1 декабря 2024 года ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) прекращает сотрудничество со всеми учёными, работающими в российских научных центрах. Физики больше не смогут работать на Большом адронном коллайдере (БАК). Как пояснил в интервью RT директор Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) академик РАН Павел Логачев, работа над проектами, которыми занимались российские учёные, продолжится — исследователи передали данные коллегам из других организаций. Политически мотивированное решение ЦЕРН нанесёт ущерб мировой науке и прогрессу. Однако, хотя БАК и является уникальной установкой, он позволяет решать только часть задач, которые стоят перед фундаментальной физикой. Есть ряд других не менее важных направлений, которыми отечественные учёные занимаются на собственных ускорителях. Также большие перспективы в этой области есть у КНР, пояснил учёный.
— С 1 декабря российские учёные и научные организации утратят доступ к инфраструктуре Большого адронного коллайдера. Как сообщалось ранее, такое решение было принято Европейской организацией по ядерным исследованиям (ЦЕРН). Над какими экспериментами в последнее время работали российские физики на БАК? Какие опыты им придётся остановить?
— Я расскажу о работах, которые проводил в ЦЕРН новосибирский Институт ядерной физики. Специалисты ИЯФ внесли большой вклад в создание ускорителя. Ранее мы произвели оборудование на сумму порядка 200 млн швейцарских франков — оно было разработано в нашем институте, отправлено в ЦЕРН и до сих успешно работает.
Мы также принимали активное участие в программе модернизации Большого адронного коллайдера, которая проводится в настоящий момент. ИЯФ активно участвовал в создании детектора ATLAS, проведении экспериментов на нём, а также в обработке полученных научных данных. Напомню, ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) — один из основных экспериментов на БАК, его задача — поиск сверхтяжёлых элементарных частиц, таких как бозон Хиггса.
Кроме того, мы принимали участие в эксперименте CMS (Compact Muon Solenoid), в который институт также внёс существенный вклад. CMS — крупный эксперимент, призванный открыть новые элементарные частицы и другие проявления Новой физики — физики за пределами Стандартной модели.
К сожалению, сегодня под влиянием политической конъюнктуры формально сотрудничество остановлено: с 1 декабря, как декларируется, компьютерные аккаунты будут закрыты и работать ни дистанционно, ни вживую от ИЯФ там никто не будет.
При этом работы, которые проводили специалисты ИЯФ в ЦЕРН, не будут остановлены. Российские учёные не стали хлопать дверью, а передали дела коллегам из других организаций. Поэтому работы в ЦЕРН не остановлены — хотя, возможно, замедлятся.
Директор Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) академик РАН Павел Логачев / РИА Новости / © Александр Кряжев
— Российские учёные сотрудничали с ЦЕРН с 1967 года, в 1991-м РФ получила статус наблюдателя при организации — сейчас он приостановлен. Верно ли мы понимаем, что сейчас отношения находятся на более низком уровне, чем было между 1967 и 1991 годами? Или это не так?
— В настоящий момент сотрудничество полностью прекращено. Оно развивалось с пользой как для российских организаций, в частности для ИЯФ СО РАН, так и для ЦЕРН. Многие технологии, которые развивались в ЦЕРН, имели значение и для нас: мы могли ими пользоваться и применять при реализации российских проектов.
— БАК — один из типов коллайдеров, на котором можно разгонять и сталкивать именно адроны — определённый класс элементарных частиц. На нём, в частности, был открыт знаменитый бозон Хиггса. Насколько БАК уникален, можно ли провести какие-то эксперименты такого рода на других коллайдерах?
— В физике фундаментальных свойств материи много направлений. Они в какой-то мере дополняют друг друга, в какой-то — являются самостоятельными. Вся эта мозаичная картина складывается, естественно, не только из экспериментов на БАК. Например, в США на ускорителе Фермилаб, а также у нас, в ИЯФ, проводятся эксперименты по изучению аномального магнитного момента мюона. Подобные исследования нельзя провести на БАК. (Аномальный магнитный момент мюона — отклонение величины магнитного момента этой элементарной частицы от предсказанной расчётами. — RT).
Наши физики успешно измерили с высокой точностью вероятность рождения пары пионов (тип частиц, состоящих из нескольких кварков. — RT) в результате столкновения пучков электронов и позитронов. Эксперименты проводились на коллайдере ВЭПП-2000 с 2013 по 2020 год. Рекордный объём набранных данных позволил сделать очень детальное измерение. Результат стал сюрпризом: вероятность рождения пионов оказалась выше, чем наблюдалась ранее в экспериментах других стран. Это важно для изучения аномального магнитного момента мюона — он рассчитывается на основе этой вероятности.
Ускорительный комплекс электрон-позитроного коллайдера ВЭПП-2000 — первая часть Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера в Новосибирске / РИА Новости / © Григорий Сысоев
Поэтому разные эксперименты по физике частиц не стоит противопоставлять — они дополняют друг друга, а не заменяют. БАК — это ускоритель с самой высокой энергией, и он останется таковым в обозримом будущем. Прогресс в физике фундаментальных свойств материи во многом связан именно с ростом энергии взаимодействий частиц. Поэтому у научного сообщества большие ожидания от БАК.
Однако активно развиваются и другие области. Поскольку на БАК, кроме бозона Хиггса, никаких новых явлений не обнаружено, сейчас фокус внимания смещается на прецизионные эксперименты на низких энергиях, которые проводятся на электрон-позитронных фабриках, В-фабриках, С-тау фабриках. Эти эксперименты будут всё более актуальными, но никто не может заранее сказать, какой именно из них приведёт к научному прорыву. Поэтому надо двигаться одновременно на разных фронтах — как это и было всегда. Хотя, конечно, БАК — уникальная машина, и среди действующих коллайдеров аналогов ему пока нет.
— Реально ли построить аналог БАК, например, усилиями стран — участниц БРИКС?
— Реально. Если говорить о финансовой стороне вопроса, то требуются не такие уж огромные средства — около $10 млрд. Это не так много, если сравнивать с тратами на другие направления. Однако для одной страны создание такого коллайдера всё равно остаётся невыполнимой задачей, и дело не только в деньгах, но и в специалистах. Чтобы собрать международную команду, нужно приложить большие организационные усилия, а также выбрать страну, где будет физически располагаться коллайдер. Важно также соблюдать условие дружественного сотрудничества — оно противоположно тому подходу, который сейчас продемонстрировали в ЦЕРН.
Но при этом строить именно аналог БАК неперспективно. Необходимо реализовать проект, превосходящий по параметрам эту установку, и это вполне реально.
Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) в Новосибирске / РИА Новости / © Александр Кряжев
— А есть ли вообще соответствующий научный задел и компетенции в странах — участницах БРИКС?
— Да, учитывая, что школа мирового уровня по созданию ускорителей и детекторов для них развивалась в СССР и РФ на протяжении последних 60 лет. Большой прогресс в этой области также наблюдается сегодня в Китае. Там сейчас планируется строительство фабрики по производству хиггсовских бозонов CEPC (Circular Electron Positron Collider). Не сомневаюсь, что КНР сможет реализовать этот и подобные проекты, хотя для этого потребуется время — около десяти лет. Думаю, что, когда для проекта будет согласовано финансирование — это запланировано на 2025 год, — к нему присоединятся институты из ряда других стран.
— Этот коллайдер будет похож по масштабам на БАК?
— CEPC будет больше, длина его орбиты составляет 100 км, в то время как длина орбиты БАК — 27 км. Так что это будет следующий шаг по сравнению с Большим адронным коллайдером. Предполагается, что сначала он будет реализован в виде электрон-позитронного коллайдера хиггсовской фабрики, о которой я говорил. Следующим этапом станет создание Супербольшого адронного коллайдера с энергией примерно в десять раз больше, чем у БАК.
— Есть ли планы по созданию подобных установок в России?
— Напомню, сегодня в России реализуется восемь проектов класса «мегасайенс». А ещё в 1980-х в СССР стартовал уникальный проект ускорительного накопительного комплекса (УНК) в Протвино. Планировалось, что длина его окружности составит 20 км. Был построен тоннель, даже создано производство сверхпроводящих магнитов. УНК был прямым конкурентом БАК, и при сохранении тех темпов, в которых была начата работа, он имел шансы заработать раньше БАК. Однако работы были остановлены. Сейчас туннель УНК существует, он в хорошем состоянии. А в ИФВЭ в Протвино до сих пор работает один из крупнейших в мире ускорителей — 70-ГэВный синхротрон У-70.
Есть и другие, уже современные наработки. Проекты коллайдеров с различными научными программами разрабатываются и в нашем Институте ядерной физики, поэтому задел у нас существенный.
Gettyimages.ru
— Как исключение россиян, да и в целом распад научных связей по политическим причинам может сказаться на развитии фундаментальной физики, а в перспективе и в целом на научно-техническом прогрессе?
— Исключение россиян из научно-исследовательских коллективов международного научного центра ЦЕРН — это яркий пример грубого вмешательства политического руководства стран в работу международного научного центра.
Любая наука, а физика высоких энергий в особенности, развивается в условиях международной кооперации. По отдельности государствам не под силу реализовывать такие грандиозные проекты, как современные эксперименты на встречных пучках частиц со сверхвысокими энергиями. Однако страна, на территории которой размещается международная исследовательская установка, получает особые преимущества. Речь идёт о развитии высокотехнологичных отраслей промышленности, притока в страну самых квалифицированных учёных и специалистов со всего мира. Они приносят в страну самое дорогое — новые идеи, новые технологии. Разумеется, политическая конфронтация вредит таким проектам. Всё это, безусловно, тормозит научно-технический прогресс в общемировом масштабе.
Материал подготовлен при поддержке пресс-службы Минобрнауки.
Надежда Алексеева
Заглавное фото: Большой адронный коллайдер / Gettyimages.ru
