April 20th, 2008

Большой адронный коллайдер

В начале лета на границе Швейцарии и Франции вблизи Женевы, в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН должно состояться открытие Большого адронного коллайдера, уникального научно-исследовательского комплекса, предназначенного для ускорения протонов и тяжёлых ионов. Главной целью проекта является открытие бозона Хиггса, важнейшей из экспериментально не найденных частиц Стандартной модели, а также поиск отклонений от этой теоретической конструкции физики элементарных частиц.

Помимо полей, "отвечающих" за тройку фундаментальных взаимодействий (электромагнитное, сильное и слабое), в Стандартной модели предполагается наличие еще одного всеобъемлющего вакуумного силового поля, которое неотделимо от пустого пространства и не совпадает с гравитационным. Считается, что оно заполняет все пространство и что именно благодаря ему все фундаментальные частицы приобретают массу. Частицы, которые сильно взаимодействуют с этим полем , обладают большей массой, а слабовзаимодействующие - меньшей. В популярной литературе этот эффект часто сравнивают с движением тела в вязкой жидкости. Впервые идея была изложена ещё в 1964 году шотландским физиком-теоретиком Питером Хиггзом, поэтому это поле сейчас принято называть полем Хиггза, а его носитель (посредник, квант) - бозоном Хиггса, или хиггсовским бозоном. Если "хиггс" будет обнаружен, то заполнится зияющая лакуна в основании Стандартной модели и подтвердится правильность нашего понимания Вселенной. Его существование позволит объяснить, почему элементарные частицы имеют массу. Но если будет доказано, что никакого бозона Хиггса нет, то это откроет путь для целого ряда альтернативных теорий, давно готовых заменить Стандартную модель, - вплоть до всякой экзотики с "параллельными Вселенными" или "высшими измерениями".

При столкновениях разогнанных в огромных ускорителях до почти световых скоростей элементарных частиц, рождается целый каскад новых частиц, в том числе и таких, которые имеют массу в тысячи раз больше, чем изначально сталкивающиеся. Предполагается, что мощности Большого адронного коллайдера будет вполне достаточно для обнаружения и такой массивной частицы, как бозон Хиггза.

Для меня конечно самым любопытным сюжетом по теме Большого адронного коллайдера является высказываемые кое-кем опасения, что столкновения частиц в нём при определённых условиях могут привести к появлению в ускорителе микроскопических чёрных дыр, образованию магнитных монополей с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи. Апокалиптические по сути теории уже неоднократно и довольно убедительно опровергались сотрудниками ЦЕРНа, но при этом факт гипотетической (отличной от нуля) вероятности того, что чёрные дыры (или даже wormholes, чревоточины, искривления в пространстве-времени) таки могут быть результатом работы коллайдера, фактически не отрицается. Отрицается лишь то, что их появление приведёт к необратимым для Земли последствиям. Потенциально возможные чёрные дыры будут слишком малы, чтобы быть стабильными объектами, и вследствии излучения Хокинга будут практически мгновенно испаряться.

Collapse )
Buy for 100 tokens
Buy promo for minimal price.