Новости › Общество › Детали для адронного коллайдера штамповали на Тракторном заводе

12 июля 2012 г. (13:42)

А белорусские физики и инженеры в Европейской организации ядерных исследований, обнаружившей бозон Хиггса, работают уже почти 20 лет

Про Большой адронный коллайдер слышали, наверное, все. Но вот понять, зачем он нужен, мы, обычные люди, смогли только 4 июля. В тот день ученые Европейской организации ядерных исследований (CERN) в Швейцарии объявили, что они зафиксировали «бозон Хиггса» - поле, пронизывающее всю Вселенную и придающее массу элементарным частицам. Скорее всего, это Нобелевская премия по физике и, скорее всего, об этом открытии будут говорить еще много лет. Во многом для того, чтобы найти и изучить этот бозон, физики и инженеры подготовили эксперименты длиною в 40 лет и построили самую сложную, дорогую и высокотехнологичную машину в мире - Большой адронный коллайдер (БАК) с несколькими уникальными детекторными комплексами на нем (например, ATLAS и CMS).

О вкладе белорусских ученых в открытие бозона Хиггса «Комсомолка» поговорила с директором Национального научно-учебного центра физики частиц и высоких энергий БГУ, доктором физико-математических наук, профессором Николаем Максимовичем Шумейко.

«Чтобы услышать эти доклады, физики дежурили всю ночь под дверями аудитории»

Профессор Шумейко участвовал в семинарах, на которых готовился итоговый доклад координатора проекта CMS профессора Калифорнийского университета Джозефа Инканделы. Это один из тех самых докладов, о которых сообщили все мировые новости. Джозеф Инкандела рассказал о следах бозона на детекторе CMS, его коллега Фабиола Джианотти - о результатах на детекторе ATLAS. Это условие современной физики - два независимых коллектива ученых искали одну и ту же частицу на разных устройствах. Кстати, несколько узлов этих устройств строили белорусы. Работы велись годами, итоговый доклад готовили несколько недель. Николай Шумейко среди сотни физиков высочайшего уровня участвовал в «причесывании» доклада Инканделы.

- Я уехал из CERN ночью 4 июля, надо было организовывать трансляцию семинара в Объединенном институте ядерных исследований в российском городе Дубна, - рассказывает Николай Шумейко. - В Швейцарии на докладе остался наш сотрудник, но в зал не попал. Центральная аудитория вмещает 500 человек. Так очередь физики занимали с вечера! Составляли списки и делали переклички - как когда-то за хлебом после войны. Аудиторию открыли в 7.30, кто пришел в 5 утра, в зал не попал. Трансляция шла на экранах и в других аудиториях научного центра. Но это как на футболе - можно по телевизору посмотреть, а хочется увидеть и услышать лично. Такой вот интерес.

Попавшие на чтение докладов физики аплодировали англичанину - 83-летнему Питеру Хиггсу, который с коллегами теоретически предсказал явление еще в 1964 году. Питер Хиггс заплакал и признался: не думал, что частицу, названную его именем, найдут при его жизни. Найти бозон Хиггса помог Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в CERN.

«Чтобы сделать несколько узлов коллайдера, в Минск привозили вагоны стали, латуни, алюминия»

- БАК - это самый сложный аппарат, который построило человечество?

- Да. Я не специалист в космической технике, но общее утверждение такое: детекторы коллайдера - это средоточие всех самых-самых топовых технологий и материалов. Эти машины намного более сложные, чем космический корабль или атомная подводная лодка.

- И в его строительстве участвовали белорусы?

- В детекторах БАКа есть адронный калориметр - бочкоподобный прибор с днищами, измеряющий энергию адронов, сильно взаимодействующих частиц. Мы, белорусы, в жесткой конкурентной борьбе получили право на то, чтобы участвовать в разработке и, главное, затем изготовить из латунных пластин днища этого прибора для установки CMS. Минский завод им. Октябрьской революции с блеском справился с задачей, изготовив с микронными точностями две «пробки» весом каждая по 300 тонн и сложнейшие системы подвески их из высокопрочной стали и алюминия. Внутри каждой «пробки» - по 32 латунных слоя. Приборы смонтированы в CERN с участием наших механиков и инженеров и эксплуатируются нашими физиками. Для еще одного калориметра детектора ATLAS 12 стальных пластин были изготовлены на нашем Тракторном заводе. К нам приезжали бесчисленные комиссии, следили за тем, чтобы не было дефектов и неровностей в наших изделиях. Еще есть наш вклад в электронику. Мы делали несколько прототипов и малых серий схем и плат. Но по разным причинам - и в том числе из-за задержек на «Интеграле» и нехватки денег - массовое производство этих плат было сделано в США, Франции, Италии. Но наши головы и руки работали. Бозон Хиггса открыли ученые 50-ти стран из порядка 200 институтов и университетов, участвующих в каждом из проектов: CMS и ATLAS. Наша Беларусь, хоть и небольшая страна, равноправно участвовала в этих экспериментах.

«Работать в CERN белорусы едут за свой счет»

- Сейчас на БАКе работают наши ученые?

- Конечно! Наш очень квалифицированный инженер Роман Стефанович работает там, в проекте CMS, уже семь лет. Он возглавляет группу людей, которые поддерживают точную механику установки. Его оттуда не отпускают. Он и нам нужен. Но, как говорится, ладно, пусть воюет на западном фронте. Это большой вклад Беларуси в эксплуатацию и поддержание детектора. Работают наши электронщики - Владимир Чеховский, Александр Солин и другие. И, к сожалению, едут только за счет принимающей стороны.

- Почему к сожалению?

- Денег на такого рода командировки у нас нет. CERN платит нашим специалистам и сам выбирает, кого приглашать. К счастью, они не могут обойтись без нас.

- Как устроен быт ученых?

- Проезд, проживание, питание, суточные - все это за счет принимающей стороны. Покупаем билеты за свой счет, их стоимость потом компенсируется суточными. Поэтому ехать на неделю, скажем так, экономически невыгодно, окажешься в убытке. В CERN есть хостел с доступными номерами, но в последнее время туда трудно попасть в связи с наплывом физиков. Я вот в хостел не попал. Снимал квартиру, которую для своих сотрудников бронирует российский Объединенный институт ядерных исследований. Это обычный дом в пригороде Женевы, в двух километрах от CERN. Самые рабочие дни там - выходные. Я приезжаю на совещания обычно по всем направлениям работы в проекте CMS. Питаемся мы в CERN или готовим еду дома. Примерно на таких условиях работают ученые Балканских стран, украинцы, грузины, армяне. Наши специалисты выгодны CERN еще тем, что нам платят существенно меньше, чем ученым стран - участников организации. Ученые постсоветского пространства соглашаются на 4000 - 4200 швейцарских франков (около 4120 - 4300 долларов) в месяц. В них входит все: питание, жилье, страховка, дорога. Минимальная оплата, например, у поляков и чехов - 8000 в месяц.

«Физики открыли "божественную частицу", но в Бога верят немногие»

Бозон Хиггса в последние годы называют «частицей Бога». Самому Хиггсу это название не нравится, он атеист. Но метафора прижилась даже в научном мире.

- Почему частицу называют божественной?

- Ее долго искали. Нужно было собрать большую статистику для того, чтобы ее найти. Это настолько редкое явление, что нужно среди многих миллиардов столкновений и рождающихся частиц, о которых мы что-то знаем, обнаружить вот эту неизвестную частицу. Она запрятана намного глубже в материи, нежели все другие частицы. Мы не знаем точно, на каком этапе развития Вселенной у частиц возникла масса. Но эта частица дает право на существование всему остальному сущему, придавая массу, основную характеристику всего сущего. Поэтому она может называться частицей Бога. Такая метафора.

- Как бозон Хиггса поможет понять космос?

- В момент, когда сталкиваются протоны или ядра на БАКе, образуется некая среда. Эта имитация этапа того первичного состояния материи, которое существовало во Вселенной в начальные моменты после Большого Взрыва. Изучив продукты распада этой среды, мы восстанавливаем картину того, что тогда происходило. Это сложный философский вопрос. Но пространство и время возникло вместе с нашей Вселенной. Установленный факт - это возраст Вселенной - 13,7 миллиарда лет.

- Не страшно устраивать Большие Взрывы?

- Мы создаем состояние, близкое к Большому Взрыву. Но до Большого Взрыва бесконечно далеко. Свойства бозона Хиггса и другие возможные новые частицы и явления на БАК будут изучать годами. И, возможно, это приблизит нас к ответу на вопрос, который вообще мало волнует обычного человека: «Какова судьба нашей Вселенной?».

- Физики, занимающиеся возникновением мира и его устройством, могут верить в Бога?

- Вполне. Но в основном это атеисты, верящие в то, что Бог дал толчок, возможно, создал Вселенную. А дальше все объясняют законы естественных наук. Но среди физиков много атеистов. Я считаю себя православным атеистом. Православным - потому что вырос в Восточной Беларуси, мама в церковь не ходила, но, как я видел, верила. А атеист, поскольку занятия наукой, особенно такой, как наша, - физикой фундамента материи - дают много фактов, которые минимизируют гипотезу Бога. Для объяснения материального мира Бог вроде бы не нужен. Хотя противоречия у физики и веры нет. Эйнштейн, как известно, был верующим человеком. Вполне допустимо, физики могут верить в божественное происхождение. К этому подталкивает разнообразие нашей жизни, биосфера, растительный и животный мир. Да, к примеру, на цветы смотришь и думаешь - неужели это могло само произойти?

ДОСЬЕ «КП»

ЦЕРН (CERN) - Европейская организация по ядерным исследованиям. Это самая крупная в мире лаборатория физики высоких энергий. CERN находится на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. Организацию создали в середине 50-х. В CERN постоянно работают около 2500 человек, еще около 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных экспериментах CERN и работают там временно.

Основной проект CERN сейчас - Большой адронный коллайдер. Это супермашина в виде гигантского кольца протяженностью 27 километров и стоимостью 10 миллиардов долларов, которую построили в основном ради поисков бозона Хиггса.

На коллайдер «одеты» четыре детектора, расположенные в четырех подземных шахтах. Белорусы работают на двух установках - на ATLAS - на швейцарской территории, и на CMS - на французской. Диаметр первого аппарата 22 метра (махина с семиэтажный дом. - Ред.), CMS чуть меньше - 15 метров. А поиск бозона Хиггса - это намного сложнее, чем поиск иголки в стоге сена. Это все равно что найти одно явление из 10 000 000 000 000.