Физики на мгновение заглянули в ад

ФОТО: Randy Montoya

Земной плазме позавидует вся галактика! На наносекунды физики из лаборатории Sandia вернулись в доисторическое марево нашего мира, когда Вселенная, стиснутая в центре абсолютного ноля, вдруг вспыхнула и разлилась светлой лужицей, бесформенная, безымянная. Теперь она копит силы на новый вдох, хрипит радиосигналами и помехами цивилизаций, собирается в точечку - и все сначала.

Теория Большого взрыва – одна из самых популярных на Земле, простая, красивая, бесконечная. Сказка. Юная Вселенная была безумно горяча. Представьте себе такую плотность имен: Земля, Марс, да что там, – Млечный путь, Магелланово облако, все в одном крохотном огоньке! Догадываетесь, какая там была температура? Нет, науке об этом не известно, но все же можно предположить, что современные светила – просто ледышки по сравнению с той крохой.

Впрочем, для землян и пара миллионов градусов Кельвина – уже пекло. А Sandia получили плазму с температурой около 2 млрд градусов! Перевод в привычные °С вам едва ли вернет покой – скорее, наоборот – прибавьте 273, как вас учили в школе, и получите 2 млрд 273°С ...

Итак, что же это за феномен? Ведь плазма – особый вид материи, плохо изученный, таинственный, от него можно ожидать чего угодно. Многие отличники, которых, несомненно, довольно и среди читателей "Yтра", знают назубок определение "Плазма – это полностью ионизированный газ". А что значит "полностью ионизированный"? – удивится двоечник. Нет, вы уж сначала скажите, что такое "газ"! – отзовется другой. Чтобы никого не обидеть, опишем процесс получения этой загадочной материи с самого начала.

Вот виртуозный лаборант помещает в центр реактора моток тончайших вольфрамовых нитей, тоньше человеческого волоса – чем качественнее материал, тем выше температура. Эта штука, похожая на обыкновенную катушку, влетела Sandia в копеечку. Но лаборант не подведет. Все готово, и руководитель эксперимента давит на красную кнопку. В сердце установки впивается ток силой в 20 млн Ампер, и вольфрам моментально превращается в облачко заряженных частиц. Это и есть плазма. Она крайне неустойчива, и современная физика не располагает приборами, способными удержать плазму в стабильном состоянии. Наша плазма вот-вот исчезнет.

Однако этого крохотного "вот-вот" хватает на то, чтобы ионы вольфрама попали в магнитное поле, которое стиснет давешнее облачко до ничтожных размеров, да, как на модели Большого взрыва, только наоборот. В следующее мгновение голые ядра окажутся вместе со свободными электронами в одной куче. Микрочастицам буквально некуда деться, и от безысходности они выделяют огромную энергию в виде рентгеновских лучей. В магнитных тисках система нагревается до нескольких миллионов градусов, после чего все рушится.

Вопреки всем законам физики Sandia поставили температурный рекорд, их результат превзошел ожидаемый на три порядка. О таком Солнце с его карликовыми миллионами может только мечтать. Объяснить феномен пока не удалось, один из сотрудников Sandia Малколм Хейнс лишь предполагает, что некая сила удерживала сгусток плазмы в магнитном поле дольше обычного. Природа этой силы, продлившей ад на целых 10 наносекунд, остается загадкой.