У Женевского озера, среди идиллических пейзажей Пэи-де-Жекс, кипит бурная, загадочная для непосвященных работа. Изо дня в день по узким улочкам местных деревушек, намертво блокируя движение, ползут многотонные грузовики. Они подвозят к ангарам, выстроенным прямо среди полей, гигантские синие трубы, серебристые колпаки которых заставляют вспомнить о ракетах стратегического назначения.

Но еще более удивительные вещи здесь, на границе Франции и Швейцарии, происходят под землей. На глубине 175 метров в 27-километровом кольцевом туннеле и в прилегающих к нему павильонах, каждый размером с неф готического собора, растет установка невиданных до сих пор масштабов. Кольцевой ускоритель элементарных частиц, который на долгое время, если не навсегда, останется самым мощным среди себе подобных. Физики в шутку называют его Властелином колец.

Большой адронный коллайдер (LHC) строит европейский исследовательский центр физики элементарных частиц – ЦЕРН (CERN, Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire). С его помощью сообщество ученых, занимающихся физикой высоких энергий и космологией, квантовой механикой и теорией струн, намерено решить задачу вселенского масштаба – пролить свет на загадку возникновения Вселенной и узнать, какие внутренние силы удерживают ее от распада.

Для этого они работают с элементарными частицами, квантовыми полями и всякими странными силами (см. Теорию элементарных частиц на стр. 77). И разрабатывают теории, мало понятные даже их коллегам-физикам, занимающимся более «приземленными» проблемами.

В LHC ученые намереваются сталкивать протоны – ядра атомов водород а, а на протяжен ии одного месяца в году еще и ядра атомов свинца, причем со скоростью, близкой к скорости света – почти 300 000 км/сек. При этих столкновениях в мельчайшем объеме пространства высвобождается гигантский объем энергии и рождается фейерверк частиц, разлетающихся во всех направлениях.

Подвергая анализу эти «искры», экспериментаторы надеются глубже проникнуть в глубины материи и разрешить некоторые из основополагающих вопросов естествознания. Почему частицы, из которых образованы звезды, планеты и живые существа, обладают массой? Верно ли, что за это отвечает бозон Хиггса (или просто «хиггс», частица, названная по имени физика Питера Хиггса)? Из чего состоит темная материя – та самая таинственная субстанция, на долю которой приходится почти 25% массы Вселенной и о свойствах которой пока можно только догадываться? (Из чего сделан Космос см. GEO No.3/2005.)

Есть ли кроме трех пространственных и одного временного, другие измерения, в которых мы чувствуем себя как дома? Почему во Вселенной мы наблюдаем сегодня исключительно материю? И куда исчезла антиматерия? Ведь при Большом взрыве частицы и античастицы должны были возникнуть в равных количествах.

Идея создания LHC возникла почти 30 лет назад, а 13 лет назад этот проект века, который обойдется в 6 млрд евро, был наконец-то утвержден. Сейчас строительство вошло в завершающую фазу: в мае 2008 года здесь должны столкнуться первые, еще не самые энергичные частицы, а позже установка начнет работать на полную мощность. И поскольку долгожданный момент приближается, ученые ЦЕРНа охвачены лихорадочным волнением. Они ожидают старта проекта с таким же нетерпением, с каким дети ждут Рождества.

Ставки высоки. Запуск LHC ознаменует собой начало «золотого века физики элементарных частиц» – это предсказывает Франк Вильчек, физик, лауреат Нобелевской премии 2004 года. Его коллега Шон Кэрролл из Калифорнийского технологического института говорит о «решающих переменах в нашем понимании устройства Вселенной».

В штаб-квартире Исследовательского центра в Женеве и во всех филиалах кипит работа. Тысячи ученых по всему миру обслуживают громадную машину. Конференции и заседания сменяют друг друга. Из России, Германии, США и других стран прибывают комплектующие для огромных детекторов, которые должны регистрировать частицы, образующиеся при столкновениях. Приезжают специалисты – устанавливать детали и налаживать измерительные системы. Номера в ЦЕРНовском отеле забронированы на месяцы вперед, очереди в кафетерии все длиннее...Читать дальше >>>