Схоже на фантастику: Адронний колайдер на Місяці

Схоже на сюжет фантастичного фільму (тільки у фільмах більшість подібних установок вибухає чи на них нападають прибульці), однак така ідея дійсно блукає у світі фізиків. Ба більше – вона не надто нова. Як у умах учених, так і письменників, інформують Патріоти України.

Легендарний автор наукової фантастики Ісаак Азімов ще у березні 1988 року написав статтю для журналу " Популярна механіка", в якій пропонував побудувати прискорювач частинок на Місяці, вважаючи супутник Землі ідеальною лабораторією.

А не так давно про це заговорили і вчені-фізики Джеймс Бічем і Френк Ціммерман. Вони представили попередній план такої конструкції, і, здається. налаштовані оптимістично щодо майбутнього. Втім, звісно ж, реалістичність реалізації такого задуму навіть у заявлені десятки років викликає багато запитань.

Про ймовірний проєкт із досить далекого майбутнього, його цінність та практичність використання розповідають журналісти Depo.ua.

Суть проєкту

Ідея полягає в тому, щоб побудувати на Місяці адронний колайдер довжиною 11 000 кілометрів, який міг би давати енергії в 1000 разів більше, ніж Великий адронний колайдер на Землі. Фактично, з такою довжиною він має "окільцювати" супутник Землі під поверхнею.

Нагадаємо, що великий адронний колайдер (ВАК) – це найпотужніший прискорювач частинок у світі. Завдовжки 27 кілометрів, він проходить під французько-швейцарським кордоном поблизу Женеви.

На короткий попередній план будівництва цього гіганта можна поглянути тут. Втім, до статті та її висновків варто ставитися з обережністю: вона ще не пройшла рецензування.

Але чому Місяць?

Це може виглядати досить нелогічним: будівництво колайдера і на Землі – це робота, м’яко кажучи, не з дешевих (будівництво одної лише установки ВАК обійшлося у понад 6 млрд доларів, без нарахування вже наявних напрацювань і інфраструктури ЦЕРНу). А тут – йдеться про прискорювач, довжина якого перевершує ВАК у понад 400 разів, у місці, де наразі відсутня будь-яка інфраструктура, шлях до якого обмежений (подорожі на Місяць все ще не стали нашою буденністю), як і обмежена там діяльність людини.

Чи не краще вже на нашій планеті? Адже ' в планах ЦЕРНу вже є нариси вельми "приземленого" колайдеру (FCC), протяжністю у 100 км і енергією зіткнення до 100 ТеВ (у ВАК вона наразі доходить до 13 ТеВ)

Втім, у даному випадку фізики впевнені – чим більше, тим краще. Чим більший колайдер, тим більша енергія зіткнення і вищі шанси отримати кращий результат.

Місяць – чудова лабораторія з "природним холодильником" (немає атмосфери, немає і парникового ефекту, а це важлива умова, адже колайдер ефективно працює при низьких температурах) і відсутністю зайвих перешкод на поверхні.

І Земля, хоч і велика, але не гумова. Аби встановити таку величезну установку на нашій планеті, заради безпеки та можливості будівництва довелося б влаштувати досить масові переселення як людей, так і тварин. На поверхні Місяця подібні міграційні питання відсутні з очевидних причин.

Тим часом до будівництва на Місяці питань не менше. Зокрема, це проблема буріння. Для колайдеру знадобиться тунель під місячною поверхнею протяжністю в 11 км. І хоча супутник Землі вже непогано вивчений, варіацій "щось пішло не так" та непередбачених перепон, ймовірно, досить багато.

Другий важливий елемент – питання живлення колайдера. Він використовуватиме десятки терават енергії. Вчені пропонують надбудову, що працює на сонячних батареях, на зразок "маленької ділянки сфери Дайсона навколо Сонця" або Місяця. Одначе тут є питання: супутник Землі не має поверхні, яка завжди піддається дії сонця. Тож цей варіант може бути програшним. Дані зауваження були вказані у статті видання Popular mechanics.

Коли саме Місячний колайдер стане реальністю?

Чи стане він реальністю взагалі – питання відкрите. Втім, в інтерв’ю для India Today Джеймс Бічем говорить, що цей проєкт – ймовірно, почне приносити перші результати для вчених, що будуть далекими нащадками нинішнього покоління.

"У статті ми пропонуємо створити Місячний дослідницький центр фізики та астрофізики (LPARC), який включає астрономію, детектори гравітаційних хвиль, експерименти з темною речовиною та інші проекти. Таким чином, якщо технологічний прогрес космічних подорожей, машин для буріння місячних тунелів та сонячної енергії продовжуватиме рухатись відповідним темпом, можна прогнозувати, що Місячний колайдер може почати будуватися до 2070-х чи 2080-х років, якщо не пізніше, і дані з нього почнуть збирати, можливо, у 22 столітті. Ті з нас, хто читає це сьогодні, до того часу вже підуть, але я був би дуже радий, якби наші прапрапраправнуки були фізиками місячних частинок!", – каже він.

Навіщо взагалі це робити?

Заради потенціалу відкриття нових частинок і таємниць Всесвіту. У тому ж таки інтерв’ю пан Бічем пояснює: фізика має велику кількість таємниць, які ми намагаємось розгадати, і у минулому, коли у нас було велике відкрите питання, на нього зазвичай відповідали відкриттям нових частинок і сил.

"Ми можемо зробити це за допомогою експериментів на колайдерах, таких як Великий адронний колайдер в ЦЕРНі, де ми прискорюємо протони до 99,999999% від швидкості світла - що дає їм дуже велику кінетичну енергію, а потім зіштовхує їх. Коли ми робимо це, ми відкриваємо можливість виявлення нових частинок. Деякі частинки, які ми шукаємо, мабуть, існували в достатній кількості лише після моменту Великого вибуху, 13,8 мільярда років тому, коли умови Всесвіту були набагато більш гарячими та активними. Отже, щоб виявити ці частинки [сьогодні], нам потрібні коллайдери з більшою енергією, більші навіть ніж ВАК. А щоб перейти до вищих енергій зіткнення, нам потрібні більші кола коллайдерів. У той час як окружність ВАК становить 27 км, Місячний буде мати близько 11 000 км...і надасть неперевершений потенціал для нових відкриттів", – пояснює фізик.