Знать себе ЦЕРН
Знать себе ЦЕРН
ЦЕРН — самая демократичная организация в мире — отмечает 60-летие. В числе ученых, приглашенных на торжественные мероприятия, многие из России.
Сотни тонн научного оборудования, невероятные эксперименты, позволяющие вернуться к первым мгновениям зарождения Вселенной, и гигантские счета за электричество (Большой адронный коллайдер (БАК) расходует электроэнергии больше, чем находящаяся рядом Женева) — все это ЦЕРН — крупнейшая лаборатория высоких энергий. Сегодня она стала символом не только самых продвинутых научных исследований, но и воплощением нового подхода к организации науки, немыслимого полвека назад. Дело в том, что здесь, невзирая ни на какие политические ветры, бок о бок работают ученые из самых разных стран, и работают успешно.
Пожалуй, одна из основных целей, связанных с российским присутствием в ЦЕРНе,— стать полноправными членами столь масштабного научного партнерства. Говорили об этом и на юбилее. На встрече с находящимися там отечественными учеными, студентами и аспирантами министр образования и науки РФ Дмитрий Ливанов заявил, что, безусловно, Россия станет членом ЦЕРНа, просто нужно пройти до конца установленную процедуру, об этом "Огоньку" рассказал один из присутствовавших на встрече исследователей. При этом де-факто наша страна уже давно полноправно участвует в работе этого уникального проекта.
О русском следе в его истории стоит сказать отдельно. Когда в 1949 году французский физик Луи де Бройль высказал мнение, что ученые должны перестать защищать национальные интересы одной страны, а заниматься фундаментальной наукой совместно, это прозвучало почти как вызов. Мир вступил в эпоху холодной войны и четко делил страны на "свои" и "чужие". Тем не менее инициаторам проекта удалось убедить сначала научное сообщество, а потом и правительства своих стран в том, что иначе достичь серьезных результатов невозможно: в послевоенной Европе строительство установок такого уровня не могла потянуть ни одна страна. Чтобы узнать подробности, "Огонек" связался с Николасом Кульбергом, помощником генерального директора ЦЕРНа до 2006 года, в настоящее время советником при дирекции.
— В ЦЕРНе получили возможность работать немецкие физики и ученые из так называемых стран соцлагеря,— вспоминает Кульберг.— Это было наглядным преодолением духа вражды и недоверия, который в то время существовал между разными частями мира.
Уже спустя два года после начала работы ЦЕРНа туда приехали ученые из Советского Союза. Через год было подписано соглашение о сотрудничестве между ЦЕРНом и Государственным комитетом СССР по использованию атомной энергии, а в 1968-м начался первый этап долгосрочной работы. Советские и европейские физики приступили к строительству сложнейших приборов для будущего ускорителя У-70, который стал на время самым мощным в мире. Группа иностранных ученых на два года поселилась в подмосковном Протвино, чтобы участвовать в работе с ускорителем. Тогда же несколько человек отправились в ЦЕРН, в Женеву.
— В научных лабораториях ЦЕРНа создана уникальная рабочая и человеческая обстановка,— рассказал "Огоньку" Владимир Шкунденков, директор Научного центра исследований и разработок информационных систем (Объединенный институт ядерных исследований), который попал в ЦЕРН в числе первых рабочих групп.— Так, там не принято спорить о политике, которая никогда и никак не была связана с решением научных задач.
В течение первых 15 лет вклад именно советских инженеров в создание научных установок был чрезвычайно велик. 40 предприятий на территории России, включая секретные "почтовые ящики", поставляли ЦЕРНу оборудование общей стоимостью около 100 млн швейцарских франков.
Активное участие СССР вызвало неудовольствие некоторых стран, которые были полноправными членами и вкладывали немалые средства. Было даже поставлено условие, чтобы СССР участвовал одновременно только в двух научных проектах. Но оно, надо заметить, никогда так и не было выполнено.
В 1990-е годы, когда российские атомщики вместе с остальной наукой оказались на дне, директор ЦЕРНа Карло Руббиа обратился к президенту Франции Миттерану с просьбой об адресной помощи российским физикам. Именно с подачи Руббиа началась почти 10-летняя программа поддержки десятков проектов с участием российских физиков. В то время наши ученые помогали в создании самых сложных частей будущего Большого адронного коллайдера — детекторов, регистрирующих столкновения элементарных частиц и рождение новых, того, ради чего затевался весь проект ЦЕРНа. Так что когда в 1996 году был подписан протокол об участии России в проекте БАК, к подготовке четырех важнейших экспериментов были привлечены более 700 российских физиков и инженеров. Фактически в ЦЕРНе сложилась особая русская культура, сейчас там работает примерно тысяча наших соотечественников. Как говорят российские исследователи, без нас сегодняшнего ЦЕРНа не было бы, но и отечественная наука в сфере высоких энергий без ЦЕРНа существовать бы не смогла.
***
Экспертиза: БАК о бок
Виктор Саврин, замдиректора НИИ ядерной физики МГУ, координатор участия российских институтов в проекте БАК
Одна из причин успеха ЦЕРНа — некогда он стал своего рода ответом на изобретение и испытание водородной и атомной бомб, его основатели хотели, чтобы результаты научных открытий использовались в мирных целях. И вот сегодня — это крупнейшая лаборатория физики элементарных частиц и ядерной физики, где ставят уникальные эксперименты (достаточно вспомнить об открытии бозона Хиггса) и работают десятки тысяч людей со всего мира. Конечно, ЦЕРН известен теперь прежде всего благодаря Большому адронному коллайдеру (БАКу), хотя эксперименты проводятся не только на нем.
И все же БАК считается основным проектом. К примеру, сейчас продолжается изучение открытого с его помощью бозона Хиггса: нужно уточнить характеристики этой частицы. На Большом адронном коллайдере идут также многочисленные эксперименты, позволяющие проверить Стандартную модель (основную теорию физики частиц), найти какие-то проявления, не вписывающиеся в нее. Если конкретно, например, идут поиски антивещества. Есть и другие загадочные области науки, которые пытаются прояснить с помощью БАКа. Например, существуют вполне обоснованные идеи, что у нашего пространства больше измерений, чем считается сегодня: не четыре (три пространственных и одно временное), а, скажем, 11. С помощью экспериментов на БАКе как раз ищут такие вот проявления многомерности нашего пространства.
Сам коллайдер, а также установленные на нем детекторы сейчас находятся на модернизации, она продолжается около двух лет и закончится к концу этого года. Запустить его должны в начале 2015-го. Однако запланировано еще две остановки — для дополнительной модернизации, чтобы повысить, в частности, интенсивность пучков (в коллайдере пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях, а затем сталкиваются). Проектная мощность БАКа — 14 ТэВ (тысяч миллиардов электрон-Вольт), это суммарная энергия двух пучков, пока же он работал всего на 8, то есть резервы имеются.
Впрочем, БАК сегодня не одинок, обсуждают создание еще нескольких ускорителей нового поколения. Например, в Германии собирались построить так называемый линейный электронно-позитронный коллайдер высоких энергий, но проект был заморожен. За его размещение боролось сразу несколько стран, и сегодня все склоняются в пользу Японии. Вот уже год обсуждается необходимость построить и еще один коллайдер в окрестностях ЦЕРНа, только гораздо больше: если длина основного кольца БАКа составляет 27 км, то у его преемника она должна быть 80-100 км — это означает почти в 10 раз больше энергии! Сейчас ведутся расчеты проекта. Кстати, есть проект строительства своего коллайдера и в России (на базе Объединенного института ядерных исследований в Дубне.— "О"), там будут изучать столкновение тяжелых ионов. Энергии не столь высокие, но с точки зрения физики — область крайне интересная.
***
Достижения: Кузница прорывов
За всю историю ЦЕРНа было совершенно множество открытий, "Огонек" вспомнил самые сенсационные
W и Z-бозоны (1973-1983)
Сначала ученые достоверно предсказали их существование по косвенным признакам, а потом, когда стало возможным построить соответствующие установки, зафиксировали их рождение. Эти частицы отвечают за передачу слабых взаимодействий и являются частью Стандартной модели, описывающей устройство Вселенной. За это открытие его авторы, Карло Руббиа и Симон ван дер Меер, вопреки всем существовавшим правилам, получили Нобелевскую премию всего через полгода после открытия. Еще через полгода Руббиа стал директором ЦЕРНа.
Интернет (1989)
Тогда для обработки гигантского массива данных программист Тим Бернерс Ли изобрел прототип Всемирной паутины — глобальный гипертекстовый проект. Войти в него мог любой человек, не обладающий навыками программирования. Сегодня в ЦЕРНе работает новое поколение Сети — ГРИД, позволяющее использовать сотни компьютерных центров, раскиданных по всему миру. Интересно, что оно никак не связано с интернетом, и поэтому, когда в 2008-м году хакеры объявили, что они взломали Сеть и теперь управляют работой Большого адронного коллайдера, ученые только посмеялись.
Бозон Хиггса (2012)
Обнаружен бозон Хиггса — частица, отвечающая в нашей Вселенной за массу. Это был последний предсказанный элемент из Стандартной модели. Его "поимка" закрыла целую эпоху в физике элементарных частиц, поделив науку на до бозона Хиггса и после. Ученые предполагают, что бозон Хиггса — не единственная новая частица, которую откроют на Большом адронном коллайдере.
***
Брифинг
Николай Зимин, физик (Объединенный институт ядерных исследований), профессор
И просто гении, и коллективный гений время от времени делают великие открытия. В этом отношении коллайдер — большое подспорье. Ведь это следующий уровень инструментария, который нам доступен. Например, во время работы предыдущего церновского коллайдера, ЛЭП, мы открыли, что существует три поколения частиц. Мы очень часто знаем факты, но не знаем причины их существования. И отвечать на вопрос "почему" очень интересно. Тогда и происходит скачок в науке. Иногда ЦЕРНу удаются такие скачки, это и есть результат работы если и не коллективного гения, то коллективного разума.
Источник: "Новые известия"
***
Алексей Масленников, старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Будкера
— Если попытаться оценить вклад правительства России и российской научной мысли в проект Большого адронного коллайдера, то сколько это?
— В оборудование вклад оценить легко: это примерно 7 процентов, то есть как минимум 200 млн долларов. Интеллектуальный вклад оценить сложнее, потому что это работа большого коллектива, в котором тысячи участников. Но я думаю, что этот вклад больше, чем простое процентное отношение численности команды российских физиков к общему числу задействованных в проекте специалистов.
Источник: Би-би-си
***
Юлия Шахновская, директор Политехнического музея
В науке нет ни границ, ни государств, ни гражданства. А уж сегодня особенно. ЦЕРН доказал, что отдельные государства, отдельные люди, отдельные школы сегодня уже мало что могут сделать сами по себе. Мюнхенский музей науки и техники, бостонский Музей науки, лондонский Музей науки — ни у кого из них нет фиксации только на своей стране, а ведь и Германии, и Америке, и Англии есть что рассказать.
Источник: "Ведомости"
***