Техника - молодёжи 2009-01, страница 5
Прогноз 2020 И значит, это «что-то» обязательно должны обнаружить сверхчувствительные детекторы LHC и поймать в свою приборную паутину - либо бозон Хиггса, либо то, что действует вместо него». То, что будет найдено, и задаст вектор развития физики высоких энергий и математической физики - теории струн и суперсимметрии. Осветить темноту Впрочем, не только частица Хиггса маячит на картине будущего физики высоких энергий. По словам Дмитрия Казакова, новые данные получены в последнее время в астрофизике, которая сильно сблизилась с физикой элементарных частиц. Эти данные говорят о существовании совершенно нового физического объекта - тёмной энергии и тёмной материи. Физики пока не знают, что это такое, а узнать нужно непременно, ведь это «тёмное», как выяснилось, составляет более 90% всей материи Вселенной. Тёмная материя не вписывается в Стандартную модель. Значит, должна быть какая-то новая частица, считают физики-теоре-тики и надеются её обнаружить. Может, на LHC в Женеве или на одной из подземных лабораторий мира, где ловят частицы, попадающие на Землю с космическим излучением. А может быть, тёмная материя откроет свои секреты новой физической установке -Международному линейному коллай-деру, который физики уже проектируют и надеются построить, если правительства всех стран-участниц этого огромного и дорогостоящего проекта согласятся выделить на него средства -6-8 млрд долларов. Кстати, у России есть хорошие возможности осуществить этот проект в Дубне. Дело за малым - согласием российского правительства на этот отнюдь не безумный шаг, несмотря на огромные финансовые расходы. И всё же это дело более отдалённого будущего. Решение о строительстве Международного линейного коллайдера ожидают к концу 2010 г., а реальное строительство в случае положительного решения государств может завершиться к 2020-25 гг. Между тем, в Дубне уже начато осуществление другого перспективного научного проекта под названием NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility -коллайдер, базирующийся на нуклотро-не), который нацелен на иные загадки Вселенной - существование фазовых переходов в кварк-глюонной плазме. Кварк-глюонная плазма - раскалённый „ до невообразимой степени коктейль из взаимодействующих кварков и глюонов - пока также неуловима, как и бозон Хиггса. Она должна существовать, потому что из неё в процессе рождения Вселенной образовались все частицы, а из них -всё сущее и мы. Но пока никому не удавалось увидеть отдельно путешествующий кварк: кварки и глюоны загадочным образом удерживаются внутри протонов и нейтронов, как в клетках. Обнаружить тот момент, когда кварки и глюоны вдруг высвобождаются из своих клеток, и собираются учёные на коллайдере NIC А который будет ускорять и сталкивать ядра тяжёлых элементов. Сначала ядра «обдерут» от электронов, потом пошлют их в каскад ускорителей, где пучок ядер разгонят до нужной энергии. И только после этого два ускоренных пучка попадут в два кольца коллайдера, где они будут мчаться навстречу друг другу и сталкиваться, образуя в точке столкновения новое состояние ядерной материи. Одним из разгоняющих ускорителей коллайдера NIC А послужит нукло-трон - уникальная машина, построенная физиками Дубны в тяжёлые 90-е гг. Первый этап создания установки NICA - коренная модернизация нуклотрона - уже идёт и должен завершиться через год-полтора. Если финансирование не подкачает, то к 2012-13 гг. новый ускорительный комплекс может быть запущен в дело. Невод с технологиями Что сулят простому обывателю успехи физики высоких энергий? Физики забрасывают сети в область фундаментального знания, а попутно «выдают на гора» совершенно неожиданные возможности для создания новых технологий. «Например, колоссальные энергии на Большом адронном коллайдере достигаются с помощью сверхпроводящих магнитов, которые охлаждаются почти до абсолютного нуля, - рассказывает профессор Дмитрий Казаков. -В процессе создания этих магнитов жизнь заставила физиков и инженеров разработать новые способы не только охлаждения, но и отвода огромного количества тепла, которое образуется мгновенно при столкновении пучка с мишенью. Эти новые решения потребовали, в свою очередь, создания новых суперпрочных материалов и электроники, а для обработки сигналов о столкновениях - новых компьютерных и информационных технологий. Или возьмём нанотехнологии. Конечно, ускоритель не производит выпускаемые сегодня уже миллионными партиями наночипы, каждый из которых заменяет 50 млн транзисторов. Но он является грандиозным потребителем продуктов наноиндустрии. Потому что потребность физиков во всё возрастающей точности измерений, а значит, в ещё более возрастающем количестве разного рода детектирующих элементов требует всё большей миниатюризации аппаратуры и, тем самым, стимулирует развитие техники наномасштаба. То есть новые технологии рождаются из потребностей переднего края науки. Наука задаёт вектор их развития. Развивается и интеллектуальный потенциал общества - физика высоких энергий производит высококлассных специалистов, потребляемых промышленностью и другими прогрессивными областями человеческой деятельности». |
