Новий колайдер під Москвою A він не вибухне
У Дубні вчені Об'єднаного інституту ядерних досліджень (ОІЯД) розпочали хрестовий похід за Нобелівськими преміями. У четвер відбудеться урочиста церемонія закладання першого каменю в основу майбутнього надпровідного прискорювального комплексу NICA (фактично ж будівництво триває з 2013 року). Він буде збудований до кінця 2019 року. А на проектну потужність прискорювач важких іонів вийде до 2023 року. На будівництво вітчизняного колайдера буде витрачено кілька сотень мільйонів доларів. І, за загальним визнанням, це найамбіційніший науковий проект України. Наш кореспондент побував на будівельному майданчику, поспілкувався з фізиками-ядерниками та дізнався відповіді на п'ять найпоширеніших наївних питань щодо цього проекту.
НАВІЩО ЦЕ ПОТРІБНО
– Головна мета – вивчення ядерної матерії у стані максимальної щільності, – пояснює директор лабораторії фізики високих енергій Об'єднаного інституту ядерних досліджень Володимир Кекелідзе. - У Всесвіті матерія в такому стані знаходилася через мізерні миті після Великого вибуху (він призвів до утворення нашого світу). А зараз вона збереглася у нейтронних зірках. Ми вперше спробуємо створити це явище у лабораторних умовах. По суті, нам належить на нашому колайдері відтворити (щоправда, у мініатюрних масштабах) Великий вибух.
У перспективі це знання може дати людству новий вид енергії, в порівнянні з яким нинішня ядерна енергетика це дитячі ігри в пісочниці.
У четвер відбудеться урочиста церемонія закладання першого каменю в основу майбутнього надпровідного прискорювального комплексу NICA Фото: Ярослав КОРОБАТОВ
ЧИМ НАШ КОЛАЙДЕР КРАЩЕ ВЕЛИКОГО АДРОННОГО В ЖЕНЕВІ
Виникає закономірне питання: навіщо витрачати гігантські гроші на будівництво NICA, коли існує Великий адронний колайдер. Чи не простіше проводити експерименти на його основі?
- Колайдер у Женеві не підходить для наших досліджень. Він надто потужний, – розводять руками фізики з ОІЯД. – Для наочності наведемо таке порівняння. Ми маємо намір зіштовхнути між собою пучки важких іонів. Це все одно, що снайпери, що сидять на відстані кількох кілометрів один від одного, намагатимуться потрапити кулею в кулю. Мало шансів, що це станеться, якщо не створити особливих умов. У разі частота цих зіткнень залежить від діапазону енергій. Такий потужний прискорювач, як ВАК у Женеві, може спуститися до наших енергій, але в цьому випадку значно – на 2-3 порядки, впаде купчастість та інтенсивність «стрілянини». Щоб отримати наукові результати, які ми зберемо за рік роботи, фізикам на іноземних колайдерах знадобиться від 100 до 1000 років.
Фізики-ядерники офіційно розпочали реалізацію найамбіційнішого наукового проекту в історії сучасної України Фото: Ярослав КОРОБАТОВ
ЯКІ ВІДКРИТТЯ ЗБИРАЮТЬСЯ ЗДІЙСНИТИ?
На це питання вчені уникають прямої відповіді. Ми знаходимося приблизно в такому самому становищі, як Христофор Колумб перед своїм знаменитим плаванням, кажуть вони. Як відомо, Колумб збирався знайти найкоротший шлях до Індії, а відкрив Америку, про існування якої ніхто не підозрював.
– Нобелівський потенціал у проекті, безумовно, є, – вважає вчений секретар Лабораторії фізики високих енергій ОІЯД Дмитро Пешехонов. – Але з чим ми зіткнемося – складно собі уявити. Не розуміємо навіть до кінця, в якому стані опиниться ядерна матерія, коли досягне такої густини: чи буде цегаз чи рідина? Цю сферу фізики теоретики проскочили. Не думали, що тут криється найцікавіше.
- Але ж у ЦЕРНі на Великому адронному колайдері розраховували зловити Бозон Хіггса та зловили. А чим ми гірші?
– У ЦЕРНІ ставили експерименти в рамках Стандартної моделі (теоретична конструкція, що описує взаємодію всіх елементарних частинок), – каже Володимир Кекелідзе. – Ця теорія протягом десятків років підтверджується у тисячах експериментів. Там усе добре прописано. А ми заходимо до галузі науки, де ще ніхто не гуляв. Тут теорія лише у процесі формування. Тому на нас неодмінно чекають відкриття. Наприклад, є очікування, що ми побачимо вихід дивних частинок у такій кількості, яку ще ніхто ніколи не спостерігав…
ЧОМУ КОЛАЙДЕРИ ДЛЯ НАРОДУ?
Вартість проекту оцінюється у півмільярда доларів, уточнює віце-директор ОІЯД Ріхард Ледницьки. Україна бере на себе тягар основних витрат. Проте серйозний внесок роблять і зарубіжні засновники ОІЯД. Членами інституту є 18 держав та ще 6 країн виступають у ролі асоційованих членів. Розуміючи наукову цінність проекту NICA, країни-учасниці ухвалили рішення щодо збільшення бюджету інституту. Якщо на початку нульових років він становив 35 мільйонів доларів на рік, то тепер у розпорядженні фізиків-ядерників понад 200 мільйонів доларів. Це дозволяє вести безпрецедентну модернізацію наукових лабораторій та розпочати будівництво колайдера. Крім того, Дубна зберегла статус світового наукового центру, сюди стікаються найкращі уми планети. У проектах Дубни беруть активну участь фахівці ЦЕРН (Європейська організація з ядерних досліджень), а наші вчені, у свою чергу, почуваються як удома на Великому адронному колайдері. Велика наука сьогодні неробиться поодинці.
Головна мета – вивчення ядерної матерії у стані максимальної щільності Фото: Ярослав КОРОБАТОВ
А воно не вибухне?
При слові «колайдер» деяким обивателям мерехтить кінець світу.
– Наші дослідження абсолютно безпечні для оточуючих, – хором кажуть фізики, – Адже ми маємо справу з мікроявленнями, які існують частки миті. Спалахи на сонці нас опромінюють більше, ніж досліди з частинками на прискорювачах.
Колайдер працює за принципом: увімкнули докорювач – є радіація. Вимкнули – радіації немає. За кілька годин після експерименту на установку можна сміливо водити екскурсії.
Інша страшилка – загроза таких експериментів золотого запасу республіки. Адже у колайдері планують зіштовхувати між собою ядра золота? Скільки дорогоцінного металу буде витрачено, поки фізики розкривають таємниці Всесвіту?
– Золото використовується, бо з ним технологічно зручніше працювати, – пояснює Дмитро Пешехонов, – Але ж ми маємо справу з іонами. За весь час експериментів навряд чи піде більше одного грама. Швидше йдеться про міліграми дорогоцінного металу.
«Скільки ж електроенергії «жертиме» коллайдер?», - запитають дбайливі домогосподарі.
Синхрофазатрон – «дідусь», нинішнього прискорювача (його ще оспівала у своєму хіті Алла Пугачова), їв 12 мегават. Приблизно стільки ж споживала 70-тисячна Дубна. Нинішні прискорювачі разів у п'ять економніші. Але для того, щоб розкрити таємниці світобудови, можна трохи розщедритися. Хіба ні?