Тончайшее несовершенство, что порождает всё. Долгий путь частице Бога и Новая физика, которая изменит мир

Для охлаждения магнитов используется жидкий гелий при температуре –271,1 °C, что на 1,9 градуса выше абсолютного нуля и на один-два градуса ниже, чем в системе охлаждения магнитов Тэватрона. Таким образом, температура тут примерно на один градус ниже температуры космических глубин, и LHC в этой своей части становится самым холодным местом во Вселенной. Снижение температуры, даже незначительное, означает получение существенных преимуществ для работы магнитов. Чем больше индукция магнитного поля и чем выше плотность тока, тем ниже температура, которой надо достичь для поддержания стабильного состояния сверхпроводимости в обмотках магнитов.

Понятно, что работать приходилось на грани возможного. Неудача с “Изабель” послужила горьким уроком, надолго оставшимся в памяти исследователей. Лин понимал, что создание прототипа, соответствующего техническим требованиям, важно, но что это – всего лишь полдела. Организовать промышленное производство тысяч практически идентичных магнитов – задача совсем другого уровня. Мы говорим об игрушках длиной 16 м и массой 27 т. Собрать их вместе – отдельная сложнейшая проблема. Они должны стоять на горизонтальной плоскости с очень небольшим углом между соседями, создавая нужную кривизну траектории частиц по всему кольцу ускорителя и учитывая все деформации, возникающие при переходе от нормальной температуры в цехах, где они создаются, к рабочей температуре –271,1 °C. Мало того: и сверхпроводники обмоток катушек, и разделяющие их тонкие слои изолятора должны быть подогнаны настолько точно, чтобы магнитные поля внутри магнитов различались не более чем на одну сотую процента.

Когда до решения проблемы остается крохотный, но сложный шажок, частенько приходится искать помощи у итальянцев. На этот раз обратились к Лучио Росси – миланскому профессору, специалисту по магнитам и к тому же талантливому управленцу. Именно он работал над первым прототипом магнитов LHC – и тот оказался успешным. Магнит, который Брианти демонстрировал в ЦЕРН в 1994 году и который сыграл решающую роль при утверждении всей программы строительства коллайдера, был полностью изготовлен в Италии в рамках сотрудничества с Национальным институтом ядерной физики.

В 2001 году Лин снова выбрал Лучио для управления критической фазой проекта, и тот не колебался ни минуты. Он оставил свои университетские лекции, с головой окунулся в дела нашего тоннеля и преисполнился не только присущего нам всем энтузиазма, но и общих для нас страхов и тревог. К своей же обычной жизни он вернулся лишь спустя несколько лет, после того, как в ускорителе установили последний магнит. Для изготовления 1 232 сверхпроводящих магнитов LHC в ЦЕРН разработали не только их подробную конструкцию, но и все необходимое для работы оборудование. В проекте участвовали три компании – итальянская, французская и немецкая; каждой из них предстояло осуществить третью часть поставок. Если бы одна из компаний по какой‑то причине замешкалась, две другие могли бы взять на себя ее часть задачи. Конечно, не обошлось без задержек и всяческих сложностей, но в конце концов мы справились – а ведь это была важнейшая составляющая грядущего успеха нашего коллайдера.

Однако бесчисленные технические и финансовые кризисы, сопровождавшие строительство ускорителя, никак не прекращались. Изготовление магнитов, или систем охлаждения, или оборудования для получения глубокого вакуума, или даже магнитов для фокусировки пучков перед их выводом в зону столкновения (которые по идее были относительно стандартными и которые должны были делать американцы и японцы)… в общем, проблемы подстерегали нас буквально на каждом шагу, и нам приходилось отвлекаться на многочисленные непредвиденные модификации и доработки. Из-за этого, естественно, росли затраты и срывались сроки запуска ускорителя.

1998 год – первоначальная дата, которой Руббиа запугивал сторонников продолжения строительства SSC в Далласе, – была быстро забыта. Впрочем, все понимали, что она послужила лишь инструментом: он воспользовался ею как тореадор мулетой, которой дразнят быка, чтобы тот, пригнув голову, бросился в атаку и подставился под удар. В итоге, из‑за технических задержек и необходимости покрывать дополнительные расходы, дело медленно, но верно растянулось на целое десятилетие. А браво заявленные в 1994 году траты в 2,66 млрд франков постепенно превратились в гораздо более реалистичные 4,6 млрд. Эта сумма оказалась посильна ЦЕРН только благодаря десятилетнему кредиту и значительным сокращениям персонала и общих операционных расходов.

Ссора с начальством