Компьютерра PDA 21.08.2010-27.08.2010 - Компьютерра

Он не теряет веру в новое поколение игр - в постинге в своём блоге, где он пишет об уходе из Google, Делура оптимистично высказывается относительно идеи приложений, запускаемых в браузере. Он хвалит Microsoft за платформы Silverlight и XNA, которые позволяют разрабатывать "родные" приложения для разных видов устройств, а также Apple за "хорошую работу". Делура также замечает, что Google тоже не остаётся в стороне - уже существуют Android NDK и Chrome Native Client.

Если всё, в принципе, хорошо, то в чём же дело? Похоже, Марк Делура просто перетрудился. Google - новичок на рынке компьютерных игр, и наверняка компании требовалась работа на полную катушку, к которой специалист по взаимодействию с разработчиками не привык. Постинг Делуры как будто повторяет речь Ельцина об отставке: "Я устал, я ухожу".

Юрий Тихонов (ИЯФ СО РАН) о Большом адронном коллайдере

Автор: Алла Аршинова

Опубликовано 26 августа 2010 года

С момента появления в прессе первых сообщений о Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider, далее - LHC) прошло немало времени. С большим трудом мы, наконец, осознали, что "адская машина" не приведет к Большому взрыву и не спровоцирует конец света. Теперь мы знаем, кто такой Питер Хиггс, и что частица, названная его именем, действительно важна для понимания устройства мира. Но осознание того, как частица, которую никто и никогда не наблюдал, может "одевать" другие частицы массой, и как её наблюдение поможет разобраться с такими глобальными задачами, как, например, подтверждение Стандартной модели, есть не у всех. Тем более не ясно, как LHC расставит точки над i в теориях, объясняющих происхождение мира. За популярными ответами на эти и другие вопросы мы обратились к Юрию Тихонову, заместителю директора по научной работе Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

- Юрий Анатольевич, расскажите, пожалуйста, о сотрудничестве ИЯФ СО РАН и CERN.

- Институт ядерной физики начал сотрудничать с CERN ещё задолго до появления Большого адронного коллайдера. Наши физики участвовали в нескольких экспериментах и ускорительных проектах. С началом строительства LHC (90-е годы) масштаб сотрудничества резко увеличился. Мы участвовали в разработке, изготовлении и запуске многих элементов ускорителя LHC. Как известно, основной задачей LHC является проведение экспериментов по физике элементарных частиц, для чего, кроме самого ускорителя, необходимы сложнейшие установки – детекторы частиц. Вторым направлением сотрудничества было участие в создании детекторов для экспериментов на LHC. ИЯФ внес большой вклад в разработку и строительство детектора ATLAS. ATLAS – самая большая и сложная установка для исследований по физике элементарных частиц, около 130 институтов из 40 стран участвовали в её строительстве. Физики ИЯФ предложили новый подход в создании калориметра на жидком аргоне, и этот проект был принят коллаборацией ATLAS. Всего за 10 лет в ИЯФ было разработано и изготовлено принципиально нового высокотехнологичного ускорительного и детекторного оборудования на сумму около 200 млн. долларов США. Следует отметить, что для изготовления оборудования привлекался ряд заводов России. В настоящее время физики ИЯФ успешно ведут эксперименты с детектором ATLAS. ИЯФ также участвует в экспериментах на детекторе LHCb, целью которых является изучение физики В-мезонов, в то время как ATLAS - универсальный детектор для исследования большого количества процессов.

- Что такое механизм Энглера-Браута-Хиггса и частица Хиггса?

- Начнем с простых вещей. Что такое взаимодействие? Все прекрасно знают, что Луна притягивается к Земле, а Земля к Солнцу. Это гравитационное взаимодействие. Также мы знаем электрическое (электромагнитное) взаимодействие: одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Путем многолетних исследований было осознано, что переносчиком этого взаимодействия являются безмассовые частицы - фотоны. Но в процессе развития физики выяснилось, что есть и другие типы взаимодействий.

Физика элементарных частиц - это не оторванная или абстрактная наука, это наше желание осознать устройство мира. Человек любопытен, и одно из его основных желаний на протяжении веков - понять, как все устроено. В детстве мы ломаем игрушки и разрезаем яблоко, чтобы узнать, что внутри. А потом, переходя к меньшим масштабам, мы уходим в мир элементарных частиц и хотим найти самый маленький кирпичик, из которого состоят все другие частицы.

Итак, развитие физики привело к тому, что были открыты четыре фундаментальных взаимодействия: сначала гравитационное и электромагнитное, которые определяют нашу повседневную жизнь, потом было осознано, что есть силы, связанные со строением ядра (это сильные взаимодействия). Было также понято, что есть и слабое взаимодействие, объясняющее распад нейтрона. С повышением энергии роль слабого взаимодействия растет, условно оно становится сильнее, а электромагнитное - слабее.

Было доказано, что эти взаимодействия между собой очень сильно связаны. Их объединение и привело к появлению электрослабой или Стандартной модели. Слово "Стандартная" появилось случайно, это означает, на мой взгляд, что это устоявшаяся красивая теория. Попытки объединения электрических и слабых сил были очень продуктивны, но в любой теории есть свои вопросы. Чтобы она была самосогласованной, и в ней не было внутренних противоречий, потребовалось ввести ещё одно поле - скалярное, или Хиггсовское, которое взаимодействует и с электромагнитным, и со слабым полем. С ним электрослабая модель становится согласованной, в ней исчезают расходимости, и это само по себе - большое достижение теории.

Тем не менее, электрослабая модель в её первоначальном виде не отвечала на очень важные вопросы. Откуда берется масса? Почему некоторые частицы являются безмассовыми? Почему массы такие разные? Есть, например, электрон, у которого масса всего лишь половина 1 МэВ, есть пи-мезон, масса которого около 130 МэВ, есть W-бозон, переносчик слабого взаимодействия, его масса 100 ГэВ. Это колоссальный масштаб различия масс, что тоже само по себе уникальное явление! Надеясь ответить на эти вопросы, Питер Хиггс предложил механизм спонтанного нарушения калибровочной симметрии. Это нетривиальное явление не следует из известных законов физики, а придумано человеком.

В механизме Хиггса вводится специальная зависимость потенциала скалярного поля от величины поля, которая симметрична и является неустойчивой. В природе неустойчивое состояние не может сохраняться долго и переходит в состояние с минимальной энергией. Это общеизвестное явление.

Явление спонтанного нарушения симметрии, то есть явление, при котором зависимость поля от потенциала становится несимметричной, получило название механизма Хиггса. Безмассовые поля (векторные бозоны) поглощают часть скалярного поля и приобретают массу. Оставшееся скалярное поле также имеет массу и проявляет себя как новая скалярная частица - бозон Хиггса.

Обнаружение бозона Хиггса будет являться основным доказательством, что этот механизм правильный, что природа устроена именно так, как мы думаем. Теория не исключает нескольких Хиггсовских бозонов.

Нынешнее время - это эра торжества Стандартной модели. Она замечательным образом объясняет явление нарушения комбинированной четности. Нет ни одного эксперимента, где бы было значимое указание на то, что в ней есть нарушения. За исключением, пожалуй, аномального магнитного момента мюона, где есть некое отклонение от Стандартной модели, и это есть предмет дальнейшей работы и теоретиков, и экспериментаторов.

- То есть других отклонений нет?

В том виде, в котором Стандартная модель существует сейчас, она объясняет все явления, доступные для экспериментальной проверки, и нет явлений, которые не согласовывались бы с экспериментом. Но мы определенно знаем, что Стандартная модель не охватывает всего, и попытки по её подобию объединить все взаимодействия (это называется Великое объединение) встречают существенные затруднения. Дело в том, что константы взаимодействий ведут себя так, что как бы "хотят" сравняться при энергиях ~1015 ГэВ.

В простом расширении Стандартной модели это не происходит в одной точке. Кроме того, в таком подходе устремляются в бесконечность радиационные поправки к массе Хиггсовского бозона, что очень неприятно с теоретической точки зрения. Но здесь на помощь приходит другой класс теорий - суперсимметричные модели.

- Почему тогда считается, что Стандартная модель требует подтверждений?

- Без наблюдения таких фундаментальных явлений, как механизм Хиггса, мы никогда не будем уверены, что природа устроена именно так, как мы предполагаем. Поэтому это первоочередная задача. Предположим маловероятный случай, что Хиггсовский бозон не будет найден. Это будет означать, что мир устроен совсем по-другому, чем мы думали.