Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Тогда и начались проблемы. Чтобы взяться за такой крупный проект, Министерство энергетики попыталось навязать военно-промышленный стиль работы, который совсем не понравился ученым. Ученых обвинили в неумелом руководстве и неспособности контролировать бюджет и график. Доверие к ним пошатнулось. В 1987 году был проведен аудит проекта, после чего последовали горячие дебаты по поводу его высокой стоимости, оцениваемой в 4,4 млрд долл. Вложения в коллайдер составляют почти столько же, сколько и вклад NASA в Международную космическую станцию. Однако, в отличие от космической станции, SSC не соответствовал видению Всемирной лаборатории. Националистическая риторика ведущих физиков высоких энергий Соединенных Штатов завоевала благосклонность их правительства, но не понравилась глобальным партнерам, включая Канаду, Японию, Индию и Европу. Дела пошли совсем плохо, и ни одна из стран-партнеров не взяла на себя обязательство финансировать проект, за исключением обещания Индии выделить 50 млн долл.
К 1992 году Соединенные Штаты переживали спад в экономике, а бюджет проекта раздулся до 12 млрд долл. Советский Союз распался, так что, казалось, было мало причин доказывать превосходство США с помощью мегапроектов. Конгресс хотел покончить с новой машиной. Уже было вырыто 22,5 км туннеля, потрачено 3 млрд долл., построены здания для размещения ученых и мастерских. Были наняты две тысячи человек, сотни из которых – ученые, последовавшие замыслу грандиозного проекта и перевезшие свои семьи из разных стран, таких как Япония, Индия и Россия. Они считали, что такой масштабный и уже развивающийся проект не могут отменить. В последнюю минуту вмешался президент Билл Клинтон, попытавшийся спасти коллайдер, и заявил Конгрессу, что, закрыв проект, они положат конец более чем тридцатилетнему успеху фундаментальной науки.
Но ничего нельзя было поделать. Конгресс решил закрыть проект, и 1 октября 1993 года Клинтон с сожалением подписал акт, поставивший крест на мечте. Сверхпроводящий суперколлайдер остался не более чем частично отстроенным туннелем. Можно извлечь много уроков из неудачи SSC, но в моем видении главное тут – понимание того, что Большая наука не националистический инструмент доминирования на мировой арене. Сотрудничающие страны ожидали, что в таких масштабных начинаниях к ним будут относиться как к партнерам, а не как к младшим братьям и сестрам. Будь SSC действительно международной Всемирной лабораторией, как задумывалось изначально, возможно, все сложилось бы по-другому. Позже здания были приобретены химическим производителем Magnablend, и сегодня подземные туннели собирают дождевую воду. Ходят слухи, что некоторые предприниматели используют эти темные влажные помещения для выращивания органических грибов.
Несмотря на кончину своего преемника, Тэватрон все же показал себя замечательным проектом, который проложил путь сверхпроводящим ускорителям по всему миру. В результате последний кварк в Стандартной модели – топ-кварк – был найден. Пока его искали, физики из ЦЕРНа обнаружили тяжелые частицы W– и Z-бозоны, переносчики слабого взаимодействия, которые помогли укрепить Стандартную модель физики элементарных частиц. Наконец, в 2000 году Тэватрон обнаружил тау-нейтрино, завершив список частиц материи в Стандартной модели. Тем не менее все еще не хватало одного кусочка головоломки – бозона Хиггса.
Помимо этого недостающего элемента, теоретики и экспериментаторы оказались на перепутье: теоретики указывали на физику, выходящую за пределы Стандартной модели, а экспериментаторы были готовы исследовать даже самые труднодоступные частицы с помощью больших коллайдеров. Неужели теория всего наконец так близка? Нужен только правильный коллайдер, чтобы это выяснить. Экспериментаторы Тэватрона запустили программу поисков бозона Хиггса в 2001 году, но для многих других фокус переместился за океан, в Европу. В ЦЕРНе была сконструирована машина, основанная на сверхпроводящем наследии Тэватрона. Вот-вот оживет Большой адронный коллайдер.
Глава 12
Большой адронный коллайдер: бозон Хиггса и не только
10 сентября 2008 года физики всего мира с нетерпением ожидали запуска самой большой машины на Земле – Большого адронного коллайдера. БАК представляет собой кольцевой протон-протонный коллайдер длиной 27 км, построенный в ЦЕРНе недалеко от Женевы, в 100 метрах под землей на границе между Францией и Швейцарией. Идея создания машины возникла в 1984 году, была одобрена Советом ЦЕРН в 1994 году, и после двух с половиной десятилетий разработки коллайдер должен был впервые ускорить протоны. Для валлийского физика Линдона (Лина) Эванса, руководителя проекта с момента его запуска в 1994 году, это была кульминация всей его карьеры.
Эванс производит впечатление скромного, доброго и практичного человека[268]. Скромность проявляется и в том, что он редко упоминает свою карьеру в интервью, но его прозвище немного его выдает: «Эванс-атом» – вот сила, стоящая за БАКом. Эванс работает в ЦЕРНе с 1969 года, но его карьера всегда уводила его туда, где требовался его опыт в строительстве коллайдеров все более высоких энергий: от Протонного суперсинхротрона мощностью 300 ГэВ в ЦЕРНе до Тэватрона в Фермилабе и Сверхпроводящего суперколлайдера в Техасе. Когда последний проект отменили, БАК стал будущим физики элементарных частиц, а его воплощение – raison d’être (смыслом жизни) Эванса. «Нет ничего большего, чего мог бы надеяться достичь ученый», – сказал он[269].
Масштаб работы Эванса, который до сих пор испытывает благоговейный трепет каждый раз, когда входит в туннель БАКа[270], невозможно переоценить. Его работа по созданию коллайдера включала в себя надзор за примерно 2500 сотрудниками ЦЕРНа, а также еще 300 учеными и инженерами из России, Китая, Соединенных Штатов и других стран, которые поставляли компоненты для ускорителя. Эванс вспоминает, что, когда он встретился с президентом Китая, про себя он подумал: «Неплохо для парня из Абердэра!»[271]
К сожалению, не все были так взволнованы запуском БАКа, как Эванс и его коллеги. В преддверии знаменательного дня некоторые новостные агентства пестрели заголовками вроде «Ученые “не уничтожат Землю”» и распространяли идеи о том, что БАК может создать черную дыру и уничтожить нас всех, что к тому же подпитывалось судебным делом, требующим остановить запуск машины. Такие теории заговора случаются каждый раз, когда запускается новый большой ускоритель. «Машина Большого взрыва может уничтожить Землю» – гласил заголовок в 1999 году, когда в США был запущен ускоритель RHIS («Релятивистский коллайдер тяжелых ионов»). Конечно, он исправно работает, и ничего ужасного не случилось.
Космические лучи постоянно бомбардируют Землю из космоса с гораздо более высокими энергиями – в тысячи раз превышающими энергии пучков Большого адронного коллайдера, – и делали это на протяжении всех 5 млрд лет существования Земли. Разница только в том, что БАК сталкивает частицы намеренно, по требованию ученых, и гораздо чаще, чем космические лучи. Все сообщество физиков элементарных частиц связывало свои надежды с этими столкновениями: они искали не только бозон Хиггса