Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих - Эльза Панчироли

линейным ускорителем, или линаком, который работает на 200 миллионах электрон-вольт. Он выстреливает в круглую трубу, называемую бустерным синхротроном, диаметр которой составляет 300 метров. Бустер спрятан под травянистым холмиком, снаружи его не видно.

Затем первоначальный пучок электронов ускоряется, достигая шести миллиардов электрон-вольт. Когда Фернандес описывал мне это, я представила себе замедленную съемку автомобилей на кольцевой развязке ночью, их фары описывают круги. Эти электроны, теперь ускоренные, вводятся в более крупное накопительное кольцо, окружающее ускоритель. Вот оно и находится в этом здании, которое видно с окрестных горных вершин: гигантский белый пончик на дне долины, 844 метра в окружности.

Внутри накопительного кольца электроны перемещаются почти со скоростью света. Они вращаются в течение нескольких часов, время от времени из бустера поступают новые электроны, чтобы обеспечить более или менее постоянную энергию и скорость. Вокруг накопительного кольца расположен ряд магнитов, которые воздействуют на электроны, создавая рентгеновские лучи. И вот эти рентгеновские лучи затем используются для сканирования окаменелостей, они проникают сквозь породу в кости, освещая их структуру с беспрецедентной детализацией.

Если вы войдете в здание, где расположено накопительное кольцо, то увидите, что оно больше похоже на какой-то склад, забитый стойками, кабелями, проводами, металлическими распорками и трубами. Здесь яркое освещение и постоянная прохлада – несмотря на необычно жаркую апрельскую погоду – благодаря бесконечному кондиционированию воздуха. Пешеходная дорожка, подвешенная над промышленным хаосом, позволяет смотреть вниз на крыши кабин, расположенных по периметру кольца. Каждая из них построена таким образом, чтобы в ней размещался канал вывода синхротронного излучения, попадающий туда от накопительного кольца. Рентгеновские лучи искрами проходят по этим каналам и направляются на исследуемые объекты.

Смотреть вниз на эти кабины – все равно что заглядывать в мозг физика: блестящий металл, спутанные провода и беспорядочное нагромождение кнопок и сложных устройств. Тут проводятся эксперименты. Чтобы использовать эти кабинки, ученые обращаются к ESRF, описывая, что они хотят выяснить, какая кабина им наиболее подходит (все они различаются по своей силе и возможностям) и сколько времени (времени работы луча) потребуется для сканирования материала. Заявки рассматриваются экспертной комиссией, и тем, чьи исследования признаны научно обоснованными и важными, предоставляется время для работы в кабине. Урвать себе побольше времени работы луча непросто, но, если вам повезет, вам выделят целую смену, которая длится 24 часа – предполагается, что вы не будете спать всю ночь и будете проводить свои исследования.

Мне повезло, что Фернандес решил мне помочь. Мы должны были получить изображения моих шотландских окаменелостей, потому что нигде больше этого не удавалось сделать. ESRF любит выделять гранты на проекты, в которых обычное сканирование не справляется с задачей, – и мой проект был как раз одним из таких. Три микрокомпьютерных томографии в учреждениях Шотландии и Англии не смогли предоставить никаких подробностей о крошечных костях и зубах в известняковых блоках. Блоки были слишком большими, а обычное сканирование недостаточно мощным. Без детальных изображений я не могла реконструировать скелеты или изучить их миниатюрную анатомию. Синхротрон был моей последней надеждой.

Все помещение ESRF создавало ощущение декорации к фильму. Я ожидала увидеть здесь ученых в белых халатах, рассеянно прогуливающихся по коридорам и бормочущих что-то себе под нос. Ожидала увидеть за стеклянными стенами столы, беспорядочно заваленные книгами и бумагами, и белые доски, исписанные формулами. Я бы не удивилась, если бы из подвальной лаборатории вырвалась какая-нибудь зомби-чума или парочка мутантов. Тогда бы нам с Фернандесом пришлось бы спасаться бегством, спина к спине. В атриуме вполне хватало места, чтобы отбиваться от полчища монстров бейсбольной битой, утыканной гвоздями.

Правда оказалась скучнее, но принесла очевидное облегчение. Ученые, прогуливающиеся по зданию и управляющие суперкомпьютерами, были самыми разными – от биологов до физиков и кристаллографов. Некоторые из них были сотрудниками продовольственных компаний и производственных отраслей; другие занимались изучением того, что еще не скоро найдет себе практическое применение. Хотя среди них, безусловно, было много белых мужчин в возрасте от 30 до 50 лет, встречались также и представители разных национальностей, и женщины.

Я спросила Фернандеса, что произойдет с синхротроном в зомби-апокалипсисе. Он на мгновение замолчал, обдумывая, серьезно ли я это спрашиваю, а затем сказал, что без подачи «свежих» электронов из ускорительного кольца накопитель опустеет через пару дней. Взрывов в чернобыльском стиле или жутких мутаций в дикой природе не предвиделось. Я сделала мысленную заметку не искать здесь бесконечный источник энергии – или трехглазого оленя, – когда мир подойдет к своему постапокалиптическому концу.

Комната управления ID19, кабины, которую нам выделили в ESRF, выглядела как склад компьютерных мониторов. Вдоль одной стены на столах стояли семь экранов, а в дальнем конце висел еще один, но побольше размером. Все они были подключены либо к мощным компьютерам, либо к самому оборудованию кабины. В этой комнате осуществлялось управление пучком частиц и его мониторинг, а полученные с его помощью снимки позволяли рассмотреть окаменелости в трех измерениях.

Не все тут было хай-теком. На полке над мониторами стояли четыре старых телевизора размером с чемодан. Бумага тоже не забыта: полки были завалены небольшой библиотекой блокнотов, а на корешках папок значились загадочные названия, такие как ELMO и ROBOT 2015. На столе, рядом с кусками проволоки, металлическими деталями и различными техническими принадлежностями, лежали обрывки картона и пенополистирола. Иногда высокотехнологичное оборудование, такое как синхротрон, требует низкотехнологичных решений, таких как клейкая лента.

Мы с Фернандесом поместили один из моих окаменелых блоков на подставку, сделанную из пенополистирола, и закрепили ее куском клейкой ленты марки ESRF. Мы отнесли ее в соседнюю комнату, поставили на пути рентгеновских лучей, пока еще выключенных, и приклеили на слой двусторонней клейкой ленты. Такие простые решения, как если бы физикой занимался Синий Питер [82].

Однако словом «простой» никак нельзя описать внутренности экспериментальной кабины, куда поступает пучок частиц из накопительного кольца, проходя 145 метров под землей в ID19. Не все кабины расположены в главном круглом здании. ID19 – одна из самых удаленных, она расположена по другую сторону дороги в бункере, наполовину скрытом под асфальтом и травой.

Экспериментальная комната была битком набита оборудованием. Многое из этого было непостижимо механическим и техническим для такого неинженера, как я. У каждой стены стояли верстаки, уставленные инструментами. С потолка свисали трубы, которые заканчивались на полпути вниз кранами с красными ручками. На них были тревожные надписи типа «Азот» и «Гелий». На других были только номера. Тут были и предупреждения: «Радиоактивно», «ОПАСНО!», «Избегайте попадания в глазами и контакта с кожей». Каждая поверхность была покрыта кнопками, некоторые из них были