Илья Орлов: «Свойства окружающего мира определяют 12 элементарных частиц»

Как мельчайшие частицы помогают понять устройство космических
объектов, что успели открыть учёные за последние 10 лет работы Большого
адронного коллайдера и какова судьба классической физики, 27 сентября
рассказал новосибирцам Илья Орлов, руководитель общественного
объединения «Новосибирские астрономические школы», учитель физики,
астрономии и экономики гимназии №1, старший преподаватель НГУ и
СУНЦ НГУ, председатель региональной предметно-методической комиссии
по астрономии.
Слово «атом» придумал ещё Демокрит. Доказали существование атомов в
конце XIX века. Резерфорд установил, что атом всё-таки не неделимая
частица, а состоит из ядра и электронов, затем открыли, что ядро состоит из
протонов и нейтронов. «Но любопытство учёных безгранично. Им стало
интересно, из чего состоят протон и нейтрон. Через несколько десятков лет
выяснилось, что протоны и нейтроны состоят из кварков. Пока что наука на
этом остановилась. Пока что мы не понимаем, как узнать, из чего состоят
кварки», — объяснил Илья Орлов.
В течение ХХ века были открыты и другие элементарные частицы –
позитроны, пионы, мюоны, каоны, нейтрино, но эти открытия до 1963 года
были хаотичными. В 1963 году физик М. Гелл-Манн предложил кварковую
теорию и составил таблицу элементарных частиц, после чего этот процесс
был систематизирован.
В 1963 году в ИЯФ СО РАН запустили первый коллайдер. «Физикам надоело
ловить частицы из космоса, потому что их слишком мало, и они решили
построить установку, которая будет эти частицы генерировать. Как это
работает? Берём множество электронов, концентрируем их и разгоняем
почти до скорости света. То же самое делаем с позитронами и сталкиваем их
друг с другом. При их взаимодействии происходит аннигиляция, при которой
вещество превращается в энергию. Шарик чистой энергии живёт очень
недолго, но из него могут рождаться и разлетаться в разные стороны самые
разнообразные частицы. Именно так работает коллайдер», — объяснил Илья
Орлов.
Большой адронный коллайдер (БАК) – крупнейшая физическая
экспериментальная установка в мире, когда-либо сделанная человечеством.
Диаметр кольца 27 километров, длина тоннелей более 100 километров, около
10 000 сотрудников из разных стран.
«Когда коллайдер работает, там находиться нельзя, потому что высокий
уровень радиации, но он совершенно безопасен, потому что взрываться

нечему – нет топлива, и радиация заканчивается сразу после выключения», —
рассказал спикер.
Коллайдер находится на глубине 100 метров по нескольким причинам. Во-
первых, чтобы не мешать человечеству. Во-вторых, потребляет много
энергии и может наводить помехи. Но главное – чтобы человечество не
мешало коллайдеру. Даже приземление самолёта в женевском аэропорту
может сбить настройки установок, которые направляют пучки электронов и
позитронов.
«Эти исследования нужны для познания Вселенной. В процессе построения
БАК было решено много задач в области сверхпроводимости, постройки
суперкомпьютера. БАК завершил старую физику, но новая ещё не до конца
сформирована. У классической физики есть много вопросов, на которые она
не даёт ответа», — считает Илья Орлов.
Лекция об итогах десятилетней работы Большого адронного коллайдера
состоялась в рамках четвёртого фестиваля «КСТАТИ: материалы» в
Новосибирске, организованного сетью Информационных центров по
атомной энергии при поддержке «Росатома», «ТВЭЛа» и мэрии города
Новосибирска.