Как китайцы осваивают антигравитацию
Китайские физики и инженеры начинают подготовку к строительству нового суперколлайдера, который запустят в 2020 году. На сегодня самым большим по размерам является Большой адронный коллайдер, но китайский превзойдет его вдвое и будет вырабатывая в семь раз больше энергии. Ученые надеются, что новый ускоритель сможет "поставить на поток" выработку бозонов Хиггса. Эти частицы считаются основой строения Вселенной и их дальнейшее изучение обещает привести не только к революционным открытиям в области науки, но и в корне изменить повседневную жизнь людей. В частности, с помощью бозона Хиггса можно будет воссоздать полную картину устройства Вселенной, создать "новую физику", которая сможет объяснить существование темной материи и темной энергии, а также применять на практике принципы антигравитации.
Для того, что бы детально изучить свойства и поведение бозона Хиггса, требуется не пара случайно выловленных частиц (которые могут оказаться на поверку и не бозонами), а миллионы таких элементов. В БАК массово бозоны Хиггса производить невозможно: хотя он изначально создавался для обнаружения бозона Хиггса, но по сути это огромная научная лаборатория общего назначения. А для изучения бозона нужен "специализированный" ускоритель, спроектированный исключительно для решения данной конкретной задачи. Поэтому мировые инженеры и работают над созданием альтернативной установки, способной претендовать на роль "фабрики бозонов".
По словам директора Института физики высоких энергий китайской Академии Наук Вон Иифэнга, новый коллайдер будет сталкивать протоны и электроны, разогнанные до энергий, в семь раз превышающих энергию, до которой способен разогнать их БАК. Это позволит получать бозоны Хиггса в гораздо больших количествах, чем на Большом адронном коллайдере. Новый ускоритель построят в окрестностях портового города Циньхуандао в провинции Хэбэй, точке начала Великой Китайской Стены. Геологические особенности района, наличие в Циньхуандао двух крупных университетов, а также некоторые другие факторы делают это место идеальным для расположения будущего коллайдера.
Будущий ускоритель частиц станет единственным "специализированным" коллайдером, который построят для наблюдения за конкретными частицами. В чем же состоит важность бозона Хиггса, в который мировая наука на протяжении последних 40 лет вкладывает огромное количество денег, времени и сил? Стандартная модель - устоявшаяся гипотеза о том, как устроена Вселенная, объясняет происхождение большинства частиц, формирующих атомы, молекулы и материю, которая нас окружает, но не объясняет, каким образом все частицы обретают массу. В 1964 году группа из шести ученых, в которую входил физик из Эдинбурга Питер Хиггс, предложила свое объяснение этого процесса, получившее название "механизм Хиггса".
В соответствии с ним, Вселенную пронизывает некое поле (его назвали полем Хиггса), которое и позволяет частицам обрести массу. Предполагается, что взаимодействие с появляющимися в этом поле бозонами Хиггса и наделяет двигающиеся элементы массой. Этот процесс можно сравнить со снежным полем, по которому не получается быстро идти, поскольку снег налипает на ботинки. Если научиться убирать "снег", то есть, хиггсовское поле, элементарные частицы потеряют вес, а значит, потеряет вес и материя, из которой они состоят. Ученые говорят, что хиггсовский бозон может стать первым шагом к изобретению основанных на антигравитации, принципиально новых видов транспорта. Например, самолет, построенный из материала, из которого убрали бозоны Хиггса, сможет летать без двигателей.
Кстати, антигравитацию изучают уже несколько десятилетий многие уважаемые мировые научные лаборатории. В начале 90-х годов к антигравитационным проектам подключились Массачусетский Технологический Институт, Научно-техническая база исследования антигравитации в Бостоне, Институт Специальных Исследований в Принстоне, Лучевая Лаборатория Университета Принстона, Университет Северной Каролины, Институт Специальных Исследований в области гравитации Глена Мартина. В Великобритании проводится обширная программа исследований по разработке технологии получения специальных диэлектриков для реализации электрогравитационных проектов в авиации и космонавтике. Так что тема чрезвычайно актуальная и строительство китайского коллайдера обещает вывести исследование антигравитации на принципиально новый уровень.
Управление бозонами Хиггса поможет также научиться оперировать кварками, внутриядерными структурами. На основе таких технологий можно будет создать практически все известные на сегодня формы стандартной материи. То есть та цепочка, которая происходила во Вселенной естественным образом, может быть воспроизведена на ускорителях. Вероятно, будут созданы новые формы материи и антиматерии, возникнут методики предсказания глобальных космических катастроф.
Строительство нового китайского "хиггсовского" коллайдера поддерживается государством и соответствует масштабному плану КНР
В то время как большинство развитых стран уменьшает инвестиции в проекты, не обещающие быстрой самоокупаемости и прибыли, Китай продолжает выделять огромные суммы как на теоретические исследования, так и на развитие практической науки. Это может через некоторое время привести к тому, что Китай станет мировым лидером во многих областях, начиная от биологии и генной инженерии, в которой китайские ученые уже добились немалых успехов, и заканчивая атомной энергетикой.
