Будущее в три буквы
Для чего построили большой адронный коллайдер
Какие научные результаты получили с его помощью
Для чего построили большой адронный коллайдер
Большой адронный коллайдер (БАК) – не самый дорогостоящий научный проект в истории человечества, хотя именно так его подают в прессе. Та же МКС, например, обошлась в $157 млрд, а почти неизвестный экспериментальный термоядерный реактор ITER во французском Кадараше (Cadarache) – около $20 млрд, тогда как БАК – всего в $10 млрд. Зато он самый крупный: окружность контура достигает 27 км, что позволило ему попасть в Книгу рекордов Гиннесса.
Почему же об этой научной установке столько говорят в СМИ? Расхожая шутка, что «не каждый обыватель способен правильно выговорить название этой штуковины, не то что понять, зачем она нужна», недалека от истины. Для постижения принципов работы БАКа необходимо глубокое знание физики. Однако не все так безнадежно: объяснить «как», не выйдет, а вот «зачем» – проще простого.
Начнем с того, что человечество нуждается в переосмыслении базовых законов физики. Не секрет, что мы уже на пределе технологических возможностей, и если не будет найден способ добычи дешевой энергии в больших количествах, прогресс просто-напросто остановится. Так вот БАК позволяет изучать мельчайшие частицы вещества – кварки, сталкивая на близкой к скорости света в вакууме пучки тяжелых частиц (адронов) и фиксируя результаты порождаемых процессов. Таким образом, ученые хотят получить возможность преобразования материи в энергию (по определению материя – та же энергия в состоянии покоя), а, научившись ее высвобождать, человечество получит возможность осваивать в том числе и межзвездные перелеты.
Вторая задача: подтверждение М-теории, или наличия других измерений. Это учение претендует на звание фундаментального базиса строения Вселенной, и если ему найдут подтверждение, у человечества появятся фантастические возможности развития. (Впрочем, если последует опровержение – тоже хорошо.)
Третья задача: управление гравитацией. Управляемые частицы-гравитоны дадут людям власть над притяжением, но пока что такие эксперименты в далекой перспективе.
Для разгона частиц БАК использует два кольца – большое и малое. Сперва разгон происходит в первом, а затем во втором. На всем протяжении полета частицы удерживаются сильнейшими электромагнитами.
Столкновение происходит в специальных точках, оборудованных огромным количеством датчиков.
Всего измерительных узлов семь: четыре основных и три вспомогательных. В каждом из них множество высокоточных сенсоров, информация с которых поступает в специально оборудованный вычислительный центр – LHC Computing Grid.
Обработкой информации занимается кластер из 96 двухпроцессорных серверов HP RX2600, двух четырехпроцессорных HP RX4640 и восьми дисковых накопителей TotalStorage 200i. В качестве ПО выбрана ОС Red Hat Linux со специальными научными расширениями.
Какие научные результаты получили с его помощью
Несмотря на то что БАК больше простаивает, чем работает, он помог получить много важных данных. Главный успех – обнаружение бозона Хиггса, загадочной частицы, позволяющей объяснить наличие массы у элементарной материи. Теоретически ее существование было предсказано давно, но только сейчас, спасибо БАКу, найдено доказательство. А всего получено более полутора десятков полезных для науки результатов, но все они настолько заумны, что понятны только специалистам. А вот обывателям не повезло: никаких «врат во времени», других измерений, всепоглощающих искусственных черных дыр и мини-галактик создано не было, хотя эксперименты такого плана имели место.
Неудивительно, что пиар-фонтан вокруг обычного (пусть и очень сложного) научного сооружения породил волну мифов один другого краше, вплоть до конца света, который неизбежно наступит с появлением в результате экспериментов антивещества. Создание БАКа пытаются объяснить совершенно далекими от науки причинами типа тщательно скрываемого властями ультиматума со стороны инопланетян: мол, построите такой ускоритель, примем в Галактическое сообщество, а не сумеете – уничтожим. Или вот еще: как плод всемирного заговора, коллайдер предназначен для превращения людей в роботов-андроидов (многие читают в его название "андроидный"), поэтому и открыт для всех желающих, а те и не подозревают, что они объекты экспериментов (вот, оказывается, почему все побывавшие в БАКе пишут только хвалебные отзывы – запрограммированные!).
Выводы
Большой адронный коллайдер – уникальное научное творение. Его цель – подтвердить или опровергнуть фундаментальные основы современной физической науки («стандартную модель»). Главная задача исследователей – найти «новую физику», некий путь познания строения Вселенной, которым можно описать любое явление. Сейчас БАК на реконструкции, так что до 2015 года каких-либо значимых новостей о нем ждать не стоит.
Опубликовано 16.12.2013