Поиск по статьям и
новостям

  
ipad
Подписка
vote
megapolis
Говорит Москва
Информационный центр Правительства Москвы
aura
lazer
ofshoram

Путешествие во времени

Виола Егикова

Ученые вплотную подошли к рубежу, за которым начинается новая физика.

Хотите оказаться там, где можно перенестись на миллиарды лет назад, в самые первые мгновения Вселенной? Отныне есть такое место на Земле, надо только долететь до Женевы, сесть у привокзальной площади на трамвай, доехать до конечной остановки и пересесть в автобус, он-то и домчит всего за несколько минут до «машины времени». Правда, чтобы пройти к ней, нужно получить специальное разрешение. У вашего корреспондента оно было, так что могу рассказать о том, что видела своими глазами.

Увы, наблюдать «машину времени» в действии не довелось. Как известно, Большой адронный коллайдер, или LHC (а речь, разумеется, о нем), вскоре после запуска был остановлен. Случилась поломка, требующая срочного ремонта. Поскольку установка сложнейшая, то и ее ремонт не может быть проведен в мгновение ока. Не очень-то здорово, конечно, но случившаяся неприятность с одним из многочисленных магнитов гигантского ускорителя - ЧП скорее для посторонней публики, а для специалистов вполне штатная ситуация. Они прекрасно понимают, что такая сложная машина, как LHC, еще не раз может потребовать экстренной отладки каких-то частностей, принципиально же то, что машина построена и уже доказала: она способна работать. А поломка - скорее пикантная подробность, привлекающая дополнительное внимание к эксперименту, задуманному физиками ЦЕРНа - Европейского центра ядерных исследований. Тем более она не может быть поводом для отмены запланированных торжеств, убежден генеральный директор ЦЕРНа профессор Робер Амар (Robert Aymar).

Их и не отменяли, проведя одну за другой две инаугурации - собственно Большого адронного коллайдера и его компьютерной системы. Если о первом в последние месяцы говорилось немало, о второй широкой публике пока мало что известно. Считается, наверное, что новая система вычислений - скучнейшая материя. И то! Насочинять великое множество баек, наводнивших мировые СМИ, про «конец света», «частицу Бога», чудовищную черную дыру, которая с помощью LHC «поглотит» нашу бедную планету, кому-то наверняка интереснее. Между тем гигантская «машина времени» - ничто без особой системы компьютерных вычислений, потому что, когда эта машина наконец заработает на полную мощность, она будет выдавать ежесекундно более миллиарда сообщений. Вот представьте себе такой неподъемный массив информации, который потребует обработки! Не удастся его осмыслить - тогда не стоило бы и затевать многолетнюю и многотрудную борьбу за создание коллайдера. И потому придуманная специально для него компьютерная система - это часть одного большого проекта.

Называется эта система Grid. Слово пока не очень привычное, как когда-то Internet. Но ведь и оно тоже появилось в ЦЕРНе. Всемирную паутину, без которой многие из нас уже не мыслят жизни, когда-то придумали в Европейском центре ядерных исследований, виртуальная связь должна была облегчить общение физикам разных стран. А что будет делать Grid? Это такая хитрая система коммуникаций, которая призвана объединить усилия вычислительных кластеров по всему миру. Помните про миллиард сообщений в секунду? Такой лавинообразно нарастающий поток информации не осилит ни один, даже самый мощный суперкомпьютер. Единственный выход - сложить усилия. Именно это и делает Grid, он распределяет задачи между множеством компьютеров, задействованных по всему миру. Сегодня с помощью новой системы вычислений в ЦЕРНе способны проводить ежедневно свыше 250000 сложнейших операций, а если потребуется, могут без проблем удвоить эту цифру. Вот это как раз обеспечивает система Grid, объединяющая сегодня более 140 крупнейших компьютерных центров мира.

Для того чтобы наглядно представить себе этот «всемирный вычислительный центр», к инаугурации системы Grid смастерили специальный глобус. Вы видите его рядом с руководителем ЦЕРНа профессором Робером Амаром на одном из снимков. Направив на глобус пульт, можно включить огоньки, указывающие, как широко раскинулась новая компьютерная сеть. Больше всего таких светящихся точек приходится на Европу и Северную Америку, несколько меньше на Юго-Восточную Азию и всего по одной - в Австралии и Южной Америке. Россия в этой «иллюминации» выглядит вполне достойно, наши ученые, как рассказали мне в ЦЕРНе, внесли солидный вклад в осуществление проекта. Собственно, с отдельными его частями мне уже доводилось сталкиваться в Москве - в Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова, например, где один из самых мощных в стране вычислительных кластеров, в Курчатовском институте, в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне...

Кстати, именно он представлял Россию в необычной перекличке компьютерных центров на инаугурации системы Grid. Это было впечатляющее зрелище! Представьте огромный экран едва ли не во всю стену, на котором собрали на «очную ставку» специалистов из разных стран - из Голландии, Испании, Италии, Франции, Германии, Норвегии, США, Канады, Китая, Тайваня, Австралии... Из России с ЦЕРНом общались ученые ОИЯИ в Дубне, и это «окошечко» на общем экране, понятно, было наиболее мило сердцу российского журналиста. Непосредственно же на инаугурации присутствовали специалисты Курчатовского института. У них, как и у их коллег из других научных центров, в тот день была очень важная задача: показать собравшимся широчайшие возможности системы Grid, которые выходят далеко за пределы обслуживания Большого адронного коллайдера.

Да, новая компьютерная сеть, придуманная для осмысления фундаментальных проблем физики, уже сегодня используется и для решения других прикладных задач. Например в медицине. Так, потрясающий проект Health-e-Chield объединил в виртуальном пространстве педиатров трех крупнейших клиник Лондона, Парижа и Генуи. Это возможность мгновенного обмена информацией, совместного решения сложнейших медицинских вопросов, даже если врачи и их маленькие пациенты находятся за сотни и тысячи километров друг от друга. Проект пилотный, предполагается, что по его результатам будет строиться виртуальное взаимодействие и других медицинских клиник. Система Grid уже продемонстрировала свои возможности также и в энергетике, биохимии, науках о Земле, астрономии, конструировании новых материалов и создании самых современных технологий... Чем дальше, тем больше точек приложения появится у новой компьютерной системы.

А со временем многие, возможно, забудут, что начиналась она для осуществления проекта LHC. Как многие сегодня наверняка не видят связи между своим мобильным телефоном или ноутбуком, например, и открытием Максвеллом явления электромагнетизма, между вошедшей в нашу повседневность системой GPS и теорией относительности Эйнштейна. Да, результаты фундаментальных исследований могут находить самое неожиданное, самое удивительное применение на практике, повышая качество жизни современного человека. Наверняка так будет и с экспериментом на LHC, задачи которого с позиций обычного человека представляются подчас такими заоблачными и необязательными. Что собираются выяснить ученые с помощью гигантского ускорителя?

Научный руководитель работ в ЦЕРНе профессор Джос Энгелен (Jos Engelen) перечисляет поставленные цели. Ученые хотят понять, говорит он, какой была материя в первые секунды творения и куда девалась антиматерия, которая наверняка сопутствовала ей, если справедливы законы симметрии. Эксперимент, рассчитывают физики, поможет разобраться со сложным хозяйством элементарных частиц, то есть подтвердить (или опровергнуть) Стандартную модель. Одна из целей - найти (или опровергнуть его существование) легендарный бозон Хиггса, то есть теоретически предсказанную, но пока не обнаруженную элементарную частицу, которая, как считается, обуславливает массу материального мира. Кстати, нашему пониманию представлена лишь ничтожная его часть - всего 4% Вселенной, остальное - темная энергия (73%) и темная материя (23%). Возможно, эксперимент на гигантском ускорителе позволит постичь и эту тайну. Как и проникнуть в тайну Большого взрыва, положившего, согласно современным представлениям, начало мирозданию. И есть еще множество других задач, в частности - исследование так называемых экзотических теорий сотворения Вселенной, а может быть, и множества Вселенных...

Действительно, многое из того, о чем сегодня говорят физики, звучит непривычно. Как непривычно пока и словосочетание «новая физика», появление которой предрекают ученые. Вот такой грандиозный эксперимент задуман в ЦЕРНе, а готовился он давно, и участвовали в этом процессе тысячи ученых, инженеров, программистов. Официально большой адронный коллайдер строился 14 лет, но проект начинался гораздо раньше, еще с пионерских теоретических работ, выполненных в том числе выдающимися российскими физиками. Реально же контуры нового ускорителя обозначились примерно четверть века назад, на физической конференции 1984 года в Лозанне. Следующая этапная встреча физиков была в октябре 1990-го в Аахене, в декабре 1991-го страны-участницы европейской коллаборации подписали в ЦЕРНе протокол о намерениях, в марте 1992-го проект нового коллайдера впервые представили широкой публике, на той исторической встрече присутствовали и видные российские физики из Москвы, Дубны, Протвина...

К тому времени уже было ясно, что прокладка кольца для отечественного ускорителя в Протвине заморожена если не навсегда, то на долгие годы. Сегодня нередко можно услышать, что Россия упустила возможность осуществления собственной работы, вложившись в «чужой» проект. Это и так, и не так в то же самое время. Так - потому что строительство ускорителя в Протвине прекратили, ибо денег на него не было. Как, впрочем, если кто забыл, денег не было практически ни на что. Научные центры были по существу брошены на произвол судьбы, и тогда проект ЦЕРНа оказался настоящим спасением для отечественных физиков, оказавшихся не у дел в собственной стране. Значит ли это, что они работали «на чужого дядю», как прозвучало недавно в некоторых отечественных СМИ?

Есть понятия, которые не устают повторять в ЦЕРНе. Одно из них - коллаборация, сотрудничество ученых, без которого невозможно поднять масштабный проект, подобный LHC. Европейский центр ядерных исследований не принадлежит какому-либо одному государству, хотя он и раскинулся на территории Швейцарии и Франции. Сегодня ЦЕРН объединяет 20 стран-участниц, 8 стран и организаций со статусом наблюдателя. У России, как и у США, Японии, Израиля, Индии, Турции, Еврокомиссии и ЮНЕСКО, как раз такой статус. Именно Россия поставила для строительства ускорителя большую часть магнитов и комплектующих, она же внесла в осуществление проекта немалый интеллектуальный вклад. В этих работах принимали участие десятки российских научных центров - Институт ядерной физики в Новосибирске, Институт высоких энергий в Протвине, ОИЯИ в Дубне, Институт ядерных исследований РАН в Москве, Курчатовский институт, исследовательские коллективы в Сарове, Снежинске и других городах. Все вместе они построили коллайдер - самую грандиозную машину из всех, какие когда-либо сооружало человечество. Но ведь это еще не точка. Эксперименты на Большом адронном коллайдере еще впереди, как впереди открытия новой физики, о которой так много говорят сегодня ученые. Разве все это не обогащает в том числе и российскую науку?

Что же касается утраченных приоритетов... Страна у нас, слава богу, богатая. Да, на дворе мировой экономический кризис. Но он рано или поздно закончится. А наука вечна, она не останавливается в своем поиске. Вот и с коллайдером: еще до завершения строительства LHC физики заговорили о следующем этапе - электронно-позитронном линейном коллайдере (ILC) с его новыми возможностями исследований. Пока это только «сумасшедшая» идея, но она уже живет в умах ученых. Для осуществления нового большого международного проекта потребуется площадка. Значит, будет конкурс. Почему России не принять в нем участие? И вспомнить про слово «коллаборация», то есть «сотрудничество», которое так много значит в ЦЕРНе. Если мы, конечно, хотим строить не мобилизационную экономику, а экономику знаний. Существенная разница.

P.S. Редакция благодарит авиакомпанию Swiss и компанию Switzerland Tourism за помощь в подготовке этой статьи.

Редакция: +7 499 259-82-33

Справки по письмам: +7 499 259-61-05

www.mospravda.ru

Факс: +7 499 259-63-60

Электронная почта: newspaper@mospravda.ru

МП
© 2005—2011 «Московская правда»

Rambler's Top100

Рейтинг@Mail.ru
Новая версия сайта