После запуска Большого адронного коллайдера (БАК) Европейский институт ядерной физики приступит к реализации еще одной грандиозной программы – Большого линейного коллайдера (БЛК). Об этом заявил в четверг генеральный директор организации Рольф-Дитер Хойер. По его мнению, это позволит превратить институт в ключевую организацию в современной ядерной физике.
Установка не сразу начнет давать результаты, недаром физпуск иначе называют «физписк»: тут главное проверить, чтобы нигде ничего не текло
Список экспериментов, которые будут поставлены на БЛК, пока не утвержден, но сама способность менеджмента института привлекать средства для реализации грандиозных, но заведомо убыточных научных проектов заслуживает внимания.
Для начала несколько слов о самой организации. Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи Женевы. В свою очередь Европейский институт ядерной физики CERN отвечает за реализацию научных программ, осуществляемых на мощностях европейской организации.
Следует отметить, что мощности эти весьма внушительны. Их основу составляет ускорительный комплекс, включающий как старые ускорители Linac и PS, расположенные на поверхности, так и более современные инструменты − SPS, LHC, расположенные под землей на глубине до 100 метров.
Наиболее известным инструментом, привлекающим внимание к CERN на протяжении последних лет, является Большой адронный коллайдер − кольцевой ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Считается (но пока не доказано экспериментально), что в результате таких соударений могут возникать микроскопические черные дыры , аналогичные гигантским сверхмассивным объектам, существующим в глубинах Вселенной. Характерная особенность черной дыры состоит в ее «прожорливости»: любое вещество или энергия, попавшие на ее поверхность, навсегда исчезают для внешнего наблюдателя, при этом масса самой дыры растет.
Подобный факт дал некоторым паникерам повод рисовать мрачные апокалиптические картины: рукотворная черная дыра в считанные часы поглощает нашу планету, подобно гигантской раковой опухоли. То, что, согласно некоторым теориям, Земля должна была сталкиваться с микродырами, родившимися в результате аналогичных естественных процессов в космосе не одну сотню, а может и тысячу раз на протяжении своего существования и до сих пор никем не «съедена», спекулянтов от науки мало интересует.
Собственно, сам БАК пока не запущен, поэтому не ясно, сможет ли он стать «дыроколом» вообще. Дело в том, что идея Большого адронного коллайдера родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего ускорителя — Большого электрон-позитронного коллайдера. За это время изменились методы проектирования: на смену бумажным чертежам пришли электронные.
Ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер. Документация на само сооружение существует только в бумажном виде, тогда как документация на оборудование, которое должно быть размещено в подземных залах, коридорах и штольнях, в основном электронная. Отсюда возникают нестыковки: часть оборудования прежнего ускорителя дорабатывалась и подгонялась по месту, равно как под существующее оборудование доделывались и помещения. И не все изменения нашли отражение в документах. В результате, например, детектор нейтрино «не лезет» в предназначенную для него камеру, поскольку на деле она на десяток сантиметров уже, чем на чертежах. Там отсутствует показанный на схеме силовой кабель (снятый за ненадобностью), там – лишний трубопровод, мешающий монтажникам, здесь свод зала ниже на несколько сантиметров. В результате – доделки, доработки, отставание от графика, а главное: деньги, деньги, деньги.
Но как кажется, основные проблемы уже разрешены: физический пуск БАК назначен на октябрь. Впрочем, это не означает, что установка сразу начнет давать результаты, недаром физпуск иначе называют «физписк»: тут главное проверить, чтобы нигде ничего не текло, не искрилось и не дымилось. Лишь после этого начнется процесс наладки установки, который может занять до нескольких лет.
Большой линейный коллайдер – это не дублер и тем более – не преемник БАК. Это совершенно самостоятельный инструмент
По состоянию на 2009 год БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. И вот теперь озвучены планы создания мега-инструмента, который отберет у него это звание. Причем, вопреки заявлениям некоторых СМИ, Большой линейный коллайдер – это не дублер, и тем более – не преемник БАК. Это совершенно самостоятельный инструмент. Проектирование настоящего преемника БАК действительно уже ведется, но строительство его начнется не ранее чем через 15 лет, после того, как существующая установка выполнит свои задачи.
А новый мегаинструмент по замыслу представляет собой два линейных ускорителя длиной по 12 км каждый, пучки которых будут направлены навстречу друг другу. Ускорители разместятся в подземных галереях, общая длина которых составит 31 км (напомним, длина кольца БАК − 26 км). Это позволит в будущем оснастить ускоритель дополнительными секциями, которые позволят достичь еще более высоких энергий столкновения.
Первоначальная стоимость проекта оценивалась в 6,5 млрд долларов, однако теперь Хойер предпочитает уклоняться от вопросов относительно окончательной суммы. Тем не менее физик признает, что для Европы создание такой мощности будет во многом вопросом престижа. Хойер уверен, что конкуренция в научной сфере постоянно растет, происходит это так же, как и в экономике. Своеобразными конкурентами европейских мощностей в США станет Лаборатория им. Ферми, а в Китае − ряд научных центров, подведомственных Академии наук КНР. Вместе с тем, создание столь масштабных проектов, как Линейный коллайдер, это также и глобальное сотрудничество.
«Я был бы плохим директором, если бы не привел в CERN следующий глобальный проект, соразмерный БАК. CERN − это фантастическое место, институт уже доказал, что он может стать домом для таких огромных проектов», − заявил ученый в интервью изданию Nature .
Когда речь идет о таких затратах, вопрос о нужности подобных мегаинструментов возникает сам собой. Ответ на этот вопрос дает сам руководитель CERN: «В отличие от Большого адронного коллайдера, задача которого − поиск бозона Хиггса, Линейный коллайдер будет выполнять другую научную задачу, он должен сталкивать электроны и анти-электроны или позитроны».
Сам по себе этот бозон Хиггса (или просто «хиггс») – частица настолько любопытная, что некоторые ученые называют ее не иначе как «божественной частицей»: столь велико ее значение в картине Мироздания. Без нее невозможно завершение Единой теории поля – теории, которая призвана объяснить, свести к единым принципам все возможные взаимодействия между всеми материальными частицами Вселенной. Попросту эта теория должна показать наглядно единство сил, удерживающих от распада Галактику, и сил, удерживающих вместе атомы наших тел. Одним словом, создать Окончательную и Последнюю Картину, описывающую весь окружающий мир, как он есть. Если только эта теория действительно окажется окончательной... А этого никто не гарантирует.