коллайдры

В природе наблюдаются удивительные вещи. Например, самое большое животное на земле кит (20 метров, 100 000 кг) питается микроскопическими существами – крилем (0,001 метра, 0,00001 кг), которые он поглощает в огромном количестве, пропуская через себя тысячи тонн воды. Диапазон различия: 4–5 порядков величины по размеру и 7–8 порядков величины по массе!

В мире науки мы последние полвека наблюдаем еще более феноменальную диспропорцию – для поиска новых элементарных частиц создаются ускорительные системы с детекторами, которые отличаются по размеру от искомых частиц на 20 порядков величины, а по массе на все 38 порядков! И для получения искомого результата, удовлетворяющего экспериментаторов и теоретиков, необходимо колоссальное количество экспериментальной информации, которое будет обрабатываться суперкомпьютерами планетарного сообщества многие месяцы (десятки километров накопленных за год DVD-дисков, если их сложить в стопку).

Большой адронный коллайдер, БАК, - ускоритель частиц, благодаря которому физики смогут проникнуть так глубоко внутрь материи, как никогда ранее. Работы на коллайдере предполагается начать в 2007 году. Их суть заключается в изучении столкновения двух пучков протонов с суммарной энергией 14 ТэВ на один протон. Эта энергия в миллионы раз больше, чем энергия выделяемая в единичном акте термоядерного синтеза. Кроме того, будут проводиться эксперименты с ядрами свинца, сталкивающимися при энергии 1150 ТэВ.

Ускоритель БАК обеспечит новую ступень в ряду открытий частиц, которые начались столетие назад. Тогда ученые еще только обнаружили всевозможные виды таинственных лучей: рентгеновские, катодное излучение, - и -лучи. Откуда они возникают, одинаковой ли природы их происхождение и, если да, то какова она?

Существует два типа ускорительных установок: ускорители с неподвижной мишенью и ускорители со встречными пучками (или коллайдеры). В ускорителях первого типа частицы после ускорения выводят из ускорительной камеры и направляют на неподвижную мишень, например, металлическую пластину. В этом случае далеко не вся кинетическая энергия ускоренной частицы может быть “вложена” в изучаемый процесс, например, во внутреннее возбуждение атомного ядра или частицы-мишени или в рождение новой частицы, так как значительная, а часто и подавляющая часть этой энергии не может быть “изъята” у частицы, поскольку идёт на “обеспечение” выполнения закона сохранения импульса - большой импульс частицы до столкновения должен сохраниться в виде большого импульса (а значит, и кинетической энергии) продуктов реакции.

Конкретные оценки позволяют увидеть огромную разницу между кинетическими энергиями, например, протонов в ускорителе с неподвижной мишенью и со встречными пучками, которые необходимы для рождения частиц большой массы.

В США активисты пытаются помешать запуску самого большого в мире ускорителя частиц. Они подали в суд на Европейский центр изучения физики частиц (CERN), который строит установку.

По словам представителя CERN, Джеймса Джиллиса, это разбирательство - "полная чепуха". Он говорит, что Большой адронный коллайдер в любом случае будет запущен в этом году и это поможет получить бесценную информацию относительно законов физики и Вселенной. Он также добавил, что ничего с планетой из-за ускорителя не случится. Противники коллайдера, в свою очередь, опасаются, что коллайдер может создать частицы, которые смогут поглотить Землю, такие, как, например "стрэнглеты" - гипотетические скопления материи, содержащие как обычные кварки, так и "странные". Если стрэнглеты окажутся стабильными и отрицательно заряженными, они могут начать поглощать обычную материю, превращая её в "странную". Собственно, в результате реакции может быть поглощена целая планета.