Обзор девяти научных чудес света

Один из вариантов лифта в космос. Изображение с сайта myreviews101.com


За последние десятилетия человечество незаметно для себя вступило в эру научной фантастики. Повсюду нас окружают продукты высоких технологий — мобильные телефоны, компьютеры, наладонники, GPS-навигаторы, медиаплееры, игровые приставки. Но кроме этих, уже ставших обыденными, устройств ученые задумали и даже создали нечто действительно футуристическое. Рассмотрим девять самых масштабных научных проектов по версии Discovery Channel.

Большой адронный коллайдер

Большой адронный коллайдер (БАК) – это огромный ускоритель элементарных частиц. Он является проектом Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN). Любой ускоритель сам по себе является очень впечатляющим сооружением – диаметр тоннеля, где разгоняются частицы, составляет несколько километров. Но БАК позволит придавать тяжелым частицам существенно большую энергию, чем его предшественники — до 14 тераэлектронвольт. Простой пример позволяет понять, насколько гигантским является это число: средняя энергия условной молекулы воздуха при комнатной температуре меньше в 560 триллионов раз.

Такой мощности ученые смогли добиться, объединив «усилия» нескольких ускорителей. Туннель, в котором будут разгонять частицы, БАК «позаимствовал» у Большого электрон-позитронного коллайдера – предыдущего проекта CERN. Его длина составляет 28 километров. Первоначальную энергию частицам будут придавать протонный синхротрон (PS) и протонный суперколлайдер (SPS).

Внутри
Внутри Большого адронного коллайдера. Фото CERN

С помощью БАК физики собираются смоделировать условия, существовавшие во Вселенной спустя доли микросекунды после Большого взрыва. Запуск БАК несколько раз переносили. Согласно последним данным, это произойдет в июле 2008 года.

Строительство БАК вызвало опасения, что проводимые в нем исследования могут привести к опасным последствиям, вплоть до исчезновения Земли в результате выхода на свободу загадочных страпелек, а также магнитного монополя и микроскопических черных дыр.

Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER)

Цель проекта ITER – оценить, насколько рациональным является использование термоядерного синтеза для промышленного получения энергии. Термоядерный синтез – реакция слияния ядер легких элементов, при которой выделяется огромное количество энергии. Термоядерный синтез давно рассматривалась учеными в качестве вероятной замены не очень эффективных, неэкологичных или потенциально опасных ТЭЦ, ГЭС и АЭС.

Реконструкция
Реконструкция помещения реактора. Изображение с сайта iter.org

Однако несмотря на то, что исходным веществом для термоядерного синтеза является дешевый водород, а энергетический выход реакции огромен (согласно некоторым расчетам, из одного грамма смеси двух изотопов водорода можно получить столько же энергии, сколько выделяется при химическом сжигании восьми тонн нефти), экономическая целесообразность ее использования находится под сомнением. Дело в том, что для запуска реакции требуется либо разогнать ядра до огромных скоростей, либо воздействовать на них сверхвысокими давлением и температурой. В таких условиях вещество переходит в состояние плазмы – частично или полностью ионизованного газа.

Плазма – крайне неустойчивое состояние вещества. Для ее удержания ученые используют сверхмощные магниты. Приборы, в которых создается и удерживается плазма, получили название токамаков (тороидальная камера с магнитными катушками). ITER – это огромный токамак: он будет нагревать газовую смесь до температуры 100 миллионов градусов и удерживать образовавшуюся плазму в «магнитной ловушке». От существующих токамаков ITER отличает то, что в нем физики смогут осуществить значительно большее количество экспериментов и понять, стоит ли «термоядерная овчинка» выделки.

Идея постройки гигантского реактора для изучения проектов термоядерного синтеза зародилась в 1980-е годы. Изначально в проекте участвовали СССР и США, затем

comments powered by HyperComments
Также по теме