მარკ ტომსონი, ექსპერიმენტული ნაწილაკების ფიზიკის პროფესორი კემბრიჯის უნივერსიტეტში, ერთ-ერთი ყველაზე სასურველი სამუშაოა გლობალურ მეცნიერებაში. მაგრამ ძნელია არ გაინტერესებდეს, გარკვეული კუთხით რომ შევხედოთ, მან ეს გუნდისთვის გააკეთა თუ არა.
1 იანვარს ტომსონი ხდება Cern-ის გენერალური დირექტორი, მრავალ ნობელის პრემიის ლაურეატი ბირთვული ფიზიკის ლაბორატორია ჟენევის გარეუბანში. სწორედ აქ, მიწისქვეშ, არის ყველაზე დიდი სამეცნიერო ინსტრუმენტი, რომელიც ოდესმე აშენდა, დიდი ადრონული კოლაიდერი (LHC), რომელიც ხელახლა ქმნის პირობებს, რომლებიც არსებობდა დიდი აფეთქების შემდეგ მიკროწამებში.
მანქანამ მოიპოვა თავისი ადგილი ისტორიაში ჰიგსის ბოზონის აღმოჩენისთვის, რომლის თანმხლები ველი კოსმოსს აქცევს რაღაც კოსმოსურ წებოდ. მაგრამ ერთ-ერთი პირველი რამ, რასაც ტომსონი გააკეთებს, არის მანქანის გამორთვა საინჟინრო სამუშაოებისთვის. ის არ აღდგება მისი ვადის დასრულებამდე.
კავენდიშის ლაბორატორიის პირველ სართულზე მდებარე ოფისში, დნმ-ის ორმაგი სპირალის მოდელის გვერდით, რომელიც კემბრიჯში ჯეიმს უოტსონმა და ფრენსის კრიკმა აღმოაჩინეს 70 წელზე მეტი ხნის წინ, ტომსონი შორს არის გულგატეხილი გამორთვისგან. თუ რამეა, ის ტკბება იმით, რაც მომდევნო ხუთ წელს ელის.
"მანქანა ბრწყინვალედ მუშაობს და ჩვენ ვაწარმოებთ მონაცემთა უზარმაზარ რაოდენობას", - ამბობს ის. "ბევრი რამ იქნება გასაანალიზებელი ამ პერიოდის განმავლობაში. ფიზიკის შედეგები გაგრძელდება."
ტომსონის წარმომავლობა შორს არის აკადემიურისგან: ის დადიოდა კომპრეჰენსიურ სკოლაში უორთინგში, დასავლეთ სასექსში და მხოლოდ თინეიჯერობის დასაწყისში წაიკითხა პოპულარული წიგნი Cern-ის შესახებ მეცნიერების შესახებ. "ეს გარკვეულწილად წარმართავდა ჩემს მიმართულებას", - ამბობს ის. "მე მინდოდა გამეგო, როგორ მუშაობდა სამყარო." ის გახდა პირველი თავის ოჯახში, ვინც უნივერსიტეტში წავიდა, ოქსფორდში ფიზიკას სწავლობდა.
LHC აჩქარებს პროტონებს, წყალბადის ატომების ბირთვებს, თითქმის სინათლის სიჩქარით 27 კმ სიგრძის (16 მილის) რგოლში საფრანგეთისა და შვეიცარიის სოფლის ქვეშ. რგოლის ოთხ წერტილში პროტონები, რომლებიც ერთი მიმართულებით მოძრაობენ, მიმართულია მათკენ, რომლებიც მათკენ მიემართებიან. ზემოქმედებაზე ენერგია ქმნის ახალი ნაწილაკების შხაპს, რომელიც ჩაწერილია LHC-ის დეტექტორებით. აინშტაინის საკულტო განტოლების E=mc2-ის შესაბამისად, მეტი ენერგია იძლევა უფრო მასიურ ნაწილაკებს.
ივნისიდან გათიშვა გზას გაუხსნის მაღალ სიკაშკაშეს LHC-ს, მთავარ განახლებას, რომელიც გულისხმობს ძლიერი ახალი ზეგამტარი მაგნიტების დამონტაჟებას კოლაიდერის პროტონული სხივების შეკუმშვისა და მათი გაბრწყინებისთვის. ეს გაზრდის შეჯახების რაოდენობას მანქანაში ათჯერ. დეტექტორებიც ძლიერდება, რაც მათ უკეთესს ხდის ახალი ფიზიკის შეჯახების დახვეწილი ნიშნების აღებაში. "ეს არის წარმოუდგენლად საინტერესო პროექტი", - ამბობს ტომსონი. "უფრო საინტერესოა, ვიდრე უბრალოდ აქ ჯდომა, როდესაც მანქანა ჩაქუჩით მუშაობს."
თუ განახლება მუშაობს, LHC უფრო ზუსტ გაზომვებს გააკეთებს ნაწილაკებისა და მათი ურთიერთქმედების შესახებ, რაც შეიძლება აღმოაჩინოს დღევანდელი თეორიების ბზარები, რომლებიც ხვალების საფუძველს ქმნიან. ერთ-ერთი დარჩენილი საიდუმლო ჰიგსის ბოზონს ეხება. ელემენტარული ნაწილაკები იღებენ თავიანთ მასებს ჰიგსისგან, მაგრამ რატომ განსხვავდება მასები ისე, როგორც არის, ყველასთვის გამოცანაა. ჰიგსის ბოზონები ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ თუ არა, არც კი არის ნათელი. "ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ რაღაც სრულიად მოულოდნელი", - ამბობს ტომსონი.
მაღალი სიკაშკაშის LHC-ის გაშვებაზე ტომსონის ხუთწლიანი ვადის დომინირება იქნება. მაგრამ ბევრად უფრო დიდი და უფრო საკამათო პროექტიც მოითხოვს მის ყურადღებას. LHC აღწევს თავის სიცოცხლის დასასრულს დაახლოებით 2041 წელს და Cern-ის წევრმა სახელმწიფოებმა უნდა გადაწყვიტონ რა მოდის შემდეგ. ფრონტრუნერი არის მასიური მანქანა, სახელად Future Circular Collider ან FCC.
Cern-ის მიზანშეწონილობის ანგარიშის მიხედვით, FCC იქნება LHC-ზე სამჯერ მეტი, რაც მოითხოვს ახალ 91 კმ წრიულ გვირაბს, რომელიც გაბურღულია 400 მეტრამდე მიწისქვეშ. მანქანა აშენდება ორ ეტაპად. პირველი, რომელიც იწყება 1940-იანი წლების ბოლოს, ეჯახება ელექტრონებს პოზიტრონებთან, მათი ანტიმატერიის პარტნიორებთან. გარკვეულ მომენტში 2070-იან წლებში, ეს მანქანა დაიშლება, რათა გზა გაუხსნას ახალ კოლაიდერს, რომელიც ანადგურებს პროტონებს LHC-ზე შვიდჯერ მეტ ენერგიას. პირველი ფაზა 15 მილიარდი შვეიცარიული ფრანკი ან 14 მილიარდი ფუნტი დაჯდება.
მარტო ინჟინერია ამბიციურია, მაგრამ FCC უფრო ფართო გამოწვევებს აწყდება. Cern-ის წევრი სახელმწიფოები, რომლებიც 2028 წელს პროექტს ხმას მისცემენ, მთელ გადასახადს ვერ დაფარავენ, ამიტომ საჭიროა სხვა კონტრიბუტორები. იმავდროულად, დებატები მიმდინარეობს იმაზე, არის თუ არა ეს საუკეთესო მანქანა ახალი აღმოჩენების გასაკეთებლად. გარანტირებული არ არის, რომ ის უპასუხებს რაიმე დიდ კითხვას ფიზიკაში: რა არის ბნელი მატერია, რომელიც გროვდება გალაქტიკების გარშემო; რა არის ბნელი ენერგია, რომელიც უბიძგებს სამყაროს; რატომ არის გრავიტაცია ასე სუსტი; და რატომ გაიმარჯვა მატერიამ ანტიმატერიაზე სამყაროს ფორმირებისას? მკაფიო პრიზის გარეშე, ტომსონის სამუშაო უფრო რთული იქნება.
"ჩვენ არ მივაღწიეთ იმ წერტილს, სადაც ჩვენ შევწყვიტეთ აღმოჩენების გაკეთება და FCC არის ბუნებრივი პროგრესია. ჩვენი მიზანია გავიგოთ სამყარო მის ყველაზე ფუნდამენტურ დონეზე", - ამბობს ტომსონი. "და ეს აბსოლუტურად არ არის დრო, რომ უარი ვთქვათ."
