|
№ 25–26 (4130–4131) |
Рождение Вселенной исследуют на ЗемлеМожно ли изучить то, что произошло в нашей Вселенной сразу после ее рождения? Физики думают, что да, и для этого строят гигантскую машину, где будут сталкивать атомные и субатомные частицы на скорости, близкой к скорости света, чтобы произвести энергию, подобную той, что породила Большой взрыв. Аппарат будет представлять собой тоннель из стали в форме кольца с окружностью 27 км. Его строят под землей на глубине 80 метров между Францией и Швейцарией. Для этого сооружения потребуется 50 тыс. тонн материалов. Недавно на строительство была доставлена последняя бобина самого большого из когда-либо создававшихся магнитов весом 50 тонн. Эта бобина необходима для проведения самых важных экспериментов на Large Hardon Collider – так называется этот ускоритель частиц, строительство которого планируется завершить к 2007 году. Чтобы позволить ученым проанализировать полученные в ходе эксперимента данные, был создан Grid, сеть компьютеров в восьми крупных исследовательских центрах, где в течение 10 дней проводились испытания на примере массива информации в 500 терабайт – огромный объем информации, на обработку которого у обычного компьютера ушло бы 250 лет. Если с одной стороны, научные исследования идут в направлении миниатюризации, то с другой, существуют области, где требуются настоящие гиганты. Например, Joint European Torus – самый большой в мире реактор синтеза, гигантская «печка», имеющая 15 м в диаметре и 20 м в высоту, построенная в Culham Science Center в Оксфордшире (Великобритания). Внутри сооружения – сложная комбинация радиоволн, электрических токов и лучей субатомных частиц, разогревающих небольшое количество атомов водорода до температуры в сотни миллионов градусов, что позволяет им выделять огромное количество энергии. Эти исследования направлены на ядерный синтез: аналогичный процесс протекает на Солнце, и его, как надеются ученые, можно будет воспроизводить на электростанциях будущего, чтобы избежать отходов. В Lawrence Livermore National Laboratory в Ливерморе, Калифорния, находится самый большой в мире лазер, National Ignition Facility. Он состоит из 192 лазерных лучей, направленных на контейнер размером с лесной орех, в котором находится водород. Каждый луч пульсирует с частотой, измеряемой миллиардными долями секунды, и они расходуют столько энергии, сколько все Соединенные Штаты Америки. Лазерная установка была построена для того, чтобы понять, что происходит внутри звезд, и получать из ядер водорода энергию. Это альтернативный путь в изучении ядерного синтеза. В Луизиане существует еще одна гигантская лаборатория – LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), созданная для исследования гравитационных волн. Согласно теории относительности Эйнштейна, эти волны формируются, когда две черных дыры сталкиваются одна с другой или когда взрываются гигантские звезды. Гравитационные волны пока не зафиксированы, но, когда это произойдет, это станет определяющим моментом для теории Эйнштейна. LIGO имеет две «руки» длиной 4 км каждая с улавливателями волн. Существуют и огромные компьютеры. Blue Gene компании IBM Earth Simulator занимают пространство, на котором могли бы разместиться несколько теннисных полей, и способны производить 36 тысяч млрд. операций в секунду. Эти компьютеры используются для изучения изменения климата: они проводят подсчеты, в которых учитываются взаимодействия между атмосферой и океанами. Климатологи используют полученные данные для прогнозирования климата на ближайшие сто лет. |