Коллайдер з кінцями світла не помічник

Фізики ВАКу посіяли сумнів: Ейнштейн, виявляється, не прав?

Відео дня

Найбільший у світі прискорювач заряджених частинок, Великий адронний коллайдер, працює третій рік. За цей час йому довелося пережити і аварії, і хакерські атаки, і звинувачення в "організації" "кінця світу".

Але як би там не було, результати експериментів, проведених у ВАКу, - все більш разючі і несподівані. Більше того, на сьогоднішній день вони стали представляти реальну загрозу для старих, звичних, зручних теорій.

"Обозреватель" попросив розповісти про останні новини ВАКу завідувача відділом фізики високих густин енергії Інституту теоретичної фізики ім.Боголюбова НАН України, віце-президента колаборації ALICE в ЦЕРНі Геннадія Зінов'єва.

Геннадій Зінов'єв : Цей рік в ЦЕРНі був виключно продуктивним в усіх відношеннях. Напевно, це якийсь сплеск, який буде триматися протягом ще декількох років.

У ЦЕРНі було зроблено кілька скоєно чудових робіт, про які ми говорили в наших попередніх зустрічах. Але саме шокуюче повідомлення, яке прийшло з ЦЕРНу - про те, що нейтрино можуть рухатися зі швидкістю, що перевищує швидкість світла. Результат дійсно зовсім несподіваний.

Другий момент - виключно успішно працювали колаборації. Безумовно, нічого б з того, що ЦЕРН сьогодні представив в якості наукових результатів, не було б, якби не абсолютно дивовижна система обробки інформації.

Але самим чудовим досягненням ЦЕРНу і всього людства є робота коллайдера. Це не просто унікальна машина по тим енергіях, які вона досягла - вона унікальна ще й по стабільності, по надійності, за якістю, по тому, як працюють ці люди і як вони за такий короткий термін просунули параметри прискорювача.

Коли коллайдер починав роботу, значення світності було менше 10 в 28 ступені. Але сьогодні прискорювач працює на рівні 10 в 34 ступені. Це призвело до того, що колаборації накопичили величезну кількість результатів. Завдяки зростанню світності, завдяки тому, що вдалося набрати колосальну статистику, з'ясувалося, що з'явилися якісь серйозні натяки на виявлення бозона Хіггса.

ЦЕРН прекрасно працював і в плані організаційному. Були зроблені дуже серйозні кроки. Вперше був введений статус асоційованого членства - першими асоційованими членами стали Ізраїль і Сербія. Для них це шлях до повноправного членства в ЦЕРНі. Якщо протягом п'яти років з'ясується, що вони в змозі працювати серйозно і виконувати всі свої зобов'язання, то вони стануть повноправними членами.

"Обозреватель": А що стосується України?

Геннадій Зінов'єв : Що стосується України, то це серйозніше. Але потрібно сказати, що і тут є прорив. Вперше цього року в березні місяці в ЦЕРНі була висока українська делегація, яку очолював Володимир Семиноженко, вперше був підписаний протокол про наміри, який засвідчив намір України отримати статус асоційованого члена. Зараз Україна знаходиться в процесі підготовки відповідних документів.

Потрібно сказати, що за ці роки репутація наша в ЦЕРНі істотно зміцнилася. Вона була сформована в період створення прискорювача, коли ми зуміли зробити дуже серйозні роботи, не маючи особливої ??підтримки від держави. В останні роки така підтримка стала з'являтися. І найголовніше - з'явилося багато молоді, студентів, які прагнуть опанувати відповідними професіями.

"Обозреватель": Що сьогодні відбувається в колаборації Аліса? Вона була зайнята вивченням нового агрегатного стану матерії - кварк-глюонної плазми.

Геннадій Зінов'єв : Це експеримент, який за своєю глобальної постановці те саме експериментам минулого століття, коли Марія Складовської-Кюрі займалася радіоактивними речовинами, але не знала, що це небезпечно для життя. Взагалі ніхто не знав, що це таке. Люди ставили експерименти з відкритим забралом. Вони шукали чудеса, ці чудеса весь час перебували, але іноді вони були небезпечними.

Аліса працює приблизно в такому ж ключі. На сьогоднішній день немає чіткого сигналу про те, що ми отримали нове агрегатний стан. Ми повинні осаджувати проблему не один рік, дуже серйозно над цим думати і серйозно аналізувати матеріал. Ми повинні чекати і підвищення енергій, і повинні розглядати різні конфігурації зіткнень.

Ми дійсно знайшли щось. Це щось - якесь нове стан матерії, яке є так званої ідеальної рідиною - тобто рідиною з практично нульовою в'язкістю. Такого в природі не бачив ніхто і ніколи. Але це не відповідало нашим уявленням про кварк-глюонної плазмі.

"Обозреватель": Тобто ця ідеальна рідина не є кварк-глюонної плазмою?

Геннадій Зінов'єв : Я не можу відповісти на це питання. Може бути, вона є, і швидше за все, щось є. Але вона не є та кварк-глюонна плазма, яку ми шукали. Але ніхто не сказав, що те, що ми шукали, було правильним.

Ми думали, що кварк-глюонна плазма буде являти собою газ невзаємодіючих кварків і глюонів, але те, що ми знайшли - це, безумовно, система взаємодіє, це рідина, це не газ. Тобто це система, в якій кварки і глюони, якщо вони там є, взаємодіють.

Це означає, що ми повинні шукати нові характеристики, ми повинні бути виключно креативними, ми повинні зрозуміти, що ж насправді ми відкрили.

Якщо і є фазовий перехід, то він, напевно, дуже хитрий, дуже схожий на те, що є в теорії ядерної матерії. Як ми знаємо, ядра можуть існувати як у твердому стані, так і в рідкому.

Ось в чому краса роботи на колайдері.

"Обозреватель": Ви сказали про те, що в останні місяці з'явилися натяки на те, що бозон Хіггса може бути виявлений. Можете розповісти про це більш детально?

Геннадій Зінов'єв : Завдяки тому, що коллайдер працює на скажених світність, статистика пошуку рідкісних подій дуже швидко наростає. Фізики вже бачать деякі нерегулярності поведінки в деяких характеристиках в певних областях передбачуваної маси бозона Хіггса.

Ці результати дійсно виглядають чудовими, але не остаточними, тому що всі ці ексцеси можуть відбуватися і від флуктуацій у вимірах. Для того щоб відрізнити їх від флуктуацій, потрібно збільшити статистику і експеримент повинен бути повторений за іншою методикою іншою групою. Якщо результати співпадуть, це і буде відкриттям.

Як тільки після Різдвяних канікул прискорювач почне працювати, вони дуже швидко почнуть набирати статистику.

"Обозреватель": В якій перспективі можна буде отримати відповідь, чи існує бозон Хіггса?

Геннадій Зінов'єв : Я думаю, відповідь буде отримана дуже швидко. У наступному році буде ясно, або він є, або його немає. Мається на увазі, звичайно, бозон Хіггса стандартної моделі.

Якщо з'ясується, що бозона Хіггса стандартної моделі немає, то щось схоже ми повинні будемо винаходити, щоб вся теорія не звалилася. Чим хороша стандартна теорія? Вона все-таки дуже багато нам дала. З її допомогою ми знайшли дуже багато, виміряли, вирахували. І це буде сумно, якщо його немає, тому що тоді руйнується колосальна концепція.

Тому говорити про те, що Хіггс - це бог, передчасно. І не потрібно. Це було сказано занадто художньо.

Ситуація сьогодні майже ідеальна. Є він - чудово. Ми покажемо всьому людству і кому завгодно у всьому Всесвіті, що людський інтелект - потужна штука. Немає його - теж добре. Це дозволить думати вже за рамками стандартної моделі - тоді люди будуть напружуватися і вигадувати щось інше.

"Обозреватель": Розкажіть про сенсаційні результати, які були отримані в колаборації OPERA у вересні цього року. Заміряна швидкість нейтрино перевищила швидкість світла. Наскільки можна довіряти таким даним?

Геннадій Зінов'єв : Це самі шокуючі результати, які були оголошені в ЦЕРНі. Безумовно, це потрясло всіх і зрозуміло чому. Всі люди зі шкільної лави знають, що швидкість світла кінцева, що вона максимальна, світова константа, абсолютно непогрішна.

Безумовно, результат захоплюючий, але в тому вигляді, в якому це було виміряно на сьогодні ... ЦЕРН зробив ще один експеримент на OPERA.

Пучок, який утворюється в ЦЕРНі, не пов'язаний з великим коллайдером. Це пучок від меншого прискорювача. Протонний пучок направляється на якусь мішень, на ній народжуються ка-мюзони і пі-мюзони, потім це все виводиться в якийсь тунель, в якому ці мюзони розпадаються на відповідні нейтрино і мю-мюзони. Далі це все фокусується і прямує за 730 кілометрів - цей пучок проходить десь в районі Флоренції.

Всі знають, як міряється швидкість: потрібно відстань розділити на час. Все здається дуже просто. Це міряється з виключно високою точністю за допомогою GPS.

"Обозреватель": До речі, щодо GPS . Ви, напевно, знаєте про заяву Рональда ван Ельбурга, який помітив, що при вимірах швидкості нейтрино ні враховано факт руху супутників GPS (це його думка була опубліковано в журналі "Всесвіт. Простір. Время")

Геннадій Зінов'єв : Все, що зараз будуть говорити інші люди - це правильно. Точності тут наносекундні, тому зрозуміло, що всякого роду поправок може бути багато. Наприклад, одна з поправок - а чи врахували вони обертання Землі?

Вони зробили цей експеримент ще раз, трохи в іншій конфігурації, і твердо стверджують, що ніякої систематичної помилки в їх вимірах немає. Але це не виключає того, що тут можуть бути якісь поправки.

Це настільки тонка річ, що ЦЕРН сьогодні не поспішає оголошувати про відкриття. ЦЕРН закликає всіх людей на землі, в тому числі і вас думати над тим, де може бути помилка, де може бути щось не так і що це може означати.

Уявімо собі, що все правильно. А що ж це означає? Це означає, що практично все наше уявлення про світ валиться. Звичайно, воно не руйнується на тому рівні, який потрібен для того, щоб вивчати тверде тіло, щоб вивчати електродинаміку.

"Обозреватель": Чи не думаєте ви, що при виході на проектну потужність ВАКу в 14 ТеВ результати стануть більш очевидними?

Геннадій Зінов'єв : Цей експеримент не має ніякого відношення до коллайдеру. Він зроблений на прискорювачі з меншими енергіями. Вихідна енергія протонного пучка - всього 17 ГеВ.

Але що варто зауважити - експеримент OPERA грунтується на деяких речах, без яких його просто б не було, а ці речі зроблені на Україні. Це так звані балки. Детектор представляє собою набір сцинтиляційних цеглин, які вловлюють пучок. Ці балки виготовляються спеціальним способом - витягуванням. І все це було зроблено на Україні, в Інституті сцинтиляційних матеріалів, яким керував Гриньов.

І ці люди не потрапили в число співавторів роботи, тому що вони не є членами колаборації. Всі повинні задуматися над цим і, перш за все, керівники. Україна вміє робити виключно важливі високотехнологічні речі - так само було і з нашою участю в разі детектора ALICE. Тим не менше, люди не стали співавторами цієї роботи.

Читач сайту "Обозреватель" Олександр: Чи існують передумови на сьогоднішній день, що швидкість світла змінювалася з плином часу і що вона може відрізнятися в інших частинах всесвіту. Чи впливає гравітація на швидкість світла?

Геннадій Зінов'єв : Це складне питання. Це одна з речей, які обговорюються при спробах розібратися в ефекті, який відкрив експеримент в OPERA. Може виявитися, що час або швидкість залежатиме від енергії. Географічно? Це сумнівно, тому що реально вибудуваність, яка зроблена в експерименті OPERA, заздалегідь передбачала можливість зняття таких питань.

Але з точки зору залежності від енергії - це питання до кінця не з'ясовано. Заперечення такі були з самого початку, вони і є.

Тому мені здається, всякого роду міркування, навіть простих пішоходів, які цим цікавляться, не є нецікавими для членів колаборації OPERA. Думайте, пропонуйте, запитуйте, пишіть в OPERA, в ЦЕРН. Це нормально.

Читачка сайту "Обозреватель" Олена Добрянська: Нещодавно прочитала фантастичний роман "Послання Майя", американського письменника Стіва Альтена, в якому описується одна з версій кінця світу 2012. Так от, основним поштовхом до початку апокаліпсису були випробування Великого адронного коллайдера, внаслідок яких утворювалися мікроскопічні чорні діри, які продовжували розростатися, змінюючи електромагнітне поле Землі і викликавши найпотужніші виверження вулканів. Чи не матеріалізується чи такий сценарій, як Ви вважаєте? І чи є межа для вчених, готових ризикувати існуванням самої цивілізації?

Геннадій Зінов'єв : Це питання, яке задавалося багато разів. Пророцтва кінця світу робилися багаторазово, деякі передбачення вже пройшли - кінця світу не сталося. Я сміливо можу говорити, що в 2012 році кінця світу не трапиться.

Найважливіше для мене, що це ніяк не пов'язано з коллайдером. Можливість існування чорних дір ми обговорювали багато разів. Така річ дійсно в принципі можлива. Коли створювався коллайдер, дійсно, населення Землі, особливо в тих місцях, де подібні машини будувалися, теж хвилювалося. Але в Нью-Йорку все це стоїть з 2000 року і, слава Богу, нічого не сталося.

"Обозреватель": Але там не ті енергії ...

Геннадій Зінов'єв : Згоден. Це правильно. БАК вийшов на 7 ТеВ і нічого не сталося. Вийде він на 14 ТеВ, я вас запевняю, теж нічого не трапиться. Робилися відповідні розрахунки.

"Обозреватель": На закінчення хотілося б дізнатися про "графіку роботи" Великого адронного коллайдера. Зараз він на канікулах?

Геннадій Зінов'єв : Так. Робота відновиться наприкінці січня - у лютому. А далі будуть експерименти на протонному пучку, які проводитимуть колаборації ATLAS, CMS і LHCb. ALISE буде продовжувати пошуки нового стану речовини, про який ми говорили. Напевно ці експерименти дадуть серйозні результати. Рік буде цікавим і багатообіцяючим.

"Обозреватель": Коли ВАК буде закритий на модернізацію?

Геннадій Зінов'єв : Директору задавали таке питання. Він сказав: все залежатиме від ваших результатів. Якщо результати будуть дуже серйозні і будуть великі відкриття, які вимагатимуть уточнень, то ми вам забезпечимо і подальшу роботу.

А далі буде велика зупинка, тому що доведення до проектної потужності (14 ТеВ) вимагає дуже серйозних витрат - і тимчасових, і матеріальних.

Наступного року ВАК буде працювати в звичайному режимі в тому сенсі, що будуть експерименти не тільки на протонному і тяжелоіонном пучку, але буде ще й комбінація, яка цікавить не тільки Алісу, але і CMS, оскільки там теж є програма з пошуку кварк-глюонної плазми.

"Обозреватель": Чи існує сьогодні у світі прискорювач, що за своїми можливостями БАК?

Геннадій Зінов'єв : Ні, звичайно, і найближчим часом не передбачається. Деякі проекти є, але проблема не в тому, щоб будувати коллайдер, який буде перевершувати ВАК. Проблема в тому, щоб побудувати машини, які не матимуть таких гігантських розмірів. Це вже питання науки.

Я хочу побажати всім слухачам хорошого Нового року і впевненості, що ніяких катаклізмів в наступному році не буде, і з цією упевненістю в новий рік входити.

Читайте новини за підсумками прес-конференції:

Коллайдер не стане причиною кінця світу - Зінов'єв

Унікальний експеримент ВАКа забезпечили українці - Зінов'єв

"Частинку Бога" можуть відкрити вже через кілька місяців - Зінов'єв

У колайдері виявили "не те, що шукали" - Зінов'єв

Все наше уявлення про світ валиться - Зінов'єв

Дивіться відеосюжети:

БАК не стане причиною кінця світу

Унікальний експеримент ВАКа забезпечили українці

У колайдері отримано нове агрегатний стан матерії

"Частинку Бога" виявлять у 2012 році

Ейнштейн не правий?