Можно ли изучить то, что произошло в нашей Вселенной сразу после ее рождения? Физики думают, что да, и для этого строят гигантскую машину, где будут сталкивать атомные и субатомные частицы на скорости, близкой к скорости света, чтобы произвести энергию, подобную той, что породила Большой взрыв.
Это тоннель из стали в форме кольца с окружностью 27 км, построенный под землей на глубине 80 метров между Францией и Швейцарией. Чтобы построить такое гигантское сооружение, потребуется 50 тыс. тонн материалов. Несколько недель назад на строительство была доставлена самая последняя бобина самого большого, когда-либо создававшегося магнита весом 50 тонн.
Эта бобина необходима для проведения самых важных экспериментов на Largue Hardon Collider - так называется ускоритель частиц, который будет готов к 2007 году.
Чтобы позволить ученым проанализировать полученные в ходе эксперимента данные, был создан Grid, сеть компьютеров в восьми крупных исследовательских центрах, где в течение 10 дней проводились испытания на примере массива информации в 500 терабайт - огромный объем информации, на обработку которого у обычного компьютера ушло бы 250 лет. Если, с одной стороны, научные исследования идут в направлении миниатюризации, то, с другой, существуют области, где требуются настоящие гиганты.
Например, Joint European Torus - самый большой в мире реактор синтеза, гигантская "печка", имеющая 15 м в диаметре и 20 м в высоту, построенная в Culham Science Center в Оксфордшире (Великобритания). Внутри сооружения - впечатляющая комбинация радиоволн, электрических токов и лучей субатомных частиц, разогревающих небольшое количество атомов водорода до температуры в сотни миллионов градусов, что позволяет им выделять огромное количество энергии. Эти исследования направлены на ядерный синтез: аналогичный процесс протекает на Солнце, и его, как надеются ученые, можно будет воспроизводить на электростанциях будущего, чтобы избежать отходов.
В Lawrence Livermore National Laboratory в Ливерморе, Калифорния, находится самый большой лазер в мире, National Ignition Facility. Он состоит из 192 лазерных лучей, направленных на контейнер размером с лесной орех, в котором находится водород. Каждый луч пульсирует с частотой, измеряемой миллиардными долями секунды, и они расходуют столько энергии, сколько все Соединенные Штаты. Лазерная установка была построена для того, чтобы понять, что происходит внутри звезд, и получать из ядер водорода энергию. Это альтернативный путь в изучении ядерного синтеза.
В Луизиане существует еще одна гигантская лаборатория, Ligo (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), созданная для исследования гравитационных волн. Согласно теории относительности Эйнштейна, эти волны формируются, когда две черных дыры сталкиваются одна с другой или когда гигантские звезды взрываются. Гравитационные волны пока не зафиксированы, но, когда это произойдет, это будет определяющим моментом для теории Эйнштейна. Ligo имеет две "руки" длиной 4 км каждая с улавливателями волн.
Существуют и огромные компьютеры. Blue Gene компании IBM Earth Simulator занимают пространство, на котором могли бы разместиться несколько теннисных полей, и способны производить 36 тысяч млрд операций в секунду. Эти компьютеры используются для изучения изменения климата: они проводят подсчеты, в которых учитываются взаимодействия между атмосферой и океанами. Климатологи используют полученные данные для прогнозирования климата на ближайшие сто лет.
RSS