Техно

Увеличенные версии Большого адронного коллайдера раскроют тайны темной материи

Европа и Китай построят уникальные центры ядерных исследований, значительно превосходящие по возможностям БАК

Новые коллайдеры помогут ответить на вопросы о темной материи, природе бозона Хиггса, а заодно породят немало новых страхов

Европейский центр ядерных исследований - концерн CERN (тот самый, что упоминается в "Коде да Винчи"), а параллельно с ним - Китай, заявили о планах строительства новых коллайдеров. Установки будут гораздо более мощными, чем БАК (Большой адронный коллайдер, LHC) - крупнейший в мире ускоритель частиц на франко-швейцарской границе в Женеве, позволивший ученым сделать немало важных открытий. 

Как известно, основной задачей строительства Большого адронного коллайдера был поиск бозона Хиггса, неуловимой частицы, последнего элемента Стандартной модели. Задачу коллайдер выполнил: два года назад физики действительно обнаружили бозон Хиггса. Теперь БАК работает, как обычный спецобъект: его используют по мере необходимости. Существует также вероятность, что через год проект вообще закроют.

Между тем, физикам есть еще над чем работать. По словам Марии Спиропулу, возглавлявшей главные эксперименты БАК, все были уверены, что с обнаружением бозона Хиггса будут исправлены все слабые моменты Стандартной модели. Но вместо этого найденная частица еще больше запутала ситуацию и теперь, чтобы найти ответы на множество новых вопросов, необходимы дополнительные исследования. А для того, чтобы они были эффективны, требуются более мощные, чем БАК, коллайдеры. 

Европейский центр ядерных исследований в течение предстоящих 15 лет планирует построить новый коллайдер Future Circular Collider, длина которого составит рекордные 80-100 км (для сравнения - длина Большого адронного коллайдера - 27 км). Новый ускоритель сможет разгонять частицы энергии в 100 ТэВ (тераэлектронвольт), тогда как потенциал БАКа - всего в 14 ТэВ.

Ученые планируют с помощью нового сверхмощного ускорителя проникнуть глубже в тайну материи, антиматерии, а возможно, и вплотную приблизиться к созданию темной материи - одной из самых больших научных загадок современности.

Не отстает от Европы и Китай - к 2028 году здесь планируют построить новый протонный коллайдер длиной 52 км. Мощность электрон-позитронной установки составит несколько сотен гигаэлектронвольт, а мощность адронов, на которые рассчитывается ускоритель - 70 ТэВ. "Большой протонный коллайдер сможет создавать в семь раз больше энергии, чем Большой адронный, это позволит изучать столкновения, которые происходят в подземном кольце, с большей точностью", - говорит руководитель проекта Ванг Яйфанг. Кроме того, электрон-позитронный коллайдер будет производить более чистые столкновения, которые легче анализировать - установка сможет с большей легкостью обнаруживать и распознавать простые и сложные частицы.

В течение ближайших двух лет ученые представят предварительную смету проекта и начнут его строительство. Коллайдер планируется сооружать поэтапно. Первая версия будет иметь небольшую мощность - всего 240 гигаэлектронвольт, и использоваться для электронно-позитронных столкновений. Но в дальнейшем мощность повысят до запланированных 70 ТэВ и коллайдер станут применять для протон-протонных столкновений. Стоимость проекта составит порядка $4 млрд.

С БАК связано немало слухов и опасений, связанных с возможностью глобальных катастрофических последствий пуска коллайдера: появления в результате работы объекта  микроскопических черных дыр, "зародышей" новых вакуумов, "червоточин" пространства-времени, магнитных монополей и гиперустойчивых ядер с примесью странных кварков ("страпелек"). Высказывались мысли о возможности катастрофического влияния этих объектов на Землю. На создателей коллайдера даже подавали в суд: самые известные иски принадлежали американскому юристу и врачу Вальтеру Вагнеру и профессору химии из Германии Отто Ресслеру . Они обвиняли CERN в том, что своим экспериментом организация подвергает опасности человечество и нарушает гарантированное Конвенцией по правам человека право на жизнь, однако иски были отклонены. Ученые считают, что все упомянутые "опасности" - плоды фантазии психически нестабильных дилетантов. Так это или нет - покажет время.