Эпоха темной материи

Статья Лоуренса Краусса из журнала Slate

В мае 2012 года, в Хомстейке (Южная Дакота, США) была официально открыта новая, подземная лаборатория Сэнфорд (на глубине 2.4 км.), её основная задача состоит в раскрытии природы таинственной «темной материи», которая составляет почти 90% массы Вселенной. Темная материя, как полагают, состоит из ещё пока неизвестного типа экзотической частицы, оставшихся со времён «Большого Взрыва». Они имеют другую природу, чем те, частицы которые составляют видимую материю.

Подобные подземные лаборатории уже существуют в Канаде и Европе. Но есть одна существенная разница между лабораторией в Южной Дакоте и ее аналогами: Основная часть средств на строительство лаборатории в Южной Дакоте была предоставлена частным лицом, миллиардером и филантропом Денни Сэнфордом (хотя министерство энергетики США в настоящее время начало финансирование данной лаборатории и продолжающихся в ней экспериментов).

Открытие новой лаборатории должно было стать причиной для празднования, но есть один неприятный подтекст. Хомстейк был предложен для реализации нескольких амбициозных проектов, Подземная Научная и Инженерная лаборатория должна была стать глубочайшим местом на земле, где проводились бы научные исследования на различные темы, от темной материи до эволюционной биологии. Однако, в 2010 году, Национальный научный фонд, заказавший несколько научно-исследовательских проектов для такого рода лабораторий и выбравший Хомстейк в качестве одного из возможных мест реализации, вышел из проекта. Так окончилась инициатива по созданию новой национальной лаборатории в Южной Дакоте, Сэнфорд и Министерство энергетики вынуждено было бороться, чтобы сохранять процесс на плаву, хоть и в меньшем масштабе. Самой глубочайшей лабораторией оставалась SNOLAB (бывшая никелевая шахта, глубиной в 2 км.) в Садбери, Канада, это означало, что США вновь уступали лидерство в этой сфере инфраструктуры - опоре на границах физики и астрономии.

С закрытия в 2011 году ускорителя Тэватрон, располагавшегося в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, центр тяжести в физических экспериментах над частицами, смещается в Женеву. Большой Адронный Коллайдер (БАК) теперь является не только самым мощным ускорителем высоких энергий в мире, он по сути является единственным местом для изучения субатомарного мира в масштабах, необходимых для ответа, на по крайней мере, некоторые из ключевых вопросов, волновавших умы физиков уже со второй половины прошлого века. Начиная от происхождении массы и поиска «Теории Всего», объединяющей все известные типы взаимодействия, до возможности существования в природе дополнительных измерений.

На многие из этих вопросов можно было получить ответ ещё лет 20 назад, если бы США не отменило финансирование Сверхпроводящего Супер Коллайдера (ССК), устройства более амбициозного и масштабного, чем БАК. Кроме того, ССК был спроектирован с целью поиска физических основ, а не для того чтобы вписаться в существующий тоннель, который сдерживает масштабы проекта БАК.

Также, США уже давно вело мир к исследованиям, связанным с так называемой «темной энергией». В 2011 году три американских ученых получили Нобелевскую премию за свою работу, показавшую, что расширение нашей Вселенной ускоряется, а не замедляется. Но и в данном направлении исследований, импульс, похоже также движется в сторону Европы. Следующая масштабная миссия для поиска природы темной энергии будет запущена Европейским Космическим Агентством в 2019 году, в ней США играет незначительную роль. Во главе с США спутниковый проект по изучению темной энергии под названием Wfirst, но он может получить название Wsecond, потому что его финансирование было сокращено практически до нуля, по крайней мере до 2018 года, пока бюджет NASA направлен на запуск космического телескопа Джеймс Вебб.

Наши программы для выпускников университетов США, остаются одними из лучших в мире, а отдельные эксперименты в нескольких международных лабораториях проводятся во главе с Соединенными Штатами. Но события описанные мною выше, не сулят ничего хорошего для будущего США в лидерстве на рубежах физических исследований. Текущие бюджетные проблемы сделают это ещё более вероятным, в ближайшие десятилетия мы увидим всё нарастающее уменьшение финансирования фундаментальной науки и повышение налогов для поддержания «большой» науки, эта тема наверняка не будет рассматриваться на текущей президентской гонке как добавляющая голосов. Может быть десятилетиями позже, но мы почувствуем, как не потраченные в настоящее время на НИОКР (Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки) деньги, отрицательно отразятся на экономике и интеллектуальном потенциале США.

С точки зрения разума, и человеческого прогресса, возможно, не имеет значения где совершаются открытия. Но неизбежно то, что лучшие умы направятся туда, где этот самый процесс и идет. Наши программы для выпускников пострадают, так как лучшие студенты мира выберут обучение в других местах. И если мы теряем лучше молодые умы, намеренные проводить исследования из любопытства, мы также теряем тех, кто способен совершать открытия, и создавать стартапы на их основе, способные продвинуть нашу экономику на поколение вперед, от её текущего состояния.

Таким образом, празднуя открытие передового научно-исследовательского центра , мы должны помнить, что с продолжающимся отсутствием финансирования экспериментальных установок и фундаментальных исследований в области физических наук, США рискует потерять своё интеллектуальное и практическое преимущество, которое в течении этого столетия неразрывно связанно с мировым лидерством на передних рубежах науки.

Лоуренс Краусс

Оригинальная публикация