Украина

Вещь недели: Большой адронный коллайдер

После двух лет простоя на этой неделе был перезапущен Большой адронный коллайдер. Физик Аршана Шарма из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) рассказала Фокусу, зачем нужен миру БАК

Аршана Шарма, старший научный сотрудник департамента физики высоких энергий ЦЕРН, участник первого запуска Большого адронного коллайдера, в ходе которого был открыт бозон Хиггса, рассказала о пользе побочных открытий и прибыльности мегапроектов в науке.

Европейский центр ядерных исследований работает больше 60 лет, Большому адронному коллайдеру в этом году исполнится семь лет, но люди по-прежнему чаще всего спрашивают, зачем нужно первое и второе и на что тратят миллионы долларов.

На первый вопрос я отвечу просто: ЦЕРН — это ООН, только без политики. Это настоящее объединение наций, когда находят общий язык и работают вместе тысячи ученых из 100 стран, в том числе из тех, которые в этот момент воюют друг с другом.

Ответить на второй вопрос сложнее. Мы не можем предсказать реальную сферу приложения наших открытий. Точно так же, как в ХIX веке ученые, которые исследовали электричество и магнетизм, не могли предсказать появление компьютеров или мобильных телефонов. Но без этих исследований не было бы ни того, ни другого.

Сегодня одно из главных исследовательских детищ нашего центра — Большой адронный коллайдер. Огромная машина ускоряет два пучка атомных частиц в противоположных направлениях на 27 километрах протяженности коллайдера. Когда пучки достигают максимальной скорости, БАК позволяет им столкнуться в 4 точках на их круговом пути. Детекторы следят за миллионами столкновений и могут определить особенности поведения новых частиц, выделив их из тысяч тех, что не представляют интереса. В общем, после запуска БАК наши лаборатории превращаются в самый мощный в мире микроскоп для поиска элементарных частиц. В ходе этих экспериментов мы хотим выяснить, почему частицы двигаются именно так, как двигаются, каков характер доминирующей во Вселенной невидимой темной материи, откуда произошла обычная видимая материя, из которой состоим мы, и какова природа плазмы.

Звучит зубодробительно, но так мы подходим к ответу на вопрос, на что и для чего тратятся миллионы.

Только для того, чтобы запустить БАК, физиками и инженерами ЦЕРНа на протяжении десятилетий были сделаны сотни открытий, разработаны тысячи дополнительных технологий. Начиная с криогенной электроники или информатики и заканчивая всем известным интернетом. Эта сеть была изобретена у нас, всего пару десятилетий назад. А сейчас стала тем, без чего не представляют себе жизнь миллиарды людей на Земле. Хотя для нас интернет — это прежде всего World-Wide LHC Computing Grid — система из тысячи компьютеров по всему миру, которая анализирует колоссальные объемы данных экспериментов на БАК.

Но главная наша цель даже не БАК и его огромные ускорители. А создание своеобразного инкубатора для изобретения и развития новых продуктов, услуг и идей. Среда, в которой используют и применяют результаты научных исследований без каких-либо границ.

Для того чтобы предложить и отстоять смелую научную идею, нужны единомышленники. А если эти единомышленники работают в разных сферах, их идеи начинают "мигрировать", находить неожиданное применение и в итоге двигать прогресс. И это становится общим правилом. Например CCD-тепловизоры, изначально предназначенные для космического телескопа "Хаббл", теперь используются при диагностике рака молочной железы, снижая затраты хирургии на 75%. Адаптивная оптика новых телескопов поможет создать карту сетчатки глаза. Позитронно-эмиссионная томография сейчас важна для локализации и изучения определенных видов рака, а изначально она создавалась для изучения антиматерии. Нынешнее поколение детекторов, разрабатываемых в ЦЕРНе, должно стать прообразом цифровых приемников рентгеновских лучей, которые позволят рентгенологам создать высококачественное изображение при более низких дозах облучения.

Фото: National Geographic

Это только первый уровень использования технологий. А ведь тот же интернет доказал, что вполне реально создать "мечту синоптиков", системную сетку погоды — при помощи тысяч взаимосвязанных компьютеров, которые в реальном времени помогают обрабатывать сложные метеорологические данные для улучшения прогнозирования.

Список выгод бесконечен. В двух словах: значительные доходы от финансовых вложений исходят в основном от мегапроектов. И деньги, вложенные в большие научные проекты, приносят как минимум вдвое больше прибыли инвесторам.

Я полагаю, Украине стоит подумать о возможности запустить свой проект. Наука в любом случае прорастет прибылями, нужно только решиться.