В «церновской командировке» Вася не только гулял по Швейцарии и покупал шоколад. Он узнал ещё и о «монстре», как представляли Большой адронный коллайдер многие СМИ.
Чего только не писали тогда про БАК! Что в нём будут происходить всякие экзотические явления, например, плодиться чёрные дыры, которые поглотят планету. Все эти домыслы, конечно, беспочвенные. И не только потому, что чёрных дыр в природе не существует. Землю постоянно бомбардируют космические лучи, состоящие в основном из протонов. Энергия некоторых из них превышает максимальную энергию церновских частиц в миллионы раз. Кстати, учёные, «веря в чёрные дыры», тем не менее, исключали возможность их появления в БАКе.
БАК имеет «двойное гражданство», простирается на территории Швейцарии и Франции. Под землёй пролетают частицы с колоссальной энергией, а на поверхности протекает обычная жизнь. Можно прогуляться по полям, на которых мирно пасутся коровы с колокольчиками на шеях. Или пройтись по улицам небольших городков. Всё спокойно, буднично, без намёка на «научную мистику».
Что же представляет собой БАК? Это почти 30-ти километровый тоннель, «уложенный» кольцом на глубине примерно 100 метров под землёй. Внутри него тянется труба диаметром 30 см, она находится в очень сильном магнитном поле. При создании этого поля использовались электромагниты со сверхпроводящей обмоткой, охлаждаемой жидким гелием почти до абсолютного нуля: до температуры минус 270 градусов. Такое мощное поле нужно, чтобы заставить заряженные частицы мчатся по кругу.
Протоны движутся не непрерывным потоком, а так называемыми «банчами» – небольшими сгустками, разделёнными расстоянием около 10 метров. В определённом месте встречные пучки протонов дополнительно фокусируются специальным магнитным полем так, чтобы они столкнулись друг с другом. «Место встречи» имеет диаметр 100 микрон и длину несколько сантиметров, то есть по своим размерам совпадает с обычным человеческим волосом.
Благодаря колоссальной энергии столкнувшиеся протоны порождают огромное количество частиц. Некоторые из них настолько нестабильны, что распадаются на новые практически сразу же после своего появления на свет. Другие, прежде чем исчезнуть, успевают пролететь несколько метров. Третьи вступают в реакцию с окружающим миром и порождают ливни вторичных частиц. Чтобы всё это «разглядеть», нужен хороший «окуляр» – детектор элементарных частиц высокого разрешения. БАК оснащён двумя полноценными окулярами, предназначенными для решения широкого спектра задач физики элементарных частиц. Это – АТLAS и CMS. Каждый из них размером с многоэтажный дом.
С момента утверждения проекта Большого адронного коллайдера и до его окончательного создания ушло 14 лет.
Если говорить о финансовом вкладе в создание БАКа, то цифры астрономические. Деньги поступали из разных стран. Если бы организаторы знали, что их затея бессмысленна, они бы наверняка не стали тратить грандиозные суммы, свои силы и время на бесперспективность. Недаром ходят слухи, что американцы в похожий проект у себя на континенте вкладываться не стали. Сейчас не время ускорителей.
А теперь о том, зачем нужен БАК, на который потратили тучу денег, задействовали кучу мозгов. Сталкивающиеся на огромной скорости протоны позволяют воспроизвести условия, существовавшие внутри Вселенной в момент Большого взрыва. Исследуя этот процесс, учёные надеются наконец-то понять, как же образовался наш мир. Они также рассчитывают, что при сверхмощном столкновении может образоваться так называемый бозон Хиггса – ключевая фигура физики элементарных частиц. Что даст его регистрация? С его помощью надеются спасти так называемую Стандартную модель, которая претендует на описание того, что происходит в микромире. Но все попытки ввести в неё непротиворечивым образом массы элементарных частиц заканчиваются «катастрофой» – возникают неустранимые бесконечные величины. Единственный способ избавиться от них и оправдать теорию – постулировать существование специального поля, кванты которого и получили название хиггсовых бозонов.
Кроме того, астрономы пришли к выводу, что Вселенная состоит главным образом из невидимой тёмной материи. Они полагают, что всё пространство заполнено массивными слабовзаимодействующими реликтовыми частицами, сохранившимися ещё со времён Большого взрыва. Считается, что энергии ускорителя достаточно, чтобы породить такие частицы и пролить свет на происхождение Вселенной.
В ЦЕРНе Вася в основном общался с российскими учёными. В Швейцарии некоторые из них трудятся более 30 лет! Это замечательные люди по своим человеческим качествам. И свою работу выполняют добросовестно. Другое дело, они не знают, что именно нужно искать. Американские и итальянские руководители проекта очень надеются найти в БАКе частицы тёмной материи. А по Васиной теории ни тёмной материи, ни чёрных дыр нет. Учёные это сами бы поняли, если бы провели недорогой эксперимент с высокоточными часами, предложенный Васей.
Один из русских учёных в ЦЕРНе, который живёт в Швейцарии очень давно и к Васе хорошо относится, получил в дар его книгу (которую Вася «на всякий случай» прихватил с собой). Он признался, что монография очень интересно написана. Но, к сожалению, на «механизм», запущенный в проекте БАК, это никак не подействует. Церновская компания пошла по иному пути. И конечно, во время командировки Вася никого не пытался убедить, что «путь БАКа» неверный изначально. Всё равно бы ему не поверили!