Ижорцы помогли раскрыть тайну Большого взрыва

4 июля 2012 года физики Европейской организации ядерных исследований ЦЕРН сообщили, что ими, возможно, открыт бозон Хиггса, однако требуются дополнительные исследования и анализ полученных данных. В 2014 году это сообщение было подтверждено практически безоговорочно.

Итак, найдена частица, на отыскание которой потребовалось полвека времени (Питер Хиггс предсказал ее существование в 1964 году) и немыслимое количество денежных средств, ради которой в скальных породах на границе Швейцарии и Франции был построен кольцевой тоннель для Большого адронного коллайдера (БАК). В разработке коллайдера принимали участие свыше 400 институтов и промышленность практически всех развитых стран.

Вклад Ижорских заводов – кованые плиты для самого сильного в мире магнита, размещенного в этом подземном тоннеле. Чтобы удержать в тоннеле потоки разгоняемых частиц, потребовался мощный электромагнит со сверхпроводящими обмотками. Важная часть соленоида этого магнита – цилиндрическое ярмо, состоящее из пяти колец, каждое из которых, в свою очередь, состоит из 24 огромных кованых плит, изготовленных ижорцами в 1999 году. Общий вес поковок, изготовленных в Колпино – 3518 тонн. Это был один из крупнейших по металлоемкости контрактов в почти трехвековой истории предприятия. Важнейшую роль в выполнении этого заказа сыграли ижорские металлургические цехи, ныне входящие в состав предприятия «ОМЗ-Спецсталь».

Несколько слов о теории Большого взрыва.

Согласно Библии, мир был сотворен за шесть дней – совсем короткий срок по сравнению с вечностью. Но не исключено, что по крайней мере та часть Вселенной, которую мы можем наблюдать, возникла еще быстрее. Красное смещение в спектре звездного света свидетельствует о том, что космос продолжает расширяться, а галактики – разбегаться друг от друга с большой скоростью, как осколки после взрыва. Если мысленно прокрутить эту картину, словно кинопленку, в обратном направлении, мы можем вычислить даже тот момент, когда вся материя, из которой впоследствии возникли звезды и планеты, была сжата в немыслимый по плотности клубок вещества, фактически – в точку, меньшую по размерам, чем атом. По этим подсчетам, Большой взрыв произошел 13,7 миллиарда лет назад. Вопрос, а что же было ранее, по мнению физиков, не имеет смысла, поскольку ранее не было ни пространства, ни времени в привычном понимании этих терминов.
Но для того, чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу о первоначальном взрыве, надо проводить сложные и дорогостоящие эксперименты. И, по мнению некоторых, безумно опасные. На ЦЕРН даже подавали в суд: люди опасались, что в ходе экспериментов возникнет «черная дыра», в которую провалится вся Солнечная система, а то и весь космос… По этому поводу возникла шутка: «У физиков есть традиция – раз в 13,7 миллиарда лет запускать Большой адронный коллайдер».

Когда удалось создать атомную бомбу и высвободить колоссальную энергию, заключенную в недрах вещества, ни у кого не осталось сомнения, что познание тайны строения материи может иметь самые важные практические последствия. При этом ни одна из стран в одиночку не имела шансов далеко продвинуться вперед. Так возник ЦЕРН (CERN – Conseil Europeen de la Recherche Nukleaire) – Европейская лаборатория ядерных исследований. Учредили эту организацию в 1954 году двенадцать государств. Разумеется, капиталистических.
Социалистические государства не остались в стороне и создали свой Объединенный институт ядерных исследований в подмосковной Дубне. В СССР был создан самый крупный по тем временам ускоритель элементарных частиц под Серпуховом, – кстати сказать, тоже не без помощи ижорцев. Наши физики добились заметных успехов, однако вскоре стало ясно, что попытка разделить науку по политическому признаку обречена на провал. Даже в самые ледяные годы «холодной войны» ученые продолжали общаться и обмениваться информацией.
В настоящее время число стран-членов ЦЕРНа возросло до 21. Кроме того, некоторые страны, в том числе Россия, имеют статус наблюдателя. В ЦЕРНе постоянно работают около 2500 человек, еще около 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных экспериментах, работая там временно.

Плиты магнита для ЦЕРНа – далеко не единственный вклад ижорцев в Большую науку. Для изделия «Феникс», смонтированного в кольцевом тоннеле Брукхейвенской лаборатории (США), ижорцы отгрузили мюонный и центральный магниты – в общей сложности свыше 2600 тонн металлоконструкций. В феврале 1996 года, когда эти изделия по ночам, чтобы не мешать дорожному движению, вывозились на тягачах «Ураган» к морским причалам, в некоторых петербургских газетах даже появились сообщения о странных ночных землетрясениях! Как сказали ижорцам американские заказчики, сделанные в Колпино огромные стальные плиты по своим размерам и точности изготовления достойны быть занесенными в Книгу рекордов Гиннесса.

Еще ранее ижорцы выполняли другие престижные заказы международной науки: делали адронный калориметр установки «Делфи» (ЦЕРН), калориметр установки «Гера» (HERA) для ускорительного комплекса лаборатории ДЕЗИ (DESY, Германия), калориметр из нержавеющей стали для Лаборатории им.Э.Ферми (Чикаго, США)... При создании этого оборудования конструкторско-технологические службы предприятия работали во взаимодействии с такими ведущими научно-исследовательскими центрами России, как ИТЭФ, Институт физики высоких энергий, Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры (НИИЭФА, пос. Металлострой), Объединенный институт ядерных исследований из подмосковной Дубны, и другие.

Короче говоря, путь к тайнам Вселенной пролегает через Колпино, где изготовлены многие изделия, успешно служащие физикам в США, Швейцарии, Германии и других странах.

Может показаться, что сложные и дорогостоящие эксперименты, проводимые где-то далеко от нас в подземных тоннелях, ничего не дают нам, простым людям, не знающим, чем отличается лептон от кварка, а тау-нейтрино – от нейтрино мюонного. Но это не так! Именно в ЦЕРНе было сделано изобретение, изменившее жизнь многих миллионов людей.

Речь идет о всемирной «паутине» – сети Интернет. Дело в том, что информацию о последствиях столкновений микрочастиц надо уметь не только накапливать, но и быстро обрабатывать, а также передавать ее ученым из других стран… Поэтому в 1989 г. Тим Бернерс-Ли и Роберт Кай из ЦЕРНа изобрели компьютерную сеть WWW. Правда, в отличие от Билла Гейтса они не стали миллиардерами, так как изначально были сторонниками бесплатного обмена информацией… А их открытие стремительно завоевало мир.

Теперь в ЦЕРНе создается Интернет нового поколения. Дело в том, что потоки данных столь велики (исчисляются в пентабайтах, то есть миллионах гигабайт), что сеть WWW не справляется с их обработкой и передачей. Поэтому создается новая быстродействующая всемирная компьютерная «паутина» GRID, дополняющая WWW. Грид-технология уже применяется для моделирования и обработки данных в экспериментах на Большом адронном коллайдере и в других задачах с интенсивными вычислениями. Под названием CLOUD начат проект коммерциализации грид-технологий, в рамках которого небольшие компании, институты, нуждающиеся в вычислительных ресурсах, но не имеющие суперкомпьютерного центра, смогут покупать грид-время. А в выигрыше окажемся все мы.
К тому же с открытием бозона Хиггса огромная подземная «фабрика» для поиска новых частиц отнюдь не прекращает работать. ЦЕРНу предстоит ответить еще на многие вопросы. В частности – куда же подевалась почти вся антиматерия, которая, согласно теории Большого взрыва, возникла в тех же количествах, что и обычная материя.

Ижорские плиты можно разглядеть на второй фотографии (светлые, частично видны с торца).