Вакол Вялікага адроннага калайдара існуе мноства міфаў. Ёсць, напрыклад, думка, што эксперыменты і спробы вучоных разгадаць асновы стварэння Сусвету могуць прывесці чалавецтва да глабальнай катастрофы. Найбольш часта абмяркоўваецца небяспека ўзнікнення мікраскапічных чорных дзірак з наступнай ланцуговай рэакцыяй захопу навакольнай матэрыі. Да таго ж калайдар па тэхнічных прычынах пастаянна спыняецца. Пагадзіцеся, што далёкаму ад фізікі высокіх энергій чалавеку складана паверыць у тое, што найбуйнейшы паскаральнік ядзерных часціц можа вывесці са строю... звычайны тхор. Тым не менш у 2016 годзе менавіта гэтага звярка абвінавацілі ў кароткім замыканні, якое спыніла работу самай дарагой устаноўкі ў свеце.
Што насамрэч адбываецца на мяжы Швейцарыі і Францыі, дзе на глыбіні каля ста метраў размяшчаецца Вялікі адронны калайдар, удалося пабачыць на свае вочы групе педагогаў, якія сталі ўдзельнікамі Навуковай школы для настаўнікаў фізікі ў СЕRN (Еurореаn Оrgаnіzаtіоn fоr Nuсlеаr Rеsеаrсh, Gеnеvа). Сярод шчасліўцаў аказалася і настаўніца фізікі з жодзінскай гімназіі № 1 Эла ЯКУБОЎСКАЯ.
— Пачынаючы з 2009 года штогод вучэбна-навуковы цэнтр Аб'яднанага інстытута ядзерных даследаванняў арганізуе навуковыя школы для настаўнікаў фізікі на рускай мове. Праграмы праводзяцца на базе найбуйнейшых сусветных навуковых цэнтраў — Аб'яднанага інстытута ядзерных даследаванняў і Еўрапейскай арганізацыі ядзерных даследаванняў (СЕRN). Іх мэта — скарачэнне «адлегласці» паміж школай і фундаментальнай навукай, а таксама распаўсюджванне сучасных навуковых ведаў сярод шырокай аўдыторыі, — тлумачыць настаўніца. — Кандыдатаў на ўдзел у Жэнеўскай навуковай школе выбіралі з прадстаўнікоў 20 краін, якія ўваходзяць у гэту арганізацыю. Каб стаць удзельнікам праграмы, трэба было зайсці на сайт праекта tеасhеrs.jіnr.ru [4] і запоўніць анкету. Далей арганізатары ўжо самі «гугляць» і вывучаюць тваю прысутнасць у інтэрнэце — чым больш «наслядзіў», тым лепш. Пад увагу бяруцца водгукі вучняў, твая дзейнасць і дасягненні... У выніку ўдзельнікамі тыднёвай міжнароднай школы змаглі стаць 23 настаўнікі з Расіі, Украіны, Малдовы, Казахстана, Азербайджана і Беларусі. Я была пятым прадстаўніком ад нашай краіны за ўвесь час правядзення навуковай школы СЕRN, а ў гэтым годзе — адзіным.
Школа праходзіць непасрэдна на тэрыторыі Еўрапейскай арганізацыі ядзерных даследаванняў непадалёк ад Жэневы. СЕRN — цэнтр сучаснай фізікі. На яго тэрыторыі размяшчаецца Вялікі адронны калайдар. Арганізацыя стваралася пад эгідай ЮНЕСКА і з самага пачатку ставіла сваёй задачай зрабіць перадавыя веды і адкрыцці даступнымі грамадству.
— Калі пасля свайго запуску ў 2008 годзе калайдар менш чым праз два тыдні спыніўся, прычым надоўга, ён стаў «героем» загалоўкаў у жоўтай прэсе і аб'ектам для жартаў, маўляў, колькі ж грошай пусцілі на вецер. Тым больш што даследаванні, якія там праводзяцца, знаходзяцца па-за межамі разумення большасці з нас...
— Вялікі адронны калайдар — самы магутны паскаральнік зараджаных часціц на сустрэчных пучках, які прызначаны для разгону пратонаў і цяжкіх іонаў (іонаў свінцу) і вывучэння прадуктаў іх сутыкненняў. Гэта самая буйная эксперыментальная ўстаноўка ў свеце. У будаўніцтве і даследаваннях удзельнічалі і ўдзельнічаюць больш за 10 тысяч навукоўцаў і інжынераў больш чым са ста краін. «Вялікім» ён названы з-за сваіх памераў: даўжыня асноўнага кальца паскаральніка складае амаль 27 кіламетраў. «Адронным» — таму што паскарае адроны (цяжкія часціцы, якія складаюцца з кваркаў). А «калайдарам» (англ. Соllіdеr — сутыкненне) — з-за таго, што пучкі часціц паскараюцца ў процілеглых напрамках і сутыкаюцца ў спецыяльных кропках.
Для даследавання вынікаў гэтых сутыкненняў у чатырох кропках скрыжавання пучкоў устаноўлены дэтэктары. Дэтэктар АTLАS прызначаны для пошуку новых невядомых часціц, якія могуць падказаць навукоўцам шляхі да «новай фізікі», адметнай ад стандартнай мадэлі. Дэтэктар СMS — для атрымання базона Хігса і даследавання цёмнай матэрыі. Дэтэктар АLІСЕ — для даследаванняў матэрыі пасля Вялікага выбуху і пошуку кварк-глюоннай плазмы, а дэтэктар LHСb даследуе прычыну прэваліравання матэрыі над антыматэрыяй. Каб уявіць маштабы, дастаткова сказаць, што на дзвюх самых вялікіх устаноўках — АTLАS і СMS — задзейнічаны прыкладна па дзве тысячы чалавек. У АTLАS гэта дзве тысячы чалавек з 35 інстытутаў! А кошт кожнай з іх перавышае паўмільярда долараў.
— Вы згадалі даследаванні антыматэрыі. Гэта ўвогуле нешта з разраду фантастыкі...
— Прызнаюся, што калі мы з калегамі апынуліся на фабрыцы антыматэрыі, то было ўражанне, што мы знаходзімся за межамі рэчаіснасці — настолькі неверагоднымі здаюцца эксперыменты, якія тут праводзяць. Але ж іх вынікі цалкам рэальныя: даказана, што тэрапія анкалагічных захворванняў антыпратонамі ў чатыры разы больш эфектыўная, чым іх антычасціцамі — звычайнымі пратонамі. Менавіта паскаральнік зараджаных часціц на гэтай фабрыцы дазваляе атрымліваць высакаякасны і пры гэтым нізкаэнергетычны пучок антыпратонаў — такі, які патрабуецца для біямедыцынскіх даследаванняў.
Увогуле, праграма для педагогаў была вельмі насычаная: гэта і цікавыя лекцыі аб сучаснай фізіцы, і сустрэчы з навукоўцамі-фізікамі ў рабочай і нефармальнай атмасферы, экскурсіі, сесіі пытанняў і адказаў. Настаўнікам была дадзена магчымасць наведаць эксперыментальныя ўстаноўкі Вялікага адроннага калайдара, а таксама цэнтр кіравання LHС ССС, выпрабавальную ўстаноўку SM18 для тэсціравання магнітаў пры нізкіх тэмпературах.
Удзельнікі школы таксама знаёміліся з эксперыментам АMS — гэта першы вялікі магнітны спектрометр, які працуе ў космасе. Падчас наведвання мы бачылі ў рэжыме рэальнага часу на вялікім экране касманаўтаў, якія знаходзяцца на Міжнароднай касмічнай станцыі. Акрамя гэтага, наведалі вядомы музей «Мікракосм», вучэбна-даследчую фізічную лабараторыю S'Сооl Lаb і медыйны цэнтр «Глобус». Ва ўсіх памяшканнях СЕRN — шмат вялікіх экранаў, на якіх бачныя вынікі даследаванняў, якія адбываюцца на паскаральніках у рэальным часе. Нават у ліфце гатэля, дзе мы жылі, былі такія ж экраны. А ў фізічнай лабараторыі настаўнікі самі праводзілі эксперымент па стварэнні камеры Вільсана для выяўлення трэкаў элементарных часціц. Мы пабывалі пад зямлёй на глыбіні 80 метраў у тунэлі, дзе побач за сцяной ляцяць з хуткасцю, блізкай да хуткасці святла, згусткі пратонаў, вельмі магутныя дэтэктары фіксуюць сутыкненні часціц, а трэкі малююць карціны будучых адкрыццяў.
— А ці ўдалося вам знайсці сляды прысутнасці на калайдары беларускай навукі?
— У СЕRN асабліва адчуваецца яднанне навукоўцаў усяго свету, якое дазваляе скараць самыя неймаверныя вяршыні, адкрываць самыя складаныя пытанні светабудовы. Я, напрыклад, з гонарам даведалася, што беларускія навукоўцы і інжынеры таксама паспяхова ўдзельнічалі ў стварэнні складаных сістэм эксперыментальных установак у СЕRN. Гаворка ідзе пра стварэнне вузлоў і дэталяў дэтэктара АTLАS. Супрацоўнікі Нацыянальнага цэнтра фізікі часціц і высокіх энергій БДУ сумесна з Мінскімі трактарным і станкабудаўнічым заводамі вырабілі і паставілі ў Швейцарыю буйнагабарытныя дэталі каларыметрычнай і магнітнай падсістэм дэтэктара. Не так даўно нашы фізікі атрымалі новы заказ на распрацоўку элементаў электронікі, неабходных для счытвання сігналаў з мюонных камер — высокадакладных вырабаў для рэгістрацыі высокаэнергетычных часціц на эксперыментальных устаноўках калайдара.
Удзел у навуковай школе і магчымасць убачыць на свае вочы дасягненні чалавечага розуму далі магутны імпульс да развіцця. Дакрануўшыся да вялікай навукі, хочацца далучаць да яе цудоўнага свету і сваіх вучняў, паказваць ім прыгажосць навуковых адкрыццяў, перадаваць дзецям разуменне актуальнасці фізікі ў нашым жыцці, настройваць на правільны выбар жыццёвага шляху. І, вядома ж, яшчэ больш зацікавіць вывучэннем таямніц светабудовы, ну і, вядома, вывучэннем фізікі.
Даведка
У 2017 годзе Вялікі адронны калайдар адзначыў своеасаблівы юбілей: на ім адбылося 10 000 000 000 000 000-е сутыкненне часціц. Гэта рэкорд для паскаральнікаў высокай энергіі.
Летась фізікамі, якія праводзілі эксперыменты на калайдары, было зроблена некалькі істотных дасягненняў, пачынаючы з вылучэння прыкмет адрозненняў паміж матэрыяй і антыматэрыяй і заканчваючы верагодным зліццём кваркаў — часціц, якія ўваходзяць у склад іншых элементарных часціц, што цягне за сабой вылучэнне велізарнай колькасці энергіі.
У ліпені на калайдары знайшлі пентакваркі — субатамныя часціцы, існаванне якіх раней лічылася недаказаным. Такім чынам эксперыменты пахіснулі стандартную мадэль фізікі.
Зараз Вялікі адронны калайдар спынены на працяглыя канікулы: тут праводзяцца планавыя тэхнічныя работы. Яго запусцяць толькі ў сакавіку 2018 года.
Надзея НІКАЛАЕВА
Спасылкі
[1] https://zviazda.by/be/tags/nadzeya-nikalaeva
[2] https://zviazda.by/be/gramadstva
[3] https://zviazda.by/be/navuka
[4] http://teachers.jinr.ru/
[5] mailto:nіkalaeva@zvіazda.by
[6] https://zviazda.by/be/tags/adronny-kalaydar
[7] https://zviazda.by/be/tags/eurapeyskaya-arganizacyya-yadzernyh-dasledavannyau
[8] https://zviazda.by/be/tags/sern
[9] https://zviazda.by/be/tags/alise
[10] https://zviazda.by/be/tags/atlas-0
[11] https://zviazda.by/be/tags/navuka