Книга Джордж и Большой взрыв - Люси Хокинг

Рентгеновское изображение: NASA/CXC/SAO/J. DePascuale; инфракрасное изображение: NASA/JPL–Caltech; оптическое изображение: NASA/STScl.

Галактика Сомбреро – вылитая шляпа! Астрономы считают, что в самом её центре находится чёрная дыра.

NASA/Hubble Heritage Team

Галактика Андромеда находится в двух с половиной миллионах световых лет от нас.

NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) and Erin Grand (UMCP)

Галактика Андромеда. Её двойное ядро.

NASA/STScl

Так художник изобразил Скопление Арки, находящееся в глубине Млечного Пути.

Artist’s Concept/NASA/ESA/STScI

Два разных изображения галактики Водоворот: слева – оптическое, справа – инфракрасное.

NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) / NASA, ESA, M. Regan and B. Whitmore (STScI), and R. Chandar (University of Toledo)

Сравнительные размеры нашей Галактики Млечный Путь (слева) и ультракомпактной галактики в ранней Вселенной (справа). Количество звёзд в обеих галактиках одинаково!

NASA, ESA, A. Feild (STScI), and P. van Dokkum (Yale University)

Этапы формирования спиральных галактик. Показаны четыре спиральных галактики с перемычкой, находящиеся на разных расстояниях от Земли:

6,4 миллиарда световых лет

NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

5,3 миллиарда световых лет

NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

3,8 миллиарда световых лет

NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

2,1 миллиарда световых лет

NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

Объект Ханни – космическая загадка: единственная видимая часть газового потока длиной в 300 тысяч световых лет, тянущегося вокруг спиральной галактики.

NASA, ESA, W. Keel (University of Alabama) and the Galaxy Zoo Team

Глава тринадцатая

Эрик стоял перед экранами камер наблюдения в центре управления Большим адронным коллайдером и смотрел на АТЛАС – один из детекторов коллайдера, самый огромный за всю историю науки; люди, создавшие эту махину, казались на её фоне муравьями. Однако вход в тоннель, где располагался ускоритель, и в громадные искусственные пещеры, в которых разместились АТЛАС и остальные детекторы, сейчас был запрещён, а все двери – заперты. Никому нельзя входить в эту часть подземного комплекса во время работы коллайдера.

Согласно официальному графику, до начала эксперимента – торжественного, с приглашением государственных деятелей, которые будут нажимать на красную кнопку, – оставалось ещё несколько недель. А пока проводилась «генеральная репетиция», чтобы учёные могли проверить, всё ли они учли, и, если потребуется, что-нибудь подправить, прежде чем эксперимент начнётся по-настоящему. Однако всё прошло так гладко, что пробный запуск оказался неотличим от основного. Протонные пучки уже неслись по тоннелю в противоположных направлениях со скоростью более одиннадцати тысяч оборотов в секунду, совершая шестьсот миллионов столкновений в секунду, и детектор считывал данные об этих столкновениях.

Большой адронный коллайдер

ЦЕРН

• ЦЕРН (CERN) – Европейская организация по ядерным исследованиям – это крупнейшая в мире международная лаборатория физики элементарных частиц, расположенная на границе Франции и Швейцарии. Аббревиатура CERN произошла от французского Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire – Европейский совет по ядерным исследованиям.

В 1990 году учёный из ЦЕРНа Тим Бёрнерс-Ли придумал Всемирную паутину – технологию, позволявшую физикам ЦЕРНа быстро и легко обмениваться информацией. Сейчас эта «паутина» действительно стала всемирной, и очень многие не представляют себе жизни без неё.

• ЦЕРН был основан в 1954 году. Уже более полувека в нём исследуют элементарные частицы, в том числе с помощью коллайдеров (ускорителей).

• В 1983 году на протонном суперсинхротроне (SPS) при столкновениях протонов с их античастицами – антипротонами – были открыты W– и Z-бозоны – переносчики слабого взаимодействия. Протонный суперсинхротрон, встроенный в кольцевой тоннель протяжённостью 7 километров, в наши дни служит предускорителем протонов для БАК.

• В 1988 году, после трёх лет работ, было завершено строительство нового кольцевого тоннеля длиной 27 километров, проложенного на глубине 100 метров. В нём разместили Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP) для столкновения электронов с их античастицами – позитронами.

• В 1998 году началось рытьё подземных залов для детекторов Большого адронного коллайдера. В ноябре 2000 года эксперименты на Большом электрон-позитронном коллайдере завершились – ему предстояло уступить место в тоннеле Большому адронному коллайдеру.

• Первый запуск Большого адронного коллайдера состоялся в сентябре 2008 года.

БАК

• Это самый большой в мире ускоритель частиц.

• По двадцатисемикилометровому кольцевому тоннелю тянутся две трубы – этакие гигантские электромагнитные беговые дорожки, – по которым несутся два встречных протонных пучка.