Почему с запуском коллайдера все ждали конца света? Может ли что-то подобное произойти в России?
В 2008 году в Европейском Центре ядерных исследований, сокращенно ЦЕРН, ученые провели первый запуск Большого адронного коллайдера. Той самой установки по разгону и столкновению пучков элементарных частиц для получения информации о первых мгновениях существования Вселенной.
Участие в создании БАК принимали 700 российских ученых. Уникальная для того времени разработка привлекла внимание не только исследователей со всего мира, но и простых людей, опасавшихся катастрофических последствий запуска.
После того как выяснилось, что в 2008 году специалисты проводили лишь разгон протонов, «конец света» регулярно переносился. Сначала на 2009 год, когда произошло первое столкновение пучков протонов, а после на 2010 год, когда в коллайдере был побит рекорд энергии столкновения пучков.
Когда человечеству удалось пережить роковые даты, об опасности коллайдера стали благополучно забывать, хотя сами сотрудники БАК иногда позволяли себе тематические шутки. В 2012 году на онлайн-мониторе, показывающем состояние коллайдера и доступном всем желающим, появилась загадочная надпись: «Всего хорошего, и спасибо за рыбу!». Цитата из книги Дугласа Адамса «Автостопом по галактике», произнесенная перед уничтожением Земли, вызвала немало беспокойства, но конца света в очередной раз не случилось.
Впервые предположение о том, что запуск БАК вызовет цепную реакцию, способную уничтожить всю планету, высказали, как ни странно, ученые. Самой распространенной теорией конца света стало появления микроскопических черных дыр в момент столкновения пучков, которые, впоследствии, разрослись бы до значительных размеров и поглотили сначала ускоритель, потом Женеву, следующей на очереди стала бы планета.
В 2010 году исследователи Канады и США опубликовали доклад, в котором проанализировали, к чему, в теории, может привести столкновение частиц. Выяснилось, что это действительно может вызвать конец света, но при одном условии: энергия столкновения должна в триллионы раз превосходить ту, что достигалась при работе коллайдера.
Создатели БАК не отрицали возможности возникновения черных дыр, утверждая, что даже если это произойдет, они исчезнут практически моментально.
За время проведения экспериментов на установке коллайдера было зарегистрировано несколько судебных исков. Жители Америки и Европы пытались через суд остановить запуски БАК, мотивируя это неизбежностью конца света и нарушением их права на жизнь. Все иски были отклонены за отсутствием достаточных доказательств позиции истцов.
Еще одна теория, связанная с работой коллайдера, высказывалась российскими учеными. Эксперименты со столкновением частиц, по их мнению, потенциально могли спровоцировать появление пространственно-временных «кротовых нор» — туннеля в пространстве, через который можно путешествовать во времени.
Несмотря на опасения, испытываемые на Западе, в России не побоялись потратить 650 миллионов долларов на строительство похожего устройства. Отечественная установка NICA — уникальный проект класса «магесайенс» — очень похожа на БАК, но ее возможности, по словам физиков, превосходят то, что делает швейцарский коллайдер. Теоретически, во время запуска NICA может произойти все то же самое, чего так опасалось общество при запуске Большого адронного коллайдера, но с большей мощностью. Так как эксперименты на БАК прошли в штатном режиме и без последствий в виде общемировой катастрофы, того же самого можно ожидать и после запуска NICA.
Коллайдеры придумали советские ученые, а в России начали строить только в 2011 году. На 2022 назначен первый запуск
Парадоксально, но сама идея создания коллайдеров предлагалась еще в 1960-е годы сотрудниками сибирского отделения Института ядерной физики РАН. Академик Григорий Трубников заметил неутешительную тенденцию — со временем коллайдеры начали строиться по всему миру, а эксперименты на них отмечались Нобелевскими премиями. Однако в России эта отрасль долго оставалась без должного внимания и поддержки государства — до начала работы над установкой NICA.
История создания комплекса NICA началась в 2011 году, незадолго после испытаний БАК в Швейцарии. Реализовать проект планировалось в рамках государственной программы создания крупных научных установок класса мегасайенс на территории России. Так в небольшом подмосковном городке Дубна началось строительство объекта, площадь которого — больше пятидесяти тысяч квадратных метров.
Главная цель строительства комплекса — воспроизвести в лабораторных условиях состояние Вселенной в первые мгновения после Большого Взрыва и получить особое вещество, которое называется кварк-глюонная плазма. Ученые полагают что именно эта субстанция появилась сразу после Взрыва. Кварки — одна из составляющих элементарных частиц. Протоны и нейтроны содержат в себе три кварка. В кварк-глюонной плазме кварки еще не соединены в протоны и нейтроны и почти свободны. Предполагается, что в первые моменты после образования Вселенной вещество было слишком горячим, поэтому кварки не соединялись в частицы. Задача коллайдера NICA — добиться такого же энергетического выброса, чтобы зафиксировать момент, когда плазма переходит в материю.
Именно ускорители частиц вырабатывают необходимое количество энергии для проведения лабораторных экспериментов. Пучки частиц, запущенные в кольцах коллайдера, разгоняются до огромной скорости и сталкиваются с энергетической силой до тысяч миллиардов электронвольт. Периметр основного кольца — 336 метров.
В точке столкновения пучков в коллайдере расположен специальный детектор, способный уловить тот самый момент перехода кварк-глюонной плазмы в материю. Российская технология претендует на мировую уникальность, хотя принцип ее действия очень схож с детектором, установленным на том самом Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.
По словам академика Георгия Трубникова, оптимальный диапазон энергии, в котором ожидается получить максимальную плотность вещества, — десять миллиардов электронвольт. Именно в таком энергетическом диапазоне будет работать коллайдер в Дубне.
Окончательно достроить установку планируется к концу 2021 года, однако в 2020 году было заявлено, что в полном объеме NICA заработает к концу 2022 года. Тем не менее, еще в 2018 году началось проведение первых экспериментов по запуску ускорительного комплекса.
Тогда ученые сталкивали ядра углерода и водорода на ускорителе Нуклотрон — базовой установке Объединенного института ядерных исследований, строительство которой началось еще в СССР и было завершено в 1992 году. Без нуклотрона коллайдер не заработает, так как именно он разгоняет частицы и отводит их в кольца коллайдера.
Ученые прогнозировали первый запуск коллайдера в 2021 году, однако, из-за пандемии коронавируса часть сотрудников пришлось перевести на удаленную работу. Несмотря на то, что работы по строительству шли по графику, частично запустить коллайдер теперь планируют в 2022 году, а в полную силу установка заработает в 2023.
Жители Дубны опасаются ухудшения экологической ситуации в городе
В СМИ время от времени мелькают сообщения о строительстве российского коллайдера. В июне 2020 года в репортаже Первого канала сообщалось, что в Дубну доставили одну из ключевых составных частей установки — сверхпроводящую катушку магнита. Из-за этого жители города остались без электричества, но, по словам, ведущего, ждали этот магнит всем городом и даже собрались в порту.
Описанный в сюжете энтузиазм сложно отыскать среди участников сообществ о жизни в Дубне в социальных сетях. В комментариях к сообщению об отключении электричества — сотни возмущенных местных жителей. Кого-то беспокоят возможные последствия для городской инфраструктуры, а рабочие жалуются на задержанные зарплаты.
Александру 57 лет, и он живет в Дубне всю свою жизнь. По его мнению, строящийся коллайдер способен не только принести физический вред городской окружающей среде, но и повлиять на отток перспективной молодежи из города.
«Уже несколько лет идет строительство потенциально опасного объекта. Туда вложено огромное количество денег, но что если что-то пойдет не так? Весь мой город будет просто стерт с лица Земли. Вывоз мусора и отходов с предприятия негативно сказывается на природе, хотя власти и опровергают все это. На мой взгляд, в этом строительстве много коррупции. Лучше бы благоустроили городские улицы и пространства», — сетует Александр.
Молодое поколение жителей настроено не так критично. Владимир учится на третьем курсе университета «Дубна» и, наоборот, считает, что строительство коллайдера привлекает внимание к городу, а значит, уровень жизни дубнинцев вырастет.
«Может, строительство такого объекта и плохо влияет на экологию, но сюда приезжают ученые со всего мира, появляются рабочие места, в том числе для перспективных студентов. Я не верю в сплетни о возможном конце света, но знаю, что многие жители настороженно относятся к коллайдеру».
Это тоже интересно:
