ускорять частицы до более высоких энергий. Когда в июне 1996 года дело дошло до очередного включения LEP, ни один из двух пучков частиц не смог разогнаться должным образом. Сперва это отнесли на счет начальных трудностей, но через пять дней проверки инженеры обнаружили какую-то блокировку на десятиметровом участке двадцатисемикилометрового кольца.
Когда кольцо коллайдера открыли и инженеры ЦЕРНа заглянули вниз в трубу, по которой двигались пучки частиц, они увидели, что там лежат какие-то предметы, похожие на зеленые стеклянные линзы. Инженеры взяли жердь, поддели их и в конце концов вытащили — две пивные бутылки “Хайнекен”! С этикетками, прожженными пучками бомбардировавших их частиц.
Хотя в ЦЕРНе шутили по поводу рекламного слогана “Хайнекен” — “пиво, которое приходит туда, куда другое добраться не может”, но на самом деле это был серьезный акт вандализма. Пришлось вызывать полицию, чтобы снять отпечатки пальцев с бутылок и найти вредителей.
“Злонамеренные вредительства, их всегда следует остерегаться, — говорит Эванс. — Люди иногда делают ужасные, бессмысленные, идиотские вещи, особенно когда ускоритель отключен. Все время нужно быть начеку — кретины и негодяи могут в любой момент сделать гадость”.
Главная цель коллайдера LEP состояла в том, чтобы создавать как можно больше W- и Z-частиц, и она была достигнута. Они вылетали миллионами, так что ученые смогли их тщательно изучить. Кроме того, физики, ученые, работающие на четырех больших детекторах ускорителя, скрупулезно изучали результаты экспериментов, пытаясь найти явные признаки появления бозона Хиггса, и надеялись, что в архиве записей столкновений за десять лет им все-таки удастся увидеть следы осколков, которые, без всяких сомнений, будут свидетельствами рождения долгожданной частицы.
ЦЕРН получил финансирование для LEP до 2000 года, после этого его должны были закрыть, извлечь из земли и заменить гораздо более мощным коллайдером LHC. Когда срок окончания работы ускорителя стал приближаться, техники принялись все больше и больше поднимать энергию пучков, и к весне 2000 года частицы разгонялись в кольце коллайдера уже до энергий гораздо более высоких, чем предусматривалось конструкцией машины. Тем не менее ни в одном столкновении, похоже, неуловимый бозон Хиггса так и не появился.
Отключение LEP означало, что охота ЦЕРНа за бозоном Хиггса прервется по крайней мере на пять лет, пока не будет сооружен коллайдер LHC. На это время группа “Теватрона” в лаборатории Ферми под руководством американских ученых становилась единственной командой, имевшей реальные шансы найти частицу. “Теватрон” временно отключили, чтобы обновить детекторы и улучшить технические параметры машины. Американский коллайдер, как это было и с закрываемым навсегда LEP, ставил своей первостепенной задачей охоту на бозон Хиггса. В ЦЕРНе тем временем ученые давили на руководство, чтобы оно разрешило работать на коллайдере LEP в режиме, далеко выходящем за рамки возможностей его конструкции, надеясь, что бозон Хиггса окажется в зоне досягаемости при работе ускорителя на максимальных энергиях.
За несколько месяцев до запланированного в ЦЕРНе выключения LEP навсегда в одном из детекторов произошел сбой, какого раньше никогда не было. Вскоре и второй детектор задергался. Ученые, работавшие на машине, почувствовали, как их сердца замерли. Эванс помнит, что произошло дальше, так четко, как будто это было вчера. “Мы загнали LEP до предела, поскольку уже готовились отключить его. И тогда все сломалось к чертовой матери”.
Глава 8
Судный день откладывается
Один из сценариев конца света, который ученые считают настолько маловероятным, что даже исключили его из рассмотрения, выглядит следующим образом: где-то в районе густонаселенного острова Лонг-Айленд непосредственно к востоку от Манхэттена под землей произойдет страшная катастрофа139. А вызвана она будет экспериментами на коллайдере. Итак, в ускорителе, уже проработавшем без сбоев до этого в течение нескольких лет, ионы золота неоднократно сталкивались друг с другом, при этом выделялось так много энергии, что протоны и нейтроны внутри ионов распадались, испуская потоки кварков и связывающих их частиц
Обычно освобожденные при столкновении кварки потом опять собираются вместе и формируют безвредные субатомные частицы. Но однажды происходит столкновение, отличающееся от предыдущих. На этот раз при рекомбинации кварков случайно образуется необычная частичка материи. Она оказывается выброшенной из основной трубы ускорителя и оседает на одном из гигантских магнитов, окружающих детектор.
Прикрепившись к поверхности, эта новая частица начинает вести себя довольно нестандартным образом — она притягивает и поглощает атомы, которые находятся вокруг нее. По мере того как частица разбухает и увеличивается в размерах, к ней притягивается все больше и больше соседей — их она тоже поглощает. А потом наступает момент, когда эта огромная уже частица падает, не замеченная никем, и проваливается через бетон в землю.
Невидимая и непрерывно растущая частица материи устремляется к центру нашей планеты, преобразуя материю на своем пути и высвобождая достаточное количество тепла, чтобы расплавить камень и руду. Вскоре земля под юго-восточной окраиной Нью-Йорка начинает содрогаться и грохотать. А потом в землю проваливаются города, выкипает океан и наконец со страшным треском раскалывается наша Земля. От нее остается лишь шар горячей материи размером не намного больше крикетного поля Лорда в Лондоне.
Фрэнк Вильчек редко тратил свой летний отпуск на обдумывание подобных, поистине безумных сценариев наступления конца света. Обычно он отправлялся в Нью-Гэмпшир и в уединении наслаждался солнцем и спокойной жизнью вдали от городской суеты. Там не было телефона, и всем, кому хотелось с ним поговорить, приходилось ждать его возвращения.
Но летом 1999 года все было иначе. Несколькими месяцами ранее в журнале появилась статья под названием “Маленький Большой взрыв”. В ней рассказывалось о релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC), неофициально называемом РИКом. Его хотели построить на Лонг-Айленде140. В RHIC планировалось сталкивать друг с другом ионы золота. С помощью ускорителя ученые надеялись получить и изучить экзотический вид материи, существовавший, как они полагали, на раннем этапе рождения Вселенной.
И вот в редакцию журнала “Scientific American” пришло два письма. В них выражалась обеспоконнность по поводу этого нового коллайдера частиц. Одно из писем было от Майкла Когилла из Британской Колумбии. “Я обеспокоен тем, что физики смело вторгаются туда, куда, быть может, идти совсем небезопасно, — писал он. — Что, если они каким-то образом изменят глубинную природу вещей так, что она уже никогда не сможет стать прежней?” Второе письмо пришло от Уолтера Вагнера с Гавайев. Он спрашивал, уверены ли ученые на 100 процентов, что RHIC не создаст случайно черную дыру, которая за считанные секунды поглотит всю нашу планету?
Письма дали старт безумной панике — журналисты принялись писать об опасности, якобы исходящей от физики элементарных частиц. Вопросы их читателей были справедливыми и затрагивали важные научные проблемы, но выводы, которые при этом делались, были почти так же нелепы, как апокалипсический сценарий конца света, описанный выше. Кульминацией сей кампании стал судебный иск, в котором истцы требовали вообще закрыть американские и европейские коллайдеры частиц. В случае их выигрыша об охоте на частицы Хиггса пришлось бы забыть навсегда.
Редакторы журнала “Scientific American” решили получить ответы на вопросы читателей от ведущих ученых в этой области. Первым делом позвонили Вильчеку. Он с удовольствием откликнулся. Незадолго до отъезда в Нью-Гэмпшир он отправил в редакцию свой текст, который должен был появиться вместе с письмами читателей уже в июльском номере журнала.
Вильчек объяснил, почему черные дыры не могут образоваться в РИКе, однако этим не ограничился. Он обсудил также другую умозрительную, но “вполне заслуживающую внимания вероятность” — создание в
