Знание-сила, 2007 № 10 (964) - [9]
Заставляя частицы сталкиваться почти со световой скоростью (0,999999991 от скорости света. — А. Г.), физики надеются увидеть то, что было сразу после Большого Взрыва, когда в мироздании действовала одна-единственная Первосила, еще не расщепившаяся на четыре известных нам фундаментальных взаимодействия (это произошло по мере расширения Вселенной).
Возможности Большого адронного коллайдера в сотни раз превосходят возможности лучших современных ускорителей. Этот коллайдер, надеются ученые, произведет в физике такой же переворот, как и Космический телескоп имени Хаббла — в астрономии.
Каждую секунду в подземном туннеле будет происходить до тридцати миллионов столкновений протонов. Каждую секунду детекторы коллайдера будут регистрировать около ста миллиардов вторичных частиц.
Специально для обработки собранных данных создана новая «всемирная сеть связи» — Data-Grid, своего рода преемница «мировой паутины». Благодаря ей ученые всего мира получат доступ к данным, собранным в ЦЕРН, и займутся их обработкой. К началу 2007 года к этой сети были подключены 90 тысяч компьютеров в тридцати странах мира, связанные с ЦЕРН с помощью сверхбыстрых «трафиков».
Для чего же все эти громадные затраты? Для чего самые большие коллайдеры и детекторы? Для чего миллиардные расходы? Ученые надеются уже в ближайшие годы получить ответ на самые волнующие вопросы физики и космологии.
Почему наша Вселенная содержит в основном вещество? Почему в ней почти нет антивещества (см. «З-С», № 2/06, с. 50)? А почему все многообразие элементарных частиц можно свести по сути к комбинации шести кварков и шести лептонов? А какова размерность нашего пространства? Если в нем и впрямь более трех измерений, как считают многие физики, то во время экспериментов на Большом адронном коллайдере, возможно, удастся обнаружить следы частиц, прилетевших из дополнительных измерений. По мнению некоторых исследователей, быть может, будет доказано даже существование многомерных черных дыр.
CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire), Европейская организация по ядерным исследованиям, была основана двенадцатью странами Европы в 1954 году. Ее создатели намеревались бросить вызов ведущей научной державе того времени — США — и прекратить «утечку мозгов», отъезд европейских ученых в крупнейшие университеты США. Задуманное удалось. Сегодня в штате ЦЕРН числится около трех тысяч сотрудников, и еще здесь работает около 6500 ученых, приглашенных со всего мира. ЦЕРН стал крупнейшим в мире научным центром подобного рода.
Загадки мироздания могут быть самыми элементарными, самыми очевидными. Вот уже многие десятилетия физики пытаются понять, что такое масса и почему мельчайшие частицы вещества наделены ей? Из чего — почему бы не сказать так? — состоит «элементарный заряд массы»?
Порой в отчаянии исследователи готовы отшутиться, сказав, что тайну сию не ведает сам Бог. Так, в популярном у немецких физиков анекдоте Вольфганг Паули — знаменитый теоретик, известный и своей нелюбовью к экспериментам и въедливостью в вопросах теории, — возносится по смерти на небеса, где встречает Господа Бога. Сей покровитель блаженных физиков обещает ученому раскрыть — по его выбору — одну из загадок бытия. «Так что же такое масса?»
— немедленно спрашивает Паули. Добрый пастырь берет мелок и покрывает школьную доску, встречающую вас у входа в Царство Небесное, многими строками формул. Паули смотрит на написанное, досадливо машет рукой, и, взывая в отчаянии к небесам, стирает многоумные значки:
«Да что Вы, Боженька? Так не пойдет! Я уже давно это проверил!»
Итак, вопрос «Почему элементарные частицы наделены массой?» остается одной из глубочайших загадок физики. Ведь им вовсе не обязательно иметь массу, чтобы оставаться самими собой. Например, фотоны — частицы света — не имеют массы покоя, они непрестанно пребывают в движении, проносясь со скоростью света по Вселенной.
В отличие от них протоны, нейтроны и электроны обладают массой покоя и — благодаря этому — могут находиться в покое, будучи наделены определенной инерцией, то есть сопротивляясь попыткам изменить скорость их движения. Нужно затратить энергию, чтобы сдвинуть их с места, так же, как нужно затратить энергию, чтобы остановить их. Чем же объясняется их поведение? Почему одни частицы оказываются инертнее других? Почему одним требуется больше энергии, чтобы начать движение, чем другим?
Все ответы неминуемо сводятся к одному — к «Массе частиц», этому важнейшему ориентиру в мире физики, за которым расстилается непроницаемый мрак. Можно лишь гадать, что находится за ним. Здесь в цепочке логических рассуждений возникает сингулярный разрыв — белое пятно на карте физических экспериментов, проведенных в последние десятилетия. Пятно, само существование которого объясняется, может быть, тем, что у физиков «не хватало энергии», чтобы добраться в этот неведомый край. Новейший коллайдер под Женевой — лучший пока транспорт для езды в незнаемое. Возможно, он доставит их к «полю Хиггса». Ведь большинство физиков убеждено сейчас в том, что именно это поле наделяет элементарные частицы массой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
Птичьи яйца – важная составляющая нашей культуры, символ плодовитости, неотъемлемый атрибут религиозных верований и мифологических представлений. Издревле за яйцами охотились коллекционеры и зачастую рисковали жизнью, взбираясь по скалистым склонам в поисках уникальных экземпляров. Казалось бы, яйцо устроено очень просто – но эта простота лишь кажущаяся. Один из ведущих орнитологов современности, известный британский популяризатор науки, обладатель множества наград за исследования в области поведенческой экологии и орнитологии, Тим Беркхед делится своими уникальными знаниями и раскрывает множество тайн этого настоящего чуда природы.
Как происходит дыхание? Почему нам порой не хватает воздуха и какое отношение имеет к этому маленькая Русалочка? Как наши эмоции влияют на дыхание? Почему мы кашляем, но не чувствуем боли в дыхательных путях? Может ли вырасти новое легкое? Как самый большой орган нашего тела защищается от микробов и вредных веществ. И самое главное: что мы можем предпринять, чтобы этот чудесный орган сохранял свою работоспособность всю жизнь? Обо всем этом увлекательно и захватывающе повествует специалист по легким Кай-Михаэль Бе. Для широкого круга читателей.
Книга основателя Игнобелевской (Шнобелевской) премии — сборник эссе о самых разных исследованиях вполне почтенных ученых. Только вот предмет этих исследований заставляет читателей сначала рассмеяться, а потом задуматься о весьма серьезных вещах. Почему чаще всего крадут книги по этике? Как найти оптимальный способ нарезки ветчины с помощью математики? Отчего танцоры в Вегасе получают большие чаевые в определенные месяцы? И какое ухо лучше распознает ложь — правое или левое? Абрахамс рассказывает о подобных довольно странных исследованиях в области биологии, физики, математики и других наук с большим юмором, иронией и — глубоким знанием человеческой природы.
Зарождение и развитие капитализма сопровождалось как его циклическими кризисами, так и его возрождениями в новых обличьях. Однако в реалиях XXI века капиталистическая система, по мнению Пола Мейсона, более не способна адаптироваться к новым вызовам, что означает ее фактический крах. Раз так, то главный вопрос: каким может быть будущее, если капиталистические перспективы неутешительны? Есть ли шанс создать новую стабильную и социально ориентированную глобальную финансовую систему? В своем исследовании Пол Мейсон в качестве альтернативы предлагает модель «посткапитализма», основы которой можно найти в современной экономической системе, и они даже сосуществуют с ней.
«Настоящая книга представляет собою сборник новелл о литературных выдумках и мистификациях, объединенных здесь впервые под понятиями Пера и Маски. В большинстве они неизвестны широкому читателю, хотя многие из них и оставили яркий след в истории, необычайны по форме и фантастичны по содержанию».
О пути, который прошла Русь на протяжении XIII–XV веков, от политической раздробленности накануне татаро-монгольского нашествия до победы в Куликовской битве и создания централизованного Русского государства, рассказывают доктор исторических наук И. Б. Греков и писатель Ф. Ф. Шахмагонов. Виктор Иванович Буганов — известный советский ученый, доктор исторических наук, заведующий отделом источниковедения Института истории СССР Академии наук СССР. Его перу принадлежит более 300 научных работ, в том числе пять монографий, и научно-популярные книги.