Ученый СПбГУ в третий раз получил перчатки чемпиона Science Slam

Он еще раз продемонстрировал, что о фундаментальной науке можно рассказать интересно и увлекательно. К тому же просто и понятно для самой широкой аудитории.

Главными «героями» выступления Андрея Серякова снова стали Большой адронный коллайдер (БАК) и элементарные частицы. «Представьте себе, что вами движет чистое любопытство. И перед вами две разнонаправленные и недостижимые задачи. С одной стороны, вам хотелось бы заглянуть внутрь протона — посмотреть, как там все устроено и движется, по каким законам взаимодействует. А с другой стороны — вас будоражит идея Большого взрыва и вам хотелось бы понять, как наша Вселенная была устроена в первые мгновения после него, когда протоны просто еще не появились на свет. Да и свет тогда еще не появился на свет» — так ученый начал свое выступление и сразу же завладел вниманием аудитории. К счастью, есть инструмент, который может помочь ответить на оба эти вопроса. И это БАК— самая грандиозная экспериментальная установка, когда-либо построенная человечеством.

Это 27-километровое ускорительное кольцо, в котором ученые разгоняют протоны и ядра свинца до скоростей лишь на несколько метров в секунду меньших, чем скорость света. Благодаря этому протон преодолевает 27 км примерно 11 000 раз в секунду. При этом внутри кольца крутится порядка миллиона миллиардов протонов одновременно. Они движутся внутри по часовой и против часовой стрелки. Во время их столкновений мы получаем высокие плотности энергии, которые и хотим изучать. При каждом соударении рождаются сотни и тысячи частиц. Таких столкновений регистрируется примерно 100 млн ежесекундно.

Сотрудник Лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ Андрей Серяков

Все эти сотни и тысячи нужны ученым для того, чтобы с помощью БАК решить самые фундаментальные вопросы. Например, существуют ли темная материя и суперсимметрия, найти «дырки» в Стандартной модели, изучить бозон Хиггса и кварк-глюонную плазму (КГП). Именно последняя и является объектом изучения исследователя СПбГУ. «Это то состояние вещества, в котором наша Вселенная находилась в первые мгновения после Большого взрыва. Это вещество было очень плотным и горячим. Сегодня, чтобы его получить, ученые в ЦЕРН разгоняют и сталкивают два ядра свинца. К сожалению, получаемая таким образом КГП очень нестабильна. Она существует примерно 10–23 секунды. Никаких способов поймать ее в банку и сохранить нет. Поэтому мы, ученые, изучаем продукты распада — те частицы, которые образовались в результате распада капли КГП. Это очень сложно», — рассказал Андрей Серяков. Чтобы проиллюстрировать насколько, ученый привел такой пример: «Представьте, что вы зоолог и изучаете какого-то зверя, но его никогда не видели. У вас есть только оставленные им отпечатки следов, и вы знаете, как он по ночам кричит».

Science Slam — это международный проект популяризации науки, цель которого создать благоприятный образ молодых ученых и исследователей. В современном виде он появился в 2010 году в Германии. Согласно традициям, слэмы проводятся в барах, клубах или кафе, и все выглядит так, как будто публика пришла послушать модную музыкальную группу. Каждому участнику дается десять минут на то, чтобы объяснить аудитории суть своей научной работы и рассказать о возможностях ее практического применения. В научном «бою» участвуют несколько молодых исследователей. Победителя определяют зрители аплодисментами, уровень которых замеряется шумомером. Побеждает тот ученый, чье выступление вызвало в аудитории больше «шума». Подробнее о Science Slam читайте в статье «Наука в клубе» журнала «Санкт-Петербургский университет».

КГП — это новое фазовое состояние вещества. Ученые пока не знают, как происходит переход к ней.Почему важно это изучать? «Пока мы не знаем, как что-то образуется, мы не можем сказать, что полностью это понимаем. Сейчас мы тщательно анализируем получаемые в ЦЕРН данные, чтобы понять, когда и как начинается фазовый переход к кварк-глюонной плазме и какими свойствами он обладает», — пояснил молодой ученый. Упреждая вопросы, как это знание сможет пригодиться в практическом плане, Андрей Серяков подчеркнул: «То, что я вам рассказал, это передовая фундаментальная наука. До нас этого никто не делал, поэтому мы не очень знаем, что изучаем. Более того, мы еще и не знаем, куда нас это все приведет. Пока просто пытаемся понять, как это все устроено и куда мы движемся дальше».

Сейчас ясно одно — разобравшись в кварк-глюонной плазме и фазовом переходе к ней, ученые смогут прояснить и то, как образовалась наша Вселенная. А что может быть интереснее? Подробнее об участии ученых СПбГУ в экспериментах, направленных на изучение КГП, читайте в статье «Первичная материя» журнала «Санкт-Петербургский университет» № 9 (октябрь 2015 года).