Большой адронный коллайдер — афера века

Посвящается компьютерным играм серии Half-Life

Многим жителям нашей страны хорошо известны романы и фильмы о герое творчества И.Ильфа и Е.Петрова — Остапе Бендере, веселом и гениальном аферисте. Но в жизни бывает такое, о чем «великий комбинатор» Остап Бендер с его «четырестами сравнительно честными способами отъема денег» даже не мог и мечтать — афера, в которой аферистам не грозит никакое наказание. Именно так можно охарактеризовать проект «Большого адронного коллайдера» (БАК). Хотя есть в нем и прямо-таки «бендеровские» параллели: присутствуют и свои «золотые тельцы» в лице «науки» и «атеизма», свои «командоры» в лице ведущих ученых-физиков, своя «контора по заготовке рогов и копыт» в лице Европейской организации по ядерным исследованиям и свои «миллионеры Корейко» в лице государств, которые все это оплачивают. Дальнейшее повествование я разделю на три основные части, посвященные основным аспектам этой аферы — что же они «ищут», при помощи чего они «ищут» и зачем им этот поиск нужен.

«То, чаво не может быть», или «Бозон Хикса» и «черные дыры»

Уже давно не секрет, что фундаментальная и прикладная наука сейчас находится в стадии стагнации, если не кризиса, и особенно это затронуло естественнонаучные дисциплины. После бурного роста 50-60-х годов, когда многие открытия и модели получили свое экспериментальное подтверждение, что является по сути единственным настоящим критерием «научности», в исследованиях снова наступил период бесплодного конструирования малодоказуемых теорий. Таких теорий появилось великое множество: «Стандартная модель», «Общая теория эволюции» или «Новая хронология», все  «доказательства» которых базируются либо на абстрактных математических расчетах, либо на тенденциозно подобранных фактах. Основной же целью всего этого «творчества» многочисленных ученых является их упорное желание найти хоть какие-нибудь подтверждения своей «религии» — атеизму, ведь время и новые открытия постоянно разрушают его примитивные схемы.

Но перейдем к нашему «бозону». Как-то раз Питер Хиггс, английский ученый, автор теории «механизма Андерсона-Хиггса» о «спонтанном нарушении электрослабой симметрии» пошел на прогулку в горы в окрестностях Эдинбурга. Спустя какое-то время он вернулся в лабораторию и радостно оповестил всех о том, что у него появилась «грандиозная идея» — этой идеей и стал т.н. «бозон Хиггса». Его краткое научное описание выглядит так: «элементарная частица, квант поля Хиггса, с необходимостью возникающая в Стандартной Модели вследствие хиггсовского механизма спонтанного нарушения электрослабой симметрии». Заместитель директора Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ, член комитета «Россия — ЦЕРН» Виктор Саврин так сказал об этом элементе и его роли в современной физике: «Сегодня физика подошла к некоей критической черте. Есть так называемая "стандартная модель". Эта теория — одно из самых выдающихся достижений человеческого разума XX века. Она довольно точно описывает многие явления во Вселенной. Но! Она может рухнуть... Этот самый бозон считается краеугольным камнем всей теории».

Так результат горной прогулки стал одной из основ современного «научного» понимания мира. В истории науки имеются случаи, когда большие открытия делались в самом неподходящем месте — хрестоматийной стала история Архимеда, который открыл свой знаменитый закон, принимая ванну, и потом пугал жителей Сиракуз, бегая по городским улицам нагишом с криком «Эврика!». Однако известны и более печальные опыты поиска научных открытий в нестандартных условиях: один французский ученый использовал для «расширения сознания» наркотики, и в ходе одного «эксперимента» ему вдруг показалось, что у него родилась некое «великое открытие», но, выйдя из состояния эйфории, он его уже не мог вспомнить. Тогда «отважный» естествоиспытатель повторил эксперимент, и перед тем как его сознание вышло из-под его контроля, он успел записать свое «открытие». Очнувшись, впоследствии он прочитал на листке: «Кожура банана несравненно больше, чем сам банан». Не хочется думать ничего предосудительного, но даже энциклопедии путаются в дате «прогулки» Хиггса: так, например, Википедия относит ее к двум разным годам — 1960 или 1964, хотя автор открытия еще жив и здравствует.

Для завершения картины о «бозоне» приведу его «наглядное» описание из Википедии: «Возьмём кусок пенопласта и покрошим его на стол. Мы получим маленькие пенопластовые шарики, которые будут очень легкими. Если мы подуем на них, то они разлетятся. Это и будет аналогией безмассовых частиц, то есть частиц, у которых очень маленькая инертность. Теперь аккуратно нальём на стол воды и покрошим сверху пенопласт и снова слегка подуем на него. Мы увидим, что шарики отплывают, но уже неохотно. Если бы мы не видели воду, нам бы казалось, что у них появилась инертность, которой раньше не было. Эта инертность возникает из-за того, что им при движении приходится продираться сквозь воду. Вода в этой аналогии играет роль вакуумного хиггсовского поля. Если же мы подуем на воду без пенопластовых шариков, то по её поверхности побежит рябь — это будет аналог хиггсовских бозонов. Неточность этой аналогии заключается в том, что вода мешает движению шариков, а хиггсовское вакуумное поле мешает ускорению частиц. На частицы, движущиеся равномерно и прямолинейно, оно не влияет».

На начальном этапе развития истории с коллайдером появилась информация и о других «научных» экспериментах, которые могли быть проведены с его помощью. Небезызвестный парализованный ученый Стивен Хоукинг разработал теорию о том, что «черные дыры» «неизбежно испаряются со временем», причем самые мелкие из них — якобы за «10-17 секунд». Исходя из нее, два американских ученых Стивен Джиддингс и Скотт Томас вывели следующее: «при "тэраэлектронновольтной гравитации" возникают чёрные дыры... единственный известный сценарий появления чёрных дыр связан с возникновением новых измерений в пространстве-времени...» и предположили, что такие образования могут появляться в ускорителях частиц. В определенных научных кругах ожидалось, «что чёрные дыры в LHC (БАК) будут возникать приблизительно каждую секунду, исчезая, как уже сказано, за такие короткие сроки, что никакой опасности представлять не будут даже в теории. Зато с их помощью удастся лучше понять, как между собой соотносятся квантовая механика и гравитация, ведь испарение чёрных дыр является квантовомеханическим процессом». Впоследствии вопрос изучения «черных дыр» при помощи их искусственного создания приобрел общественный резонанс и был на официальном уровне категорически отвергнут.

Таким образом «творчеством» ученых была создана наживка для аферы — не доказанные экспериментально идеи, которые якобы могут объяснить смысл мироздания. В случае же если эти идеи будут не доказаны, то сам Питер Хиггс в одном своем интервью заявил, что тогда он «отказывается вообще что-либо понимать».

«Есть такая партия», или Большой адронный коллайдер

Большинство людей что-то слышали про БАК, но не так много тех, кто знает, что это далеко не первая установка подобного типа в тех же помещениях. Его прямым предшественником был тоже «большой», но только «электрон-позитронный коллайдер», который начал строиться в далеком 1983-м и был выклюен в 2000 году, от него при его замене достались 27-километровый тоннель, источники частиц и предускорители. Сам по себе БАК — это ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Вся эта конструкция находится в живописной и практически «пасторальной» местности на границе Франции и Швейцарии, недалеко от Женевы. Фактическим владельцем БАК является Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН), она была основана в 1954 году для организации международных научных исследований. Еще в 1953 году в швейцарском кантоне Женева был проведен референдум, и с тех пор официальная штаб-квартира и научные лаборатории ЦЕРН находятся там. На данный момент в организацию входит 20 европейских стран и 8 «наблюдателей», включая Россию, США, Еврокомиссию и Японию. Каждая из стран-участниц первоначально выделила на ЦЕРН определенный процент из своего ВВП (до сих пор является тайной, сколько), а в 2008 году годовые взносы составили 990 миллионов долларов США. За период с 1954 года по нынешнее время ЦЕРН «дал» миру целых трех лауреатов Нобелевской премии по физике — Карло Руббиа и Симона ван дер Мера в 1984 году за работы, которые привели к открытию W- и Z-бозонов, и Жоржа Шарпака «за изобретение и создание детекторов элементарных частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры», причем все эти премии были получены еще до начала «великих строек» «больших» коллайдеров.

Первоначально свои проекты по созданию конструкций подобных БАК имели СССР и США, первый в свое время даже прорыл 20-километровый тоннель под Серпуховом для установки там подобной конструкции, но «перестройка» перечеркнула эти планы. США же потратили более 2 миллиардов долларов и позднее присоединились к проекту ЦЕРН. Строительство Большого адронного коллайдера началось в 1996 году, и с самого начала была сделана большая ставка на привлечение к работе ученых и предприятий из разных стран мира. Количество ученых, привлеченных к работе над коллайдером, было очень велико — только в создании двух его детекторов участвовало 4100 специалистов более чем из 30 стран. Особенно высок оказался вклад России в проект: так она долгое время работала по льготной схеме, не вкладывая в проект своих средств, в обмен на участие в работе российская промышленность участвовала в изготовлении оборудования для БАК по т.н. «схеме Свирского» (академик, директор Института ядерной физики СО РАН). Цена какого-нибудь узла оборудования на мировом рынке стоила 100 тысяч долларов, российское предприятие делало его дешевле на треть, остальную часть поровну оплачивали российская сторона и ЦЕРН, а в итоге считается, что изделие изготовлено по мировой цене (интересно, какова была цена закупки в финансовой отчетности). Мало того, когда в России случился дефолт 1998 года, ЦЕРН сама взялась оплачивать долю нашей страны. Один Институт ядерной физики СО РАН поставил в проект БАК оборудования на сумму более 130 миллионов долларов, что превышает поставки всех американских научных учреждений вместе взятых. В работах по строительству участвовали самые лучшие ученые, приглашенные ЦЕРН со всего мира, включая даже такие экзотические страны, как Марокко.

Процесс строительства и испытаний БАК проходил долго, с неоднократным переносом сроков сдачи и авариями, стоимость его создания превысила первоначальную смету на 20%, и для ее компенсации ЦЕРН даже была вынуждена взять кредит в одном из крупных европейских банков. В то же время его предшественник «Большой электрон-позитронный коллайдер» был построен за 10 лет, включая работы по строительству 27-километрового тоннеля на глубине 100 метров. Первоначальный запуск БАК планировался на 2005 год, потом он был перенесен на три года, но после аварии в ходе пробных запусков 19 сентября 2008 года он был официально закрыт до весны следующего года по соображениям «экономии электричества». Зимой 2009 года состоялось совещание, на котором был утвержден план работы БАК — по нему работа коллайдера начнется в августе этого года, когда будет достигнут необходимый уровень охлаждения, а недавно было заявлено что коллайдер будет запущен не ранее октября 2009 года. В итоге БАК превращается в аналог «неизбежной победы коммунизма» — сроки его реального запуска все время откладываются.

Таким образом, в мире созданы условия, когда практически все специалисты по фундаментальной физике и сопутствующим дисциплинам оказались заняты в одном проекте, только из одного российского Физического института АН в работах ЦЕРН участвует 60 человек, а ведь еще группа сотрудников участвует в вопросах создания компьютерной информационной ГРИД-системы для обеспечения работы коллайдера! Возможно, что сейчас практически все специалисты по всему миру кроме Китая так или иначе сотрудничают с ЦЕРН. Несложно представить себе, что получится с любой организацией, если проверять эффективность ее работы будут связанные с ней люди — ее деятельность станет бесконтрольной.

«Красиво жить не запретишь», или физики — это вам не лирики

Что имеем на выходе: во-первых, существует большая международная организация, объединяющая многие страны, в том числе такие «сильные» в вопросах фундаментальной науки державы, как Чехия, Польша, Финляндия, Португалия и Греция. Во-вторых, в этой международной организации имеется большое количество бюрократов от науки и ведущих научных специалистов, а также с ней сотрудничает и получает финансирование подавляющее большинство физиков по всему миру. В-третьих, эта организация получает большие объемы финансирования, контролировать расходование которых без помощи заинтересованных в продолжении деятельности ЦЕРН ученых невозможно. В-четвертых, практически никто не может иметь действительное представление о результатах работы, кроме самих сотрудников ЦЕРН — ведь вычислением их будут заниматься по системе ГРИД, что подразумевает под собой использование для вычислений огромного количества слабосвязанных компьютеров, которые объединяет лишь общая сеть. Таким образом, получается, что есть нечто, что ищет непонятно что при помощи непонятно чего, и все люди, кто хоть что-то понимает в вопросе непонятно чего, материально заинтересованы в продолжении функционирования этого нечто. Если говорить по-простому, то физики и прочие ученые, работающие совместно с ЦЕРН, очень неплохо устроились и обеспечили свое материальное благополучие на долгое время.

Питер Хиггс в своем интервью швейцарскому журналу «Ле Там» сказал по поводу работы БАК: «В любом случае, каким бы ни был исход, для меня закроется целая глава, а сам эксперимент позволит моим коллегам пойти дальше в исследовании этого вопроса». То есть вне зависимости от реальных итогов своих исследований они будут продолжать свою «работу», наверное, построят еще один «большой» коллайдер. И будет, невзирая на все финансовые кризисы, продолжать жить и богатеть маленький городок с улицами имени Эйнштейна, Ньютона, Резерфорда и Рентгена. Будет местная музыкальная группа «Les Horribles Cernettes»  продолжать выпускать свои альбомы, но только уже под названиями «Collider 2» и «Collider 3». Будет не хватать этому уютному «наукограду» только одного — статуи «Великого комбинатора».

• Добавить комментарий

Комментарии: