Ускоритель частиц (он же адронный коллайдер) в ЦЕРНе (Европейская организация по ядерным исследованиям) — это история успеха научного сообщества. Объект предоставил новые глубокие знания о природе малых частиц. В 2012 году там был открыт бозон Хиггса — последняя частица в так называемой «Стандартной модели физики элементарных частиц», доказательство существования которой до сих пор отсутствовало.
Однако физика элементарных частиц еще не достигла своей конечной точки. Многие вопросы до сих пор остаются без ответа. Существуют всевозможные смелые теории о дополнительных частицах, которые можно было бы обнаружить, если бы ученые сталкивали другие частицы с еще большей скоростью и с еще большей энергией.
Проект нового большого адронного коллайдера
И вот теперь ЦЕРН представил амбициозный план: ученые планируют вырыть новый туннель окружностью 91 километр, что в три раза больше размера существующего Большого адронного коллайдера. В этом туннеле электроны и протоны могли бы сталкиваться друг с другом в 2040-х годах.
А на дальнейшей стадии разработок ускоритель можно будет адаптировать для производства самых быстрых протонов, когда-либо ускоренных человеком. Самая ранняя возможная дата: 2072 год. Согласно текущим расчетам, первая фаза проекта, включая строительство туннеля, обойдется примерно в 16 миллиардов евро, а вторая фаза - еще в 20 миллиардов евро.
Стоимость проекта
Это большие деньги. Но речь идет о деньгах, которые выделяются совместно многими странами в течение длительных периодов времени. Каждый житель участвующей в проекте страны как бы платит в ЦЕРН взнос в размере около 3 евро в год — не такая уж и большая сумма.
По оценкам, страны ЕС ежегодно теряют от 750 до 900 миллиардов евро из-за уклонения от уплаты налогов. Если бы удалось сократить уклонение от уплаты налогов всего на один процент за два года, то затраты на первый этап строительства нового ускорителя частиц уже окупились бы.
Аналогичная сумма — около 800 миллиардов евро — теперь будет инвестирована в оборону в Европе. Объявления Дональда Трампа о введении пошлин уничтожили тысячи миллиардов евро фондового рынка всего за несколько дней.
Вопрос в другом: стоит ли вообще реализовывать данный проект? Неясно, достаточно ли развита физика, чтобы извлечь пользу из нового ускорителя частиц.
Физика еще не настолько продвинута
Масштабные и дорогостоящие эксперименты целесообразны, если они помогают ученым ответить на определенный вопрос. Однако они не будут особенно полезны, если еще нет соответствующих знаний, чтобы задать тот самый конкретный вопрос, на который можно дать четкий ответ.
Ученые много знают о частицах, открытых на сегодняшний день, но существует большая путаница относительно того, что может произойти в будущем. Это не тот случай, когда у есть две конкурирующие теории и можно решить, какая из них верна, с помощью эксперимента. У исследователей есть скорее набор диких и неопределенных идей. Какие бы результаты ни дал новый ускоритель частиц, мы, вероятно, не узнаем, какая теория верна. Можно было бы немного изменить и адаптировать все существующие тезисы так, чтобы они были совместимы с новыми данными. Они просто недостаточно ясны.
Конечно, в такой ситуации можно просто построить ускоритель частиц на авось и надеяться собрать данные, которые внесут больше ясности. Возможно, тогда у появятся лучшие идеи и более точные теории, которые можно будет проверить. Но этот подход «давайте попробуем и посмотрим» на самом деле не является той стратегией, которая обычно используется для проведения хороших научных исследований. Чтобы построить 91 километр туннелей для нового мегаускорителя, вероятно, следует иметь более четкое представление о том, что ученые на самом деле хотят узнать.
Возможно, через несколько лет появятся эти идеи — тогда все будет выглядеть иначе. Но, возможно, будет легче прийти к этим идеям с помощью других экспериментов. Например, глядя в космос или наблюдая за высокоэнергетическим космическим излучением.