Весь світ завмер в очікуванні кінця світу... 10 вересня 2008 року. Люди рахували хвилини до запуску великого андронного колайдера. Але нічого страшного не відбулося. Колайдер включили, а Армагеддон не почався. Незабаром у колайдері буде проведена ціла низка експериментів. Чи варто чекати кінця світу найближчим часом, ми вирішили з′ясувати у завідувача кафедри квантової макрофізики, професора, доктора фізико-математичних наук Володимира Васильовича Скалозуба.

— Навіщо був побудований великий андронний колайдер (ВАК)?

— Колайдер — пошукова машина. Головна його мета — пошук нових явищ. Приблизно в 2006 році була вичерпана експериментальна межа того мікросвіту, який ми знаємо і який був доступний при експериментальному вивченні. Тобто ми експериментально з′ясували все, або майже все, на рівні 10-17 см. Ядро вимірюється порядками 10-12 см. Ми просунулися до 10-17 см. Глибше без нових технологій ми йти не можемо.

Робота на колайдері йтиме в двох напрямах. Перший — підтвердження теорій, які вже були запропоновані. Наприклад, теорії кварк-глюонної плазми. Йдеться про плазму, яка відповідає енергіям раннього всесвіту. Зараз спостерігається великий бум в астрофізиці. Виникає багато нових теорій. Для того, щоб підтвердити ту або іншу з них, потрібен вирішальний експеримент і технічні можливості для втілення цього експерименту.

Існує ще низка питань, на які хотілося б знайти відповідь. Наприклад, походження маси. Щоб переконатися, що ми дійсно знаємо, як виникає маса, потрібно експериментально довести існування частинки Хікса, передбаченої теоретично. Не все ще з′ясовано в стандартній моделі елементарних частинок. Кілька років тому були закінчені експерименти на лінійному прискорювачі електрон-позитронних пучків. На ньому з великою точністю була перевірена і підтверджена стандартна модель елементарних частинок. Проте, є підстави затверджувати, що ця модель потребує уточнення, вже є багато теорій, які вдосконалюють її, але поки що все це тільки припущення.

У ВАКу запускатимуть протонні пучки з колосальною енергією, в кожному пучку енергія досягатиме 7 тисяч протонних мас. А що народиться в результаті експериментів — подивимося. Другий напрям — пошук нових явищ. Є план роботи на 20 років. Коли знайдуться нові явища, їх треба буде досліджувати.

— Навіщо необхідно вивчати всі ці питання?

— Люди завжди прагнули пізнання, такий закон розвитку суспільства і цивілізації. Плюси створення колайдера — розвиток нових технологій. Жодна країна не зможе самостійно обробити всі одержані на ВАКу дані. Тому зараз створена така система, в якій зможуть брати участь всі охочі. Вже зараз в проекті задіяно 33 країни, більше 2000 фізиків. Ціле покоління людей зможе займатися цими експериментами. Як наслідок, виникне бум нових технологій. Вже зараз запущена система Грід, за допомогою якої можна буде оперувати великими обсягами інформації. Вона вже є в Дніпропетровську. Це абсолютно новий оптоволоконний (кабель з оптичного волокна) зв′язок. Ймовірно, скоро відбудеться трансформація звичного для нас сьогодні Інтернету у всесвітню мережу Грід. Я думаю, багато чого ще буде.

— Українські фізики теж беруть участь в експериментах з колайдером. Наскільки серйозна наша участь?

— Наші учені беруть участь у підготовці експериментів на двох детекторах: КМС (компактний магнітний спектрометр) і «Аліса». «Аліса» — це дослідження кварк-глюонної плазми. З Харкова для детекторів поставлялися кристали. Наша група займається теоретичними розробками, які можна буде перевірити на колайдері. Ми припускаємо наявність нових частинок, передбачаємо, що можна відкрити, як правильно провести експеримент. Є інші фізики-теоретики, які багато зробили для підготовки наукової програми для ВАКу, наприклад, Юрій Михайлович Синюков. Зараз він в Києві, але це випускник нашої кафедри. Спільно з ним ми вивчаємо кварк-глюонну плазму, походження магнітних полів у космосі. Перевірятимемо наші теоретичні викладки за допомогою колайдера.

— Учені сподіваються, що за допомогою колайдера зможуть «помиритися» деякі теорії, що поки суперечать одна одній. Це так?

— Йдеться про теорію гравітації Ейнштейна. В 30 роки з′явилися роботи Клейна, які припускають, що існують багатовимірні простори (14-, 26-мірні). Наш простір чотиривимірний: три геометричні вимірювання і час. За допомогою існування багатовимірних компактних просторів можна пояснювати походження електричного заряду й інших динамічних параметрів. Ця теорія вступає у суперечність з теорією гравітації. Експерименти в колайдері покажуть, чи існує насправді ця компактизация просторів.

Ще академік Сахаров сорок років тому поставив задачу з′ясувати, куди зникає антиречовина. Припускають, що існують механізми відділення речовини від антиречовини. Відбуваються фазові переходи першого роду і другого роду — жорсткі переходи. Це виглядає приблизно так, як коли сіль насипаєш в киплячу воду. Експерименти в колайдері допоможуть з′ясувати, чи це так.

— У великому андронном колайдері планується провести міні-вибух, схожий з тим, в результаті якого утворився наш всесвіт. Деякі пророкують у зв′язку з цим кінець світу, стверджують, що виникне чорна діра, яка поглине Європу, а потім і всю планету. Є реальний привід для страхів?

— Це точка зору недостатньо досвідчених у цьому питанні людей. Що таке чорні діри? Коли вигоряє зірка, енергія падає і виникає чорна діра. Говорять, що чорні діри — продукти еволюції зірок. Колайдер зі всіма його можливостями — піщинка проти зірки. Тому нічого страшного трапитися не може. Давайте розглянемо формальну можливість народження чорної діри. В ВАКу запускаються протони, які складаються із кварків. Коли ми зіштовхуємо протони, то під цим треба розуміти, що стикаються між собою кварки. Енергія зіткнення виходить дуже мала, тобто формально утворення чорної діри можливе. Але вірогідність такої події настільки мізерна, що я навіть не можу придумати число, що характеризує цю вірогідність. Крім того, енергії, якими володіють космічні промені, що падають на землю, набагато більш могутні, ніж енергії в колайдері. І за 5 мільярдів років ці промені нічого не поламали на Землі. Навіть якщо якийсь пучок енергії, що падає на землю, вб′є якийсь протон у мені, — то й що? — від цього нічого не відбудеться.

— Чому ж тоді колайдер розташований глибоко під землею? Навіщо така система захисту?

— Колайдер є кільцем завдовжки 27 кілометрів. Цей простір повинен бути стабільним, щоб не було вірогідності аварій. Потрібно створити термозахист, викачати повітря. І потім, в колайдері все-таки діють великі потоки енергії, потрібно, щоб вони нікому не нашкодили. Під землею всі ці умови легше виконати. Врешті-решт, навіть охороняти таку споруду, якщо вона підземна, легше. Нещодавно в колайдері відбувся витік гелію. На поверхні землі, можливо, це призвело б до вибуху, під землею ж запобігти таким наслідкам набагато простіше.

— Як можна оцінити запуск і роботу ВАКу в масштабах людства?

— Я вважаю, що починається нова ера. Запуск колайдера — це дуже важлива історична подія, яка зіграє велику роль у розвиткові всього цивілізованого світу.

Володимир СКАЛОЗУБ