Большой адронный коллайдер (БАК) — символ современной науки, объединяющий усилия тысяч учёных со всего мира. Его открытие в 2008 году стал настоящим прорывом в науке, которого ждали уже много лет. Однако мало кто знает, что эта научная революция могла произойти гораздо раньше. Только представьте себе мир, в котором физика высоких энергий развивается под советским знаменем. Где новые частицы открывают не в ЦЕРНе, а в Подмосковье. Где научная слава принадлежит не европейским, а советским учёным. Это могло стать реальностью, если бы Советский ускорительно-накопительный комплекс (УНК) был достроен. Давайте сегодня попытаемся ответить на вопрос, почему этого НЕ ПРОИЗОШЛО.
Советские амбиции: рождение УНК
В послевоенные годы, когда мир был разделён на два лагеря, гонка вооружений была частью общей борьбы за мировое господство.
Физика высоких энергий не осталась в стороне от этого противостояния. Открытие новых элементарных частиц и изучение их свойств рассматривалось как важнейшая задача, решение которой могло привести к созданию новых технологий и материалов, имеющих стратегическое значение.
В 1954 году в Европе под эгидой ЮНЕСКО была создана Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН). ЦЕРН быстро стал мировым лидером в области физики высоких энергий, построив ряд мощных ускорителей частиц, на которых проводились передовые научные исследования.
Советский Союз не мог остаться в стороне от этого процесса. Было очевидно, что для сохранения статуса научной сверхдержавы необходимо создать собственный ускорительный комплекс, не уступающий, а возможно, и превосходящий ЦЕРН. Именно в этом контексте возникла идея создания Ускорительно-накопительного комплекса (УНК).
История этого проекта начинается в конце 1970-х годов в Институте физики высоких энергий (ИФВЭ) в Протвино, Московская область. Этот город, основанный в 1965 году на месте закрытого научного посёлка Серпухов-7, был выбран неслучайно. Местные учёные уже проводили исследования на действующем протонном синхротроне, который планировалось интегрировать в будущий советский адронный коллайдер.
Советские ученые грезили идей о создании самого мощного в мире ускорителя частиц, способного сталкивать пучки протонов с энергией до 3 ТэВ в каждом пучке (в сумме 6 ТэВ). Это должно было позволить им исследовать структуру материи на принципиально новом уровне и, возможно, обнаружить новые частицы и явления, выходящие за рамки существующей Стандартной модели физики элементарных частиц.
Проект был поистине грандиозным. Планировалось построить кольцевой туннель длиной 21 километр на глубине 50–70 метров, в котором размещались бы сверхпроводящие магниты, удерживающие и разгоняющие пучки протонов. Для сравнения: длина кольца БАК составляет 27 километров. Предполагалось, что УНК станет не просто ускорителем, а целым научно-исследовательским комплексом, включающим в себя несколько экспериментальных установок для проведения различных исследований.
На начальном этапе, к 1983 году, работа кипела: были подготовлены первые вертикальные шахты для бурения тоннелей. Были проложены километры туннелей, разработаны и протестированы прототипы сверхпроводящих магнитов. Советские инженеры и учёные решали сложные технологические задачи, разрабатывая новые материалы и методы производства. В частности, была разработана уникальная технология производства сверхпроводящего кабеля для магнитов, которая превосходила по своим характеристикам зарубежные аналоги.
Однако наряду с успехами возникали и трудности. Строительство подземных сооружений требовало огромных финансовых затрат и применения передовых технологий. Производство сверхпроводящих магнитов было сложным и трудоёмким процессом. Кроме того, возникали проблемы с поставками необходимых материалов и оборудования. В 1988 году, осознав важность проекта, правительство СССР решило выделить дополнительное финансирование на закупку зарубежных буровых установок, что позволило переломить ситуацию и ускорить строительство.
Распад СССР и финансовый кризис
К этому времени, основные этапы строительства были практически завершены: кольцевой тоннель был готов на 70%, а инжекционный канал, предназначенный для передачи частиц из синхротрона в коллайдер, — на 95%. Наземная инфраструктура также была близка к завершению. Однако из-за финансовых трудностей, возникших в последние годы существования СССР, в 1991 году финансирование проекта было существенно сокращено. Вопреки ожиданиям, распад Советского Союза не остановил проект: строительство было продолжено, что отличает его от многих других советских разработок.
В 1994 году был запущен первый сегмент ускорителя. После установки электромагнитной и вакуумной систем, а также оборудования для контроля пучка удалось добиться успешного прохождения протонов с энергией 70 ГэВ по запланированной траектории до точки ввода в подземное кольцо УНК.
Дальнейшее строительство продолжалось, но экономический кризис 1998 года практически прекратил финансирование проекта. Во избежание экологических последствий для Подмосковья было принято решение о консервации объекта. Тоннель и канал инжекции удалось завершить через четыре года, но средств на необходимое оборудование, в частности на магнитную «обшивку», уже не было. При этом наземная инфраструктура и другие помещения коллайдера были готовы к работе. О запуске в эксплуатацию не могло быть и речи.
Несмотря на то, что УНК так и не был достроен, он оставил после себя значительное научное и технологическое наследие. Многие советские учёные и инженеры, участвовавшие в проекте, получили ценный опыт в разработке и строительстве крупных научных установок. Технологии, разработанные для УНК, нашли применение в других областях науки и техники.
Судьба заброшенного коллайдера
Сегодня заброшенные туннели УНК — это напоминание о грандиозных планах и упущенных возможностях. Существуют различные предложения по использованию инфраструктуры УНК для других научных и технических целей.
Оставить заброшенный коллайдер без присмотра нельзя, чтобы избежать катастрофы. Подмосковье до сих пор тратит огромные деньги на его содержание: откачка воды, укрепление стен, бетонирование лазов.
Некоторые эксперты считают, что на базе УНК можно создать подземную лабораторию для проведения геофизических и экологических исследований. Другие предлагают использовать туннели для строительства транспортной инфраструктуры.
Судьба УНК остаётся неопределённой. Однако важно помнить об этом проекте как о примере того, что даже самые амбициозные научные замыслы могут быть сведены на нет, если не созданы необходимые условия для их реализации.
А что вы думаете по этому поводу? Делитесь в комментариях!