30 июня 2008
2863

Алексей Сисакян: Узнаем ли мы тайну появления времени и пространства? (...)

В 1996 году в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) началась реализация крупнейшего научного проекта конца XX - начала XXI века - сооружение Большого адронного коллайдера - Large Hadron Collider (LHC).

LHC - это международный проект, направленный на изучение основных структурных элементов материи и сил, которые ими управляют. Каково вообще происхождение нашей Вселенной и каковы законы, определяющие ее развитие? Открытие структуры элементарных частиц по своему значению сравнимо с открытием атома и атомного ядра. Нельзя даже предсказать все последствия изучения этого уровня строения материи. Однако ясно, что такое познание может определить следующий качественный скачок в развитии научного мировоззрения, техники и технологий. Отметим также, что проект LHC оказывает важное влияние и на развитие высоких технологий будущего во многих областях науки - от материаловедения до компьютерных технологий. С этими целями и создается самый мощный в мире ускоритель со встречными пучками (коллайдер) протонов, ускоряемых до энергии 7 Тера электрон-вольт (1012 эВ). Он будет построен в подземном кольцевом туннеле длиной 27 км на глубине около 100 м. Физические исследования на LHC предполагается начать уже в этом году. Это ускоритель элементарных частиц, с помощью которого ученые надеются проникнуть в физику самых малых расстояний и самых высоких энергий. Главная задача - обнаружение новой частицы Хиггс-бозона, названной так в честь ученого Питера Хиггса. Открытие этой частицы позволит нам понять природу возникновения массы. С помощью "машины открытий" мы планируем исследовать свойства нейтралино - частицы-кандидата на роль основной частицы в мире темной материи. Именно нейтралино, по мнению теоретиков, изучающих так называемые суперсимметрии, составляют подавляющую часть вещества во Вселенной.
Здесь мы уже подходим к другой важнейшей задаче при работе на Большом Адронном Коллайдере: попыткам открыть суперсимметрии - некий мир, который как бы симметричен нашему существующему миру. Возможно также обнаружение признаков существования новых дополнительных измерений - скрытых измерений пространства-времени и новых видов симметрии в природе. Есть гипотеза, что совокупности уже изученных нами частиц и античастиц, соответствует еще некоторый набор частиц, которые суперсимметричны по отношению к этому набору. И вот как раз здесь может лежать разгадка существования темной материи, ведь нейтралино, претендующее на роль основного элемента темной материи - это аналог нейтрино в суперсиммтеричном мире.

Безопасность столкновения частиц на Большом Адроном Коллайдере (LHC) изучалась в 2003 году Группой по оценке безопасности LHC, которая пришла к выводу, что столкновения не представляют опасности. В 2008 году группой ученых - независимых экспертов был проведен анализ данных 2003 года с учетом дополнительных экспериментальных результатов и теоретических расчетов. Выводы, сделанные в 2003 году группой по оценке безопасности LHC получили свое полное подтверждение. Коллайдер воспроизводит в лаборатории, в условиях строгого контроля, столкновения при меньших энергиях центра масс, чем энергии, создаваемые в атмосфере некоторыми космическими лучами, которые бомбардируют Землю и другие космические объекты уже в течение миллиардов лет. Стабильное состояние астрономических тел указывает на то, что такие столкновения не могут быть опасными. Физики будут изучать на LHC конкретную возможность получения гипотетических объектов, таких как вакуумные пузырьки, магнитные монополи, микроскопические черные дыры и "страпельки" (strangelets - предположительно существующие объекты, состоящие из "странной" материи). Любые микроскопические черные дыры, полученные на LHC, должны распадаться под воздействием излучения Хокинга задолго до того, как они достигнут стенок детектора. Если бы какие-нибудь микроскопические дыры были стабильны, то какая-то их часть, созданная космическими лучами, застревала бы внутри Земли или других астрономических тел. Но этого не наблюдается и поэтому они не представляют какой-либо возможной опасности.

Несколько слов про Международный линейный коллайдер (ILC). Под конец "первого квартала" XXI века, вероятно, заработает другой мегапроект - Международный Линейный Коллайдер - машина длиной в 40-50 километров. Если Большой Адронный Коллайдер ЦЕРН - это "машина открытий", то Международный Линейный Коллайдер - "машина прецизионных измерений", и его уникальная роль будет состоять в проведении исследований тех эффектов и при тех энергиях, на которые "укажет" "машина открытий". Здесь будут окончательно раскрыты те загадки, которые скрываются за представлениями о темной материи и темной энергии.
В начале июня в Объединенном институте ядерных исследований проходило Европейское совещание Объединенной международной группы Управляющего комитета по созданию ILC. По итогам работы совещания можно сказать, что шансы Дубны на право построить у себя новый коллайдер значительно возросли. Напомню, что на это право официально претендуют США, Япония, Германия, ЦЕРН и Дубна.


30.06.2008

http://www.kommentarii.ru/comment/5933/725
Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован