Российские коллайдеры:
век возрождения

Конец 1950-х годов. Мир охвачен холодной войной, а научный прогресс – сфера жесточайшей конкуренции. Три независимые группы ученых из Италии, СССР и США занялись созданием первого в мире ускорителя частиц, коллайдера. Что из этого вышло?

Эта гонка за знаниями была не просто соревнованием между нациями. Это была борьба за будущее, за право войти первыми в новую эпоху. И мы ее выиграли: советский коллайдер ВЭП-1 был запущен в 1963 году. Уже в следующем году были зарегистрированы первые рассеяния частиц, а в 1965-м прошли реальные эксперименты по рассеянию электронов. И это только начало. Наши американские «партнеры», к слову, пришли к финишу этой гонки последними.

В 1960 году в Московской области появился секретный закрытый поселок Серпухов-7. Там начали строительство протонного синхротрона У-70, который уже спустя семь лет был введен в эксплуатацию. Он стал самым высокоэнергетичным в мире. Удивительно, но установка работает до сих пор, оставаясь важнейшим аппаратом для открытий физических явлений. Как Великая Китайская стена стала символом упорства и силы древнего Китая, так и У-70 стал своего рода символом советской науки.

К началу 1980-х годов советские ученые разработали проект нового коллайдера с тоннелем длиной более 20 км. Его планировали построить там же, в районе Серпухова-7 и местечка Протвино. К началу 1990-х это грандиозное подземное сооружение было готово. Но произошла величайшая геополитическая катастрофа: рухнул Советский Союз.

СССР распался, но дух науки остался непоколебим. В те тяжелые годы, когда многие проекты оказались заброшенными и невостребованными, российские физики продолжали свою миссию. Благодаря их упорству и наработкам сейчас в Дубне строят коллайдер «НИКА» (от англ. Nuclotron-based Ion Collider fAcility), работы по его сооружению уже подходят к концу. Под Новосибирском развивают проект «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов). На Дальнем Востоке строят синхротрон «РИФ» (Российский источник фотонов). Каждый из этих проектов — бетонная плита в основании новой российской науки.

Проиграв гонку по запуску первого коллайдера в середине прошлого века, западные ученые в 1990-х объединили усилия и построили на границе Швейцарии и Франции Большой адронный коллайдер (БАК). Затраты на создание БАК оценивают в € 4,6 млрд. Столь внушительная цифра много лет вызывает вопросы о распределении научных ресурсов и приоритетах в научных исследованиях.

Единственное открытие, которое за почти 15 лет работы сделал БАК, – бозон Хиггса. Это предположительно существующая субатомная частица, не имеющая электрического заряда, которая принимает участие в слабых взаимодействиях и играет важную роль в Стандартной модели фундаментальных взаимодействий. Считается, что в результате взаимодействия с хиггсовским бозоном все частицы Стандартной модели приобретают свои массы.

При этом люди, живущие поблизости от Большого адронного коллайдера, опасаются за свою жизнь и здоровье. Эта сверхмощная установка работает круглосуточно, поглощая непредставимое количество энергии, что может нарушить экологическую устойчивость всего региона.

Кроме того, некоторые ученые полагают, что в результате столь высокой активности в БАК могут появиться частицы, способные разрушить материю мира на много сотен километров вокруг себя. Совсем как в фантастическом произведении Курта Воннегута «Колыбель для кошки».

Техническая сложность БАК также приводит к проблемам и сбоям. В 2008 году произошел серьезный инцидент из-за утечки гелия, который привел к значительным повреждениям. Подобные сбои в работе подчеркивают хрупкость и сложность управления таким устройством.

2 июня 2023 года в подмосковном Протвино губернатор Московской области Андрей Воробьев и президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук подписали соглашение о сотрудничестве в рамках научного проекта «СИЛА». Это гибрид синхротронного источника и рентгеновского лазера, разрабатываемый в Протвино. Его уникальность заключается в сочетании различных технологий и методов исследований, что позволяет научным работникам посмотреть на частицы под новым углом.

Коллайдер даст возможность заглянуть в самую суть материи. Он, как мощный микроскоп, позволит ученым «разбить» атомы и изучить их составляющие. Новейшие установки помогут исследователям получить уникальные данные о структуре и свойствах любых веществ на уровне отдельных атомов и, как результат, создать революционные, прорывные технологии в материаловедении, медицине, фармакологии, сельском хозяйстве, микробиологической и пищевой промышленности, энергетике, IT.
Диаметр кольца основного накопителя составит один километр, а общая площадь всего сооружения — почти 190 тыс. кв. м.

«СИЛА» объединит ученых из разных областей и стран, создавая международное научное сообщество, стремящееся к общим целям.

В рамках проекта для исследователей построят целый городок, включающий жилье, гостиницу, поликлинику, спортивный комплекс с бассейном, культурно-досуговый и детский центры. В Московской области появится более 2 тыс. новых рабочих мест.
Этот флагманский проект специализированной федеральной научно-технологической программы — часть сети исследовательской инфраструктуры, которая будет выстроена по всей стране в течение ближайших пяти-восьми лет.

И хотя проект «СИЛА» еще находится в стадии разработки, его потенциал для научных исследований огромен. Он может привести к новым открытиям в самых разных областях науки и технологий. Это не просто научный эксперимент, это символ возможностей, символ того, чего может достичь наука. Отечественный проект, который может изменить наш взгляд на мир.

Пока на Западе тратят миллиарды долларов и объединенным фронтом пытаются опередить Россию в инновационном развитии, наша страна планомерно движется к собственным вершинам. Научно-технологическая конкуренция не ослабевает. Запуск проектов, подобных «СИЛЕ», гарантирует нам будущее, обеспеченное самыми совершенными технологиями. У нас все получится!

Верь в Россию