Страница 4 из 32
Самой популярной остается идея об объединении всех сил в единой теории, названной теорией суперсимметрии, или SUSY. Следуя этой теории, для каждой известной частицы существует суперсимметричный партнер. Если SUSY верна, то часть этих суперсимметричных частиц должна быть найдена с помощью ускорителя LHC. По этой теории – на каждый кварк должна существовать другая частица с равным зарядом, но с другими спином и массой, называемая «скварк», а на каждый лептон – свой «слептон». Такие переносчики энергии, как фотоны, W– и Z-бозоны, также должны иметь партнеров, а хиггсовский бозон приобретает сразу несколько партнеров.
SUSY объясняет, почему различные взаимодействия имеют разные силы, она также может обосновать наличие таинственного «темного» вещества во Вселенной, которое существует и создает гравитацию, но больше никак себя не проявляет. Некоторые физики предполагают, что кварки и лептоны не являются фундаментальными частицами, а состоят из более элементарных частиц, которые еще предстоит открыть. Таким образом, предельно высокие уровни энергии LHC позволят экспериментально проверить многие теории. Для разрешения этих вопросов в 2007 году на ускорителе LHC будут запущены два самых крупных эксперимента – ATLAS и CMS.
Детекторы напоминают цилиндрические «луковицы» размером с многоэтажный дом, наполненные сложной сверхсовременной аппаратурой и электроникой. Столкновения происходят в центре детектора, различные слои которого определяют свойства рождающихся частиц. Ближайшие к центру трековые детекторы позволяют «видеть» траектории заряженных частиц, образовавшихся при столкновении. Затем размещены калориметры – приборы, измеряющие энергию, – здесь большинство частиц заканчивает свой путь. Внешние слои «луковицы» состоят также из трековых детекторов для регистрации мюонов.
Магниты, встроенные в детекторы, позволяют измерить импульсы частиц по отклонению в магнитном поле. Каждую секунду на ускорителе будет происходить до миллиарда столкновений, а каждое столкновение даст около 10 миллионов единиц информации. Обработка и анализ информации будут одновременно вестись во всех участвующих институтах. Для этого разработан принципиально новый подход распределенных вычислений. А для его реализации будет создана всемирная компьютерная сеть GRID, которая в будущем дополнит WWW, обязанную своим появлением на свет также ЦЕРН. Именно здесь в 1989 году Тим Бернерс-Ли и Роберт Кай изобрели мировую компьютерную сеть WWW, что явилось откликом ЦЕРН на быстро развивающееся научное сотрудничество. Сегодня планируемые эксперименты LHC требуют невиданного до настоящего времени уровня глобальной интеграции вычислительных ресурсов. Особенность экспериментов – невероятно большой поток данных: годовой прирост объема будет составлять петабайты (миллионы гигабайт). Эта информация должна быть сохранена, обработана и проанализирована.
1967 Между ЦЕРН и Государственным комитетом СССР по использованию атомной энергии подписано первое соглашение о сотрудничестве.
1968-1975 Участие европейских физиков в экспериментах на ускорителе У-70 в Протвино. Более 300 физиков работали в 10 совместных экспериментах. Для этой программы ЦЕРН поставила научную аппаратуру стоимостью около 100 млн. швейцарских франков.
1975-1989 Участие российских ученых в 15 экспериментах на ускорителе SPS с энергией 400 ГэВ и в подготовке экспериментов на электрон-позитронном коллайдере LEP.
1989-2000 Проведение совместных экспериментов на коллайдере LEP в ЦЕРН. Для программ на SPS и LEP промышленностью России было изготовлено и поставлено в ЦЕРН уникальное научное оборудование общей стоимостью около 100 млн. швейцарских франков.
1993 Подписание соглашения между Правительством Российской Федерации и ЦЕРН о дальнейшем развитии научно-технического сотрудничества в области физики высоких энергий.
1996 Подписан протокол между Министерством науки и технической политики Российской Федерации и ЦЕРН об участии России в проекте «Большой Адронный Коллайдер» (LHC).
Около 720 российских физиков и инженеров (приблизительно 15% от общего числа членов коллабораций) принимают непосредственное участие в подготовке четырех экспериментов на LHC.
Россия получила статус Наблюдателя в Совете ЦЕРН, и все заседания по подготовке экспериментов на коллайдере проходят при непосредственном участии российских представителей.
Большое путешествие: Воюющий остров
Исландия – это Луна, иногда Марс. На Земле такого места быть не может. Но – есть. Пустыни черного песка, бескрайние лавовые поля, ледники, вулканы, ни одного дерева на многие километры… Потрясающая красота, но как здесь жить? Живут. На одиноких фермах, в маленьких городках. Верят в эльфов и в «тайный» народ, верят в троллей и духов. Не то, что каждый день сидят и верят, нет, просто знают, что они живут рядом: эльфы – в одиноких скалах, тролли – в пещерах. Ведь всякий должен где-то жить. Поэтому даже наличие эльфов не слишком поразило наше воображение. А вот реальная жизнь на ферме, посреди черной пустыни вулканического пепла или под нависшим огромным ледником, готовым сорваться в любой момент, что время от времени и происходит, – это поражает.
Но исландцы живут так уже многие сотни лет.
Исландия – одна из редких стран, жители которой детально знают свою историю. И это чудо стало возможно благодаря исландским сагам. Конечно, продолжается дискуссия – что подлинное в сагах, а что художественный вымысел, где кончается устная традиция и начинается письменная. Но как бы там ни было, исландцы, возможно, единственный в мире народ, который может проследить свою родословную до самого истока зарождения страны.
Название Исландия, то есть «Страна льдов», дал острову один из его первооткрывателей по имени Флоки. Первым Флоки не был. На самом деле еще в конце VIII века на этом острове поселились ирландские монахи-отшельники. Викинги попали в Исландию случайно – норвежец по имени Надод плыл из Норвегии на Фарерские острова, но корабль сбился с пути и Надод оказался в середине IX века на новом для норвежцев острове.
Флоки Исландия не понравилась – он и его люди провели там зиму, при этом забыв запасти сено, и скот погиб от бескормицы. Весной, поднявшись на гору, Флоки увидел, что фьорд затянут льдами, в сердцах сказал «Исланд!» и уплыл. Потом, правда, передумал и вернулся…
У исландцев есть традиционная дата заселения страны – 874 год, известно им также и имя первого поселенца – Ингольфр Арнарсон. Два норвежских викинга Ингольфр и Хьерлейв приплыли из Норвегии со своими домочадцами и рабами. Из рассказов Флоки они узнали, что не так давно был открыт новый необитаемый остров.
Были, таким образом, и до Ингольфра поселенцы, но они либо уезжали с негостеприимного острова, либо погибали. Друг Ингольфра, Хьерлейв, был убит, а Ингольфр поселился в месте, которое он назвал Рейкьявик – «Залив дымов» – из-за пара от горячих источников, поднимавшегося от земли. Согласно легенде, перед тем как пристать к берегу, он бросил в море высокие столбы от почетного сиденья из своего норвежского дома. Их прибило как раз в район Рейкьявика.
Так как в Исландии, христианство, пожалуй, не принимали ни в одной стране мира. В той же Норвегии, например, сомневающихся язычников и топили, и резали, и всячески преследовали.
В конце X века королем Норвегии стал Олав Трюггвасон. Он, приняв крещение и став ревностным поборником христианской веры, весьма активно стал распространять новую веру в своей стране, а затем и за ее пределами, в норвежских поселениях. Добрались его миссионеры и до Исландии. К сожалению, его посланцы действовали резко (то есть убивали несогласных), за что их с острова постоянно прогоняли. Такой поворот событий королю не мог понравиться, поэтому он вознамерился убивать всякого исландца-язычника, какой бы ни нашелся в Норвегии в это время. Прослышав про это, два исландца-христианина убедили короля подождать, а сами отправились в Исландию. Они понимали, что разрыв с Норвегией грозил их родине непредсказуемыми бедствиями.