Иэн Сэмпл - В поисках частицы Бога, или Охота на бозон Хиггса

Более полный обзор особенностей проектирования и строительства Большого электрон-позитронного коллайдера см. в кн.: Herwig Schopper. LEP: The Lord of the Collider Rings at Cern 1980-2000. Springer, 2009. Журнал ЦЕРНа “CERN Courier” является полезным и бесплатным ресурсом, что особенно ценно для желающих узнать побольше о машине.

Энергия, которую электроны теряют, двигаясь по изогнутой траектории, называется синхротронным излучением. Эти потери мешают при создании пучков высоких энергий, так как чем быстрее электроны летят, тем больше они излучают, поэтому больше энергии должно выкачиваться из ускоряющего оборудования. Но есть и другая сторона медали. Синхротронное рентгеновское излучение невероятно интенсивно и может быть использовано для изучения всех видов объектов — от белков до авиационных двигателей. В синхротроне Diamond в Оксфордшире синхротронное излучение было использовано для изучения фрагментов свитков Мертвого моря без их распрямления и порчи хрупкого папируса.

Из выступления Маргарет Тэтчер на заседании в лондонском Королевском обществе, в зале “Fishmongers” 27 сентября 1988 года.

Влияние приливов Земли на LEP было описано 27 ноября 1992 года в статье Малкольма В. Брауна в “New York Times”: “Луна обвиняется в появлении всплесков в ускорителе частиц”. Более подробная статья “Воздействие земных приливов на энергию пучка LEP” была опубликована в ЦЕРНе Л. Арнодоном и др. 2 марта 1994 года.

Рассказ взят из документа ЦЕРНа “Алеф. Опыт работы: 25 лет воспоминаний”. 2-е издание, январь 2006 года.

Мэддокс был блестящим редактором и журналистом. Редакционная статья, о которой идет речь, появилась в журнале “Nature”. Vol. 362. 29 April 1993. P. 785.

Некоторые ученые считают, что истинное поле Хиггса возможно дает энергию для инфляции — экспоненциального расширения ранней Вселенной. См., например, статью: Безруков Ф. и Шапошников М. Бозон Хиггса в Стандартной Модели как источник инфляции. Physics Letters В. Vol. 659. Iss. 3,24,2008. P. 703-706.

Эта история в то время широко освещалась. В Великобритании газета “Independent” опубликовала статью под заголовком “Семейная ссора обрушилась на теорию Большого взрыва”.

Более подробно об инциденте с бутылками пива см. издание ЦЕРНа: The Aleph experience: 25 years of memories. 2nd edition. January 2006. и статью: Declan Butler. Two green bottles leave physicists hanging. Nature. 27 June 1996.

Этот совершенно неправдоподобный сценарий был одной из наболее диковинных идей, которые физикам пришлось рассмотреть, когда в конце XX века появились протесты по поводу безопасности коллайдеров часгиц.

М. Mukerjee. Little Big Bang. Scientific American. March 1999.

К сожалению, хотя это и объяснимо, ни редакторы “Scientific American”, ни Вильчек не смогли разыскать оригинала письма.

В январе 1997 года радиоактивная форма водорода, называемая тритием, была обнаружена в грунтовых водах к югу от реактора High-Flux Beam Reactor (HFBR) Брукхейвенской национальной лаборатории. Концентрация трития превышала государственные и федеральные стандарты для питьевой воды, но только в районе Брукхейвенской лаборатории. Министерство энергетики решило закрыть реактор навсегда в 1997 году, за два года до того, как разгорелся спор по поводу коллайдера РИК.

Robert Crease. The case of the deadly strangelets. Physics World. July 2000. P. 19-20. Крис цитирует ответ физика на этот вопрос следующим образом: “Ах, такая связь не приходила мне в голову”.

Вся история дана в кн.: Felix Franks. Polywater. MIT Press, 1981.

Joseph Kapusta. Accelerator disaster scenarios, the Unabomber, and scientific risks. Physics in Perspective, Springer, 2008.

Несколько статей и докладов по этому вопросу были крайне полезны. Вот наиболее близкие по теме: Cern LHC safety assessment group. Review of the safety of LHC collisions. Journal of Physics G, September 2008: Study of potentially dangerous events during heavy ion collisions at the LHC: Report on the LHC safety study group. Cern document, 28 February 2003. Обзор, выпущенный Брукхейвенской лабораторией, содержит детальный анализ этих вопросов. ‘Review of speculative “disaster scenarios” at RHIC’ появился в первоначальной форме 28 сентября 1999 года, а в обновленном виде — 14 июля 2000 года.

Sidney Coleman and Frank de Luccia. Gravitational effects on and of vacuum decay. Physical Review D. June. 1980.

Michael S. Turner and Frank Wilczek. Is our vacuum metastable. Nature, Vol. 298. 12 August 1982.

Piet Hut and Martin Rees. How stable is our vacuum? Nature. Vol. 302. 7 April 1983.

В книге “Наш последний век” Мартин Рис пишет: “Хат и я пришли к выводу о том, что пустое пространство не может быть настолько хрупким, чтобы разбиться на части от экспериментов, поставленных физиками на ускорителях. Если бы это было так, то Вселенная не просуществовала бы такое длительное время, и мы бы все здесь не находились. Тем не менее, если наши ускорители станут в сто раз мощнее (что практически невозможно пока из-за финансовых трудностей, но, вероятно, произойдет, если будут разработаны новые умные конструкции), эти проблемы опять возникнут, если за это время мы не научимся благодаря новым полученным знаниям делать более определенные и более обнадеживающие прогнозы на основании чистой теории. Одна из таких умных новых конструкций называется “поле плазменного следа" (лазерного кильватерного ускорения), когда частицы ускоряются до огромных энергий на очень малых расстояниях. Если технологию доведут до совершенства, можно будет строить ускорители размером в разы меньше сегодняшних гигантов.