Адроидная страшилка.

В Швейцарии, в ЦЕРНе - европейском институте ядерных исследований, в сентябре должен был состояться пробный пуск самого большого в мире кольцевого ускорителя БАК - Большого адронного коллайдера. Кричащие заголовки в прессе заставляли вздрагивать, а то и повергали в шок неискушенного в этих вопросах читателя: «Машина судного дня», «Оружие Армагеддона» (в других вариантах - Апокалипсиса), «Ученые откроют портал в ад», «Черная дыра проглотит Землю» и т. д. и т. п. Самый безобидный из них - другой вариант расшифровки английской аббревиатуры БАК - ПОСЛЕДНИЙ адронный коллайдер - в том смысле, что следующий некому и негде будет строить.

Похоже, повторяется история предшествующих 2000 году многочисленных смакований различных вариантов «конца света». Но тогда хоть все крутилось вокруг мифа круглой даты летоисчисления. Сейчас ситуация изменилась - у страшилки есть собственное название, она имеет впечатляющие размеры, и даже среди физиков, которые собираются включить рубильник, нет не только единого мнения, но и полного понимания, что из этого выйдет.

Как-то в начале сентября в одной из телепередач было показано широко улыбающееся лицо одного нашего доктора физических наук, который радостно сообщал телезрителям, что на этом БАКе они получат долгожданные хиггсовские частицы, после чего вся физика станет простой и понятной! Какая святая наивность! До сих пор все было наоборот: каждое новое открытие только усложняло физическую картину мира. Когда-то такая же надежда возлагалась на кварки, с помощью которых все многообразие адронов предполагалось построить из трех субчастиц. В итоге их число тоже стало расти как на дрожжах, и теперь кое-кто из физиков возлагает очередные надежды на еще более фундаментальные частицы. Ну а к этой хиггсовской частице, которую физики ждут как манну небесную, мы еще вернемся.

А для начала я вынужден констатировать: только за последние сто лет физики не раз были готовы включить этот рубильник с совершенно непредсказуемыми последствиями. И вовсе не оправдание, что в двух случаях эту руку подталкивали военные.

Конец XIX века. Никола Тесла собирается строить глобальную беспроводную систему передачи энергии, так что в любой точке пространства ее будет достаточно не только для электрической лампочки, но и для мотора электромобиля. Тогда никто не знал негативного воздействия мощных электромагнитных волн разных диапазонов на организм человека, и скорее всего при реализации его проекта на этих электромобилях некому было бы ездить.

1944 год. Физики многих стран в темпе сооружают атомную бомбу для Дяди Сэма. Некоторые утверждают, что может начаться цепная реакция в кремнии, которая охватит весь земной шар. Но военных такие пустяки не пугают... Взорвали. Обошлось.

Но через полтора десятилетия ситуация повторилась. Теперь предполагалось взорвать термоядерный заряд под водой. Примечательную историю потом рассказал один из физиков, участвовавших в испытании. Когда военным надоело слушать предупреждения скептиков, они поручили ему произвести соответствующие расчеты за считанные дни до начала испытания. Сделанные наспех расчеты показали, что вроде бы обойдется - для чисто водородного термояда не хватит температуры... Бомбу взорвали, опять обошлось. И вот теперь подходим к той самой хиггсовской частице, которую, потирая руки от нетерпения, жаждет получить наш российский физик.

Перед ссылкой А. Д. Сахарова в Горький он выступил в Отделении ядерной физики АН СССР по поводу доклада молодого талантливого теоретика из ФИАНа Андрея Линде. В нем шла речь о возможности получения хиггсовских частиц на строящемся в Швейцарии ускорителе. Сахарова беспокоил вопрос: не вызовем ли мы взрыв Вселенной, начиная с Земли, если получим эти частицы, за счет которых, как предполагали теоретики, происходило изменение свойств вакуума на ранней стадии образования Вселенной. Верх в дискуссии взяло мнение, что те частицы, которые удастся получить на ускорителе, не вызовут, в отличие от космологических, взрыва Вселенной. Вдумайтесь, какими масштабами оперируют современные физики: гибель человечества - взрыв Земли, взрыв Вселенной!

Кстати, Андрей Линде, которого кто-то даже сравнивал с Ландау, в те годы, когда стараниями наших первых президентов была фактически уничтожена советская фундаментальная физика, перебрался как раз в ЦЕРН и наверняка имел отношение к постановке экспериментов на БАКе.

Для тех, кто подзабыл физику, напомню, что адроны - это элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях. Их в этой компании подавляющее большинство, включая интересующие нас протоны. А «отщепенцев», в сильных взаимодействиях не участвующих, в основном всего три - электрон, мюмезон (тяжелый электрон), нейтрино и примкнувший к ним таумезон. Все они называются лептонами.

Идея построить БАК родилась в 1984 году, была официально одобрена десять лет спустя, а строительство его началось в 2001 году после окончания работы другого ускорителя Большого электронно-позитронного коллайдера, который по аналогии можно было бы назвать и большим лептонным коллайдером (БЛК). Образно говоря, БАК вселился на место БЛК в громадный кольцевой, почти 27-километровый тоннель, расположенный на 100-метровой глубине под Швейцарией и Францией. Официальный запуск БАКа был произведен 10 сентября 2008 года. Пока что, образно говоря, физики включили стартер и прогрели двигатель. Запущенный в коллайдер пучок протонов, плотностью (светимостью) гораздо меньше расчетной, полностью обернулся по часовой стрелке. Затем этот же пучок прокрутили в обратном направлении. Столкнуть их «лбами» предполагается 21 октября, но пока без особых сенсаций - энергия пучков будут гораздо ниже указанной. Выход на максимальную энергию намечен на начало 2009 года, но будем надеяться, не на 1 января и последующую декаду. Ну а теперь, разобравшись со скучными для рядового читателя цифрами, самое интересное: чего ждут физики от пуска БАКа? Как не парадоксально, это зависит от того, какую теорию они исповедуют.

Те из них, кто изучает природу сильных взаимодействий, надеются получить так называемый кварк - глюонную плазму. Для чего это нужно, стоит поговорить позже, если они ее получат.

Физики классической школы, оперирующие 4-мерным континуумом пространства - времени, с негодованием отвергают всяческие измышления насчет возможности образования в эксперименте «черных дыр» - на это у пучков просто энергии не хватит.

«Многомерщики», а конкретно, сторонники существования 7 - 11-мерного мира, утверждают обратное: если он хотя бы 7-мерный, то вполне хватит.

Авторы экзотических теорий надеются получить на ускорителе преоны - частицы еще меньшего масштаба, чем кварки.

Парадоксально, но все вышеупомянутые теории и мнения базируются на одном и том же существующем в настоящее время экспериментальном фундаменте.