вокруг в себя, как воннегутовский «лед-9». Один из апокалиптических сценариев предполагает, что «странные капли» случайно появятся внутри LHC.

Бозон Хиггса — последняя неоткрытая частица из тех, которые предсказывает Стандартная модель. Считается, что именно она «придает массу» всем частицам, не исключая саму себя.

1 TeV — энергия комара весом 3,2 мг, летящего со скоростью 1 см/с. В коллайдере она бывает сосредоточена в отдельной элементарной частице.