Коллайдер антиматерии

– Первыми опасность почувствуют птицы. В панике они поднимутся ввысь и, заслоняя собою свет, словно безумные начнут метаться в небе. У людей будет 10 минут, чтобы понаблюдать за странным явлением. Но любопытство быстро сменится животным страхом. Еще через 10 минут все они потеряют сознание и не успеют узнать, что мгновение спустя страшное землетрясение уничтожит все, чем гордилась цивилизация. Останется работать лишь один аппарат – адронный коллайдер, включенный за полчаса до гибели планеты.
Так начинается «научно-популярный фильм» из серии «Секретные истории» показанный в конце прошлого года на телеканале Рен-ТВ.

Противники запуска Большого адроонного коллайдера (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) считают, что:
Возникновение «черной дыры» – столкновение частиц с высокой скоростью, может стать причиной возникновения черной дыры, которая сможет с легкостью уничтожить планету и даже солнечную систему
Возникновение «Антиматиерии» – При возникновении антиматерии, антиматерия соприкасаясь с обычной материей, антиматерия сможет превратить обычную материю в антиматерию.
Стирание грани между временем – Предположение по которому коллайдер сотрет грань между временем и откроет «двери» в другие возможно «враждебные» измерения.

Roem_ru, комментируя проект Коллайдера, так отзывается об эксперименте: «По мнению некоторых экспертов, Большой Адронный Коллайдер способен уничтожить всё живое на Земле. Существует отличная от нуля вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определенных условиях теоретически может уничтожить всю планету. Специалисты говорят, что в коллайдере могут появиться микроскопические чёрные дыры или же образуются сгустки антиматерии, которые захватят окружающую нас материю. Уолтер Вагнер (англ. Walter L. Wagner) и Луис Санчо (англ. Luis Sancho) считают, что если возникшая чёрная дыра начнёт расти, то сначала она всосёт в себя сам Коллайдер, затем Швейцарию, Европу, и всю Землю».
У. Вагнер и Л. Санчо настолько уверены в своем прогнозе, что потребовали от судебных властей вмешаться в запуск Европейским центром ядерных исследований (CERN) Большого Адронного Коллайдера. Мощнейший ускоритель частиц способен уничтожить все живое на Земле, затянув планету в черную дыру, утверждают люди, подавшие 21 марта 2008 года в федеральный окружной суд Гавайев иск. Они так же обвинили CERN в попытке устроить Конец Света, и потребовали запретить запуск Коллайдера до тех пор, пока не будет гарантирована его безопасность, пишет The Daily Telegraph.
К двум американским гражданам присоединился физик из Гонолулу Вальтер Уолтер, который рассчитывает остановить Большой Адронный Коллайдер с помощью адвокатов.
Профессор Отто Ресслер, например, утверждает (Огонек № 28 2008), что черные дыры, напротив, растут очень быстро, так что уничтожение планеты — вопрос лишь нескольких лет. По его расчетам, когда дыра захватывает заряженную частицу, скажем электрон, она не будет немедленно поглощена, а, напротив, в течение достаточно долгого времени будет вращаться вокруг черной дыры. Создаваемое таким образом магнитное поле будет значительно более сильным, чем притяжение самой дыры, что приведет к ее быстрому росту.
Ацюковский Владимир Акимович, доктор технических наук, профессор, академик РАЕН, РАЭН и РАКЦ, свой апокалиптический прогноз строит на теории эфира (Экономическая и философская газета, № 39-40, октябрь 2007).
Если исходить из существования эфира, заявляет В.А. Ацюковский в принципе, в новом ускорителе есть все для того, чтобы создать новый центр эфирного вихреобразования: встречные пучки, высокие скорости тяжелых частиц, большое их количество. Нет только одного – уверенности в том, что этот эксперимент не приведет к глобальной катастрофе. В нашей Галактике в самих рукавах существует несколько центров вихреобразования, вокруг которых располагаются молодые звезды. Как они возникли? Одной из вероятных причин, может быть столкновение крупных комет. Но, возможно, считает В.А. Ацюковский, что и там тоже были когда-то цивилизации, в которых инициативные, но безответственные и не обладающие нужными знаниями «ученые» поставили соответствующие эксперименты, закончившиеся положительными результатами. По мнению В.А. Ацюковского, успешные результаты эксперимента в ЦЕРНе могут уничтожить Землю.
Алексей Турчин – «российский писатель, трансгуманист, исследователь глобальных рисков, истории искусств, психолог», так говорит о проблеме «черных дыр»
– Небольшим утешением может быть то, что процесс начального роста микроскопической черной дыры может быть крайне медленным. (Можно, например, предположить, что катастрофа с микроскопической черной дырой уже произошла при работе предыдущих ускорителей (например, RHIC) и мы пока не наблюдаем ее проявлений, так как она пока еще не выросла.)
То есть черная дыра может возникнуть на коллайдере БАК, и никто этого не заметит. Она погрузится в центр Земли, где начнет очень медленно, но с растущей скоростью набирать массу. По некоторым предположениям, это потребует миллионов и миллиардов лет, прежде чем станет заметным – а значит, не угрожает безопасности человечества. Однако, если наша Вселенная имеет одно скрытое измерение, время поглощения Земли составит 27 лет, а если два – то десять тысяч триллионов лет.
Отметим, однако, что человечество погибнет гораздо раньше, чем произойдет полное поглощение Земли черной дырой. Поскольку примерно половина массы при поглощении вещества черными дырами переходит в энергию излучения (за счет этого светят квазары), то процесс поглощения планеты будет сопровождаться ее разогревом. То есть вначале, например, из-под земли начнут вырываться потоки раскаленных газов в виде мощнейших вулканических извержений, которые сделают атмосферу непригодной для дыхания.

Но вернемся к фильму, пишет Александра Борисова в «Газете.Ру». Первые же обвинения в адрес коллайдера звучат физически необоснованно. В фильме красочно, подробно и доказательно рассказывается, как генерированный штормом или землетрясением инфразвук (упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом) сеет панику и сводит с ума людей.
Дальше – больше: страшный инфразвук якобы несет быструю смерть человечеству, так как волна распространяется мгновенно.
Тут нужно просто вспомнить школьную программу: это свет распространяется со скоростью 300 тыс. км/с. Скорость звука (и инфразвука) составляет 300–400 м/c, то есть погибнуть от него мгновенно, находясь на большом расстоянии, невозможно, это фактическая ошибка.
Ближе к середине фильма аргументы становятся уже совершенно абсурдными. Авторы выдают зрителю гремучую смесь из апокалиптических предсказаний Библии и искаженных представлений о календаре язычников индейцев майя (думаю, истинные приверженцы христианства и сторонники верований майя вряд ли были бы в восторге от такой «комбинации»). От даты первого запуска коллайдера диктор предлагает отсчитать 42 месяца, в течение которых по Библии должен править «зверь», – и тут, как черт из табакерки, появляется дата конца цикла в календаре майя (21 декабря 2012 года), которую и так уже много раз «сватали» в концы света. Почему БАК и есть тот самый зверь? Объяснение, видите ли, простое: символ CERN есть стилизованные три шестерки.
Под конец фильм уже напоминает шабаш ведьм. С помощью вырванных из контекста цитат диктор постулирует возникновение «черных дыр» в коллайдере, хотя согласно всем физическим расчетам вероятность этого события ничтожно мала. Даже при возникновении такие черные дыры не представляют опасности, так как их размеры будут микроскопическими, а время жизни меньше 10-80 сек. Затем БАК последовательно обвиняют во всех чрезвычайных происшествиях последнего времени – падении самолета над Атлантическим океаном, смерче в Подмосковье, шаровых молниях в Пермском крае, также (барабанная дробь) в … глобальном потеплении! В качестве мотивации выступает мнение псевдоученого Ацюковского – апологета «эфиродинамики», которую и нарушает БАК. Здесь уже даже хвататься за голову поздно: все напоминает шизофренический бред. Интересно, если бы фильм появился не месяц назад, а например вчера, то подрыв «Невского экспресса» и пожар в Перми (ну да, как раз аномальный «пермский треугольник») тоже приписали бы коллайдеру?
– БАК вызывал активизацию аномальных зон, поэтому вблизи Бермудского треугольника бесследно пропал минувшим летом AirBus компании Air France, – вещает диктор. Однако лайнер потерпел крушение почти на экваторе, у островов Сан-Паулу, а Бермудские острова находятся на 30 градусе северной широты в Саргассовом море! Эти географические объекты разделяет более 4 тысяч км – большое расстояние даже по меркам широкой русской души.
– В июне над Подмосковьем пронесся невиданной силы смерч – как раз тогда на коллайдере велись активные эксперименты, – но в июне 2009 года БАК был полностью остановлен: он находился на ремонте после аварии осенью 2008 года.
Кроме того, создатели фильма элементарно путают даты. По их словам, смерч в Подмосковье от падения самолета отделял целый год, а на деле – три дня (3 и 1 июня 2009 года соответственно). И в эти дни, повторюсь, БАК был полностью остановлен.
Пытаясь максимально запугать зрителя, авторы фильма провозглашают:
– В июне 2009 года маленький подмосковный городок Краснозаводск подвергся воздействию сродни среднему ядерному взрыву!
Легко понять, что эта фраза – прямая ложь. Сброшенные на Хиросиму и Нагасаки бомбы «Малыш» и «Толстяк» были пионерами ядерного оружия, очень маленькими по современным меркам бомбами. Результат – два города почти полностью разрушены, общее число жертв – более 200 тыс. человек. Конечно, природное явление в Краснозаводске было в значительной степени аномальным для Подмосковья. С домов снесло крыши, произошло несколько пожаров. Но, к счастью, никто не погиб, за помощью в больницы обратились всего 60 человек. Сравнивать это происшествие с ядерным взрывом и тем более связывать его с БАК – чистой воды подлог.
Размещение БАК на территории Европы, по данным авторов фильма, проведено «по указке Америки», так как это небезопасно. Возникает вопрос, почему мощнейший после БАК ускоритель Тэватрон американцы построили в Иллинойсе, в 600 км от Вашингтона, а RHIC и того ближе – в Нью-Йорке? Кроме того, CERN – международная организация и вообще не работает ни на одно правительство мира. Его источники финансирования являются открытыми, а сам центр предоставляет лишь инфраструктуру, экспериментальную базу для ведения фундаментальных исследований, которыми ученые самых разных стран занимаются бок о бок. По этой же причине они не могут разрабатывать секретное оружие: для кого и против кого? Вряд ли США по силам поставить себе на службу и заставить молчать гигантский интернациональный коллектив – около 10 тысяч человек. Среди них 6071 представитель стран-членов CERN, 1484 американца, 883 россиянина, 200 японцев, 136 канадцев и представители многих других стран – Китая, Индии, Израиля, стран Восточной Европы, СНГ, Латинской Америки. Псевдоученый Ацюковский обвиняет CERN в сокрытии получаемых в экспериментах на БАК научных данных, а диктор за кадром называет это «самым страшным». Но эти слова не соответствуют действительности: XXI век вообще эпоха уже не индивидуальных, а коллективных открытий, и CERN – яркий пример этого. Получаемые в нем данные анализируются в 559 институтах по всему миру, из них 14 российских.

Большой адронный коллайдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире.
Большим назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide — сталкиваться) — из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.
Идея проекта Большого адронного коллайдера родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего ускорителя — Большого электрон-позитронного коллайдера.

В ускорителе предполагается сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ (то есть 14 тераэлектронвольт или 14•1012 электронвольт) в системе центра масс налетающих частиц, а также ядра свинца с энергией 5,5 ГэВ (5,5•109 электронвольт) на каждую пару сталкивающихся нуклонов. Таким образом, БАК будет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире, на порядок превосходя по энергии своих ближайших конкурентов — протон-антипротонный коллайдер Тэватрон, который в настоящее время работает в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (США), и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории (США).

Детектор ATLAS, ноябрь 2006 г.

Ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер. Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен под землёй на территории Франции и Швейцарии. Глубина залегания туннеля — от 50 до 175 метров, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли. Для удержания и коррекции протонных пучков используются 1624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Последний из них был установлен в туннеле 27 ноября 2006 года. Магниты будут работать при температуре 1,9 K (−271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние. Строительство специальной криогенной линии для охлаждения магнитов закончено 19 ноября 2006 года.
Идея проекта Большого адронного коллайдера родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего ускорителя — Большого электрон-позитронного коллайдера.
В ускорителе предполагается сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ (то есть 14 тераэлектронвольт или 14•1012 электронвольт) в системе центра масс налетающих частиц, а также ядра свинца с энергией 5,5 ГэВ (5,5•109 электронвольт) на каждую пару сталкивающихся нуклонов. Таким образом, БАК будет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире, на порядок превосходя по энергии своих ближайших конкурентов — протон-антипротонный коллайдер Тэватрон, который в настоящее время работает в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (США), и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории (США).

Светимость БАК во время первого пробега составит всего 1029 частиц/см²•с. Это весьма скромная величина. Однако, после запуска БАК для экспериментальных исследований, светимость будет постепенно повышаться от начальной 5•1032 до номинальной 1,7•1034 частиц/см²•с, что по порядку величины соответствует светимостям современных B-фабрик BaBar (SLAC, США) и Belle (KEK, Япония).
Выход на номинальную светимость планируется в 2010 году.
Россия принимает активное участие, как в строительстве БАК, так и в создании всех детекторов, которые должны работать на коллайдере.
Оценить общую стоимость проекта сложно, так как строительство самого ускорителя и его экспериментов (детекторов) финансируется отдельно, в финансировании участвует много стран, и не все деньги идут непосредственно через CERN. К тому же, ремонт ускорителя уже обошёлся дороже, чем ожидалось.
Бюджет проекта по состоянию на ноябрь 2009 года составил — 6 млрд. долларов. Именно столько было инвестировано в строительство установки, которое продолжалось семь лет. Ускоритель частиц создавался под руководством Европейской организации ядерных исследований. Доля российских учёных в этом международном проекте тоже немаленькая. В нём задействовано 700 специалистов из России. Общая стоимость заказов, которые получили российские предприятия, по некоторым оценкам, достигает 120 миллионов долларов.