Цивилизация
По современным представлениям, в первые секунды после Большого взрыва (момента рождения Вселенной) возникла асимметрия вещества и антивещества. Это привело к тому, что наблюдаемая часть Вселенной состоит почти исключительно из вещества, и неизвестно, есть ли где-нибудь области, заполненные исключительно антивеществом (антивеществом физики называют материю, состоящую из античастиц — элементарных частиц, которые имеют те же значения масс, спинов и других физических характеристик, что и их «двойники» (обычные частицы), но отличаются от них знаками некоторых характеристик взаимодействия, например электрического заряда).
Какие-то выводы о происхождении нашего мира, в частности ответ на вопрос, как так получилось, что вещество в нашей Вселенной стало доминировать над антивеществом, можно сделать по наблюдению нарушения CP-симметрии (именно за него дали половину Нобелевской премии по физике в 2008 году).<1> Это явление приводит к тому, что картины распада частиц и античастиц слегка различаются. Столь важное, но до сих пор плохо изученное явление CP-симметрии сильнее всего наблюдается при изучении B-мезонов, то есть частиц, содержащих b-кварк (так называемый «прелестный» кварк). Эти частицы будут изучаться на Большом адронном коллайдере. Для этого создан крупный детектор LHCb, название которого полностью расшифровывается как Large Hadron Collider beauty experiment.
Эксперимент LHCb является одним из четырех самых крупных на БАК, а возглавляет его российский ученый Андрей Голутвин.
— Наш эксперимент, как вы знаете, изучает нарушение симметрии между материей и антиматерией. И именно русский ученый — Андрей Дмитриевич Сахаров — впервые сформулировал необходимые условия того, чтобы наша Вселенная состояла только из материи. И одно из этих условий — это нарушение симметрии между материей и антиматерией. Поэтому, как видите, задолго до создания детектора, задолго до предложения о постройке БАК русский ученый уже показал важность изучения нарушения симметрии, — пояснил Андрей Голутвин в интервью корреспонденту «Газеты.Ru» в CERN.
— Расскажите подробнее о вашей коллаборации.
— Наша коллаборация, по меркам БАК, маленькая: нас всего лишь 750 человек. Это ученые из 15 стран, из 54 институтов со всего мира. Россия представлена учеными из шести институтов. Российские ученые внесли очень большой вклад в создание эксперимента LHCb. Мы, кстати говоря, были очень хорошо поддержаны финансово: Министерство науки и образования хорошо помогало нам. Наверное, тот факт, что меня, российского исследователя, выбрали координатором эксперимента (это должность выборная, обычно на срок в два года – «Газета.Ru»), говорит сам за себя.
Если бы русские не сделали большого вклада, этого бы никогда не случилось.
— Как создавался детектор LHCb?
— Когда начал создаваться детектор, в России было произведено где-то 10% всей установки. Хотя строительство велось в 90-е годы, когда в нашей стране была очень сложная ситуация, в том числе с наукой, большие работы велись очень успешно. Этот мир очень своеобразный. Во-первых, нам очень помогли определенные люди, бывшие тогда членами правительства. Во-вторых, все-таки в нашей стране была создана очень сильная школа фундаментальной науки за долгие годы. Это общепризнано в мире, поэтому для всех было очевидно, что без русских этот проект невозможен. В сложные времена оказывалась всяческая помощь по разным направлениям. Как пример я могу привести процесс создания сложного детектора — электромагнитного калориметра. Он был полностью создан в России, но коллаборация — внутренняя мини-коллаборация в LHCb, в которой участвовали ученые из Франции, CERN, Испании — оказывала очень большую помощь при изготовлении. Сборка осуществлялась в России полностью, и идеи были русские, но мы использовали различные технологии и материалы, которые были произведены на Западе.
То есть мы получали материалы из Европы и делали детектор в России: очень нетипичная ситуация — обычно наоборот бывает.
— Во вторник коллайдер был запущен. Когда можно ожидать первых результатов от вашей коллаборации?
— Начиная со вторника у нас началась новая жизнь. Конечно, мы все очень долго ждали, когда, наконец, эта машина заработает. Первый день работы коллайдера показал, что детекторы находятся в очень хорошем состоянии: за короткое время нам удалось зарегистрировать все события. Все мы, конечно, полны оптимизма.
Я думаю, что к лету у нас уже будут первые результаты.
Но сейчас сложно прогнозировать точную дату начала получения первых научных результатов: это зависит от того, как пойдет сбор и обработка данных, от многих факторов. Конечно, чем раньше, тем лучше. Сейчас мы запустили ускоритель, но нам нужно учиться, как увеличить интенсивность до максимальной. На это, возможно, уйдет еще месяц-полтора. Потом начнется просто набор данных. Поскольку мы ищем довольно редкие явления, нам необходимо набрать какую-то статистику. Но я надеюсь, что работа будет вестись динамично.