Мартин Рис (Martin John Rees) — известный британский астрофизик и космолог возродил страхи, которые одолевали человечество, напуганное экспериментами на Большом адронном коллайдере (БАК) - гигантском ускорителе, построенном на границе Швейцарии и Франции...

За 10 лет весьма интенсивной работы ускорителя ничего страшного не случилось. Наоборот произошло небывало радостное событие: физики наконец-то обнаружили бозон Хиггса — так называемую частицу Бога, которую долго не могли найти. Народ вроде бы успокоился. Но сэр Мартин Рис все испортил: опубликовал книгу под названием «On The Future: Prospects for Humanity», в которой заявил, что бояться есть чего. В том смысле, что БАК и в самом деле способен натворить бед. Мол, есть такая вероятность, по мнению ученого — с его доводами кратко познакомил портал Science Alert.


Мартин Рис - барон Рис из Лудлоу, пожизненный пэр, кавалер ордена Заслуг и королевский астроном - до 2010 года возглавлял Лондонское королевское общество. То есть был предводителем всех британских ученых. Как ему не верить? Чем же пугает «авторитет»? Тем, чем прежде пугали его коллеги.


Ужасы нашего БАКа: краткая история

1. Черные дыры засосут

Еще в 1970-е годы теоретики предсказали появление микроскопических черных дыр в гигантских ускорителях - сравнимых по размеру с БАК. В 2001 году появились расчеты, из которых следовало: столкновения частиц высоких энергий способны порождать производить по одной дыре в секунду. В 2008 году на сайте CERN было по сути признано, что такое возможно.

Моделирование на компьютере, которое вскоре провели канадские и американские физики, показало: микроскопические черные дыры могут появляться в результате гравитационных эффектов, возникающих при столкновениях частиц.

- Черные дыры породят частицы, испустят их и рассосутся, - успокаивал знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг, пока был жив. С ним спорил немецкий химик Отто Ресслер, профессор из Университета Тюбингена (Германия) — утверждал, что образовавшаяся микроскопическая черная дыра, наоборот, станет расти, захватывая частицы со стороны. Например, электроны. Гравитация притянет ее к центру Земли. От туда дыра и начнет пожирать нашу планету. Уничтожит примерно за 2 года.

- Может появиться черная дыра и всосать все вокруг себя (Maybe a black hole could form, and then suck in everything around it), - вторит коллегам Мартин Рис в своей новой книге.


Пока, не смотря на многочисленные угрозы, проносило— то ли черные дыры не образовывались вовсе, то ли вели себя, как им велел Хокинг.

2. Истинный вакуум поглотит

Более всего, как полагал Стивен Хокинг и полагает примкнувший к этим его идеям Мартин Рис, БАК страшен дальнейшими экспериментами, энергии которых все увеличиваются и увеличиваются.

С одной стороны, как раз благодаря мощнейшим экспериментам, и был обнаружен легендарный бозон Хиггса — частица, которая наделяет массой все другие частицы во Вселенной. Чтобы ее обнаружить, физики все быстрее и быстрее разгоняли протоны, несущиеся друг на друга, сталкивали их, разбивали вдребезги. Тем самым сотрясали так называемое поле Хиггса, квантами которого являются те самые бозоны Хиггса. Пока не вытрясли их.

До полусмерти пугает же вот что. Одна из теорий гласит, что поле Хиггса, а стало быть, и вакуум, в котором оно действует, придавая массу всему сущему, может пребывать в разных состояниях. Подобно тому, как вещество может быть жидким, твердым или газообразным.

Ныне у поля Хиггса низкий, но не нулевой энергетический уровень. Оно словно бы расстилается по равнине, которую физики называют «ложным вакуумом». В нем и находится наша Вселенная. Благодаря чему, собственно, и существует в весьма удобном для нас виде.

Хокинг уверял: нынешнее положение не незыблемое. Поле может занять как более высокий энергетический уровень, так и более низкий. В обоих случаях это грозит коллапсом, поскольку изменится весь баланс сил.

Более вероятен переход на более низкий энергетический уровень. А именно падение в некую «впадину» с минимальной энергией — в тот самый «истинный вакуум». А это, полный конец. Всем.

Провал может быть вызван какой-нибудь квантовой флуктуацией в нашем «ложном вакууме» или сильным энергетическим воздействием, созданным, например, опасными экспериментами. Результатом их может стать появление нестабильного бозона Хиггса. Он проделает квантовый тоннель, сквозь который Вселенную засосет в «истинный вакуум». «Ложный» при этом распадется.


В вольном переводе слова физика звучат примерно так: "У бозона Хиггса есть черта, вызывающая опасение. Он может стать крайне нестабильным при энергиях порядка 100 миллиардов гигаэлектронвольт (ГэВ)… Если такое произойдет, то во Вселенной начнется распад вакуума. И появится пузырь «истинного вакуума», который будет раздуваться со скоростью света. Подобное может случиться в любое время».

3. Обычная материя переродится в странную

Эксперименты с высокими энергиями могут спровоцировать цепную реакцию, в результате которой наша обычная материя превратится в так называемую странную — невероятно плотную, сотканную из экзотических частиц страпелек (strangelet).

Страпельки в основном состоят из странных кварков. Сталкиваясь с ядрами «нормальных» атомов они обращают их в себе подобные. Словно вампиры. Процесс сопровождается выделением энергии и появлением роя новых страпелек.

Цепная реакция, начавшаяся в БАКе со случайного столкновения с какой-нибудь залетной страпелькой, может привести к тому, что странным станет все вещество Земли. Наша планета превратится в плотный шар диаметром в 100 метров.

А В ЭТО ВРЕМЯ

БАК вытряс две новые частицы: как бы протоны и как бы нейтроны

В конце сентября 2018 года ученые CERN (Европейской организации по ядерным исследованиям ) сообщили, что в ходе экспериментов на БАК обнаружили две новые частицы, весьма похожие на протон и нейтрон, нов несколько раз тяжелее. От давно известных они отличаются составом.

У протона — два верхних кварка и один нижний. У «псевдопротона» - два верхних кварка соседствуют с одним прелестным.

Нейтрон состоит из одного верхнего кварка и двух нижних. У его тяжелого собрата — два нижних кварка и один прелестный.

Существование наблюдаемых ныне частиц, известных как прелестные барионы, было предсказано.


СПРАВКА

Шайтан-машина

Большой адронный коллайдер (БАК) он же Large Hadron Collider (LHC )- это супермашина. В ее создании и в последующих экспериментах участвовали представители 100 стран, более 10 тысяч ученых и специалистов, в том числе и несколько сотен из России.

БАК- это ускоритель протонов в виде бублика диаметром 27 километров. Он зарыт на глубинах от 50 до 175 метров на границе Швейцарии и Франции. Обложен сверхпроводящими - разгоняющими частицы - магнитами, охлаждаемыми жидким гелием. Два пучка частиц двигаются по кольцу в противоположных направлениях и сталкиваться почти на скорости света (0,9999 от нее). И разбиваться вдребезги: на такое количество осколков, на которое раньше ничего разбить не удавалось. Результаты фиксируют с помощью огромных детекторов ALICE, ATLAS, CMS и LHCb.

Ученые стремятся к тому, чтобы довести число столкновений до миллиарда в секунду.

Когда БАК только построили, кто-то из физиков родил афоризм: "Мы попытаемся увидеть что получится и попробуем понять что это значит". С каждым годом афоризм становится все более актуальным.

В 2009 БАК работал на пониженной энергии. К 2012 году она достигла 4 тераэлектронвольт (ТэВ). В 2015 году протоны удалось рпазогнать до 6,5 ТэВ, энергия столкновения достигла 13 ТэВ. А потом и 14 ТэВ.

Энергию БАКа можно довести до 33 ТэВ. Но и этого физикам мало. В их планах — строительство еще более крупного коллайдера диаметром более 30 километров Future Circular Collider с энергией до 100 ТэВ. С таким мы уж точно сольемся в «истинный вакуум». Или в черную дыру.Источник: Комсомольская правда