Новый коллайдер ЦЕРН: в три раза больше БАКа и дороже 17 миллиардов

Да, вы не ослышались. Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) официально представила план постройки монстра — Будущего кольцевого коллайдера (FCC, или БКК). Представьте: кольцо длиной 91 километр (это как проехать от центра Москвы до ближайшего Подмосковья!), которое будет зарыто в землю близ Женевы. И цена вопроса — минимум 17 миллиардов долларов. Зачем это нужно? Чтобы раздвинуть границы нашего понимания реальности.

Цель у физиков амбициозная — выйти за пределы Стандартной модели, лучшей на сегодня теории, описывающей мир элементарных частиц. БКК будет разгонять частицы до умопомрачительных энергий в 100 тераэлектронвольт (против 14 у БАКа). Ученые надеются найти там, в этом энергетическом аду, следы неизвестных частиц и сил, разгадать тайну преобладания материи над антиматерией и наконец-то прикоснуться к природе темной материи и темной энергии, которые, как мы подозреваем, составляют 95% Вселенной. Мы буквально живем в тонкой пленке обычного вещества, не замечая океана невидимого.

«БКК станет не просто инструментом для физиков, — заявила генеральный директор ЦЕРН Фабиола Джанотти. — Это двигатель инноваций. Нам потребуются прорывы в криогенике, сверхпроводящих магнитах, вакуумных технологиях. И эти технологии потом изменят нашу повседневную жизнь». История с интернетом, родившимся в ЦЕРН, тому прямое доказательство.

Как это работает? Гигантские ускорители вроде БАКа сталкивают протоны на скоростях, близких к световой. В момент столкновения рождается целый зоопарк частиц, и среди них могут оказаться те самые, редкие и желанные, которые не вписываются в привычные схемы. Это как разбивать атомные часы, чтобы понять, из каких шестеренок они собраны.

Зачем ломать то, что и так работает?

Стандартная модель — наша гордость. Именно она предсказала бозон Хиггса, который и нашли на БАК в 2012-м. Но, как и любая гениальная теория, она неполна. Она не объясняет гравитацию. Молчит о природе темной материи. Не может понять, куда делась вся антиматерия после Большого взрыва. Фактически, она описывает лишь 5% мироздания. Не маловато ли?

Поэтому физики и хотят «сломать» Стандартную модель. Не из вредности, а чтобы найти ту, более глубокую и красивую теорию, которая должна лежать за ней. Для этого и нужна семикратная энергия БКК — более мощный молот, чтобы расколоть следующий слой реальности.

Впрочем, до этого еще далеко. Сам БАК продолжает работу, а проект БКК — пока лишь масштабное технико-экономическое обоснование. Решение о его судьбе страны-участницы ЦЕРН (а их 23, включая Швейцарию и Великобританию) примут только в 2028 году. Если дадут зеленый свет, то первый этап — столкновения электронов и позитронов — запустят лишь к 2045 году. А на полную мощность, с протонными пучками, коллайдер выйдет и вовсе в 2070-х. Проект на полвека. Это ли не собор?

Идея, конечно, встречает и скепсис. Сабина Хоссенфельдер, физик-теоретик, пишет: «БКК будет дороже, чем БАК и гравитационная обсерватория LIGO вместе взятые, а потенциал открытий под вопросом. Сейчас есть и более перспективные направления». Резонный вопрос: стоит ли вкладывать десятки миллиардов в одну, пусть и грандиозную, машину? Но разве тот же вопрос не задавали строителям готических соборов?

Наши готические соборы

Физик Лоуренс Краусс в книге «Почему мы существуем?» проводит эту параллель еще дальше. Готические соборы строили на пределе технологий своего времени, привлекая лучших мастеров со всей Европы. Их возводили десятилетиями, и смысл был в прославлении божественного.

Коллайдеры — это наши соборы. Такие же монументы лучшим качествам человечества: любопытству, стремлению к сотрудничеству и желанию превратить изумление перед Вселенной во что-то осязаемое. Они прославляют не божество, а сам человеческий опыт познания. И в этом, пожалуй, их главная ценность — даже если новая физика где-то и затаилась.