Большой адронный коллайдер
Большой адронный коллайдер является ускорителем элементарных частиц. Располагается это сверхсложное сооружение на территории Франции и Швейцарии и является собственностью Европейского Союза. Строительство БАК было начато в 2001 году, а завершено в 2008 г. Масштабы и мощность данного сооружения способны действительно повергнуть в ужас.
Большой адронный коллайдер (БАК) находится в тоннеле, длина окружности которого составляет 26,7 км. Глубина его расположения колеблется от 50 до 170 м. Для удержания и коррекции пучков протонов применяются 1624 сверхпроводящих магнита, работающие при температуре минус 271,3 градуса по Цельсию (чуть больше абсолютного нуля). Скорость протонов при максимальной мощности БАК — 0,999999998 скорости света. При этом температура, которая создается в малом объеме, может достигать значений в 100 000 раз выше, чем температура Солнца.
В проекте принимают активное участие российские специалисты. В первую очередь, это – Курчатовский институт (г.Москва), Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И.Алиханова (г.Москва), Институт физики высоких энергий (Протвино, Московская обл.), Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (г.Новосибирск), а также другие научно-исследовательские учреждения. Стоимость проекта превысила 8 млрд. долларов.
Принцип действия Большого адронного коллайдера заключается в разгоне пучков протонов или ядер с последующим их сталкиванием. Достигается это путем создания сильнейшего электромагнитного поля особой конфигурации. У нас нет возможности непосредственно наблюдать электромагниты, используемые для данных задач, кроме как по обрывочным фотографиям, однако вполне можно использовать аналогию. За основу можно принять известный тороидальный трансформатор TOROID, применяемый в американской и японской технике. Наибольшее распространение среди продукции TOROID получили понижающие и разделительные трансформаторы. Некоторые из этих устройств напоминают уменьшенные копии систем Большого Адронного коллайдера.
Энергия соударения элементарных частиц в данном ускорителе наивысшая из всех, которые до настоящего времени были достигнуты на ускорителях. Так как энергия выделяется в крайне малом объеме (объем элементарной частицы), плотность данной энергии чрезвычайно высока. О таких плотностях энергии ученые до недавнего времени только могли мечтать. Ведь именно такая плотность энергии необходима для экспериментальной проверки существующих теорий пространства, времени и поля.
Конечно, сложно судить какие задачи на самом деле ставятся перед учеными. Ведь как бы ни были интересны научные изыскания, такие большие средства просто так не выделяются. Очевидно, ожидается определенный практический эффект от данной установки. Официальная версия основной задачи Большого адронного коллайдера — постигнуть структуру пространства на малом расстоянии и при малом промежутке времени. Ученые надеются выяснить такие вопросы, как многомерность нашего пространства. Мы понимаем, у нашего пространства три измерения плюс время (четырехмерное пространство-время), но может быть пятое, шестое и более измерения. Наиболее известная теория говорит, что их одиннадцать. В ходе эксперимента ученые надеются исследовать этот вопрос и получить ответ на него.
Для физиков очень большой интерес представляет вопрос обнаружения так называемого бозона Хиггса. Это гипотетическая частица, которая пока не была обнаружена, но теоретически должна бы существовать. Ученые предполагают, что она отвечает за появление масс у всех остальных частиц. Если бозон будет обнаружен, то тайна возникновения массы у частиц будет приоткрыта, очень на многие вопросы будет найден ответ. Это фундаментальный вопрос о природе силы и взаимодействий, который повлечет за собой принципиально новые технологические возможности.
"Червоточины"
Часть известных исследователей также считают, что в ходе экспериментов на Большом адроном коллайдере может быть открыт эффект перемещения во времени. На уровне субатомных взаимодействий, которые могут быть достигнуты в БАК, могут возникнуть петли времени (или "червоточины"), которые и обеспечат путешествие во времени. Правда, пока речь идет лишь об элементарных частицах. Однако, если Большой адронный коллайдер позволит создать «червоточину», это откроет самые невероятные перспективы для развития науки и небывалых технологий.
