Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Российский коллайдер: он такой один

-->

В подмосковном наукограде Дубна начинают реализовывать мегапроект мировой научной значимости. Это подтверждают участники международного круглого стола, состоявшегося в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ). К 2015 году здесь, в Подмосковье, будет построен коллайдер, который уже сейчас называют «флагманом» будущих экспериментальных программ ОИЯИ.

Дубна – город-институт с множеством научных центров, экспериментальных площадок. За счет «высокой концентрации» талантливых ученых он пережил трудные времена, сохранив свой костяк и оставаясь крупнейшим международным исследовательским центром. Его жители любят повторять: нас каким-то чудом поместили в коммунизм. В Дубне даже время воспринимается по-другому, нет спешки. Здесь до сих пор сохранились стоянки для велосипедов – и почтенные профессоры и молодые кандидаты наук передвигаются по огромной территории института этим «старинным» способом. Машин тут немного – весь город можно исколесить за 15 минут. А улицы названы преимущественно именами великих физиков. Впрочем, есть и традиционные улица Мира и Ленинградская (все же не Питерская).

Наш институт – это крупная международная исследовательская организация, в нее входят 18 стран-участниц и 6 ассоциированных членов, то есть на постоянной основе здесь работают 24 страны, – рассказывает Алексей Сисакян, директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне, академик, член Президиума Российской академии наук. – Есть представители Африканского континента, Европы и Азии, Америки, нет только Австралии (хотя с ее институтами мы сотрудничаем) и Антарктиды. Мы сейчас работаем над планом развития института, учитывая прошлый опыт, мировые тенденции и интересы наших стран. А они таковы. Необходимо развиваться в трех направлениях: фундаментальные исследования, инновационный пояс и образование. Такая триада очень плодотворна. Если в обществе этой триады нет, то говорить о переходе на инновационные рельсы довольно трудно. Цепочка начинается с фундаментальной науки. Одно из ее актуальных направлений – физика тяжелых ионов. Развитию этого направления и посвящен проект NICA».

NICA – аббревиатура английских слов – Nuclotron-based Ion Collider fAcility. Проще говоря – это коллайдер на основе нуклотрона (действующего ускорителя в ОИЯИ). Коллайдер – от слова «сталкивать». Речь идет об ускорительном комплексе на встречных пучках. Он позволит физикам в скором времени открыть новые необычные состояния и формы сильновзаимодействующей материи.

Аббревиатура NICA созвучна с именем богини победы, которая, мы считаем, поможет нам, – говорит доктор физико-математических наук профессор Александр Сорин, директор Центра NICA. – Почти одновременно с нами три зарубежных центра решили заниматься той же проблемой: Брукхевенская национальная лаборатория США недавно анонсировала программу снижения энергии пучков тяжелых ионов своего коллайдера до той энергии, которая будет на NICA. Американские ученые сочли, что это интересно. Европейский центр ЦЕРН (Женева, Швейцария) наряду с проблемами большого адронного коллайдера предусматривает исследования на его предускорителе (ускоритель SPS, который первоначально разгоняет частицы перед тем, как их столкнут в коллайдере). Тяжело-ионный центр GSI (Дармштадт, Германия) планирует проект, аналогичный NICA, но в другой постановке. У них рассеяние будет происходить на неподвижной мишени. Эта мишень вносит помехи в результат, а у нас будут сталкиваться встречные пучки тяжелых ионов, что позволит получать более качественные и полные данные».

Я активно сотрудничаю с физиками в этом городе много лет, сегодня вовлечен в обсуждение о возможном создании здесь коллайдера NICA», – говорит Дмитрий Харзеев, руководитель отдела теоретической ядерной физики Национальной лаборатории США в Брукхевене. – Считаю, что прогресс налицо. В Брукхевене похожие эксперименты ведутся уже девять лет, но при других, более высоких энергиях сталкивающихся частиц».

pics.4.jpg Линейный ускоритель. Вскоре он займет свое место в «подмосковном коллайдере» (ускорительном комплексе NICA)

Рихард Ледницки, вице-директор ОИЯИ, член Академии наук Чешской Республики, видит главную особенность русского проекта в том, что «мировой интерес к NICA вызван возможностью изучать плотную горячую материю в экстремальных условиях. Это поможет нам исследовать фундамент многих теорий, которые сейчас непонятны. Да, в Брукхевене есть планы, связанные с понижением энергии, чтобы добраться до той области, где будет работать NICA. Однако при понижении энергии в ускорителе, изначально для этого непредназначенном, теряется светимость, то есть статистика данных будет неполной. В этом плане NICA имеет много преимуществ. Ведь она изначально разрабатывается именно для относительно невысоких энергий».

В свое время физики стремились строить все более мощные ускорители и быстро проскочили диапазон сравнительно невысоких энергий. А именно там кроются тайны возникновения мира. Вернуться к таким энергиям на существующей в мире экспериментальной базе можно, но не эффективно. В этом случае интенсивность пучков становится существенно ниже. Это означает, что столкновения, которые на дубненском коллайдере будут фиксировать каждые десять минут, на мощных коллайдерах смогут обнаруживать лишь раз в несколько месяцев, а то и лет. Строить же рядом с существующими новые коллайдеры очень дорого. Это и делает комплекс NICA не имеющим аналогов в мире на ближайшую историческую перспективу и позволит осуществить уникальную программу фундаментальных и прикладных исследований.

Предстоит построить небольшой (по сравнению с большим адронным коллайдером в ЦЕРН) коллайдер тяжелых ионов, – поясняет Алексей Сисакян. – Чтобы исследовать сверхплотную материю, не надо больших энергий. А небольшие энергии – это относительно небольшие, относительно дешевые ускорители».

«Гектар под крышей»

В том, что NICA перспективна, в институте не сомневается никто. Если встречаются скептики – среди гостей ОИЯИ, их ведут в Лабораторию физики высоких энергий взглянуть на знаменитый ускоритель-синхрофазотрон: магниты высотой в два этажа, обмотка из меди толщиной несколько сантиметров, а чтобы отвинтить гайку, нужен кран. Здание, где, возможно, разместится коллайдер, называют «гектар под крышей».

7 августа 1946 года Специальный комитет при Совете министров СССР занимался вопросом строительства мощного ускорителя – через год после войны! На грандиозный проект работала вся страна, и 15 марта 1957 года был запущен синхрофазотрон.

Экскурсии на ускоритель оставляют неизгладимые впечатления (даже при том что он давно не работает).

Синхрофазотрон в свое время был самым крупным ускорителем в мире, – говорит Дмитрий Пешехонов, ученый секретарь Лаборатории физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, кандидат физико-математических наук. – Ни до, ни после никто не строил ускорители, использующие такое количество металла. Камера, по которой летит пучок, настолько крупная, что внутри может спокойно находиться человек. Для сравнения: размеры современных камер – сантиметры. Полный вес установки 36 тысяч тонн. Она занесена в Книгу рекордов Гиннеса и является одним из символов ушедшей эпохи. На этом ускорителе было сделано несколько открытий. В частности, была открыта новая элементарная частица – антисигма-минус-гиперон, расширившая небольшой на тот момент набор известных элементарных частиц».

«Проектов подобного масштаба давно не было»

Круглый стол собрал 76 гостей из 40 научных центров 16 стран мира. Всем интересно увидеть, как постепенно проект NICA начинает воплощаться в жизнь, как он обрастает подробностями, деталями.

Нынешнее совещание – уже четвертое по данной теме. Первый раз ученые собрались в 2005 году, а на следующем совещании 2006 года уже был поставлен вопрос о создании установки NICA в Дубне.

Сейчас мы дошли уже до стадии технического проекта, – поясняет Юрий Потребеников, заместитель директора по научной работе Лаборатории физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, кандидат физико-математических наук. – Это значит, что есть не только концептуальные решения (как все должно выглядеть), но есть технические и технологические решения, в том числе чертежи, схемы, договоры на производство подсистем коллайдера, развернуты проектно-конструкторские работы по всем направлениям. Для того чтобы обеспечить столкновение пучков, надо разогнать их и направить навстречу друг другу. Наш комплекс ускорителей будет включать – источник, линейный ускоритель, бустер (устройство, позволяющее увеличить силу и скорость действия основного механизма), нуклотрон (сверхпроводящий ускоритель) и два кольца коллайдера. В настоящее время мы имеем действующий нуклотрон, развитую инфраструктуру, включающую здания, сооружения и ряд действующих элементов комплекса».

По мнению Владимира Кекелидзе, директора Лаборатории физики высоких энергий, доктора физико-математических наук, профессора, нынешний круглый стол качественно отличается от предыдущих: «До этого были только предположения, мы делали первые робкие шаги. Идея создать коллайдер типа NICA возникла у наших теоретиков, и благодаря сильной и уверенной позиции директора нашего института, академика Сисакяна, она стала реальностью». Кроме того, как подчеркнул Александр Ольшевский, директор Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова ОИЯИ, доктор физико-математических наук, профессор: «Уже долгое время в нашей стране и в странах-участницах ОИЯИ не было проектов подобного масштаба. Интерес к нему очень велик за рубежом. Важно, что реализовываться он будет на территории России».

Экспериментальная база такого уровня позволит России и государствам-членам ОИЯИ совершить прорыв в области фундаментальной науки и инновационных технологий в ближайшее десятилетие. NICA – это уникальные условия для подготовки и привлечения высококлассных специалистов. Эксперименты и результаты ожидаются уже в ближайшие пять-семь лет.

Что нам даст NICA на практике? – улыбается Рихард Ледницки. – Когда говорят о фундаментальных исследованиях, особенно об их прикладном значении, я вспоминаю Фарадея. Он изучал электромагнитные явления, не зная, что когда-нибудь появится такое устройство, как мобильный телефон, физика была его хобби. Я скажу одно – всякое открытие науки рано или поздно будет применяться в жизни. Фундаментальные исследования – это скачки в технологиях. Когда вы изучаете процессы, которые редки, и надо работать с большим числом данных – вас ждет скачок в компьютерных технологиях, в электронике. Будет развиваться и совершенствоваться ускорительная техника. А это прорыв в медицине, биологии. Все это приведет к большим переменам в нашей жизни».

Я считаю, проект очень своевременный, – солидарен с Рихардом Дмитрий Харзеев, руководитель отдела теоретической ядерной физики Национальной лаборатории США в Брукхевене. – И стране, и институту важно иметь свой собственный проект. Трудно удержать молодых людей в науке, если ближайшие крупные экспериментальные установки находятся где-то далеко за границей. Коллайдер – объект, привлекательный для амбициозной молодежи. Планируется начать эксперименты в 2015 году – в физике крупные проекты требуют для подготовки много времени. Для такой масштабной задачи 5–7 лет – срок довольно короткий. Долгое время в России был целый ряд первоклассных физических установок. За последние 20 лет таких крупных установок в России не строилось. Если эта ситуация продолжится, то со временем знания, накопленные в этой области, будут утрачены. Если проект будет реализован, как планируется, в относительно короткие сроки, NICA может стать очень важным объектом и в России, и на международной сцене».

NICA – международный проект на российской земле. Нам сейчас крайне необходимо иметь собственные мегапроекты, – говорит Алексей Сисакян. – Нужно строить ускорители, реакторные установки, космические станции, обсерватории, без этого мы не сможем решить главные проблемы страны. Такие, например, как утечка умов. Мы не сможем считать себя великой державой без большой науки, а большая наука определяется именно мегапроектами. Молодежь хочет участвовать в амбициозных программах, она хочет не только иметь хорошую зарплату, но и реализовать свои научные идеи. Кроме того, вокруг масштабных проектов начинают объединяться ученые».

ОИЯИ уже сегодня может предложить хорошим квалифицированным специалистам достойную зарплату. За два года проекта NICA средний возраст сотрудников помолодел на 2–3 года. Молодые имеют шанс «встать у руля»: на руководящих постах много 30–40-летних.

Под занавес Александр Сорин, как бы между прочим, выдает настоящую сенсацию: «Мы планируем прикладные исследования, связанные с нанофизикой, а также исследования на фемтоуровне. Иерархия масштабов в одном проекте может привести к новым технологиям, новому пониманию. Технологии рождаются, когда решается какая-то конкретная фундаментальная проблема».

Таким образом, на повестке дня – проект, который может расширить горизонт даже модных сейчас нанотехнологий…

Юлия Балашова Новая Газета