«Дорогая игрушка» физиков принесла не только Нобелевскую премию за открытие бозона Хиггса, но и немало полезных технологий

Недавно была необычная годовщина – 10 сентября 2008 года начал работу Большой адронный коллайдер. Свое название он вполне оправдывает: расположился в кольцевом тоннеле длиной 27 км на территории сразу двух стран — Швейцарии и Франции — на глубине около 100 м. Подземные помещения больших экспериментов — CMS и ATLAS — по зрелищности уверенно составляют конкуренцию Новоафонской пещере. Именно благодаря этим двум экспериментам ученым удалось в 2012 году объявить об открытии бозона Хиггса. Всего же в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) на коллайдере работает около 7 тыс. физиков. Гигантские детекторы регистрируют события, происходящие при столкновении двух пучков протонов. Чтобы события получились «интересными», то есть позволяли делать важные научные открытия, протоны приходится разгонять до скорости, близкой к скорости света, которая, как вы, наверное, помните, недостижима. Частицы разгоняют с помощью магнитного поля, а его сила достигается с помощью сверхпроводимости. К сожалению, она пока реализуется совсем не при комнатной температуре: 10 тыс. т жидкого азота и еще 90 т жидкого гелия используются для достижения -271,3°C. Это холоднее, чем в открытом космосе (там -270,5°C) и очень близко к абсолютному нулю -273,15°C. Тоже недостижимому.

Четыре подлодки

Сколько стоило все это удовольствие? Затраты на строительство, которое шло с начала 1990-х и продолжается по сей день в форме различных усовершенствований, оцениваются в €4,6 млрд. Внесли эти средства в основном страны — члены и наблюдатели CERN, причем Россия и США сделали свой вклад по большей части натурой — оборудованием и людьми. Британские ученые так поясняют масштаб затрат своим налогоплательщикам — это £34 млн в год, что в пересчете на душу населения за тот же год составляет менее одной пинты пива. Всего пинта пива в год на науку, дамы и господа. Нам ближе другие сравнения: например, в атомных подводных лодках. Один БАК — это две-четыре АПЛ (в зависимости от серии и страны). Цена, беспрецедентная для научного мира, оказывается вполне рядовой для мира пива и ядерного оружия.

Конечно, не все в этой необычной работе шло гладко. Многие элементы коллайдера — передний край науки и техники, или даже пространство перед ним — БАК проектировали в самом начале 1990-х годов, поэтому некоторые элементы предполагали использование технологий, которые только еще будут созданы. Гарантий на такой штучный прибор никто не даст, и самые тщательные проверки, как оказалось, не помогают: первая большая авария произошла в том же 2008 году, почти сразу после запуска — в контакте в супермагните наступил перегрев, разрушилась герметичная оболочка, в тоннель полился жидкий гелий. Еще одной аварии позволить себе CERN не мог, и работа по подготовке нового запуска затянулась еще на полтора года. Зато в апреле 2010 года все произошло с блеском и в прямом эфире — присутствовали несколько сот журналистов со всего мира, протоны начали циркулировать по кольцу в заранее анонсированный день и час. Возможно, это решение добавило седых волос ответственным за его исполнение: физики не работают в таком тайминге, запуск обычно происходит тогда, когда все готово, а не к дате пресс-конференции. Тем не менее, этот поступок — знак большого уважения ученых к тем, кто финансирует . . . Читать дальше