Страница 31 из 44
Наконец, внешние слои детектора состоят из нескольких разных калориметров — приборов, измеряющих энергию частиц. Эти компоненты детектора обязаны стоять самыми последними, поскольку для надежного измерения энергии частица должна полностью поглотиться калориметром и передать ему всю свою энергию. Для этого на пути частицы ставятся слои вещества с тяжелыми атомами, при столкновении с которыми порождается лавина вторичных частиц. Лавина застревает в детекторе, и вся ее энергия переходит частично в тепло, а частично — в свет. Эту вспышку улавливают фотоэлектронные умножители. Они превращают ее в электрический сигнал, измеряя который можно с хорошей точностью рассчитать энергию первоначальной частицы.
Все это — стандартная начинка современного детектора, его «анатомия». Но есть еще большая интересная тема, связанная с его «физиологией», с тем, что в нем происходит непосредственно в ходе эксперимента. Сгустки частиц сталкиваются внутри детектора миллионы раз в секунду, и при этом либо рождаются новые частицы, либо происходит упругое рассеяние частиц сгустка. Каждый такой процесс оставляет в разных компонентах детектора много информации. За какие-то доли микросекунды требуется не только собрать всю эту информацию и подготовить детектор к приему следующих частиц, но и успеть предварительно обработать полученные данные. Детектор буквально напичкан сложнейшей электроникой. Важнейшая из электронных систем называется триггером. Он на лету отбирает из всего потока события, интересные с точки зрения физики. Если бы не этот отбор, система хранения данных просто захлебнулась бы чудовищным потоком информации от детекторов. Поэтому создание эффективного триггера — один из важнейших этапов конструирования детектора.
Но даже после отсева объемы получаемой информации остаются огромными. Ожидается, что с LHC будет поступать порядка 10 петабайт (10 миллионов гигабайт) данных в год — грубо говоря, по DVD-диску в несколько секунд. Чтобы осмыслить такое количество информации, потребуется порядка сотни тысяч сегодняшних процессоров, участие в работе примут исследователи со всего мира, а хранение и обработка информации будет вестись с опорой на создаваемую сейчас GRID-технологию, которая обеспечивает глобальное использование распределенных вычислительных ресурсов.
Игорь Иванов, кандидат физико-математических наук
Читайте также на сайте «Вокруг Света»:
Элементарная вселенная
Эффекты ГРИД-среды
Исцеляющий обман
Знаменитый мюнхенский врач-гигиенист Макс Петтенкофер 7 октября 1892 года провел эксперимент, который, по его мнению, должен был окончательно опровергнуть модную теорию Роберта Коха о том, что холера вызывается попаданием в организм специфического микроба. Получив из лаборатории Коха в Берлине культуру холерного вибриона, доктор Петтенкофер развел ее в стакане воды и в присутствии нескольких коллег-медиков выпил получившуюся взвесь до дна. Несмотря на то что в стакане содержалось огромное число микробов, маститый врач так и не заболел холерой.
Cейчас достоверно известно, что Кох был абсолютно прав, и только чудо уберегло доктора Петтенкофера. Одни предполагают, что сотрудники Коха, догадываясь о его намерениях, нарочно прислали ему ослабленный штамм, чтобы не подвергать его опасности. Другие — что сыграли свою роль остатки временного иммунитета, приобретенные во время заболевания холерой в юности. Но в истории медицины этот драматический случай остался прежде всего как ярчайший, хотя и не вполне типичный пример так называемого эффекта плацебо.
Слово «плацебо» в буквальном переводе с латыни означает «понравлюсь». Название на первый взгляд кажется странным, но легко объясняется. В медицинской лексике XIX века так назывались таблетки-пустышки (официальный термин «плацебо» впервые зафиксирован в 1894 году), которые врачи того времени выдавали мнительным и капризным пациентам. Плацебо применялось в тех случаях, когда врач был уверен, что его подопечный лишь воображает себя больным, но не желал говорить ему об этом прямо. Вот тут таблетка, выглядящая совсем как настоящая, но не содержащая ничего, кроме нейтрального наполнителя, например сахара, мела, глюконата кальция, порой творила настоящие чудеса — важно было лишь убедить пациента, что ему дали эффективное средство от его болезни. Конечно, сами врачи к таким исцелениям всерьез не относились: что удивительного в том, что фиктивное лекарство победило фиктивную болезнь?
Но в конце 1930-х годов английский статистик Брэдфорд Хилл предложил методику «рандомизированных (случайных) контролируемых испытаний», позволяющую объективно оценивать действенность любых лекарств, процедур и воздействий. Одно из условий таких испытаний — наличие контрольной группы. Если пациентам из экспериментальной группы проверяемое лекарство вводится в форме таблеток, то и контрольная группа должна получать таблетки, точно такие же по виду, весу и вкусу, только без проверяемого лекарства. При этом участники испытаний (не только пациенты, но в идеале и сами врачи) не должны знать, кому дают «настоящее» лекарство, а кому — плацебо.
Большинство общеизвестных, давно применяемых лекарств и по сей день не прошло такой проверки, но для фармацевтических новинок такой подход постепенно стал чем-то вроде правил хорошего тона. И чем чаще проводились такие испытания, тем чаще исследователи замечали, что состояние некоторых больных в контрольной группе в ходе «лечения» улучшалось. Конечно, слабее, чем у тех, кого лечили настоящим лекарством, но заметно и достоверно. Еще в 1946 году Корнеллский университет провел первый симпозиум по влиянию плацебо на больного. А в 1955 году бостонский врач Генри Бичер опубликовал статью о результатах 15 клинических испытаний, в которых обнаружилось, что примерно трети пациентов пустышки приносили заметное улучшение. В своей статье Бичер назвал этот феномен «эффектом плацебо».
Для некоторых пациентов сам факт проведения операции — мощнейший исцеляющий стимул
За прошедшие с тех пор полвека это словосочетание стало не только широко известно, но и значительно расширило свой первоначальный смысл. Выяснилось, что улучшать состояние больного могут не только таблетки-пустышки, но и любые другие процедуры или манипуляции: от инъекций, вводящих в организм чистый физраствор или не вводящих вообще ничего, до хирургических операций по принципу «разрезали, посмотрели, зашили». Таким же действием обладают и чисто диагностические операции вроде простого измерения температуры. Есть даже исторический анекдот: пациент, умиравший от непонятной болезни, пошел на поправку после того, как знаменитый терапевт, остановившись на мгновение у его койки, бодро произнес вслух: «Exitus letalis» (летальный исход).
Говоря о медицине прошлых веков, один из самых авторитетных исследователей эффекта плацебо, Ховард Броди, делает вывод: большинство лекарств, применявшихся медиками даже в середине просвещенного XIX столетия (не говоря уж о более ранних эпохах), в действительности были плацебо. Оказывается, те самые врачи, что смеялись над чудодейственным исцелением мнимых больных таблетками-пустышками, настоящим больным прописывали чаще всего ничуть не более действенные снадобья, которые сегодня были бы признаны в лучшем случае чем-то вроде пресловутых биодобавок. И если люди все-таки выздоравливали и не отказывались от услуг врачей, то только благодаря эффекту плацебо. Еще больше была роль этого эффекта во всякого рода шаманских и знахарских практиках.
Пределы возможного
Статья Бичера изменила отношение к этому эффекту, сделав его предметом систематических исследований. Их результаты позволили установить ряд свойств феномена. И если некоторые из этих свойств были более или менее понятны и ожидаемы, то другие оказались настоящим сюрпризом.