Чем занимаются физики-экспериментаторы в церне. белорус о работе на большом адронном коллайдере

После запуска Большого адронного коллайдера одна из сотрудниц ЦЕРНа сообщает директору, что удалось получить первые образцы антиматерии. Но уже через несколько минут сделавший открытие ученый убит, а контейнер с антивеществом похищен неизвестным заговорщиком… События, описанные Дэном Брауном в романе «Ангелы и демоны», являются не более, чем вымыслом: женевская лаборатория ядерной физики, конечно, не создает ничего подобного. Чем же действительно занимаются физики-экспериментаторы в ЦЕРНе, КВ рассказал физик-теоретик НЦ ФЧВЭ БГУ Егор Дыдышко, который проводит расчеты для этих экспериментов.

Фантастика и вопросы религии

Научный центр БГУ сотрудничает с ЦЕРНом с начала 90-х годов, правда, взаимодействие происходит через российский центр ядерных исследований в Дубне. Егор ездит в Женеву регулярно, но ненадолго – ведь ему, как теоретику, не нужно постоянно находится в лаборатории.

На стене - фото детектора CMS в натуральную величину

– Я занимаюсь расчетами и предсказаниями для группы «Стандартная модель», – рассказывает Егор. – На основе того, что физики уже знают, нужно провести вычисления для определенного эксперимента, чтобы на фоне известного увидеть то новое, что надо найти. В любом случае, моя область – консервативная, прорывов никто не ждет. Тот же бозон Хиггса был предсказан в 1956 году. Существует даже мнение, что открытие теоретически известной частицы не стоит огромных денег, потраченных на строительство ускорителя.

Сontrol room - командный центр управления одной из установок

– А что думаете вы? Стоило открывать Хиггса?

– Я думаю, что да. Но, к сожалению, чтобы его исследовать, Большого адронного коллайдера недостаточно, вот в чем ирония. БАК предназначен лишь для открытий. Ведутся разговоры о строительстве международного линейного коллайдера, где будут сталкивать электроны. Эта установка позволит проводить очень точные измерения.

– Бозон Хиггса нашли. Что ищут сейчас физики-экспериментаторы?

– Есть парочка интересных вещей. Вообще ищут много чего, другой вопрос – кто что надеется найти. Например, существует красивая идея суперсимметрии – достаточно элегантная в математическом плане. Группа, которая занимается этой темой, называется SUSY – как «Сьюзи» у «Океана Эльзи». Ученые привыкли думать, что мир красивый, поэтому суперсимметрия где-то должна быть. И если мы ее найдем, все будет хорошо. Но некоторые считают, что эта модель слишком искусственная. О вкусах не спорят: кому она не нравится, тот не верит в ее существование.

– А во что верите вы?

– Религиозный вопрос. Я не столько верю, сколько надеюсь, что мы найдем что-то такое, что будет интересно изучать. Например, было бы любопытно обнаружить эффекты гравитации. Есть модели, которые предсказывают существование дополнительных измерений пространства-времени. Кто-то надеется и черные дыры найти. Я бы тоже от нее не отказался – каждый ученый хочет иметь в лаборатории черную дыру, чтобы ее пальцами трогать. Говорят, у нее нет волос (шутки физиков – прим. автора). Но это уже фантастика.

– Кстати, о фантастике. В 2008 году, перед первым запуском коллайдера, говорили, будто бы мы все можем умереть. Представляет ли БАК опасность для человечества?

– Нет, реальной угрозы там быть не может – в космосе происходят вещи более экзотичные, чем во время столкновения частиц в коллайдере, но ведь Вселенная не схлопнулась.

Музей старых детекторов на территории ЦЕРНа

Научная жадность, и куда попадет коллайдер после смерти

– Как долго будут использовать БАК?

– Коллайдер в принципе не может долго прослужить, потому что ограничено его финансирование. БАК планируют эксплуатировать до 2020. Стараются делать так, чтобы он работал непрерывно и давал больше результатов. Но периодически приходится его останавливать по техническим причинам. Когда данные накапливаются, их отдают нам (физикам-экспериментаторам из Центра физики частиц БГУ – прим. автора) на обработку. Качественная обработка данных может занимать до двух лет. Самого ускорителя недостаточно для науки – еще задействована огромная система компьютерных кластеров.

– Что будет с коллайдером после 2020 года, если не продлят финансирование проекта?

– Его будут модифицировать по-максимуму. Есть проект апгрейда «Большой адронный коллайдер на высокой светимости». Возможно, выделят на него деньги – тогда БАК сделают еще мощнее. Причем его можно сделать мощнее как в плане энергии, так и в плане количества информации. Если установка сможет выдавать в минуту больше данных, чем сейчас, то мы сможем уловить более редкие события. За 2012 год родилось, условно, 40 бозонов Хиггса. Повторю - за целый год. Речь идёт о количестве, которое удалось идентифицировать. Ведь формально на LHC каждую минуту рождается 15 бозонов Хиггса. Однако они полностью теряются в шуме других частиц. Надеюсь, что за 2016 наскребут хотя бы 200. А чтобы исследовать частицу, нужно 1 000 или 2 000 бозонов. Чем больше данных получат экспериментаторы, тем больше информации будет у теоретиков.

LHC - труба из магнитов под землёй, длинной 27км. На фото - копия для туристов

– Правда ли, что физики-теоретики недолюбливают экспериментаторов?

– Да, есть такие проблемы. Это сложный философский вопрос. Дело в том, что мы работаем в связке. Но экспериментаторы сначала делают, а потом думают. Теоретики же считают наперед. К тому же, экспериментаторы работают с установкой – это все-таки больше инженерия, то, чему учат в институте. Теоретики занимаются непосредственно наукой – передний план, а уже этому нигде не учат.

Статуя танцующего Шивы на территории ЦЕРНа

– Сейчас люди долго не задерживаются в науке. Вы не хотите сменить профессию?

– Не задерживаются, потому что понимают, что программисты получают больше, бизнес-аналитики получают больше… А я хочу заниматься наукой, потому что… Да потому что мне нравится наука. Я еще в 7 классе понял, что хочу стать физиком. И соскакивать не собираюсь.

Доска физика-теоретика

P. S. – Если будет время и желание, почитайте книгу «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!», - советует Егор. – Фейнман – очень экстравагантный американский ученый. Книгу читать легко даже нефизикам. Там есть ответы на вопросы, которые вы задавали: чем отличается теоретик от экспериментатора, почему физик становится физиком и не хочет заниматься зарабатыванием денег.

Беседовала Вера Белоконь

Нелюди в этом ЦЕРНе, чесслово. Что, так трудно было назначить мероприятие на 20 или 21? Я ж День Рождения не успею отпраздновать. Хотя... Если я буду праздновать днюху в Аду, то смогу пригласить на чай с тортиком Леннона, Гагарина и Маккиавели.

Оригинал взят у wod_1958 в Версия от Инфо-Макс автор BIGONE. ЦЕРН и сатанисты. Очередной конец света 15 мая.

9 мая 2017-го года в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) запущен новый линейный ускоритель протонов - Linac 4 , в задачу которого входит повысить производительность Большого адронного коллайдера. Как сообщается в пресс-релизе, для построения этого 90-метрового устройства, способного разгонять элементарные частицы до околосветовой скорости, потребовалось десять лет.

Новый инжектор протонов заменит Linac 2, запущенный четыре десятилетия назад. Linac 4 сможет разгонять пучки отрицательных ионов водорода до энергии 160 МэВ. Это в три раза больше, чем его предшественник.

Как вчера заявил Raymond Veness (входящий в «комитет девяти» сотрудников ЦЕРН), с запуском Linac 4 открылись новые, огромные возможности и 15 мая они планируют впервые запустить Большой адронный коллайдер на максимальную мощность и попытаться «открыть Врата в Параллельный Мир».

фото: Raymond Veness объясняет работу LHC. 2013 год

Крупнейшая в мире европейская организация по ядерным исследованиям, известная как ЦЕРН (CERN), официально учреждена летом 1953-го года и долгое время широкой публике совершенно не было дела до того, что там происходит. Однако с появлением интернета, то есть возможностью людей быстро находить информацию, обмениваться информацией, мир вдруг узнал про ЦЕРН поистине много нового.

В частности, логотип ЦЕРН при ближайшем рассмотрении представляет собой выставленные по оси и немного повернутые шестерки:

Далее, вдруг как-то так оказалось, что на барельефах Pilier des Nautes (так называемого «Столпа корабельщиков»), поставленного в Париже в 1 веке (тогда город носил название Лютеция) изображено рогатое существо, носящее имя (как следует из надписи)CERN UNNOS.

Как так получилось, что имя демонического божества древней Европы совпало с аббревиатурой центра ядерных исследований — никто не знает. Равно как никто не знает и что на территории CERN делает статуя Шивы, древнего индийского бога разрушения.

Причем что самое удивительное, статуя изображает не просто Шиву, а Шиву, исполняющего космический танец Nadanta (или Tandavam, в зависимости от контекста) — то есть ритуальный танец, открывающий Врата Бездны.

Врата Бездны, Звездные Врата, порталы в другие миры и древнеиндийская космология вполне могут рассматриваться как некая аллегория — мол, живущие в ЦЕРН физики-ядерщики так развлекаются. Однако как свидетельствуют сами физики — им в ЦЕРН живется совсем не весело.

По сути почти все они являются там настоящими пленниками жесточайшей контрольно-пропускной системы, которая не снилась самому ЦРУ. Все передвижения, все коммуникации с внешним миром и друг с другом строго регламентированы.

Некоторые пытаются что-то обнародовать после командировок в ЦЕРН, но тут же «попадают под машину», «выпрыгивают из окон» или вообще исчезают бесследно. Поэтому о том что в ЦЕРН происходит на самом деле, публика может только догадываться,осмысливая комментарии известных физиков , таких как, например, Стивен Хокинг. Он достаточно популярно объясняет прессе что такое Большой адронный коллайдер , (Large Hadron Collider, LHC).

Британский физик Питер Хиггс в 1964 году провел расчет столкновения двух пучков протонов, разогнанных до энергии в 100 миллиардов ГэВ (гигаэлектронвольт). В итоге столкновения двух отдельных протонов должна появляться гипотетическая частица, названная в честь этого ученного бозоном Хиггса, или как впоследствии назвал её нобелевский лауреат Леон Ледерман — «проклятая частица» (goddamn particle) .

В ходе публикации главный редактор самостоятельно изменил название частицы, обозвав бозон Хиггса «частицей бога», однако первоначальное название представляется более правильным. По словам Стивена Хокинга облако из бозонов Хиггса будет представлять собой быстро растущую сферу из нестабильного вакуума, в котором понятия пространства и времени перестанут существовать. Сфера будет расти со скоростью света и такой небольшой объект как наша планета она поглотит в один миг.

Теоретически и практически вряд ли, конечно же, создатели CERN настолько безмозглые и не понимают, что делают. Скорее наоборот, они всё знают и понимают, в частности знают и понимают то, чему простых парней вроде Стивена Хокинга в университетах не учат.

Итальянский физик Серджио Бертолуччи (Sergio Bertolucci), назначенный владельцами CERN официальным главным руководителем над исследованиями, . По его словам Большой андронный коллайдер это как дверь в другие, неизвестные измерения, в которые что-то можно отправить. Или наоборот — из которых нечто можно попросить в этот мир прийти.

Естественно, официально никто из CERN никогда прямо не скажет людям правду, однако действительно, если посмотреть на фотографии LHC, большой андронный коллайдер действительно напоминает или те самые звездные врата из фантастических фильмов,

или непонятные механизмы, запечатленные на глиняных табличках древнего Вавилона, барельефах храмов древней Индии и Центральной Америки.

Образованные люди достаточно быстро провели все параллели, попутно обращая внимание на следующее странное совпадение: как только в медиа появляются официальные пресс-релизы и прочие сообщения CERN о том, что физики включают нечто новое или испытывают — в небе над планетой, а иногда прямо над CERN облака вдруг начинают принимать странную конфигурацию. Образуются новые сильные шторма и торнадо, а иногда даже случаются и большие землетрясения.

Но похоже, тех, кто стоит за этими страшными экспериментами, это мало волнует.

В отличие от сотрудников ЦЕРН, которые понимают к чему это может привести. Таких как доктор Эдвард Мантилла, физика из ЦЕРН, который в 2016 году совершил самоубийство, когда понял, какую опасность для планеты представляет ЦЕРН и его исследования. Перед самоубийством он сжег все свои научные записи и «почистил» свой компьютер. Он уничтожил все, кроме одного текстового файла.

Последние слова Доктора Эдварда Мантилла, физика ЦЕРН, прежде чем он совершил самоубийство:

И вот теперь, мы стоим на пороге или великого открытия, или великой опасности. Что произойдет 15 мая во время эксперимента в ЦЕРН, можно только догадываться. И…молиться.

15 мая Большой адронный коллайдер впервые будет запущен на максимальную мощность с целью открыть Врата в параллельный мир.

9 мая 2017-го года в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) запущен новый линейный ускоритель протонов - Linac 4 , в задачу которого входит повысить производительность Большого адронного коллайдера. Как сообщается в пресс-релизе, для построения этого 90-метрового устройства, способного разгонять элементарные частицы до околосветовой скорости, потребовалось десять лет.

Как вчера заявил Raymond Veness (входящий в «комитет девяти» сотрудников ЦЕРН), с запуском Linac 4 открылись новые, огромные возможности, и 15 мая они планируют впервые запустить Большой адронный коллайдер на максимальную мощность и попытаться «открыть Врата в Параллельный Мир».

Raymond Veness объясняет работу LHC, 2013 год

В частности, логотип ЦЕРН при ближайшем рассмотрении представляет собой выставленные по оси и немного повернутые шестерки.

Далее вдруг как-то так оказалось, что на барельефах Pilier des Nautes (так называемого «Столпа корабельщиков»), поставленного в Париже в 1 веке (тогда город носил название Лютеция), изображено рогатое существо, носящее имя (как следует из надписи) CERN UNNOS.

Как так получилось, что имя демонического божества древней Европы совпало с аббревиатурой центра ядерных исследований - никто не знает. Равно как никто не знает и что на территории CERN делает статуя Шивы, древнего индийского бога разрушения.

Причем что самое удивительное, статуя изображает не просто Шиву, а Шиву, исполняющего космический танец Nadanta (или Tandavam, в зависимости от контекста) - то есть ритуальный танец, открывающий Врата Бездны.

Врата Бездны, Звездные Врата, порталы в другие миры и древнеиндийская космология вполне могут рассматриваться как некая аллегория - мол, живущие в ЦЕРН физики-ядерщики так развлекаются. Однако, как свидетельствуют сами физики , им в ЦЕРН живется совсем не весело.

Некоторые пытаются что-то обнародовать после командировок в ЦЕРН, но тут же «попадают под машину», «выпрыгивают из окон» или вообще исчезают бесследно. Поэтому о том, что в ЦЕРН происходит на самом деле, публика может только догадываться, осмысливая комментарии известных физиков , таких как, например, Стивен Хокинг . Он достаточно популярно объясняет прессе что такое Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider, LHC).

Британский физик Питер Хиггс в 1964 году провел расчет столкновения двух пучков протонов, разогнанных до энергии в 100 миллиардов ГэВ (гигаэлектронвольт). В итоге столкновения двух отдельных протонов должна появляться гипотетическая частица, названная в честь этого ученного бозоном Хиггса, или, как впоследствии назвал её нобелевский лауреат Леон Ледерман, - «проклятая частица» (goddamn particle) .

В ходе публикации главный редактор самостоятельно изменил название частицы, обозвав бозон Хиггса «частицей бога», однако первоначальное название представляется более правильным. По словам Стивена Хокинга , облако из бозонов Хиггса будет представлять собой быстро растущую сферу из нестабильного вакуума, в котором понятия пространства и времени перестанут существовать. Сфера будет расти со скоростью света, и такой небольшой объект, как наша планета, она поглотит в один миг.

Теоретически и практически вряд ли, конечно же, создатели CERN настолько безмозглые и не понимают, что делают. Скорее наоборот: они всё знают и понимают, в частности, знают и понимают то, чему простых парней вроде Стивена Хокинга в университетах не учат.

Итальянский физик Серджио Бертолуччи (Sergio Bertolucci), назначенный владельцами CERN официальным главным руководителем над исследованиями, . По его словам Большой андронный коллайдер - это как дверь в другие, неизвестные измерения, в которые что-то можно отправить. Или наоборот - из которых нечто можно попросить в этот мир прийти.

Естественно, официально никто из CERN никогда прямо не скажет людям правду, однако, если посмотреть на фотографии LHC, Большой андронный коллайдер действительно напоминает или те самые звездные врата из фантастических фильмов...

Или непонятные механизмы, запечатленные на глиняных табличках древнего Вавилона, барельефах храмов древней Индии и Центральной Америки.

Образованные люди достаточно быстро провели все параллели, попутно обращая внимание на следующее странное совпадение: как только в медиа появляются официальные пресс-релизы и прочие сообщения CERN о том, что физики включают нечто новое или испытывают - в небе над планетой, а иногда прямо над CERN облака вдруг начинают принимать странную конфигурацию. Образуются новые сильные шторма и торнадо, а иногда даже случаются и большие землетрясения.

Но, похоже, тех, кто стоит за этими страшными экспериментами, это мало волнует.

В отличие от сотрудников ЦЕРН, которые понимают к чему это может привести. Таких как доктор Эдвард Мантилла , физик из ЦЕРН, который в 2016 году совершил самоубийство, когда понял, какую опасность для планеты представляет ЦЕРН и его исследования. Перед самоубийством он сжег все свои научные записи и «почистил» свой компьютер. Он уничтожил все, кроме одного текстового файла.

Последние слова Доктора Эдварда Мантилла, физика ЦЕРН, прежде чем он совершил самоубийство:

А это действо происходит на территории ЦЕРНа (видео 18+):

Почти всю прошлую неделю ленты новостных СМИ пестрели сообщениями о ЦЕРНе, Большом адронном коллайдере и найденной там новой частице. В итоге она и правда оказалась бозоном Хиггса - частицей, которая подтверждает Стандартную модель, - а значит, ученые наконец могут быть уверены в своих взглядах на устройство мира.

Сегодня FURFUR публикует дневник научного сотрудника ЦЕРН Степана Образцова. Он рассказал не только о поисках бозона Хиггса и работе адронного коллайдера, но и о традициях жизни этого города ученых со своими языком, рок-группами и фестивалями.

О первом визите: Первый раз я появился в ЦЕРНе, наверное, когда мне было около года и позже - примерно в пять лет - так что для меня это второе родное место после России. Тогда там работал мой отец. Я впитывал в себя все происходящее вокруг, отец уже в детстве мне объяснял какие-то вещи. В ЦЕРНе есть постоянная экспозиция для туристов, где наглядно показывают всякие простые штуки: например, там есть искровая камера - в ней частица пролетает через камеру, наполненную газом и с проволокой под напряжением, и вызывает искру. В общем, он мне объяснял, какие частицы летят из космоса, почему и когда их видно и так далее.

Об образовании: Позже я окончил МГУ на кафедре физики космоса. Когда нас распределяли, я пошел в лабораторию адронных взаимодействий в НИИ ЯФ (Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына) при МГУ. Так что ездить в ЦЕРН я начал, когда еще учился - там есть летняя школа для студентов, где собираются порядка четырехсот учеников каждое лето, и уже тогда я начинал работать с адронным коллайдером из-за темы моего диплома. А сейчас я езжу в командировки и накапливаю материал для диссертации.

Так выглядит вход в ЦЕРН ночью

О работе в ЦЕРНе: Стоит сказать, что работаю я не над одной задачей, а сразу над несколькими - так делают все. Работа в ЦЕРНе всегда делится на исследовательскую и сервисную. Сервисную работу ты должен выполнять, потому что каждый институт, который участвует в коллаборации, берет на себя обязательства выполнять эти работы, не связанные с какими-то открытиями. То есть это некий обмен: проводи на коллайдере свои опыты, но за это тебе придется еще и следить за детекторами. Научной деятельностью это назвать можно, но она носит очень прикладной характер: калибровка детектора, участие в сменах на детекторе, мониторинг данных и много всего вспомогательного по настройке этой гигантской машины. Считается, что мы ездим в командировки в основном для того, чтобы выполнять сервисные работы.

Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе - это гигантское кольцо-ускоритель длиной 28 километров. В его центр помещают радиоактивный источник частиц, которые пучком запускают по небольшому кольцу, потом по линейному туннелю. Разогнавшись, они выходят на внутреннее небольшое кольцо, а потом и на главное. Эти пучки протонов пускают в кольце по два в разных направлениях, наблюдают за их движением и собирают статистику - у меня набирается по два гигабайта данных в секунду, нехилый такой объем за день получается.

На Большом адронном коллайдере стоит четыре детектора: CMS, ATLAS, LHCb и ALICE. Я работаю на CMS - он весит примерно 4,5 тысячи тонн. А его магнитное поле - 4 тесла (в два раза больше, чем все магнитное поле Земли).

Сам ЦЕРН находится в пятнадцати минутах езды от Женевы, на самой границе Франции и Швейцарии. Наукоградом (которые мы знаем по многочисленным проектам Советского Союза) он не является, так как постоянно проживающих людей там довольно мало. Вместо этого там расположен огромный хостел, в котором останавливаются инженеры, если приезжают на короткий срок. А вообще сама территория просто огромная, потому что в исследованиях задействовано огромное количество людей: в одном только эксперименте, где я участвую, - четыре тысячи человек. И каждый из этих четырех тысяч постоянно что-то делает.

Детектор CMS, вид сбоку
Детектор CMS, фронтальный вид. Детекторы имеют слоистую структуру - каждый слой регистрирует свои изменения среды

На большом кольце расположены также четыре разных детектора, которые как раз и собирают данные. Соответственно, когда пучки уже циркулируют по кольцу, включают коллиматоры (огромные магниты), которые отклоняют пучки и делают так, чтобы они столкнулись - само столкновение происходит в центре одного из детекторов. Когда протоны сталкиваются, рождаются новые частицы, которые мы регистрируем. В этом и заключается суть эксперимента. Такие запуски и столкновения происходят круглые сутки весь год - не так, что коллайдер один раз запустили, столкнули что-то, и все.

У каждого детектора есть комната управления: сам детектор находится в шахте, а контрол-рум - на поверхности, где сидит круглые сутки порядка двадцати человек, и каждый отвечает за какую-то свою подсистему детектора - ты собираешь разную информацию с частей системы и можешь потом получить общую картину. Помимо людей, которые сидят на подсистемах, есть еще люди, ответственные за сбор данных, контроль детектора в целом, есть начальник смены, человек, который отвечает за магнит - все вместе они в одной комнате сидят и наблюдают за работой.

Еще один детектор - ALICE

Так исторически сложилось, что наша лаборатория занимается физикой тяжелых ионов: это когда в кольце пускают не пучки протонов, а пучки ионов свинца или ионов золота. Особенность в том, что, когда сталкиваются ядра, то среда, в которой происходит столкновение, становится более плотной. Начали сталкивать ионы, потому что были теоретические прогнозы, что можно будет наблюдать новое состояние вещества - кварк-глюонную плазму, - в котором Вселенная находилась спустя несколько микросекунд после Большого взрыва. Это суперплотная среда, и вещество в таком состоянии обладает свойствами как твердого тела, так и газа, жидкости и плазмы. Идея эксперимента в том, чтобы сравнить то, что получается, когда ты сталкиваешь протоны и когда - ионы. Когда сталкиваешь свинец, среда насколько плотная, что некоторые частицы не могут оттуда вылететь и пролететь эту среду - они гасятся в ней. То, что такое состояние действительно есть, подтвердили в конце 2010 года.

О командировках: Приезжаю я один раз летом и один раз зимой, по два месяца. От хостела до работы мне идти полминуты. Там такой свой внутренний мирок, где находится много людей, и он достаточно сильно отличается от обычного мира. Там стирается грань между тем, что ты вроде как работаешь и отдыхаешь. Это бесконечный процесс, который нельзя остановить. Всего там обитает примерно тридцать тысяч человек, чувствуешь себя мелким винтиком в огромной машине. Сложно самостоятельно что-то изобрести или открыть, когда ты в таком гигантском аппарате задействован.

Вид из комнаты хостела в ЦЕРНе

Об устройстве ЦЕРНа: По своей структуре ЦЕРН - это международная коллаборация, в которой участвует 150 институтов из 37 стран, и своего собственного штата там мало. Большая часть людей, которые там работают, не является работниками ЦЕРНа, они занимают какие-то должности в институтах, участвующих в коллаборации, как и в моем случае. А в церновском штате состоят только самые крутые, суперзаслуженные нобелевские лауреаты на пожизненном контракте, которые уже все придумали, что могли, в этой жизни и живут в доме у подножия горы, ездят оттуда на ретромашинах. В общем, стареющие рок-звезды от физики.

В ЦЕРНЕ ОЧЕНЬ МНОГО ЛЮДЕЙ И ВСЕ ЧЕМ-ТО УВЛЕКАЮТСЯ. НАПРИМЕР, ТАМ ЕСТЬ МУЗЫКАЛЬНЫЙ КЛУБ И ОКОЛО 15 ГРУПП, КОТОРЫЕ ЛЕТОМ УСТРАИВАЮТ ФЕСТИВАЛЬ HARDRONIC

О специализации: Каждый физик далеко не универсален. Они делятся на разные категории: если глобально, то экспериментаторы и теоретики, а между ними - те, кто занимается анализом. В свою очередь экспериментаторы делятся на тех, кто занимается физикой детектора, и тех, кто занимается физикой ускорителя. То есть те, кто разгоняет частицы и кто их регистрирует, - это разные две области, причем ускорительщики достаточно высоко ценятся, потому что их меньше в мире существует - в Москве их у нас не готовят, только в Новосибирске. Физики, которые занимаются детектором, мало знают об ускорителе, они практически не пересекаются с ускорительщиками, это отдельные две касты. Одни запускают, другие ловят.

О шифтерах: Когда ты сидишь на смене - есть утренняя, дневная и ночная, каждая по восемь часов, - там стоит куча мониторов, и тебе приходится держать в голове сразу очень много информации. Плюс все так хитро устроено, что перед тем, как ты становишься сменщиком, ты должен обучение пройти - три смены, когда ты сидишь с полноценным сменщиком, потом, когда выучился, уже тебе дают учеников. Бывало так, что я учил взрослых дядек, которые физику знают намного лучше меня. Особенность этой работы в том, что ты мало чего делаешь в одиночку, поэтому она развивает способность к контакту. Когда идет переписка между русскими (а их там очень много), у нас получается полуанглийский-полурусский язык, потому что для многих слов русских аналогов нет. Шифтер - это по-английски сменщик. Сменщиками мы друг друга не называем, называем шифтерами. А еще там никто не говорит «бозон Хиггса», все говорят просто «Хиггс».

Один из концертов на фестивале Hardronic Fest

О развлечениях: Людей в ЦЕРНе безумно много, и все они чем-то увлекаются - там есть клубы по интересам - от тяжелой атлетики и хорового пения до шахмат и фрисби. Есть музыкальный клуб - три комнаты репетиционных - и порядка пятнадцати групп, которые устраивают летом Hardronic Festival - он идет два дня с огромной большой сценой. Там выступают группы, полностью состоящие из научных сотрудников. Необычного мало - в основном какие-то кавер-группы, но все же. Там и я чуть поигрываю - когда еду, всегда гитару беру с собой. В репетиционной комнате есть все оборудование для записи - наигрываю под метроном, пишу барабаны, потом свожу.

О доступе к информации: В командировках я там был восемь раз - в сумме больше года. Но мне нет разницы никакой, где работать - здесь или там, потому что ты даже на расстоянии подключаешься к серверам ЦЕРНа. Есть гигабитные сети, которые объединяют институты по всему миру. Часть данных хранится на жестких дисках, но большая часть - на кассетах, которыми управляет специальный робот. Ты пишешь всего одну команду, сидя в Москве - робот в ЦЕРНе едет к нужной секции, достает твою кассету, вставляет ее, считывает, переводит на жесткий диск, и ты получаешь данные.

Бозон Хиггса - это частица, которая, как считается, ответственна за наличие массы у вещества. Все частицы находятся в поле, которое создает бозон Хиггса. Находясь в этом поле, они обладают массой. Есть так называемая Стандартная модель - это та модель устройства мира, которую мы все со школы проходим. В ней все взаимодействия делятся на четыре типа: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное. У каждого взаимодействия есть переносчик - например, электрон у электромагнитного. Так вот, все частицы-переносчики уже давно были открыты и зафиксированы, кроме бозона Хиггса. Факт того, что он существует, говорит нам о том, что эта модель состоятельна и мы вроде как достаточно хорошо понимаем, что во Вселенной происходит. В любом случае Стандартная модель - это всего лишь модель, в физике всегда речь идет о моделях. Любая модель верна только до какого-то знака после запятой, самой точной модели не существует.

Поиском и исследованием бозона Хиггса в Большом адронном коллайдере занимаются два детектора - CMS и ATLAS. Последние два года они Хиггс не открывали, а методично закрывали области, где его быть не может. И оставалось совсем маленькое окошечко, где он может оказаться. В прошлом году был собран крупный митинг всех участников коллаборации, где объявили, что за 2012 год точно смогут выяснить, существует бозон Хиггса на самом деле или нет.

Вид сбоку на детектор ATLAS. Фронтальный его вид можно посмотреть на самом первом изображении в этом материале

О процессе выгорания: Когда ускоритель только запустили, было жаркое время, потому что постоянно что-то ломалось. У нас это называлось «процесс выгорания» - то есть когда детектор только начал работать, должно было сломаться все ненадежное, чтобы потом работа вошла в нормальный темп. Постепенно детектор умирает: какие-то части - из-за того, что там радиация большая, непосредственно при столкновении и материалы все эти изнашиваются - теряют свои свойства. В конце этого года будет большое выключение коллайдера на год или даже на два года для апгрейда, будут и в детекторах копаться, и какие-то магниты менять в самом ускорителе, чтобы выйти на изначально заявленные мощности.

О том, что дальше: Вся эта работа по проектированию коллайдера начиналась в конце 1980-х, у меня отец успел во всем этом принять участие - где-то до года 1994-го. После этого произошел конфликт между русскими и американцами, и он ушел. В России очень много ребят готовят, которые потом отправятся работать в ЦЕРН, у нас в стране много ускорителей, накоплено уже немало опыта. И в ЦЕРНе потом доучиваются летом по 400 студентов в год. То есть поколения сменяются, а эксперименты продолжаются.

Попытки простого обывателя, такого, к примеру, как я, понять масштабы Солнечной системы, принять для себя наличие миллиардов других галактик обычно тщетны. Новости об открытии бозона Хиггса, о работе большого адронного коллайдера читаются запоем, но смысл этих вещей большинству из нас непонятен.

Нас обычно заботят гораздо более насущные вещи: как выйти замуж на этой планете, купить ли те прекрасные совершенно инопланетные босоножки, как правильно пожарить осьминога и т.д. В попытках сделать уроки с ребенком по физике терпишь позорное фиаско. И когда оказываешься в Центре исследований ядерной физики в CERN, что под Женевой, приходится напрячь мозги, чтобы понять, чем занимаются в этой подземной лаборатории те, кто способен размышлять про черные дыры и темные материи.

Признаюсь, что накануне я смотрела в сети видео под названием «Бак» (большой адронный коллайдер) для чайников», «Что такое бозон Хиггса простым языком». Улыбающиеся мальчики в очках, веселясь, рассказывали как им казалось, простые вещи - ну разве непонятно, что это вообще такое? Мой брат, насмехающийся над моими попытками взять вводный курс в ядерную физику, решил придти на помощь:

Итак, бозон Хиггса. Оля, ты когда-нибудь задумывалась, почему ты сидя на диване, не проваливаешься во Вселенную?
- Честно? Нет. Такие мысли не приходили.
- А зря. Ведь между тобой и диваном существует пространство, в котором электроны твоего тела отталкиваются от электронов дивана. Бозон Хиггса взаимодействует со многими элементами частиц и придает им массу.

В ответ, я попыталась сделать умное лицо и прочувствовать всем телом работу частиц. Упорства ради, забегая вперед скажу, что после посещения CERN, в предмете я разобралась.

ЧТО ТАКОЕ CERN?

CERN - Европейский Центр ядерных исследований, организация, членами которой является 21 страна. Любое государство при желании может вступить в CERN с соблюдением некоторых условий, главное из которых - финансирование исследований. Бюджет CERN, выделяемый на работу акселераторов и лабораторные опыты ученых составляет миллиарды франков. Кстати, для сравнения это составляет всего лишь две трети бюджета Женевского Медицинского университета. Россия не входит в состав участников CERN, но зато наша страна помогала в строительстве БАКа - большого адронного коллайдера.

Взамен наша страна получила право присутствовать на собраниях, участвовать в советах ученых, но без права голосования по самым разным вопросам. В аббревиатуре слова CERN - есть слово «Ядерный». Невольно возникают нехорошие ассоциации, но на самом деле это слово нужно пониматься самым прямым образом: «Ядро» - центр атома. В CERN пристально изучают его структуру, его составляющие частицы. Все это называется физикой частиц. Здесь занимаются наукой экспериментов, которые пытаются доказать теории.

ПОПРОБУЙТЕ ОСОЗНАТЬ : Абсолютно все в нашем мире состоит из ядер.

В CERN работает 2500 человек - технические работники, системные администраторы, адвокаты, обслуживающий персонал. Физиков-ядерщиков, состоящих на официальных должностях всего 70. Но сотрудничает CERN более чем с 12000 ученых по всему миру, многие из которых получают заработную плату, как работники лабораторий. Работа построена так, что любой ученый, может оставаться в официальной должности в своем университете, а в CERN приезжать всего на несколько дней, недель или месяцев - все зависит от величины проекта. Текучка физиков-ядерщиков в CERNE представляется броуновским движением (это я помню со школы). Физики приходят и уходят, постоянно в центре находятся около тысячи специалистов со всего мира.

CERN - маленький городок ученых за чертой Женевы. В городе физиков есть свои собственные средства передвижения - линейный автобус. На территории открыты 4 ресторана, есть отель, способный принять 900 человек. Но остановиться в нем могут лишь те, кто с улыбкой может объяснить законы притяжения - то есть только физики из стран-участниц коллаборации.

В CERN есть собственная пожарная бригада и больница. Не то чтобы здесь было опасно работать, но врачи следят за здоровьем трудящихся и заботливо ухаживают за теми, кто опрокинул на себя чашку горячего кофе или мучается мигренью, вызванной никак не сходящимся уравнением. Есть и почта, и детский сад, и банк, и даже туристическое агентство - от мыслей о Вселенной надо тоже отдыхать, есть и библиотека и магазины. Есть даже лыжный клуб, в членстве которого, состоит большое количество сотрудников. Ну и раузмеется, клубы по интересам, например, в CERN проводятся даже вечеринки LGBT и концерты классической музыки.

ORANGE-ФАКТ
В CERN работает 100 000 компьютеров. Но этого все равно не хватает и информация передается по всему миру другим физикам. Обмен информацией был самой большой проблемой ученых до недавнего времени, и на скорую руку они изобрели Всемирную сеть - Интернет. Первый сервер, браузер и сайт создан в 1991 году здесь в CERN британцем Тимом Бернерс-Ли.

КАКОВА МИССИЯ CERN?

CERN не производит электричество, не продает его в обход крупных компаний, не изготавливает военное оборудование. Вcе это запрещено конвенцией CERN. Как же его сотрудники гарантируют, что какие-либо их исследования не будут использованы в военной промышленности?! Для того, чтобы избежать демагогии на эту тему каждое исследование выкладывается в сеть и доступно для прочтения любому желающему совершенно бесплатно. Чтобы ничто не имело стратегической ценности.

Первая и главная миссия - совершенствование знаний человечества. Вторая - объединение сотни ученых по всему миру в рамки сотрудничества. То, что исследуют в CERN невозможно делать в одиночку. CERN открыт для молодых кадров, которые только что обзавелись дипломом и не имеют никакого профессионального опыта. В CERNE еще и обучают. Каждый год более 500 студентов получают образование в области физики, инженерии, технологий и международного права.

ЧТО ТАКОЕ БАК - БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР?

Про то, что на границе двух стран - Швейцарии и Франции построили огромный 127 километров большой адронный коллайдер, все мы слышали из новостей. Ну в крайней случае, читали о нем в книгах Дэна Брауна. Оказалось, что в CERN гоняют протоны по трубам уже не один десяток лет. Первый коллайдер, ядерный ускоритель уже списали на пенсию. Его называли простым словом синхрофазотрон и он начал свою работу аж в 1959 году.

Первый коллайдер - синхрофазотрон
Коллайдер последнего поколения - большой и адронный, лежит кольцом диаметром в 27 км на глубине более 100 метров. Это самое большое устройство на планете. В ширину коллайдер не больше 4 метров, но в сложной системе тоннелей ученые с помощью мощных магнитов разгоняют двумя лучами частицы по и против часовой стрелки. Внутри создан вакуум. Магнитное поле внутри коллайдера в 200 000 раз сильнее поля Земли.

Большой андронный коллайдер
Весь путь в 27 км одна частица за 1 секунду проходит 11000 раз! Провода и кабели коллайдера в диаметре не больше 1 мм. Если бы в акселераторе использовались обычные провода, они бы моментально расплавились и испарились. Поэтому все процессы внутри ускорителя происходят при температуре - 271 градус по Цельсию. И это самое холодное место во всех соседних галактиках!

ORANGE-ФАКТ
Один из четырех детекторов, в котором происходят столкновения частиц, называется Атлас. Он намного больше коллайдера - 25 метров в высоту и 50 метров в длину. Эта штуковина больше Эйфелевой башни в 7 раз. Так как детекторы не вмещались в тоннель, для них проделывали огромные ниши под землей.

КАК РАБОТАЕТ КОЛЛАЙДЕР?

Представьте себе, как два яблока медленно покатятся по столу в сторону друг друга. Они столкнутся, остановятся, чуть откатятся в сторону, не нанеся никакого вреда друг другу. Если увеличить скорость движения яблок, при столкновении они поменяют траектории, и возможно, помнут себе бока. Если увеличить силу, то яблоки превратятся в пюре, а сок разлетится в разные стороны. Это третий уровень взаимодействия. На четвертом понадобится огромное количество энергии. И с яблоками может произойти все что угодно - они могут превратиться в бананы, клубнику или разлететься на сотни других яблок. Так на практике звучит главная формула физики в действии - энергия изменяет материю. E=MC2. Именно в рамках этой формулы внутри коллайдера и происходят столкновений энергий. Сначала акселератор ускоряет частицы (ну, скажем, яблок), затем для столкновения и взаимодействия через петлю их загоняют в детекторы - их всего 4. Это и есть кульминация исследований. Так ученые и открыли частицу Бозон Хиггса в 2012 году.

Детектор
Внутри коллайдера находятся 18 миллионов сенсоров, это как камера на 18 миллионов пикселей, которые делают 600 миллионов снимков в секунду. Так получается картина пространства. 4 эксперимента обычно дают 1 миллион гигабайт информации. Из миллиона сотрудники CERN выбирают всего одно взаимодействие частиц для детального изучения. Чтобы понять вероятность, из которой был пойман бозон Хиггса, нужно представить что это один выигрыш из шести миллионов лотерей, разыгрывающих призы каждую секунду.

Момент взаимодействия частиц в детекторе
Помимо коллайдера в CERN есть большое количество экспериментальных аппаратов, которые помогают ученым подтверждать или опровергать их теории. Физика обычно мешает нам в исследованиях - шутят работники CERN.

С ЧЕГО ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ?

Обычно в науке есть два типа людей - теоретик и практик. Теоретик подает идеи или теории, а практик пытается их подтвердить или опровергнуть. Началось все с Демокрита, он во времена предшествующей нашей эре, уже был уверен, что все вокруг состоит из мелких частиц, которые он назвал греческим словом- atomos. На доказательство его теорий ушло много веков, прежде чем в XIV веке ученые смогли выяснить, что атом - это частица, которую можно расщепить и увидеть внутри нее ядро и электроны. А чуть позже, уже в конце XIV века физики доказали, что само ядро также состоит из частиц - протонов и нейтронов. Пара умных бельгийцев в середине XX века, а затем и Питер Хиггс предположили наличие неуловимой доселе частицы, называемой бозоном. На доказательство существования ушло 48 лет, она стала 13-ой по счету. Даже странно, что бозон называют «божественной частицей».

Поле бозонов Хиггса
В 60-х годах выяснилось, что все протоны и нейтроны также имеют центр. Сейчас в CERN на практике пытаются доказать, что и частицы имеют внутренние ядра. А еще работают над поисками антиматерии, теории большого взрыва. Только воссоздают ученые это в таких маленьких количествах, чтобы проводить исследования на частицах, которые существуют совсем недолго, а затем распадаются на миллионы других частиц. И ведь у каждой есть античастица, состоящая из антикатодов - ну просто ядерное Зазеркалье.

ORANGE-СОВЕТ от сотрудников CERN
Если вы встретите «антисебя», не пожимайте руки! При встрече две противоположно заряженные частицы производят 100% энергии. Звучит, казалось бы, неубедительно. Но чтобы понять последствия такой встречи, знайте, что если соединить 1 грамм материи и 1 грамм антиматерии, то энергии хватит на то, чтобы стереть Женеву с лица Земли.

В CERN пытаются найти антиматерию, античастицы и любое анти. Вешают не в граммах, конечно, а в очень-очень маленьких количествах. Их дотошно создают, тщательно сравнивают с другими, наблюдают, смотрят, есть ли между ними какая-либо разница, которая заставила материю остаться, а антиматерию исчезнуть. Эксперименты CERN проводит даже на космической станции - ищут анти-беглянку во Вселенной.

ПОПРОБУЙТЕ ОСОЗНАТЬ: Когда вы оглядываетесь вокруг себя, вы видите материю. А куда делась антиматерия? Этого пока никто не знает. Материя, которую мы знаем и видим покрывает только 5% всей галактики. А из чего сделаны 95% - полная загадка. Темная ли это материя, темная ли это энергия. Теорий множество.

Я уверена, что большинство идей для голливудских сценариев блокбастеров типа «Интерстеллар» рождаются в головах тех, кто побывал на экскурсии в CERN. Когда слушаешь рассказы ученых, у людей творческих начинаются фантазийно-космические девиации. «Мы знаем, что та энергия, скрепляющая протоны и нейтроны, раньше этого не делала, - говорит один из физиков, - и вселенная была похожа на суп, в котором плавали все частицы независимо друг от друга, как в плазме. То, над чем стоит подумать, почему эта энергия стала скреплять их?"

Радиация на территории CERN в пределах обычной нормы. Во время экскурсии по городку доза, которая может быть получена сравнима с той, что подвергаются пилоты на рейсе Женева - Нью-Йорк и обратно. Опаснее работать лыжным инструктором в Альпах, чем в CERN. Тем не менее, каждый сотрудник, имеющий доступ к агрегатам обязан носить дозиметр. На три зимних месяца работу коллайдера останавливают - электричество в Швейцарии зимой стоит в три раза дороже. Во время технического отключения проверяют все системы коллайдера.

ПОПРОБУЙТЕ ОСОЗНАТЬ : Свет от далеких галактик может дойти до земли тогда, когда их уже не будет существовать.

ОТХОЖДЕНИЕ В ПАНИКУ

Радость открытия последней, недостающей в Стандартной модели частицы - бозона Хиггса, омрачили пессимистические высказывания некоторых физиков. Если доказанная масса частицы именно такова, как утверждается. То тогда Вселенная должна быть размером с футбольный мяч. Теоретикам придется потрудится и выдвинуть другие идеи, почему Вселенная необъятна. Кое-кто не преминул спекулировать - искусственное получение частицы утверждали некоторые ученые, могут вызвать цепную неконтролируемую реакцию, которая вызовет «черную дыру», что поглотит все живое. Но даже если и такой сценарий не случится, Вселенная может фактически лопнуть как мыльный пузырь, превратившись в холодную безмолвную пустоту.

Альтернативная теория физиков предполагает, что если все вокруг пронизано бозонами Хиггса, то все это вокруг нестабильно и может быть сметено какой-нибудь космической случайностью к чертям. Вернее вместе с чертями. А вот если бы масса частицы была бы иной, с нашей Вселенной было бы все в порядке. Такого мнения, например, придерживается Стивен Хокинг в своей книге. Он предостерегает ученых, что подобные эксперименты могут вызвать (нет, не сатану) а миниатюрную «черную дыру», которая впрочем, поглотит планету Земля. На CERN был подан даже иск в Европейский суд по правам человека немецким профессором Отто Реслером с требованием прекратить темные эксперименты. Но представители CERN уверили судью и общественность, что даже если черная дыра и образуется, то ее существование продлится менее одной тысячной секунды. А за это время, вроде бы не должна она оперативно расправиться со всем сущным.

ORANGE-ФАКТ
CERN, по интересному стечению обстоятельств, построен точно в том месте, где древние римляне построили храм в честь Аполлона. Название местной деревушки Poilly произошло от римского «Appolliacum». Люди, которые жили в древности неподалеку от храма, считали что именно здесь находятся ворота в подземный мир.

КАКОЙ ТОЛК В ЭТИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ?

Исследования ученых совершенствуют многочисленные сферы жизни человека. Например, протонные лучи, которые изобрели в CERN сегодня используют для уничтожения раковых клеток. С использованием детектора частиц можно изучать предмет изнутри, не открывая его. С помощью спутников сотрудники CERN анализируют тысячи картинок до и после землетрясения, чтобы дать больше информации тем, кто изучает природные явления. Это всего лишь несколько примеров того, как открытия в ядерной физике дают идеи для инновационных технологий, используемых человеком в самых разных сферах.

Правда иногда, заглядевшись на электроны и протоны, улетев мыслями в черные дыры, ученые не задумываются о простых вещах. Накануне моего визита, лесной хорек попробовал перегрызть провода электрического высоковольтного трансформатора БАК, находящегося на поверхности, устроив короткое замыкание. Получив удар током в 66 kB животное мягко говоря, сильно пострадало. Если не думать о том, что его разнесло на атомы.

«К сожалению, у БАК была не очень хорошая неделя» - резюмировал инцидент глава пресс-службы CERN Арно Марсолье. Но ведь и у хорька не сложилась неделя. Хочется верить, что он погиб во имя науки и антиматерии, над которой сейчас бьются умы в CERN.

КАК ПОПАСТЬ В CERN?

Узнать секреты Вселенной может любой желающий и совершенно бесплатно. Главное правило - заранее записаться на экскурсию на сайте CERN www.home.cern . Во время тура по Европейскому центру ядерных исследований туристам рассказывают об истории CERN и о создании большого адронного коллайдера. После экскурсии нужно спуститься в музей MICROCOSM, где можно расспросить виртуальных сотрудников центра об их работе в CERN, а затем заглянуть в павильон «Глобус», что находится через дорогу от главного входа. Экскурсии проводятся на французском и английском языках.