Текст книги "Тончайшее несовершенство, что порождает всё. Долгий путь частице Бога и Новая физика, которая изменит мир"

Расходы на исследования

Совокупные расходы на строительство LHC, включая ускоритель и все детекторы, составляют шесть миллиардов швейцарских франков. Потребовались целые годы (точнее – двадцать лет), чтобы создать сложнейшие аппараты, компоненты для которых прибывали со всего мира; при этом большая часть финансирования поступает от европейских стран, входящих в ЦЕРН. Если мы разделим эту сумму на все население планеты и примем во внимание срок, в течение которого велось строительство, то увидим, что LHC стоил каждому из нас всего один швейцарский франк (или пять центов) в год.

Физика высоких энергий – не дешевое дело: на создание ее грандиозной инфраструктуры требуются миллиарды евро; это большие суммы, и их следует, что называется, рассматривать под микроскопом, так как речь идет об общественном достоянии, формируемом из поступлений от налогоплательщиков; вдобавок мы не должны забывать, что все финансирование наших экспериментов облагается всевозможными сборами, которые в основном идут на оплату труда наемных рабочих и выплату пенсий.

Это правильно, что всякая крупная инвестиция в научное исследование обсуждается во всех деталях и что задаются разнообразнейшие вопросы. В самом ли деле необходимо тратить эти ресурсы на фундаментальные исследования? Какое влияние на нашу жизнь окажет открытие бозона Хиггса? Не было бы лучше потратить эти деньги на борьбу с болезнями? Или на борьбу с голодом? Или на смягчение климатических изменений?

Чтобы толково отвечать на эти и подобные вопросы, которые возникают на любом публичном обсуждении, надо прежде всего определить масштаб проблемы.

У всякого предприятия с тысячами наемных служащих, будь то университет или крупная больница, годовой бюджет укладывается в диапазон между 500 млн и 1 млрд евро. И ЦЕРН – с его 2 240 штатными сотрудниками и тысячами ассоциированных исследователей, которые пользуются его инфраструктурой, но находятся на содержании своих университетов или исследовательских организаций, – не исключение. Его годовой бюджет составляет примерно 900 миллионов евро.

Всякая отдельно взятая страна тратит около миллиарда евро в год на содержание и развитие своей транспортной системы: один километр автострады или железнодорожного пути стоит примерно 20 млн евро. В Италии эти расходы (по причинам, обсуждать которые мы тут не будем) выше, причем намного. 62 км автострады, связывающей Брешию с Бергамо и Миланом, обошлись налогоплательщикам в 2,4 млрд евро. Линия С римского метрополитена, которая пока еще не достроена[51]51
  По состоянию на середину 2023 г. было введено в строй 18,7 км и потрачено 3 млрд 739 млн евро.


[Закрыть], будет стоить 4,2 млрд евро за 26,5 км.

И это мы еще не упомянули расходы на новое оружие и оборудование военного назначения. Стоимость одного современного военного самолета колеблется между 130 млн за F-35 и 200 млн за F-22, достигая 1,2 млрд долларов за бомбардировщик-невидимку B-2. В Италии действует программа по закупке в ближайшее десятилетие девяноста истребителей F-35 общей стоимостью примерно в 14 млрд евро. Современный эсминец стоит около двух миллиардов долларов; модели более продвинутые, например невидимый Zumwalt, спущенный недавно на воду в США, стоил 4,4 млрд долларов. Всего их там строят три штуки, и вся программа обойдется в 23 млрд долларов.

Давайте теперь посмотрим на крупные научные проекты (сопоставимые по масштабу и сложности с LHC), в которых задействованы на годы тысячи ученых; расходы на них сравнимы. Например, проект “Геном человека”, начавшийся в 1990 году и завершившийся в 2003‑м полной реконструкцией человеческого генетического кода, стоил 4,7 млрд долларов.

Для изучения наиболее далеких уголков Вселенной NASA в 2018 году запустит новый огромный космический телескоп – наследник орбитальной обсерватории Hubble. Это технологическое чудо будет носить имя Джеймса Уэбба, директора NASA, стоявшего у истоков программы “Аполлон”, и его предполагаемая стоимость составит 8 млрд долларов[52]52
  В действительности стоимость проекта составила 9,66 млрд долларов, а вывод обсерватории на орбиту состоялся 25 декабря 2021 г.


[Закрыть].

Нечего и говорить о расходах на Международную космическую станцию, на которой уже побывали и некоторые из наших космонавтов, – в частности, Лука Пармитано и Саманта Кристофоретти. Первый сегмент станции был запущен в 1998 году, и расходы на программу в первые десять лет превысили 140 млрд долларов.

Человечество тратит внушительные суммы на научные исследования; проекты вроде LHC составляют несколько процентов от глобальных расходов, на которые мир идет ради нового знания, и ничтожную часть ежегодно производимого совокупного продукта.

Если мы возьмем пять стран, больше всех инвестирующих в научные исследования и опытно-конструкторские разработки, – США, КНР, Японию, Германию и Южную Корею, – то увидим, что их ежегодные расходы в этом секторе превышают триллион долларов. Кажется, что это сумасшедшая сумма, но она составляет меньше 3 % от 35 трлн годового дохода этих пяти стран.

Наконец, тут уместен еще один вопрос: оправдывают ли полученные результаты тот уровень затрат, который необходим для проведения данных исследований?

Фундаментальные исследования нацелены на улучшение нашего понимания природы, но эта задача зачастую представляется со стороны достаточно абстрактной: понять спонтанное нарушение электрослабой симметрии, найти новые пространственные измерения, разобраться с механизмом инфляции и так далее. Однако чем абстрактнее сформулированы цели исследования, тем более конкретные и более материальные инструменты нужны, чтобы их достигнуть. Чем выше мы хотим взлететь, тем тверже должны стоять на земле.

Мы, физики, занимающиеся элементарными частицами, привыкли вести, так сказать, двойную жизнь: сегодня мы яростно спорим о стабильности электрослабого вакуума и о конце нашей Вселенной, то есть обсуждаем вопросы, граничащие с философией, а назавтра являемся в лабораторию, чтобы разработать новые материалы, придумать новые детекторы и собственными руками собрать прототипы устройств, основанные на технологиях, которые изменят судьбу человечества.

Так не раз происходило в прошлом, так, я уверен, повторится и в будущем.

Фундаментальные исследования и новые технологии

В 1989 году мы и представить себе не могли, что изобретение Тима Бернерса-Ли, сидевшего всего лишь в нескольких комнатах от нас, так сильно изменит весь мир. Появление в нашей жизни World Wide Web – это пример того, как серьезные инновации могут повернуться своей неожиданной стороной. Никто в ЦЕРН не намеревался изобретать web, в том числе и Бернерс-Ли; его делали для разрешения проблемы, связанной с тем, что LEP стал производить много данных очень разной природы: отчеты, графики, фотографии, технические чертежи… Нужно было найти способ как‑то их организовать, сделав доступными тысячам членов коллаборации. И вот наконец нашлось подходящее решение. Парень загорелся и захотел проверить, как будет работать его идея; непосредственный босс не оценил то, что он придумал, но кое‑кто решил дать Бернерсу-Ли попробовать. И вдруг – бац! Мир навсегда изменился.

6 августа 1991 года родилась первая веб-страница, а сегодня их уже миллиард. Такая чудесная вещь – и задаром! Я часто думаю, сколько проектов смогли бы мы реализовать, если бы каждый раз, когда кто‑то обращается к какой‑нибудь веб-странице, в кассу ЦЕРН падало по центу. Но уговор дороже денег. Наши исследования финансируются из общественных фондов, и все, что мы находим, мы выставляем на всеобщее обозрение совершенно бесплатно. Нет ни патента, ни прихода, никакие роялти не поступят в пользу тех, кто что‑то изобрел или открыл в физике высоких энергий. Финансирование ЦЕРН миром давно и с лихвой окупилось: экономическое воздействие нашей деятельности основательно превысило начальную инвестицию, не говоря уже об аспектах культурных и научных.

История с World Wide Web упоминается чаще прочих, но есть и много других технологий, рожденных фундаментальной физикой и изменивших нашу жизнь. Начнем с Х-лучей. Вскоре после Рождества 1895 года немецкий физик Вильгельм Рёнтген уговорил свою жену Анну Берту (изрядно, по правде говоря, сопротивлявшуюся) постоять минут пятнадцать неподвижно, положив левую руку на обернутую черной бумагой фотопластинку, размещенную под странной стеклянной колбой, с которой Вильгельм провозился много месяцев. Этот первый рентгеновский снимок полностью преобразил не только научную диагностику болезней, но и всю медицину в целом.

Рёнтген пытался понять, что происходит, когда он пропускает электрический ток между электродами, находящимися в вакууме в стеклянной трубке. Он и не думал, что, двигаясь по этому пути, откроет дорогу инновации, которая спасет жизни миллионам людей.

Попробуем вообразить, что сказал бы об этих его опытах человек с улицы конца XIX века: “И для чего они нужны, эти странные манипуляции? Не лучше ли было бы вложить деньги в лечение детей, умирающих от чахотки?”

Открытия, меняющие мир, трудно предсказать. Иногда самые важные из них совершаются почти случайно, причем людьми, которые вовсе не думали о том, как бы сделать нечто подобное; могут пройти десятилетия, прежде чем для их идеи найдется подходящее применение. Тут напрашивается сравнение с подземной рекой, которая прячется в многокилометровых карстовых пещерах, а потом вдруг являет себя, выйдя в неожиданном месте на земную поверхность.

В основе всего лежат эпохальные прорывы – открытия, заставляющие отказываться от основных парадигм. Сначала никто и не думает, что они могут для чего‑нибудь пригодиться, но затем, по прошествии десятилетий, они становятся неотъемлемой частью жизни каждого человека. Вильгельм Рёнтген не догадывался, что его аппарат ознаменует собой начало пути, который со временем приведет к компьютерной томографии, эхографии и МРТ; а ведь современная медицина немыслима без этих инноваций.

Бывает и так, что одно изобретение невозможно без другого, как невозможна лавина без первого комочка снега, полетевшего в долину. Х-лучи позволили лучше понять и ядра, и звезды, они дали нам средство исследования структуры молекул, лежащее сейчас в основе создания любого нового лекарства, любого нового материала.

Уильям Лоуренс Брэгг был совсем юным, едва окончившим университет, когда обнаружил любопытный феномен, возникавший при освещении рентгеновскими лучами небольших кристаллов. Открытие этой необычной дифракции, получившей его имя, не только сделало его самым молодым лауреатом в истории нобелевских премий (ему было всего 25 лет, когда он оказался в Стокгольме), но и позволило нам подробно изучить, из чего состоят атомы и молекулы. Революция, разразившаяся благодаря этому открытию, затронула химию, фармацевтику, материаловедение, биологию и много других дисциплин.

То же можно сказать и о лазерах. Поначалу, когда ими занимались в лабораториях, считалось, что эти аппараты никогда не принесут никакой практической пользы[53]53
  Автор, несомненно, преувеличивает наивность и Рёнтгена, и первопроходцев лазерной физики. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]. Кто мог подумать, что они столь нагло ворвутся во все уголки нашей повседневности? Сегодня при помощи лазеров лечат глазные болезни, разбивают тромбы, закупоривающие артерии, проигрывают музыку и показывают кинофильмы; при помощи лазера продавщица в супермаркете узнает цену товара, положенного нами в тележку, а группа хулиганов на стадионе пытается помешать вратарю команды-соперника; тонкие мощные лучи лазера используются и в промышленности – для того, чтобы проделывать отверстия в керамических или металлических пластинах.

У нас есть все основания быть уверенными в том, что тихая и незаметная трансформация не прекращается ни на минуту. Уже сегодня технологии, разработанные при постройке LHC, незаметно проникают в окружающую нас действительность. Скажем, для производства наших магнитов потребовалось сделать сверхпроводящие кабели с очень высокой пропускной способностью – и те же самые кабели стали использовать в магниторезонансных аппаратах нового поколения, которые благодаря этому стали мощнее, компактнее и экономичнее. А из‑за уменьшения стоимости и размеров многие больницы, прежде всего в странах третьего мира, получили возможность прибегать к методам диагностики, которые раньше были им недоступны.

Некоторые новые миниатюрные оптические устройства, разработанные нами для LHC, уже используются на телекоммуникационном рынке, где они позволили снизить затраты и повысить производительность.

Новые кристаллы и кремниевые детекторы, промышленно выпускаемые для наших калориметров и трековых камер, необходимы для современнейших медицинских диагностических аппаратов, позволяющих получать более точные изображения и снижать дозы облучения пациентов.

А что уж говорить о распределенных вычислениях! С самого начала было ясно, что даже самые мощные суперкомпьютеры не сумеют справиться с огромным объемом данных, получаемых в ходе экспериментов LHC. Здесь также потребовалась разработка новой технологии, и решением проблемы стали именно они – распределенные вычисления: абсолютно инновационная вычислительная инфраструктура GRID. Эту устремленную в будущее идею начали развивать на заре 1990‑х, и тогда многие сочли ее слишком авантюрной. Суть была проста: поскольку ни один вычислительный центр не обладает достаточной памятью для хранения данных и достаточной вычислительной мощностью для их анализа, то надо создать мировой суперцентр, в котором аккумулировалась бы информация обо всех крупных вычислительных центрах, занимающихся исследованиями. Вот так и образовался кластер из сотен тысяч компьютеров, которые научились работать как единая гигантская вычислительная машина. Данные направлялись туда, где было свободное дисковое пространство, а при необходимости их анализа использовались доступные на тот момент процессоры – независимо от их физического местонахождения.

Так что молодой индийский исследователь, которому надо провести анализ данных по своему классу событий, может сегодня открыть свой ноутбук в Калькутте, подключиться к Сети и запросить интересующие его данные, а потом запустить свои программы анализа и получить нужный график. Он не знает (да ему это и не требуется!), что нужные ему данные частично хранятся в Чикаго, частично в Болонье, что нужный для их анализа софт запускается на Тайване, а график, прежде чем отправиться в Индию, строится в Германии. Вычислительные мощности, с развитием сетей, стали подобны электрическим: когда нужна электроэнергия, не надо покупать генератор и никому не интересно, откуда ему или ей домой поступает напряжение и какие именно силовые подстанции подключаются в тот или иной час дня, в то или иное время года. Все просто: подключайся, пользуйся, оплачивай счета. Благодаря Сети то же самое происходит и с вычислениями: доступ к суперкомпьютеру могут получить даже те, кто находится в стране с не очень развитой инфраструктурой. Таким образом, тысячи пользователей проводят свои вычисления параллельно и платят смехотворную цену в сравнении с затратами на создание множества вычислительных центров по всему миру.

Как и в случае с любой новаторской идеей, потребовалось много времени – целых пятнадцать лет выматывающей работы, – чтобы создать новую архитектуру и добиться ее безотказного и надежного функционирования. Компьютинг, став распределенным, словно рождается заново. Вычислительные ресурсы сразу оказались значительно мощнее и значительно дешевле, да вдобавок – доступными всем. Наши успехи на LHC подтолкнули к использованию новой архитектуры и в других исследовательских областях, где требуются обширные вычислительные ресурсы, – например, в метеорологии или в гидродинамике; возник и коммерческий вариант распределенных вычислений – cloud, или “облачные”, вычисления вошли в широкий обиход как удобный инструмент, с помощью которого миллионы пользователей получают доступ к необходимым для них вычислительным ресурсам.

Ускорители, используемые для наших исследований, я бы уподобил алмазному долоту турбобура, что помогает познать тайны природы, и их семейство становится все более многочисленным. По современным оценкам, в мире сейчас более 30 тысяч ускорителей, но только 260 из них, меньше 1 %, используются в исследовательских целях. 50 % востребованы в медицине (лучевая терапия, лечение онкологических заболеваний, производство изотопов в диагностических целях, радиофармакология). Еще 41 % применяется для внедрения ионов примесей в кристаллы кремния или в другие полупроводники при производстве микросхем. Оставшиеся 9 % задействованы в иных производственных процессах.

Без физики не было бы современной медицины. Без ускорителей не было бы миниатюрных электронных устройств, обеспечивающих функционирование всего на свете: самолетов, поездов, автомобилей, станков, компьютеров – в том числе и того, на котором я сейчас пишу, – и никогда не разлучающихся с нами смартфонов. И кто может гарантировать, что человечество не получит нечто подобное, воспользовавшись более недавними открытиями, включая те, что кажутся нам сейчас слишком абстрактными и бесконечно далекими от повседневной жизни?

Когда меня спрашивают, какой прок обычному человеку от бозона Хиггса, я говорю, что не знаю. Я не в силах вообразить, на что можно было бы употребить коллимированный пучок бозонов Хиггса, и я понятия не имею, что можно извлечь из понимания, как работает новое скалярное поле. Но я уверен, что рано или поздно кто‑то посмеется над этими моими словами, как сегодня мы улыбаемся, перечитывая дебаты физиков 1930‑х годов об антиматерии. Никто из величайших ученых того времени, ни Пол Дирак, ни Герман Вейль, ни Карл Дейвид Андерсон, даже представить себе не мог, что всего через несколько десятилетий те странные частицы, которые они назвали позитронами, будут в каждодневном режиме использоваться в сотнях больниц, где есть установки ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография). Во всем мире антиматерия используется не для того, чтобы делать ужасные бомбы, как в романах Дэна Брауна, а для диагностики тяжелых болезней или изучения тех изменений, которые происходят в мозгу человека при болезни Альцгеймера.

Однако нам всем нужно проявлять осмотрительность и помнить ответ физика Майкла Фарадея на вопрос британского министра финансов Уильяма Гладстона: “Ну а чему именно может послужить это ваше открытие? – Этого я не знаю, но очень вероятно, что вы скоро сможете обложить его налогом”.

Вызовы будущего: Япония и Китай

Открытие бозона Хиггса повлекло за собой страстную научную дискуссию, а также большие политические маневры в связи с новым поколением ускорителей, которые должны будут продолжить дело LHC. Следующим шагом (если повторять схему, сложившуюся после открытия W– и Z-бозонов) могло бы стать строительство большого ускорителя электронов. Подобно Большому электрон-позитронному коллайдеру (LEP), построенному для производства миллионов Z-бозонов и измерения всех их параметров с высокой точностью, новый коллайдер задумывается как машина, где столкновения электронов и позитронов производились бы с той же целью, но уже в отношении бозонов Хиггса. Настоящая фабрика по получению бозонов Хиггса миллионами и в идеальных экспериментальных условиях, чтобы с высокой точностью изучить все их свойства!

Еще в декабре 2011 года Япония выступила с идеей создания Международного линейного коллайдера (ILC), и с тех пор эта инициатива находится на рассмотрении, поскольку доказательство существования бозона Хиггса сделало ее очень привлекательной[54]54
  В марте 2022 г. специальная правительственная комиссия Японии рекомендовала “отложить” этот проект на неопределенное время из‑за его недостаточного международного финансирования.


[Закрыть]. Сейчас, когда стала известна его масса, можно лучше просчитать реакции, в которых он появляется, и каналы, по которым идет его распад. Их можно будет использовать при проектировании электрон-протонных столкновений в ILC, где они устраиваются на линейных траекториях. Это ключевое решение: оно было принято во избежание проблем, связанных с электромагнитным излучением электронов на круговых траекториях. Два пучка – электронный и позитронный – разгоняются навстречу друг другу и сталкиваются в центре детектора.

Хотя идея сама по себе гениальна, есть целый ряд технических сложностей, ограничивающих некоторые его характеристики, прежде всего – светимость. В линейных ускорителях сгустки электронов и позитронов пересекаются только один раз, после чего частицы сбрасываются для повторного использования в новых сгустках. Хотя следующая инжекция происходит очень быстро, в секунду не удается производить более десяти-двадцати столкновений. В круговых ускорителях, напротив, частицы могут оставаться на орбитах часами, испытывая по сотни тысяч столкновений в секунду, пока не ослабнет интенсивность пучков и их не потребуется обновить. Таким образом, удается получать значительно большее число столкновений.

Чтобы скомпенсировать этот недостаток, в линейных ускорителях всемерно повышается плотность пучков: их фокусируют до предела, доводя размеры области взаимодействий до минимальных величин. Но отсюда возникают проблемы устойчивости, так как самое незначительное возмущение приводит к потере светимости. В ILC предлагается фокусировать электронный и позитронный пучки до пяти нанометров, что в тысячу раз меньше, чем в LEP; приведение во фронтальное столкновение двух настолько узких пучков создает беспрецедентные проблемы по управлению их положением.

Физическая программа ILC предусматривает столкновения с энергией в 500 ГэВ в центре масс частиц с дальнейшим доведением ее до 1000 ГэВ (1 ТэВ). Эти цели определяют длину ускорителя, так как есть теоретические ограничения на эффективность резонаторов, которые используются для разгона электронов и позитронов. На сегодня лучшая сверхпроводящая ускоряющая структура, производимая в промышленном масштабе, позволяет достигать ускорения в 24 ГэВ на километр. Для ILC ее усовершенствуют, доведя ускорение до 35 ГэВ на километр. И тогда, разгоняя пучки на протяжении 15 километров, вдоль которых располагаются тысячи ускоряющих структур, можно достичь предполагаемых 500 ГэВ. Весь ускоритель целиком, включая область, где пучки сталкиваются лоб в лоб, превращается в линейную структуру длиной в 31 км.

ILC – проект, в котором участвуют исследовательские группы всего мира. Япония выразила готовность разместить у себя новый ускоритель и предложила для него область на севере страны в горах Китаками. Это горный хребет, образованный преимущественно магматическими породами мелового периода; исключительно твердые, эти породы могли выдержать в прошлом катастрофические землетрясения – например, подземные толчки, повлекшие гибель атомной электростанции Фукусима, расположенной неподалеку, к югу отсюда.

Однако выбор столь сейсмически активного места – а подземные толчки тут практически непрерывны – для такой деликатной структуры, как ускоритель, вызывает изрядную озабоченность. Японцы, впрочем, совершенно уверены в себе, хотя многие ученые и опасаются, что в таких условиях может оказаться невозможным производить столкновения высокой интенсивности для пучков столь малого поперечного размера. Другая серьезная проблема связана с финансированием проекта: пока что ни одна страна (в том числе даже сама Япония) не выразила готовности взять на себя бремя расходов, а ведь для покрытия затрат требуется целых восемь миллиардов долларов. Короче говоря, судя по всему, строительство удастся начать не раньше 2019 года, а заработает ускоритель лишь в 2030‑м[55]55
  Сейчас прогноз изменился: даже если в 2024 г. решение “отложить” строительство ускорителя будет отменено, его удастся начать только к 2030‑му, а запустить ускоритель – к 2041‑му.


[Закрыть].

На эту инициативу очень быстро среагировал Китай, который сейчас перехватывает инициативу в физике высоких энергий. Он стал активно развивать собственные программы после того, как участились инциденты с соседней Японией, связанные со спорными островами Сенкаку/Дяоюйдао.

Сенкаку/Дяоюйдао – это группа небольших необитаемых островов в проливе между Японией, Тайванем и материковым Китаем, которая стала объектом яростных споров между этими тремя странами. В 2012 году тут произошла серия стычек, вследствие чего острова стали патрулироваться истребителями и бомбардировщиками; в городах Китая прошли многолюдные демонстрации, сопровождавшиеся уничтожением японских товаров. И если за несколько месяцев до этих событий авторитетные китайские ученые рассматривали возможность участия в проекте ILC, то позднее подобный замысел был отвергнут и Китай представил миру свои собственные планы на будущее.

Этот азиатский гигант предлагает амбициозный проект, осуществляемый в две стадии. Сначала – строительство 50‑километрового кольца, в котором разместится Круговой электрон-позитронный коллайдер (CEPC–Circular Electron-Positron Collider) на 240 ГэВ, затем – переустройство его в протонный ускоритель, способный производить столкновения с энергией до 50–90 ТэВ в системе центра масс (SPPC – Super Proton-Proton Collider).

Первая стадия позволяет провести подробные исследования бозона Хиггса. В целях уменьшения затрат для электронов и позитронов используется единое кольцо, что ограничивает максимальное количество сгустков, инжектируемых одновременно. Из-за этого нет возможности вывести на максимум светимость, и тем не менее она в два или три раза выше светимости линейного коллайдера, что делает CEPC весьма конкурентоспособным для такого типа исследований. С технологической точки зрения прорывы тут не требуются, речь идет лишь о некоторых улучшениях того, что было уже сделано для LEP, и об использовании существенных достижений последних лет в области ускорительных камер. Ускоритель может быть построен с нуля, и в качестве локации для него предлагается горный район Яньшань в 300 километрах от Пекина (вблизи городского округа Циньхуандао и недалеко от побережья Ляодунского залива), известный как китайская Тоскана. Прорыть тоннель на 50 или 70 километров в Китае стоит значительно дешевле, чем в Европе или в США; мало того: похоже, что китайцы готовы взять на себя большую часть трат. Реалистическая оценка общих расходов – около 3 млрд долларов при сроках строительства в 6–8 лет; если создание CEPC начнется в 2020 году, то к 2028‑му новый ускоритель можно будет ввести в работу[56]56
  За прошедшее с момента выхода книги время планы существенно скорректировались: к 2023 г. удалось только начать предстроительный период, который продлится до 2025 г. За это время надо, в частности, выбрать местоположение будущего ускорителя: Циньхуандао – лишь один из шести “кандидатов”. Собственно строительство должно начаться в 2026‑м, а к проведению первых экспериментов ускоритель должен быть готов к концу 2033‑го.


[Закрыть].

Вторая стадия проекта, на которой CEPC переделывается в SPPC, – значительно сложнее и менее внятная. Помимо прочего, потребуется произвести значительно более мощные, чем используемые в LHC, магниты по технологии, которая пока что не разработана. Для SPPC рассматриваются два варианта: чтобы достичь 50 ТэВ, нужны магниты на 12 Тл, а для достижения 90 ТэВ нужно магнитное поле в 19 Тл. В обоих случаях потенциал эвентуальных открытий был бы в высшей степени впечатляющим. SPPC позволил бы исследовать диапазон энергий в 4–7 раз более обширный, чем у LHC, хотя этим преимуществом и не удастся воспользоваться в полной мере из‑за ограничения по светимости (она не может сильно превосходить номинальную светимость LHC). Такие технологические неопределенности делают предсказания относительно затрат очень сложными, а его временной горизонт выходит, по всей вероятности, за пределы 2035 года. Так или иначе, но со столь грандиозными планами Китай, как нетрудно догадаться, скоро будет претендовать на роль мирового лидера в этой области.