Большой адронный коллайдер разрушит мир?
23 марта в лаборатории ЦЕРН близ Женевы после двухлетнего перерыва произошёл очередной запуск Большого адронного коллайдера (БАК). За это время учёные существенно модернизировали его, благодаря чему энергию разгоняемых протонов удалось увеличить в два раза. Теперь физики надеются получить более точную информацию о природе тёмной материи, которая приблизит человечество к пониманию устройства Вселенной.
Гендиректор Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) Рольф Хойер заявил: "Мы вступаем в новую фазу исследований и очень взволнованы".
Большой адронный коллайдер был запущен осенью 2008 года. Летом 2012-го учёные объявили: 6,4 млрд евро, вложенные в строительство БАКа, были потрачены не зря - проведённый с помощью коллайдера эксперимент позволил обнаружить бозон Хиггса - частицу, без которой невозможно объяснить строение материи. Пожалуй, ни один научный эксперимент не порождал вокруг себя столько слухов и суеверий. Одни утверждают, что пресловутый бозон может подтвердить существование бога, другие пугают, будто бы работа БАКа приведёт к образованию чёрной дыры и гибели планеты, третьи вообще сомневаются, стоит ли научная овчинка такой финансовой выделки. Что здесь правда, а что только домысел? Об этом корреспондент "Нашей Версии" побеседовал с физиком Юрием ГРИГОМ.
БАК-АНАЛИЗ
- На строительство коллайдера потратили почти 6,4 млрд евро - за всю мировую историю это самый дорогостоящий научный эксперимент. Обоснованны ли такие затраты? Если исходить из посыла, что наука должна служить на благо людям, что коллайдер даст конкретному человеку?
- Здесь уместно было бы вспомнить шутку академика Арцимовича: "Наука - лучший способ удовлетворить личное любопытство за счёт государства". Конкретно меня, вас или какую-нибудь тётю Машу он здесь и сейчас не сделает ни более богатыми, ни более здоровыми. Большой адронный коллайдер построен для исследований в фундаментальной физике, то есть не имеет прямого прикладного значения. Но для тех, кто не сомневается в необходимости научно-технического прогресса для процветания человечества, такой инструмент просто необходим. Ведь почти все современные технические достижения являются как раз побочным результатом деятельности учёных, занятых "чистой" наукой, взять хоть радио, хоть телевидение, хоть сотовую связь... Разве могли Гюйгенс в своём XVII веке или Максвелл в XIX предвидеть, как в нашем современном быту могут быть использованы электромагнитные волны? А лазеры? Эйнштейн, предсказав ещё в начале прошлого века существование вынужденного излучения - а это основа работы любого лазера, - вряд ли до конца представлял, какое место они займут в нашей повседневности всего через несколько десятков лет. Электроника, атомная энергетика, изотопы - всё начиналось именно с теории и фундаментальной науки.
- Так что же в итоге позволят установить эксперименты, проводимые на коллайдере? Постоянно упоминается бозон Хиггса - можно перевести с научного на человеческий, что это за штука?
- Объяснить это в двух словах непросто, всё-таки физика элементарных частиц - наука крайне сложная и требует специальных знаний.
Переоценить доказательство существования бозона трудно. Знания о нём позволят сделать ещё один шаг к пониманию того, почему наш мир выглядит именно так, а не иначе. С появлением такого инструмента, как БАК, у нас фактически появился способ наконец узнать, как устроено вещество и как формировалась наша Вселенная.
- О Вселенной до сих пор известно так мало?..
- Смотря с чем сравнивать - на мой взгляд, сегодня мы знаем немало. Принято считать, что доля известных нам частиц Вселенной составляет всего 4 %, остальные 96 % - это нечто неизвестное, тёмная энергия и тёмная материя. Тёмная материя - это гипотетическая материя, составляющая вместе с тёмной энергией основную массу Вселенной. Её невозможно наблюдать в телескопы, как "светлую" материю. Существование и свойства тёмной материи были выведены из гравитационных эффектов и изучения крупномасштабной структуры Вселенной - метагалактик. Оказалось, существует разница между массой всех видимых объектов - звёзд, галактик, излучения - и массой Вселенной, полученной расчётом, исходящим из движения космических тел по отношению друг к другу - имеется в виду то, что тела эти движутся так, как если бы в пространстве присутствовала ещё какая-то материя. Эту разницу довольно точно подсчитали и ввели как параметр, после чего всё встало на свои места. Теперь нужно сделать следующий шаг к пониманию устройства Вселенной.
КОНЕЦ СВЕТА ОТКЛАДЫВАЕТСЯ
- Тем временем вовсю звучат пугающие прогнозы: якобы эксперименты на БАКе могут привести к образованию чёрных дыр и даже вызвать нарушение пространственно-временного континуума...
- Да, среди неспециалистов не раз обсуждалось развитие катастрофического сценария. Например, нестабильность вакуума, способная разрушить не только Землю, но и всю нашу Вселенную, а также возможность образования материи, состоящей из так называемых странных кварков, - она вроде бы может "заразить" вещество Земли этой "странностью", чем разрушит её. Хотя самой популярной версией конца света всё-таки прослыла гипотеза образования в столкновениях на коллайдере чёрных дыр, которые поглотят планету.
Знаете, все эти прогнозы скорее несут "литературную" окраску, нежели научную. Хотя нельзя всё же сказать, что такие вопросы неуместны. Некоторые из предположений действительно имеют, хотя и гипотетические, но вполне научные предпосылки. Но они не нашли экспериментального подтверждения.
- Пока не нашли. А вдруг учёные ошибаются?
- Видите ли, существует неоспоримый - астрофизический - аргумент, который кладёт на лопатки доводы любого скептика, предсказывающего апокалипсис. Эксперименты, проводимые на БАКе, не уникальны. Все небесные тела подвергаются бомбардировке космическими лучами с энергией, превышающей достигнутую на БАКе в тысячи раз. За 13,5 млрд лет, минувших с момента рождения Вселенной, произошло неисчислимое количество таких столкновений. А наш мир продолжает существовать и поныне. Так что с концом света придётся повременить.
Вообще, наука основывается не на пустых домыслах, а на опытах и расчётах. Леверье и Адаме в XIX веке рассчитали орбиту неизвестной планеты, а открыли её лишь спустя год - теперь мы её знаем как Нептун. Также и здесь - существование бозона теоретически предсказал 60 лет назад профессор Эдинбургского университета Питер Хиггс. Он и бельгийский физик Франсуа Энглер задолго до открытия описали свойства этой элементарной частицы, которая, выражаясь простым языком, является причиной того, что у физических тел имеется масса. И открытие бозона Хиггса в очередной раз подтвердило, что научный метод познания является единственным способом адекватного отражения реальности. В этом кардинальное отличие умопостигаемого от чувственного. И существование этой частицы было предсказано не путём гадания на кофейной гуще, а на основании идеально выстроенной теории, так называемой стандартной модели. Масса и свойства частицы были рассчитаны, было предписано, как и где искать, какой инструмент для этого надо построить... В том же ЦЕРНе 30 лет назад было совершено открытие также ранее предсказанных W- и Z-бозонов, за которое Карло Руббиа и Симон ван дер Мер уже год спустя получили Нобелевскую премию. Это чрезвычайно необычно для консервативного Нобелевского комитета... Обычно награды в науке "отстаиваются" лет по 20-30.
Это ли не торжество разума?
***
СПРАВКА
Большой адронный коллайдер
Ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Построен в Европейском центре ядерных исследований на границе Швейцарии и Франции. Является самой крупной экспериментальной установкой в мире - длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 метров.
Бозон Хиггса
Это элементарная частица, объясняющая массу других частиц, существование которой было предсказано теоретически. Последний элемент Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц. Частица Хиггса так важна, что нобелевский лауреат Леон Ледерман в своей книге назвал её "частицей Бога", о чём позже пожалел, так как массовое сознание связало открытие с доказательством бытия Божия.
***
ДОСЬЕ
Юрий ГРИГ, кандидат физико-математических наук, окончил физфак МГУ (кафедра космических лучей). Работал в Институте им. Курчатова, занимался ядерной физикой в области изучения экзотических состояний ядерной материи. В 1991 году приглашён на работу в Институт тяжёлых ионов (Дармштадт, Германия). В ФРГ получил диплом доктора естествознания, автор 50 научных работ.
Надежда ПОПОВА
Гендиректор Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) Рольф Хойер заявил: "Мы вступаем в новую фазу исследований и очень взволнованы".
Большой адронный коллайдер был запущен осенью 2008 года. Летом 2012-го учёные объявили: 6,4 млрд евро, вложенные в строительство БАКа, были потрачены не зря - проведённый с помощью коллайдера эксперимент позволил обнаружить бозон Хиггса - частицу, без которой невозможно объяснить строение материи. Пожалуй, ни один научный эксперимент не порождал вокруг себя столько слухов и суеверий. Одни утверждают, что пресловутый бозон может подтвердить существование бога, другие пугают, будто бы работа БАКа приведёт к образованию чёрной дыры и гибели планеты, третьи вообще сомневаются, стоит ли научная овчинка такой финансовой выделки. Что здесь правда, а что только домысел? Об этом корреспондент "Нашей Версии" побеседовал с физиком Юрием ГРИГОМ.
БАК-АНАЛИЗ
- На строительство коллайдера потратили почти 6,4 млрд евро - за всю мировую историю это самый дорогостоящий научный эксперимент. Обоснованны ли такие затраты? Если исходить из посыла, что наука должна служить на благо людям, что коллайдер даст конкретному человеку?
- Здесь уместно было бы вспомнить шутку академика Арцимовича: "Наука - лучший способ удовлетворить личное любопытство за счёт государства". Конкретно меня, вас или какую-нибудь тётю Машу он здесь и сейчас не сделает ни более богатыми, ни более здоровыми. Большой адронный коллайдер построен для исследований в фундаментальной физике, то есть не имеет прямого прикладного значения. Но для тех, кто не сомневается в необходимости научно-технического прогресса для процветания человечества, такой инструмент просто необходим. Ведь почти все современные технические достижения являются как раз побочным результатом деятельности учёных, занятых "чистой" наукой, взять хоть радио, хоть телевидение, хоть сотовую связь... Разве могли Гюйгенс в своём XVII веке или Максвелл в XIX предвидеть, как в нашем современном быту могут быть использованы электромагнитные волны? А лазеры? Эйнштейн, предсказав ещё в начале прошлого века существование вынужденного излучения - а это основа работы любого лазера, - вряд ли до конца представлял, какое место они займут в нашей повседневности всего через несколько десятков лет. Электроника, атомная энергетика, изотопы - всё начиналось именно с теории и фундаментальной науки.
- Так что же в итоге позволят установить эксперименты, проводимые на коллайдере? Постоянно упоминается бозон Хиггса - можно перевести с научного на человеческий, что это за штука?
- Объяснить это в двух словах непросто, всё-таки физика элементарных частиц - наука крайне сложная и требует специальных знаний.
Переоценить доказательство существования бозона трудно. Знания о нём позволят сделать ещё один шаг к пониманию того, почему наш мир выглядит именно так, а не иначе. С появлением такого инструмента, как БАК, у нас фактически появился способ наконец узнать, как устроено вещество и как формировалась наша Вселенная.
- О Вселенной до сих пор известно так мало?..
- Смотря с чем сравнивать - на мой взгляд, сегодня мы знаем немало. Принято считать, что доля известных нам частиц Вселенной составляет всего 4 %, остальные 96 % - это нечто неизвестное, тёмная энергия и тёмная материя. Тёмная материя - это гипотетическая материя, составляющая вместе с тёмной энергией основную массу Вселенной. Её невозможно наблюдать в телескопы, как "светлую" материю. Существование и свойства тёмной материи были выведены из гравитационных эффектов и изучения крупномасштабной структуры Вселенной - метагалактик. Оказалось, существует разница между массой всех видимых объектов - звёзд, галактик, излучения - и массой Вселенной, полученной расчётом, исходящим из движения космических тел по отношению друг к другу - имеется в виду то, что тела эти движутся так, как если бы в пространстве присутствовала ещё какая-то материя. Эту разницу довольно точно подсчитали и ввели как параметр, после чего всё встало на свои места. Теперь нужно сделать следующий шаг к пониманию устройства Вселенной.
КОНЕЦ СВЕТА ОТКЛАДЫВАЕТСЯ
- Тем временем вовсю звучат пугающие прогнозы: якобы эксперименты на БАКе могут привести к образованию чёрных дыр и даже вызвать нарушение пространственно-временного континуума...
- Да, среди неспециалистов не раз обсуждалось развитие катастрофического сценария. Например, нестабильность вакуума, способная разрушить не только Землю, но и всю нашу Вселенную, а также возможность образования материи, состоящей из так называемых странных кварков, - она вроде бы может "заразить" вещество Земли этой "странностью", чем разрушит её. Хотя самой популярной версией конца света всё-таки прослыла гипотеза образования в столкновениях на коллайдере чёрных дыр, которые поглотят планету.
Знаете, все эти прогнозы скорее несут "литературную" окраску, нежели научную. Хотя нельзя всё же сказать, что такие вопросы неуместны. Некоторые из предположений действительно имеют, хотя и гипотетические, но вполне научные предпосылки. Но они не нашли экспериментального подтверждения.
- Пока не нашли. А вдруг учёные ошибаются?
- Видите ли, существует неоспоримый - астрофизический - аргумент, который кладёт на лопатки доводы любого скептика, предсказывающего апокалипсис. Эксперименты, проводимые на БАКе, не уникальны. Все небесные тела подвергаются бомбардировке космическими лучами с энергией, превышающей достигнутую на БАКе в тысячи раз. За 13,5 млрд лет, минувших с момента рождения Вселенной, произошло неисчислимое количество таких столкновений. А наш мир продолжает существовать и поныне. Так что с концом света придётся повременить.
Вообще, наука основывается не на пустых домыслах, а на опытах и расчётах. Леверье и Адаме в XIX веке рассчитали орбиту неизвестной планеты, а открыли её лишь спустя год - теперь мы её знаем как Нептун. Также и здесь - существование бозона теоретически предсказал 60 лет назад профессор Эдинбургского университета Питер Хиггс. Он и бельгийский физик Франсуа Энглер задолго до открытия описали свойства этой элементарной частицы, которая, выражаясь простым языком, является причиной того, что у физических тел имеется масса. И открытие бозона Хиггса в очередной раз подтвердило, что научный метод познания является единственным способом адекватного отражения реальности. В этом кардинальное отличие умопостигаемого от чувственного. И существование этой частицы было предсказано не путём гадания на кофейной гуще, а на основании идеально выстроенной теории, так называемой стандартной модели. Масса и свойства частицы были рассчитаны, было предписано, как и где искать, какой инструмент для этого надо построить... В том же ЦЕРНе 30 лет назад было совершено открытие также ранее предсказанных W- и Z-бозонов, за которое Карло Руббиа и Симон ван дер Мер уже год спустя получили Нобелевскую премию. Это чрезвычайно необычно для консервативного Нобелевского комитета... Обычно награды в науке "отстаиваются" лет по 20-30.
Это ли не торжество разума?
***
СПРАВКА
Большой адронный коллайдер
Ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Построен в Европейском центре ядерных исследований на границе Швейцарии и Франции. Является самой крупной экспериментальной установкой в мире - длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 метров.
Бозон Хиггса
Это элементарная частица, объясняющая массу других частиц, существование которой было предсказано теоретически. Последний элемент Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц. Частица Хиггса так важна, что нобелевский лауреат Леон Ледерман в своей книге назвал её "частицей Бога", о чём позже пожалел, так как массовое сознание связало открытие с доказательством бытия Божия.
***
ДОСЬЕ
Юрий ГРИГ, кандидат физико-математических наук, окончил физфак МГУ (кафедра космических лучей). Работал в Институте им. Курчатова, занимался ядерной физикой в области изучения экзотических состояний ядерной материи. В 1991 году приглашён на работу в Институт тяжёлых ионов (Дармштадт, Германия). В ФРГ получил диплом доктора естествознания, автор 50 научных работ.
Надежда ПОПОВА