В гостях у ЦЕРН

Ирина Шрайбер — научный сотрудник Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН). На лекции «Частная жизнь элементарных частиц» она рассказала, что такое Большой адронный коллайдер, как правильно писать его название, какой напиток объединяет физиков и как любой желающий может попасть в ЦЕРН.

Большой адронный коллайдер

Представьте себе деревушку в 6 км от Швейцарской границы. Здесь 2 000 жителей, своя церковь, своя мэрия и горнолыжная станция. И когда забираешься на верх горы, то видишь индустриальные современные здания Женевы, которые образуют кольцо длиной 27 км. Это и есть Большой адронный коллайдер, расположенный под землей на глубине 100 м. 

В этом кольце физики разгоняют протоны атомов водорода практически до скорости света для того, чтобы вернуться в момент Большого взрыва и понять, как после него образовалась Вселенная. Протоны разгоняют в двух трубках в противоположных нап­равлениях, и они сталкиваются в четырех точках, где расположены детекторы частиц.

Слова «большой»  и «коллайдер» (от collide — сталкивать) обычно понятны людям. А «адронный» часто ошибочно пишут «аНдронный». Но к Андрону Кончаловскому он не имеет никакого отношения. Лев Окунь дал такое название классу частиц, подверженных сильному взаимодействию.

Ни одно важное решение в ЦЕРН не принимают без чашки кофе.

Есть шутка: «Умирает ученый и попадает в физический рай, гуляет по нему, никого не находит, возвращается к вратам и спрашивает: 

— А где все?

— А ты в кафетерии проверял?»

Бозон Хиггса (Божественная частица)

Маргарет Тэтчер однажды сказала, что если ученые хотят сохранить поддержку правительства, то должны объяснить, зачем они нужны. В ответ работавший в ЦЕРН Дэвид Миллер описал следующую ситуацию. Представьте комнату, полную физиков, пьющих кофе. Если в нее заходит еще один физик, то он очень просто может переместиться из одной части комнаты в другую. Но если в комнату войдет Маргарет Тэтчер, ее тут же облепят со всех сторон. Она превратится в малоподвижный объект. Именно так работает механизм массы в поле Хиггса. 

Если мы возьмем и посчитаем массу всех известных нам кварков и измерим количество вещества, то не получим полную массу ядра. Откуда берется остальная масса в этих частицах? Бозон Хиггса, обнаруженный в ЦЕРН в 2012 году, отвечает на этот вопрос.

Почему же его называют  еще и божественной частицей? С одной стороны, все частицы имеют массу из-за него. Но есть и другая история. Goddamn particle — чертова частица — звучит не очень, поэтому ее назвали божественной.

Всего в центре работают 12–13 тыс. человек. 2,5 тыс. человек — непосредственно сотрудники; остальные — люди из различных лабораторий, которые приезжают на какое-­то время. Приблизительно 1 000 человек — из России.

Будущее ЦЕРН

Последние 50 лет все научные детекторы были направлены на поиск бозона Хиггса, в том числе CMS и ATLAS в ЦЕРН. Эти соревновавшиеся друг с другом проекты объединили усилия для работы над открытием. Основную задачу они выполнили. Но так как стандартная модель не описывает все свойства нашей Вселенной, физики продолжают искать дальше. 

Например, эксперимент ALICE направлен на получение кварк-глюонной плазмы. Другая группа ученых ищет причину возникновения дисбаланса материи и антиматерии, благодаря которому Вселенная существует.

Что еще может ЦЕРН?

В ЦЕРН к 1972 году появилось много механизмов, рычагами которых довольно сложно управлять. Поэтому было заказано 12 шаров для боулинга, благодаря которым создали первую мышку. А в 1989 году Тим Бернерс-Ли изобрел Всемирную паутину.

ЦЕРН готовит ученых и инженеров завтрашнего дня. Существует много образовательных программ, международных и национальных, немало исследовательских проектов, где нужны абсолютно разные специальности. Есть программа, в рамках которой деятели искусства пытаются изобразить элементарные частицы и занятия ученых, чтобы это было проще объяснить тем, кто не занимается физикой.