Бозон Хиггса. Частица Бога поймана в рукотворном аду с помощью российских датчиков
Только что в Европейском центре ядерных исследований объявлено о том, что бозон со свойствами, которые предсказывал Питер Хиггс, обнаружен. Таким образом, 4 июля 2012 года человечество получило подтверждение: таинственный бозон Хиггса – частица, которой давно уже присвоили звание «частицы Бога», – существует.
Рассказать о том, что нельзя не то чтобы увидеть невооруженным взглядом, но даже представить себе, – немыслимо трудно. Здесь не обойтись без всяких аналогий и упрощений. И тем не менее, основную идею можно изложить так:
Если в химии есть своя система, которая называется Периодической и приоритет открытия которой принадлежит Д.И.Менделееву, то в ядерной физике есть своя Стандартная модель, которая описывает весь мир элементарных частиц и их взаимодействий, которых насчитывается три: электромагнитное, сильное и слабое.
Стандартная модель всем хороша, и многократно экспериментально подтверждена. Но одна заминка не давала покоя ученым: получалось, что у квантов слабого взаимодействия масса есть, а у квантов электромагнитного взаимодействия – нет. И вот, в 1964 году британец Питер Хиггс предположил существование особого поля, которое присутствует во всей Вселенной. Это поле не оказывает влияния на электромагнитные волны: свет, радио, гамма-излучение – поскольку никак не взаимодействует с ними. В свою очередь, другие частицы тормозятся в этом поле, причем при ускорении частиц его противодействие возрастает.
Элементарной частицей этого всепроникающего поля и должен быть этот самый бозон Хиггса. Если он найден, то это будет означать, что Стандартная модель, в общем, верна и из разряда теорий переходит в разряд законов природы. И никаких «странных Вселенных», параллельных миров и прочих удивительных вещей ожидать, в общем-то, не приходится. Но с другой стороны – именно благодаря ей Вселенная столь надежна, что позволяет в ней образоваться жизни, в том числе разумной.
Открытие бозона Хиггса – это одна из главных целей, ради которой строился грандиозный Большой адронный коллайдер (БАК, или по английски – LHC). Это не просто самая большая машина, созданная человеком, – гигантское кольцо длиной почти 27 км, с 9300 магнитами, омываемыми сначала 10 000 тонн жидкого азота, а затем и жидким гелием. БАК – это уникальный объект не только на Земле, но и в Солнечной системе, и в галактике. Воистину, человек создал то, чего нет в данный момент в нашей части Вселенной. В частности, внутренности коллайдера – это самое пустое место в нашей части галактики. Никакой космос не сравнится с этой пустотой: давление там в 10 раз меньше, чем давление воздуха на Луне, где, как известно, воздуха нет (точнее – почти нет).
Он же, с одной стороны – самое горячее место в Галактике: при столкновении пучков частиц генерируется температура в 100 000 раз больше, чем в середине Солнца, а это – сотни миллионов градусов. Что уж там какие-то чахлые атомные или водородные бомбы… Одно счастье, что эта температура реализуется в столь малом объеме, что и представить его невозможно. И при этом, чтобы регистрировать результаты этих микровзрывов детекторы коллайдера охлаждены до температуры минус 271,3 градуса Цельсия – такого холода нет в открытом космосе даже между звезд, и при такой температуре электрический ток, однажды запущенный в цепь, движется в ней бесконечно.
Россияне изготавливают калориметры, трекинг-детекторы, изделия точной механики, тяжелые установки. По разным данным, непосредственно в проекте работает 700 российских специалистов, а объем заказов на изготовление деталей превышает $120 млн. Одних только датчиков-кристаллов завод «Северный кристалл» в кооперации с Курчатовским институтом в Апатитах сделал более 12 000 штук. По сути – это и есть «детекторы Бога», с помощью которых и ловят бозон Хиггса.
КОММЕНТАРИИ 0 Войти