Эксперимент по ускорению тяжелых ионов заключался в следующем. Пучок ионов свинца разгонялся до энергии 33 ТэВ (1 тераэлектронвольт = 1012 эВ) в суперускорителе протонов (CERN's Super Proton Synchrotron), после чего попадал на мишени, расположенные в семи детекторах. При столкновении температура достигла триллиона градусов (1012 К, в 100 тысяч раз больше, чем внутри Солнца), а плотность энергии в 20 раз превысила плотность ядерной материи. В этих условиях, как непреложно свидетельствуют экспериментальные данные, материя переходит в новое состояние, имеющее много общего с предсказанной ранее теоретически кварк-глюонной плазмой — «первобытным супчиком», в котором кварки и глюоны существовали по отдельности.
Программа исследований началась в 1994 году, после того как ускорители ЦЕРНа были усовершенствованы при участии ряда институтов Чехии, Франции, Индии, Италии, Германии, Швеции и Швейцарии. Новый источник ионов свинца был присоединен к построенным ранее протонному синхротрону (осуществлявшему предварительный разгон ионов) и суперускорителю протонов. Было проведено семь трудоемких экспериментов по измерению различных параметров столкновений свинец — свинец и свинец — золото (они получили названия NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, WA97/NA57 и WA98). Некоторые из них прошли с использованием многоцелевых детекторов, позволивших регистрировать много разных частиц, получать глобальные характеристики событий. В других экспериментах, напротив, детекторы с накоплением сигнала регистрировали только редкие явления. Таким образом, общее представление о кварк-глюонной плазме было получено из отдельных «экспериментальных кусочков», подобно тому как собирают «паззлы» (картины-загадки) или мозаику. Данные каждого отдельного эксперимента не позволяли сделать определенные выводы, но вместе они позволили составить ясную картину явления. Методика, основанная на сопоставлении нескольких различных результатов, оказалась очень успешной.
Осуществленный проект — прекрасный пример сотрудничества и кооперации в области физических исследований. В экспериментах принимали участие физики из более чем двадцати стран, в том числе и российские ядерщики.
Результаты, полученные в ЦЕРНе, — стимул для продолжения работ. Чтобы подтвердить, что новая материя действительно представляет собой кварк-глюонную плазму, необходимо изучить ее свойства при более высоких и более низких температурах. Центром исследований пятого состояния вещества теперь станет коллайдер тяжелых релятивистских ионов Национальной лаборатории Брукхэвена; работы там начнутся уже в этом году. Предполагается исследовать столкновение ядер золота, ускоренных до энергии, в 10 раз большей, чем в женевском эксперименте.
Год назад в американских газетах и научно-популярных журналах появились письма с утверждениями, что планируемый эксперимент опасен. Их авторы считали, что выделение экстремально высокой энергии в очень малом объеме может привести к образованию «черной мини-дыры», которая начнет всасывать в себя окружающую материю. Это мнение получило столь сильный резонанс в прессе и на телевидении, что американские исследователи собрали авторитетную экспертную комиссию для ее проверки. Вывод был однозначным: подобные опасения безосновательны; вероятность образования «дыры» нулевая.
А с 2005 года эксперименты с тяжелыми ионами войдут также в программу большого ускорителя адронов LHC (Large Hadron Collaider) в ЦЕРНе.
А. ШИШЛОВА.
ДАЙТЕ ПОЧИТАТЬ РЕБЯТАМ
Сказки для почемучек
Тамара КРЮКОВА.
Рисунки А. Зобнинской.
Кто не задавал по сто разных «почему» в день? Иногда вопросов так много, что даже взрослые не могут на них ответить. Для этого существуют разные науки. Но, как известно, любая наука начинается со сказки. Прежде чем появился самолет, был ковер-самолет, а вместо телевизора — блюдечко с наливным яблочком. Ты, наверное, знаешь сказки английского писателя Киплинга, где он объясняет, как люди научились писать и отчего у верблюда горб. Я тоже попробовала найти сказочные ответы на некоторые «почему», и вот что у меня получилось.
Давным-давно жил-был лесник с маленькой дочкой. Жили они дружно, никогда не скучали. По однажды весной пришла в их дом беда. На ту пору у лесника много работы было. С утра до позднего вечера пропадал он в лесу. Весеннее тепло обманчивое. Солнце пригреет — жарко, а разденешься — тут холодом и прихватит. Простудился лесник и расхворался не на шутку. В жару мечется, кашлем заходится. Маленькая дочка с ног сбилась, за отцом ухаживая, а болезнь не отпускает, и совета спросить не у кого. До ближайшего села дня три идти, а по весенней хляби и за неделю не доберешься. Села девочка на крылечко, пригорюнилась. А на плетне ворон сидел. Посмотрел на нее и спрашивает:
— Из-за чего плачешь?
Поведала ему девчоночка о своем горе, задумался ворон и говорит:
— Хорошему человеку надо помочь. Есть лекарство для твоего отца. В самой чаще дремучего леса живет старуха-вековуха. Есть у нее колодец с водицей — не простой, целебной. Только добраться до нее не просто. Хитра старуха, дорожки умело запутывает.
Страшно идти в чащобу, а делать нечего. Отправилась лесникова дочка за целебной водицей. Дошла до развилки: одна дорожка прямая, чистая, а другая — бурьяном да колючками поросла. Подумала, подумала девочка и выбрала тропку, что похуже.
Коли вековуха свой дом прячет, то вряд ли к нему прямая тропка приведет. Долго ли, коротко ли шла маленькая путница, руки о колючки изодрала, ноги о коряги сбила, а все же добралась до избушки. Постучала в дверь, выглянула ведьма: лицо сморчком, нос крючком. Поклонилась ей девочка.
— Здравствуй, бабушка. Пришла я к тебе с просьбой. Сказывают, есть у тебя колодец с целебной водицей. Не дашь ли мне чуточку для моего отца?
«Экая шустрая девчонка, избушку нашла, в лесу не заплутала, руки-ноги изранила, а не жалуется», — удивилась ведьма и говорит:
— Водицы-то дать можно, только сначала службу сослужи. Избу прибери, шерсти напряди да обед приготовь.
Девочка ростом мала, а к работе приучена. Все у нее в руках спорится. В миг в доме прибрала, опару поставила, а пока тесто подходило, шерсти напряла. Поглядела вековуха, как ловко гостья с хозяйством управляется, и задумала ее у себя оставить. Между тем девочка дела закончила и спрашивает:
— Дашь ли теперь мне водицы целебной?
Ведьма и рада бы отказать, а не может: если человек три задания выполнил, просьбу его надо исполнить, иначе колдовство уйдет и превратится водица из волшебной в простую.
— Так и быть, бери, — отвечает вековуха. — Только, чур, уговор. Если ты в другой раз ко мне за водицей придешь, то, не обессудь, останешься у меня жить.
А сама девочке кувшин протягивает. С виду хороший, крепкий, но в донышке у него трещинка неприметная.
Обрадовалась девочка, старуху поблагодарила, кувшин наполнила и побежала домой. Бежит со всех ног и не видит, что вода по капле из кувшина вытекает. Спохватилась, когда кувшин наполовину опустел.
«Видно, расплескала по дороге», — огорчилась девочка. Замедлила шаг. Осторожно ношу несет, а вода все убывает. Пока добралась до опушки, где их избушка стоит, — и донышко стало видно. Только тут девочка заметила, что кувшин худой. Заплакала бедняжка горючими слезами, на землю без сил опустилась и видит: где последняя капля упала, выросла трава с листьями круглыми, блестящими, темнозелеными. Оглянулась, а трава эта вдоль всей дорожки поднялась.
«Может, к ним сила живой воды перешла?» — подумала девочка. Сорвала она листок, приложила к израненной руке, боль и прошла.
Обрадовалась девочка, что не надо ей к ведьме возвращаться. Стала она отца отваром из целебных листьев поить. Лесник и поправился. Зажили они по-прежнему. А травой этой с тех пор кашель лечат, раны заживляют. Растет она всегда вдоль дорожек и тропинок. Так ее и зовут — подорожник.