Новый коллайдер под Москвой: A он не взорвется?
Физики-ядерщики официально приступили к реализации самого амбициозного научного проекта в истории современной России.
В Дубне ученые Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) начали крестовый поход за Нобелевскими премиями. В четверг состоится торжественная церемония закладки первого камня в основание будущего сверхпроводящего ускорительного комплекса NICA (фактически же стройка идет с 2013 года). Он будет построен к концу 2019 года. А на проектную мощность ускоритель тяжелых ионов выйдет к 2023 году. На возведение отечественного коллайдера будет потрачено несколько сот миллионов долларов. И, по общему признанию, это самый амбициозный научный проект России. Наш корреспондент побывал на строительной площадке, пообщался с физиками-ядерщиками и узнал ответы на пять самых распространенных наивных вопросов об этом проекте.
Зачем это нужно
- Главная цель - изучение ядерной материи в состоянии максимальной плотности, - объясняет директор лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований Владимир Кекелидзе. – Во Вселенной материя в таком состоянии находилась спустя ничтожные мгновения после Большого взрыва (он привел к образованию нашего мира). А сейчас она сохранилась в нейтронных звездах. Мы впервые попытаемся создать это явление в лабораторных условиях. По сути дела, нам предстоит на нашем коллайдере воспроизвести (правда, в миниатюрных масштабах) Большой взрыв.
В перспективе, это знание может дать человечеству новый вид энергии, по сравнению с которым нынешняя ядерная энергетика это детские игры в песочнице.
Чем наш коллайдер лучше Большого Адронного в Женеве
Возникает закономерный вопрос: а зачем тратить гигантские деньги на строительство NICA, когда существует Большой адронный коллайдер. Не проще ли проводить эксперименты на его базе?
- Коллайдер в Женеве не подходит для наших исследований. Он слишком мощный, - разводят руками физики из ОИЯИ. – Для наглядности приведем такое сравнение. Мы собираемся столкнуть между собой пучки тяжелых ионов. Это все равно, что снайперы, сидящие на расстоянии нескольких километров друг от друга, будут пытаться попасть пулей в пулю. Мало шансов, что это произойдет, если не создать особые условия. В нашем случае частота этих столкновений зависит от диапазона энергий. Такой мощный ускоритель, как БАК в Женеве, может спуститься до наших энергий, но в этом случае значительно – на 2-3 порядка, упадет кучность и интенсивность «стрельбы». Для того, чтобы получить научные результаты, которые мы соберем за год работы, физикам на иностранных коллайдерах понадобится от 100 до 1000 лет.
Какие открытия собираются совершить?
На этот вопрос ученые избегают прямого ответа. Мы находимся примерно в таком же положении как Христофор Колумб перед своим знаменитым плаванием, говорят они. Как известно, Колумб собирался найти кратчайший путь в Индию, а открыл Америку, о существовании которой никто не подозревал.
- Нобелевский потенциал в проекте, безусловно, есть, - считает ученый секретарь Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Дмитрий Пешехонов. – Но с чем мы столкнемся – сложно себе представить. Не понимаем даже до конца, в каком состоянии окажется ядерная материя, когда достигнет такой плотности: будет ли это газ или жидкость? Эту область физики теоретики проскочили. Не думали, что здесь кроется самое интересное.
- Но ведь в ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере расчитывали поймать Бозон Хиггса и поймали. А чем мы хуже?
- В ЦЕРНЕ ставили эксперименты в рамках Стандартной модели (теоретическая конструкция, описывающая взаимодействие всех элементарных частиц) , - говорит Владимир Кекелидзе. – Эта теория на протяжении десятков лет подтверждается в тысячах экспериментах. Там все хорошо прописано. А мы заходим в область науки, где еще никто не гулял. Здесь теория только в процессе формирования. Поэтому нас непременно ждут открытия. Например, есть ожидания, что мы увидим выход странных частиц, в таком количестве, которое еще никто никогда не наблюдал …
Почём коллайдеры для народа?
Стоимость проекта оценивается в полмиллиарда долларов, уточняет вице-директор ОИЯИ Рихард Ледницки. Россия берет на себя бремя основных расходов. Однако серьезный вклад вносят и зарубежные учредители ОИЯИ. Членами института являются 18 государств и еще 6 стран выступают в роли ассоциированных членов. Понимая научную ценность проекта NICA, страны-участницы приняли решение об увеличении бюджета института. Если в начале нулевых годов он составлял 35 миллионов долларов в год, то теперь в распоряжении физиков-ядерщиков более 200 миллионов долларов. Это позволяет вести беспрецедентную модернизацию научных лабораторий и приступить к строительству коллайдера. Кроме того, Дубна сохранила статус мирового научного центра, сюда стекаются лучшие умы планеты. В проектах Дубны активно участвуют специалисты ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям), а наши ученые, в свою очередь, чувствуют себя, как дома на Большом адронном коллайдере. Большая наука сегодня не делается в одиночку.
А оно не взорвётся?
При слове «коллайдер» некоторым обывателям мерещится конец света.
- Наши исследования абсолютно безопасны для окружающих, - хором говорят физики, - Ведь мы имеем дело с микроявлениями, которые существуют доли мгновения. Вспышки на солнце нас облучают больше, чем опыты с частицами на ускорителях.
Коллайдер работает по принципу: включили укоритель – есть радиация. Выключили – радиации нет. Через пару часов после эксперимента на установку можно смело водить экскурсии.
Другая страшилка – угроза таких экспериментов для золотого запаса республики. Ведь в коллайдере планируют сталкивать между собой ядра золота? Сколько же драгоценного металла будет потрачено, пока физики раскрывают тайны Вселенной?
- Золото используется, потому что с ним технологически удобнее работать, - поясняет Дмитрий Пешехонов, - Но мы же имеем дело с ионами. За все время экспериментов вряд ли уйдет больше одного грамма. Скорее речь идет о миллиграммах драгметалла.
«Сколько же электроэнергии будет «жрать» колллайдер?», - спросят рачительные домохозяева.
Синхрофазатрон – «дедушка», нынешнего ускорителя (его еще воспела в своем хите Алла Пугачева), кушал 12 мегаватт. Примерно столько же потребляла 70-тысячная Дубна. Нынешние ускорители раз в пять экономнее. Но для того, чтобы раскрыть тайны мироздания можно немного раскошелится. Разве нет?
Источник: Комсомольская правда