10 сентября 2008 года – это дата, которую все физики мира, работающие в области исследования элементарных частиц, отметили на своих календарях. В этот день планируется официальное открытие Большого Адронного Коллайдера (Large Hadron Collider – LHC).

Судя по всему, весь остальной мир только еще начинает обращать внимание на участившийся поток информации об этом проекте стоимостью 9 миллиардов долларов США.

Большой адронный коллайдер — ускоритель, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и строящийся в настоящее время в исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований ЦЕРН (CERN — Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) в Швейцарии. Одной из основных целей проекта LHC является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса. Также планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков.

Ускоритель представляет собой 27 километровое кольцо, построенное под швейцарско-французской границей. Коллайдер использует кольцевые сверхпроводящие охлаждаемые магниты, предназначенные для разгона двух встречных пучков протонов до уникально высоких скоростей и энергий, никогда до настоящего времени не наблюдавшихся в условиях контролируемого эксперимента. При столкновении пучков должны образоваться новые элементарные частицы, к которым и обращен интерес исследователей.

Большой адронный коллайдер – самый мощный исследовательский инструмент, который физики получают для попытки ответов на многие вопросы образования Вселенной, которые одновременно лежат в области квантовой механики и физики гигантских образований галактик и черных дыр. В частности, ученые надеются, что LHC поможет наконец найти бозон Хиггса, теоретически являющийся основной частицей так называемой Стандартной Модели физики элементарных частиц. Бозон Хиггса, который предположительно придает массу другим элементарным частицам, до сих пор экспериментально не был обнаружен на более низких уровнях энергии. Результаты этого эксперимента должны приблизить физиков и астрономов к пониманию природы Вселенной и, особенно, Большого Взрыва.

Первое штатное испытание LHC назначено на 10 сентября. Тестовый запуск будет транслироваться в прямом эфире телеканала «Евроньюс». В конце 2008 года планируется выход на энергию 7 ТэВ, затем коллайдер закроют на зимний период, в течение которого его постараются оптимизировать. Весной 2009 года ускоритель заработает на полную энергию (14 ТэВ) и будет постепенно повышать светимость.

Россия и российские физики принимают активное участие как в строительстве LHC, так и в создании всех четырёх детекторов, которые должны работать на коллайдере. Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии комплексом ЦЕРН составит 180 МВт. Рассчетные энергозатраты ЦЕРН на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт•ч, из которых 700 ГВт•ч придётся на долю LHC. Эти энергозатраты — около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева. Интересно, что сам ЦЕРН не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.

_________________________________________________________________________________

Когда температура сверхпроводящих магнитов Большого адронного коллайдера опустится почти до абсолютного нуля, два встречных пучка протонов начнут движение в сверхвысоком вакууме по двадцатисемикилометровому кольцу. На момент столкновения энергия каждого из них будет равна энергии четырехсоттонного поезда, мчащегося на скорости 150 км/ч. Цифры впечатляют, и любители манипулировать общественным сознанием пользуются этим: мол, от таких столкновений можно ждать катастрофы планетарного масштаба. Физики говорят, что никакой угрозы нет, но их противники прибегают к последнему аргументу западного обывателя - обращению в суд.

На прошлой неделе в Федеральном окружном суде Гавайев состоялось предварительное слушание по делу «Луис Санчо и Уолтер Вагнер против Департамента энергетики США и его подразделений, Национальной лаборатории Ферми, Национального научного фонда США и Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРНа)». Истцы требуют закрыть Большой адронный коллайдер (БАК), находящийся в ведении ЦЕРНа. Американские ведомства попали под огонь за сотрудничество с ЦЕРНом.

Иск против коллайдера - курьез, но он отражает серьезную тенденцию. Любой спорный вопрос, в том числе и научный, может рано или поздно оказаться в суде. При этом истцы пытаются «прижать» оппонентов формальными юридическими придирками. Происходит своеобразная рейдерская атака на чужую научную работу - и суд, привыкший действовать «по бумажкам», может встать на сторону истца.

БАК ПАНДОРЫ

БАК - расположенный на границе Франции и Швейцарии гигантский ускоритель элементарных частиц - должен постепенно вводиться в строй, начиная с июля. Коллайдер позволит физикам выяснить, почему частицы имеют массу, есть ли у пространства дополнительные измерения, существуют ли неизвестные до сих пор типы взаимодействия элементарных частиц, элементарны ли на самом деле кварки - в целом, значительно дополнить фундаментальную теорию, описывающую нашу Вселенную. Могут быть сделаны и совершенно неожиданные открытия (которым впоследствии, как это нередко бывает, найдется практическое применение).

Однако физика элементарных частиц недаром называется также физикой высоких энергий. Каждую секунду в новом ускорителе будут сталкиваться 600 млн движущихся на околосветовой скорости частиц, запуская множество разных процессов. В какой-то момент появилось беспокойство: не приведет ли это к возникновению объектов, опасных для существования Земли? В качестве таковых назывались маленькие черные дыры, поглощающие вещество, загадочные магнитные монополи и обрывки т. н. странной материи. Физики честно проверили все и решили, что за судьбу Земли можно быть спокойными.

Все это, однако, не убедило жителей ГавайевУолтера Вагнера и Луиса Санчо. В мотивировочной части своего иска они перечисляют те ужасы, которые якобы способен породить коллайдер. Но формальный повод для запрета БАКа звучит вполне привычно для судьи. Ответчики должны были, согласно американским законам, в надлежащий срок предъявить обоснованные отчеты о возможном воздействии нового объекта на окружающую среду, но не сделали этого. Кроме того, истцы считают, что ЦЕРН нарушает принятые в ЕС инструкции по введению в эксплуатацию таких объектов. Истцы требуют приостановить работу коллайдера на четыре месяца и за это время представить искомые «обоснованные отчеты» о безопасности объекта. Если сами истцы (или суд) признают отчеты неудовлетворительными, БАК нужно будет закрыть навсегда.

Суд принял дело к рассмотрению, и предприимчивые гавайцы занялись пропагандой своего процесса, а также учредили специальный фонд, куда всем неравнодушным обывателям предлагается перечислять пожертвования на борьбу с БАКом. Сколько уже денег пожертвовано на спасение планеты, истцы сообщить отказались.

На предварительном слушании была назначена дата заседания по делу о полном закрытии БАКа - 16 июня 2009 г. «А слушание по делу о его временной остановке в обеспечение иска состоится, наверное, в районе 28 июля этого года, - рассказывает Уолтер Вагнер в интервью Newsweek. - Представители ЦЕРНа слушание проигнорировали, в отличие от адвокатов американских ведомств. Я думаю, на следующее заседание тоже не явятся. Ответ на нашу жалобу они вряд ли пришлют, хотя уже должны были, и это мы также будем использовать как основание для запрета эксплуатации БАКа». Подпадает ли международная организация, расположенная в Европе, под юрисдикцию гавайского суда, Вагнер отвечать отказался. Впрочем, если истцы добьются судебного запрета хотя бы в отношении американской лаборатории Ферми, они частично достигнут своей цели: лаборатория отвечает за производство и обслуживание сверхпроводящих магнитов, необходимых для работы коллайдера.

На формальные обвинения ответчики приводят формальные аргументы: например, американские правительственные структуры обладают иммунитетом против такого рода исков, куда Вагнеру тягаться с Вашингтоном? Но ученые уверены, что они правы и по сути. «Претензии не имеют под собой никаких научных оснований, - терпеливо объясняет представитель ЦЕРНа Джеймс Гиллис. - Безопасность БАКа, как и любого серьезного проекта такого масштаба, многократно проверялась. Уже готов и еще один отчет, выполненный специалистами из ЦЕРНа и отрецензированный независимыми экспертами. Он будет опубликован в течение нескольких недель, но вывод все тот же - никакой опасности нет. Напомню: эти же люди несколько лет назад подавали подобный иск против американского Релятивистского коллайдера тяжелых ионов и проиграли дело».

Вагнер действительно подавал иск на РКТИ в 1999 г. Суд Сан-Франциско тогда посчитал позицию истца недостаточно основательной, но оговорил, что Вагнер имеет право в будущем возобновить тяжбу, предоставив более веские аргументы. Вагнер известен и как основатель ботанического сада на Гавайях. В 1972 г. он получил степень бакалавра биологии в Калифорнийском университете в Беркли, в 1978-м - степень магистра права в Университете штата Калифорния в Сакраменто. В Беркли он занимался исследованием космических лучей и, по собственному утверждению, нашел-таки магнитный монополь. Впоследствии Вагнер работал специалистом по ядерной безопасности. Род деятельности Луиса Санчо туманен: он называет себя «системным ученым со специализацией в космологии и теории времени».

В последние несколько месяцев в судах оказались несколько похожих «научных» дел. Опыт этих тяжб может показать, как будет развиваться «дело БАКа».

ТРИ ВСАДНИКА АПОКАЛИПСИСА

Специалисты ЦЕРНа объясняют, что бояться на самом деле нечего.

1. Опасение

В результате высокоэнергетичных столкновений частиц возникнет микроскопическая черная дыра, которая будет поглощать материю и увеличиваться, пока не поглотит Землю.

Опровержение

Если экзотическая гравитационная теория, предсказывающая рождение дыр, верна, то согласно ей же дыры будут быстро испаряться и не смогут безудержно поглощать материю.

2. Опасение

Возникнут страпельки – «странные капельки» (англ. strangelets), состоящие из странной материи, условно говоря, свободных кварков (верхних, нижних и странных), не объединенных в протоны и нейтроны. Страпельки могут вызвать цепную реакцию превращения атомов в странную материю, что полностью уничтожит материю обычную.

Опровержение

Современная физика допускают существование страпелек, но их пока не нашли ни в космических лучах, ни в коллайдерах. Если микроскопические страпельки и стабильны, то они, согласно последним работам, не могут сильно расти. Скорее всего, они вообще нестабильны.

3. Опасение

Возникнет магнитный монополь – гипотетический объект, который можно описать примерно как полюс магнита, существующий вовсе без другого полюса магнита. Присутствие монополя предположительно может спровоцировать распад протонов, то есть материи в целом.

Опровержение

Монополи также давно ищут, но до сих пор не нашли. По современным теориям, если их существование и возможно, энергий коллайдера недостаточно, чтобы их создать. Если теории ошибаются и рождение монополя при таких энергиях всё же возможно, то количество протонов, которые распадутся до того, как импульс отдачи выбросит монополь за пределы Земли, ничтожно мало.

В довершении этого замечательная книга Стивена Хокинга "Краткая история времени от черных дыр..."