"Один, два, три... Пошел!" - скомандовал руководитель проекта британец Лин Эванс, и на мониторе появилась легкомысленная картинка: веселая стайка протонов выпрыгнула из недр предварительного ускорителя и устремилась в основной тоннель Большого адронного коллайдера (БАК). В зале для пресс-конференций Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) все замерли и не отрываясь смотрели на огромный экран, на котором пульты и дисплеи контрольного центра (КЦ), расположенного по ту сторону франко-швейцарской границы - в местечке Превесан. Там, на французской стороне, Робер Эмар, генеральный директор ЦЕРНа, рядом с ним нобелевский лауреат по физике Карло Руббиа и другие всемирно известные ученые мужи. "Сейчас самое главное, чтобы протонные пучки попали в основное кольцо и прошли хотя бы один его сектор", - комментировал происходящее профессор Игорь Голутвин из Объединенного института ядерных исследований в Дубне. На экране возникла вспышка, означающая, что протонный пучок миновал очередной детектор. Грандиозный эксперимент начался. Создатели БАКа не скрывают, что надеются получить ответы на главные вопросы мироздания, в том числе, кто и как запустил реакцию Большого взрыва, положившего начало Вселенной.
БАК - это самый мощный в мире ускоритель элементарных частиц. Невиданное доселе сооружение обошлось примерно в 6 миллиардов долларов. Строили его представители более чем 40 стран. В последние годы ни один научный проект не вызывал столько толков и слухов, как запуск в земных недрах между Швейцарией и Францией этой огромной "атомодробилки". Одни ждали начала работы коллайдера с надеждой, другие - со страхом. Так к чему же все-таки приблизился мир 10 сентября: к началу новой эры или к концу света?
Адвокаты Апокалипсиса
Накануне запуска БАКа какие-то весельчаки бурно отмечали в женевском баре "Леди Годива"... конец света. А газета "20 минут" предложила читателям ответить на вопрос: "Что вы будете делать, зная о конце света?" Предлагались такие варианты ответа: "Опустошу свой банковский счет и загуляю напоследок. - Сведу счеты с начальством и тещей. - Завалюсь с женой в постель и буду ждать смерти…"
Шутки шутками, но накануне запуска коллайдера добрая половина мировых СМИ говорила о нем как о современном ящике Пандоры. С жалобой в Страсбургский суд по правам человека обратилась "группа товарищей", в их числе немецкий специалист по теории хаоса Отто Росслер. Истцы утверждали, будто эксперименты в ЦЕРНе могут привести к концу света из-за образования неконтролируемых черных дыр. Черные дыры - это загадочные объекты с очень сильным гравитационным полем, преодолеть которое неспособны даже световые волны. Однако специалисты в Женеве убеждены, что даже если в БАКе и родятся маленькие черные дыры - что, впрочем, маловероятно, - они совершенно безопасны. Эти объекты просуществуют ничтожно малое время и самоуничтожатся.
Через некоторое время атака на БАК продолжилось… на Гавайях. Некие Уолтер Вагнер и Луис Санчо подали иск в федеральный окружной суд Гонолулу с требованием запретить запуск коллайдера. На том основании, что БАК может породить "странную частицу", которая превратит Землю в комок "странной материи"...
На исследователей, занятых в проекте, было оказано невиданное давление. Желтые издания окрестили их "адвокатами Апокалипсиса". Им угрожали по телефону. Они получали по электронной почте недвусмысленные письма. Как сказал "Итогам" Джеймс Джиллис, один из руководителей проекта, некоторые люди были настроены очень агрессивно и обвиняли сотрудников ЦЕРНа ни больше ни меньше как в стремлении разрушить Землю.
Интернет раскалился. Логотип поисковика Google в день запуска БАКа свернулся бубликом (такова форма коллайдера). Любопытно было следить за блогами, на которых обсуждались новости ЦЕРНа. Одни пользователи считали, что "этих ученых надо тормозить". Другие полагали, что "если эксперимент удастся, то сразу будет засекречен". Но, пожалуй, красноречивее всех выразил отношение к "проекту века" гарный юзер с Украины (орфография и пунктуация сохранены): "Да по шарабану! Нехай делают! Лучче риск и научный прогресс чем бензин по 7 гривен за литр!"
На фоне этой всепланетной истерии представители науки хранили олимпийское спокойствие. Мнение мирового ученого сообщества лаконично сформулировал российский физик, нобелевский лауреат Виталий Гинзбург: "Задача коллайдера - изучить свойства частиц при больших энергиях. Никакого отношения к Большому взрыву, черным дырам и прочим глупостям это не имеет! Это какое-то жулье, чтобы сделать сенсацию, начало говорить в таком стиле".
Могут ли все-таки в ходе экспериментов возникнуть непредвиденные явления, способные привести к катастрофе? Специалисты убеждены, что вероятность этого крайне мала. Но, как известно, пессимистов и оптимистов всегда было примерно поровну, так что вокруг БАКа долго еще будут рождаться самые невероятные домыслы. Наверняка найдутся желающие обвинить БАК во всех бедах человечества начиная от смерчей и землетрясений, заканчивая авиакатастрофами и сбоями в электроснабжении. Так, во время чемпионата Европы по футболу некоторые издания объяснили гигантские молнии над стадионами Швейцарии и Австрии, затруднившие телетрансляцию, испытаниями первых секторов БАКа. Как говорится, хотите верьте...
Камушки мироздания
Слово "коллайдер" (от английского collide - "сталкиваться, соударяться") сегодня знакомо практически каждому. Ускоритель расположен в 27-километровом туннеле, то есть он длиннее, чем Кольцевая линия Московского метро. Рядом с этим циклопическим сооружением отдыхают и космические корабли, и пирамида Хеопса. Длина сверхпроводящих кабелей, протянутых в БАКе, равна 6,8 диаметра Земли. Если же взять общую длину всех волокон и проводов, то их можно было бы пять раз протянуть до Солнца и обратно и еще останется на несколько витков от Земли до Луны. Мощность охладителей достаточна, чтобы поддерживать в 140 тысячах обычных холодильников температуру чуть выше абсолютного нуля. Каждый протон совершает по туннелю 11,245 круга в секунду, пучок протонов несет ту же кинетическую энергию, что и авианосец, делающий 11 узлов в час. Чтобы предотвратить возможные утечки, инженеры латают в туннеле столь крохотные отверстия и трещины, что, будь такая дыра проделана в автомобильной камере, она сдулась бы только через 10 тысяч лет!
"Представьте себе гигантскую металлическую трубу в 4 тысячи тонн весом, по которой при температуре около минус 270 градусов по Цельсию двигаются навстречу друг другу два протонных пучка, разогнанных до энергии 7 тераэлектровольт, - рассказывает Игорь Голутвин. - В определенных точках они столкнутся и родят частицы в 14 тысяч раз тяжелее протона. Это и есть тот самый мир, который никто еще не видел. Но это задача ближайшего будущего, сейчас же нам требуется проверить, как протонный пучок проходит по ускорителю. Причем в обе стороны: как против часовой стрелки, так и по ней. Цель сегодня - сделать так, чтобы протонные сгустки совершили в обоих направлениях хотя бы один полный оборот".
Протоны напоминают зверей, которых выпускают в цирке из клеток на манеж по проволочному коридору. Только "приручают" частицы не укротители, а 1624 огромных магнита. В том числе и самый крупный в мире электромагнит с полем в 4 тесла, сверхпроводящий. Его вес 250 тонн. Запускается ток в 20 тысяч ампер, и родятся 40 миллионов взаимодействий элементарных частиц в секунду. Каждое из них непременно регистрируется и вносится в базу данных, которые станут тщательно фильтроваться. В ЦЕРНе, где в свое время изобрели Интернет, теперь создан Grid (от английского - "решетка"). Компьютерная инфраструктура, обеспечивающая интеграцию невероятно мощных информационных и вычислительных ресурсов.
...Профессор Эванс снова подал команду, и на экране, как по заказу, загорелся контрольный всполох. Зал взорвался аплодисментами. Ровно в 9.42 пучок частиц прошел детектор CMS - сработало!
Мировой "суп"
Так для чего же все-таки было сооружено это чудо света? Ученые утверждают, что материя, которую мы видим и ощущаем, составляет лишь 4 процента Вселенной. Остальное же - это так называемые темная энергия и темная материя. Основанный в 1954 году двенадцатью европейскими странами ЦЕРН как раз и пытается пролить свет на эту "темную сторону" мироздания. Ради этого и задумана баковская "атомодробилка".
В ходе экспериментов в ЦЕРНе ученые будут пытаться получить новые данные, которые позволили бы наконец создать теорию мироздания, согласованную и непротиворечивую. В центре уверены, что вплотную подошли к тайне сотворения мира.
В настоящее время считается, что в первые 10 микросекунд после Большого взрыва, когда Вселенная только образовалась, вещество находилось в совсем ином состоянии по сравнению с нынешним. Кварки и глюоны, которые в современной "холодной" Вселенной заключены внутри протонов и нейтронов, тогда были слишком горячими, чтобы соединиться между собой. Они находились в состоянии, которое физики называют "кварк-глюонная плазма" или просто "суп". Чтобы увидеть миг зарождения Вселенной, ученые собираются воссоздать этот самый "суп" в экспериментальных условиях. Столкновение ядер, которое началось в туннеле под Женевой, и будет маленьким Большим взрывом (БВ). Иначе говоря: создана своеобразная машина времени, способная перенести экспериментаторов в тот мир, который возник через миллионную долю секунды после БВ.
Кстати, именно это вызвало опасения, что во время опытов с использованием БАКа ситуация может выйти из-под контроля. К примеру, журнал "Нью сайентист" написал, что БАК даст возможность путешествовать во времени. Дескать, коллайдер может так искривить пространство - время, что оно… замкнется в кольцо... На подобные околонаучные сенсации в ЦЕРНе смотрят свысока. Здесь привыкли к тому, что в восприятии простых смертных гигантский ускоритель частиц ассоциируется с чем-то фантастическим. Фантастика в ЦЕРНе действительно имеет место, но она исключительно научная. Там не изобретают "эликсир молодости", а реально борются с раком с помощью бомбардировки онкоклеток. Ничего не говорят о путешествиях во времени, зато с жаром обсуждают будущий эксперимент по выявлению "бозона Хиггса", прозванного "божественной частицей". Ее существование было теоретически доказано британским ученым Питером Хиггсом, который предположил, что бозон ответственен за появление массы у всех других частиц. Опыты на коллайдере должны подтвердить эту теорию. Или не подтвердить.
Ставки в нынешнем эксперименте необычайно велики. Когда европейцы двадцать лет назад выделяли средства на создание БАКа, экономическая ситуация в мире была куда благоприятнее, нежели сейчас. Если с запуском коллайдера что-то пойдет не так, второго шанса физикам никто не даст. А труд в туннель и его начинку вложен огромный, в том числе и наш, российский. Больше десяти отечественных научных центров включены в программу. Не будучи членом ЦЕРНа (с 1990-х годов у нашей страны статус наблюдателя), Россия частично финансировала как сооружение четырех детекторов - главных магнитов, - так и самого ускорителя. В том, что касается детекторов, наша доля составляет в среднем 5 процентов сметы, а если говорить о самом ускорителе - где-то 3 процента. Хочется верить, что детище своих создателей не подведет. Пусть хотя бы в физике наступит "золотой век".
...В 10.24 по среднеевропейскому времени сгусток протонов завершил свое первое путешествие по кольцу Большого адронного коллайдера. Оно продолжалось почти час. Черные дыры пропали, так и не появившись. Конец света переносится на более поздний срок. О нем будет объявлено дополнительно.
