На международном форуме физиков
Комментарии и впечатления участников
Сразу по завершении конференции редакция обратилась к ведущим физикам ОИЯИ, руководителям лабораторий, принимавшим активное участие в ее организации и проведении, с просьбой прокомментировать итоги, рассказать о том, как были представлены на этом форуме достижения ученых Дубны.
Традиционная конференция по физике высоких энергий собирается раз в два года в странах, где эта наука достигла самого высокого уровня. Так, четыре раза она проводилась в Советском Союзе: в 1958 и 1964 годах в Киеве и Дубне, где председателем оргкомитета был Дмитрий Иванович Блохинцев, а в 1970 и 1976 годах - в Киеве и Тбилиси под председательством Николая Николаевича Боголюбова. И, наконец, пятая конференция недавно состоялась в Москве. Сопредседателями оргкомитета были академики В.Матвеев (ИЯИ РАН), А.Скринский (ИЯФ имени Г.И.Будкера СО РАН) и вице-председателями - член-корреспондент РАН А.Сисакян (ОИЯИ) и профессор В.Саврин (НИИЯФ имени Д.В.Скобельцына МГУ). Характерно, что главным организатором этих конференций был и остается Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, который блестяще справляется с этой нелегкой и очень ответственной задачей.
Скажу вкратце о научной программе конференции. Она призвана подытоживать основные достижения в физике высоких энергий за два года между конференциями и намечать пути ее дальнейшего развития. Современная физика высоких энергий - это область фундаментальной науки, которая изучает свойства материи на масштабах до 10-16см. На таких масштабах основными составляющими материи являются лептоны и цветные кварки, которые взаимодействуют между собой тремя фундаментальными силами: электрослабыми, сильными, или хромодинамическими, и гравитационными. Благодаря этим взаимодействиям между кварками и лептонами создается видимая материя, которую мы и исследуем сегодня.
Здесь следует отметить, что российские ученые внесли основополагающий вклад в развитие физики высоких энергий. Достаточно сказать, что в основе электрослабых взаимодействий лежит явление спонтанного нарушения симметрии - закон, который для квантовых систем был открыт Н.Боголюбовым. Частная реализация этого закона в физике частиц привела к предсказанию существования Хиггсовского бозона, изучению свойств которого сейчас посвящено огромное количество теоретических работ, а также проводятся соответствующие эксперименты по его обнаружению на существующих и планируемых ускорителях (LHC, ЦЕРН). С другой стороны, в основе сильных, или хромодинамических, взаимодействий лежат новое квантовое число цвет и реальные фундаментальные частицы - цветные кварки, что было предсказано сотрудниками ОИЯИ Н.Боголюбовым, Б.Струминским и А.Тавхелидзе.
В.А.Матвеев и А.Н.Тавхелидзе. |
Удивить сейчас физиков довольно сложно. Выясняется, что видимая нами материя составляет всего-навсего пять процентов от всей существующей материи, и, чтобы объяснить движение галактик, надо предположить существование примерно 25 процентов невидимой материи - темной материи и около 70 процентов невидимой энергии - темной энергии. В многочисленных докладах и дискуссиях на конференции ученые пытались понять суть этих новых явлений и то, как они влияют на физику частиц.
Я не могу охватить всю программу конференции, тем более что слушал лишь те доклады, которые представляли для меня особенный интерес. Здесь же остановлюсь только на некоторых работах, представленных учеными Дубны. Прежде всего отмечу, что Дубна сохраняет лидерство в физике высоких энергий, и работы, выполненные здесь, по-прежнему остаются на самом переднем крае современной науки. Этому в большой степени способствует современная организация научных исследований в ОИЯИ, который является крупным международным научным центром, участвующим во многих ведущих экспериментах мира. Например, в эксперименте по прямому нарушению СР-четности, выполненном в ЦЕРН под руководством В.Кекелидзе. Интересные исследования по возможному объяснению природы темной материи, выполненные при широком международном сотрудничестве, были представлены в пленарном докладе Д.Казакова. Соответствующую статью Д.Казакова, опубликованную в вашей газете, рекомендую прочесть тем, кто интересуется этой актуальной областью науки.
Квантовая хромодинамика привела к предсказанию адронной материи, состоящей из цветных кварков и глюонов, которые не наблюдаются в свободном состоянии. Фундаментальной задачей науки является изучение "на неведомых дорожках следов невиданных зверей". В этой связи большой интерес вызвал цикл работ, выполненных при широком международном сотрудничестве, возглавляемом А.Сисакяном, в котором предсказывается и изучается смешанная фаза горячей плотной адронной материи. Важно отметить, что эти проблемы можно изучить экспериментально на базовой установке ОИЯИ - сверхпроводящем ускорителе нуклотрон. В этой связи невозможно не вспомнить академика Александра Михайловича Балдина, под чьим руководством и при огромных усилиях возглавляемого им коллектива была создана в Дубне эта прекрасная машина.
Можно было бы продолжить этот впечатляющий перечень. Дубна представила 18 докладов. Работы дубненских физиков были широко отражены в мастерски преподнесенном заключительном глубоком докладе академика В.Рубакова из Института ядерных исследований РАН. Следует подчеркнуть, что сохранение такого высокого экспериментального и теоретического уровня исследований в Дубне обусловлено тем, что, как часто отмечает научный руководитель ОИЯИ академик В.Кадышевский, Дубна остается островом стабильности и не только не растеряла своих партнеров в постсоветском пространстве, но и приобрела новых из ряда развитых стран Европы, Азии и Африки.
Какие уроки можно вынести из этой конференции? Поражает, как сегодня в разных странах планируются крупные проекты по созданию ядерно-физических установок нового поколения - ускорителей, подземных, подводных и космических телескопов для дальнейшего продвижения в глубь материи за масштабы в 10-16см. Во всех этих направлениях Россия обладает колоссальным опытом и огромным интеллектуальным потенциалом. Нужно также учитывать, что Россия является ведущей космической державой. Российские физики востребованы для участия во всех крупнейших мировых проектах, хотя последнее и не является оправданием отсутствия крупномасштабных новых проектов, реализуемых на территории России.
В заключение отмечу, что экономика двадцать первого века именуется как экономика информационного общества или экономика знаний. Высокий уровень информатизации и ее технические возможности, как хорошо известно, обязаны именно физике высоких энергий! В этом отношении развитие физики высоких энергий является важным экономическим рычагом для развития экономики страны. Что касается Дубны, то она обладает огромным потенциалом и в области информационных технологий, что позволило оргкомитету так организовать информационное обеспечение конференции, что каждый ученый в любой точке мира имел возможность следить за ходом конференции в режиме реального времени.
В целом конференция показала, что ОИЯИ был, есть и, при дальнейшей государственной поддержке, останется крупнейшим международным научным центром в области физики высоких энергий.
Беседу вел Евгений МОЛЧАНОВ
О роли Лаборатории ядерных проблем в подготовке и участии в Рочестерской конференции в Москве рассказывает ученый секретарь ЛЯП В.А.БЕДНЯКОВ.
Параллельная секция по физике нейтрино, проходившая 28 июля, была полностью подготовлена и проведена под руководством директора ЛЯП имени В.П.Джелепова А.Г.Ольшевского. Именно на этой секции другому ее руководителю А.Ю.Смирнову (из ИЯИ/Триеста, на снимке - в центре) за его выдающиеся работы в области физики нейтринных осцилляций была вручена присужденная ему несколько лет назад премия ОИЯИ имени Бруно Понтекорво.
Одним из руководителей другой секции - исследовательских работ по тематике будущих ускорителей и детекторов был также сотрудник ЛЯП И.Н.Мешков.
"Ляповская" оргтехника бесперебойно работала на благо конференции. Р.Садиков и Е.Углов были секретарями секции. Е.В.Ахманова работала в оргкомитете.
Сотрудниками ЛЯП было сделано несколько докладов, плюс несколько постеров: Ю.А.Горнушкин - "Статус подготовки эксперимента OPERA"; А.Гуськов - "Поляризуемость пиона на установке COMPASS"; М.Дорошенко - "Поиск распада нейтрального каона на пион и нейтринную пару (эксперимент E391)".
Полученные в ЛЯП результаты были представлены в обзорном докладе Д.И.Казакова (1 августа) о перспективах поиска физики за рамками Стандартной модели. Эти результаты касаются возможности регистрации на LHC с помощью установки ATLAS суперсимметричных частиц - глюино, отвечающих в минимальной версии SUSY расширения Стандартной модели (mSUGRA) так называемой EGRET-точке, для которой имеется экспериментальное указание на то, что легчайшие SUSY частицы - нейтралино являются частицами холодной темной материи в нашей Галактике.
Кроме этого, результаты исследования двойного бета-распада ряда ядер с помощью установки NEMO-3 были доложены на этой конференции А.Барабашем (ИТЭФ). Важнейшую роль в создании установки и обработке данных играют физики ЛЯП из группы В.Б.Бруданина.
Данные с единственного, успешно и длительно работающего в северном полушарии, нейтринного телескопа "Байкал", в обработке которых принимают участие сотрудники ЛЯП, были представлены в докладе В.Аынутдинова (ИЯИ). Новые результаты поиска различных проявлений новой физики, результаты исследования физики B-мезонов и топ-кварка на тэватроне (США) с помощью установок D0 и CDF (в обеспечении работы которых принимают участие сотрудники ЛЯП) также были широко представлены на конференции.
Отмеченные выше новые достижения сотрудников ЛЯП вошли в соответствующие обзорные доклады: K.Inoue - "Новые результаты неускорительной нейтринной физики", А.Беттини - "Астрофизика частиц", D.Glenzinski - "Горячие новости с Тэватрона" и т.д.
В дискуссиях и обсуждениях докладов принимали активное участие сотрудники ЛЯП С.А.Бунятов, Б.А.Попов, Ю.Н.Узиков, А.С.Курилин, Г.А.Шелков, А.Жемчугов, Д.И.Хубуа, В.А.Бедняков, Л.Г.Ткачев, Д.В.Наумов, В.Б.Виноградов и другие. В частности, мне довелось принимать участие в пресс-конференции 27 июля и вместе с В.А.Рубаковым отвечать на вопросы журналистов, касавшиеся возможного происхождения и состава темной материи во Вселенной.
Международная конференция по физике высоких энергий, или так называемая Рочестерская, - это наиболее значимая конференция, охватывающая такие передовые направления физики, как частицы и ядра, астрофизика и космология, теоретические методы, физика ускорителей, методика и техника экспериментов, а также компьютерные технологии. На конференции подводятся итоги двухлетнего развития перечисленных направлений, представляются наиболее значимые работы и обзоры, позволяющие не только оценить пройденный за два года путь, но и наметить дальнейшие перспективы развития современной физики.
Компьютерный зал конференции: в мире безмолвия и сосредоточенности. |
Каждая Рочестерская конференция - это значимое событие в мире физиков. Нынешняя, как и предыдущие, не стала исключением, вызвав большой интерес научного сообщества и собрав около тысячи участников, она была отмечена новыми открытиями и интересными работами. Перечислить даже самые важные из доложенных на конференции результатов не представляется возможным в рамках разумного формата, поэтому я ограничусь некоторыми избранными из них.
Ко времени проведения данной конференции двумя большими международными коллаборациями были накоплены обширные данные с В-фабрик: установок BaBar в SLAK (США) и Belle в KEK (Япония). В этих экспериментах были получены новые свидетельства прямого нарушения СР-симметрии в распадах В-мезонов, в распадах B- и D-мезонов были уточнены многие параметры Стандартной модели (СМ), в том числе углы смешивания матрицы Кабиббо-Кабаяши-Москава (ККМ) и ее фазы, ответственной за СР-нарушение, получено много других результатов. В экспериментах KTEV (Фермилаб, США), KLOE (Фраскати, Италия) и NA48 (ЦЕРН) решался ряд сходных задач в распадах каонов, а также проверялись предсказания низкоэнергетической квантовой хромодинамики - киральной пертурбативной теории (КПТ). В экспериментах CDF и D0 (Фермилаб, США) было обнаружено смешивание BS-мезонов и с высокой точностью измерена масса топ-кварка. Большинство перечисленных результатов по-прежнему хорошо укладываются в рамки СМ и позволяют "закрыть" ряд загадок, таких как отклонение от унитарности в матрице ККМ. Уточненные параметры СМ на основе новых экспериментальных результатов привели к дополнительным ограничениям на массу Хиггсовского бозона, сузив диапазон его поиска в будущих экспериментах.
Большой интерес вызвал пленарный доклад профессора А.М.Зайцева (ИФВЭ, Протвино), в котором была предложена новая систематизация мезонов, состоящих из легких кварков, а также подчеркнута роль точных измерений в экспериментах DIRAC и NA48/2 на СПС в ЦЕРН базовых параметров КПТ, описывающих низкоэнергетические взаимодействия легких кварков. Новые данные из нейтринных экспериментов позволили уточнить параметры осцилляций нейтрино. Указания на существование новой фазы вещества, полученные в эксперименте STAR на ускорителе RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), стимулировали новые экспериментальные и теоретические предложения по поискам в этом направлении. По-прежнему спорно выглядит ситуация с экзотическими барионами (пентакварками и др.). Как это было представлено и на предыдущих конференциях, многие из ранее наблюдавшихся состояний не были подтверждены в более чувствительных экспериментах, хотя и проведенных в несколько отличающихся условиях.
Достаточно подробно были представлены научная программа и статусы экспериментов ATLAS, CMS, ALICE, LHCB, готовящихся на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН. В этой связи обсуждались GRID технологии и их применение. Были рассмотрены предложения будущих линейных электрон-позитронных коллайдеров и методические успехи в создании детекторов нового поколения для соответствующих экспериментов. В пленарном докладе академика РАН А.Н.Скринского были даны исторические ретроспективы и намечены перспективы развития ускорителей в ведущих мировых центрах, подчеркнута роль российской науки в соответствующих программах.
Много новых и интересных данных было представлено по астрофизике и космологии, в частности, получены первые указания на так называемую инфляцию, - нестабильность космологических параметров во временных масштабах Вселенной. Теоретики докладывали об успехах в расчетах на решетке, математических аспектах квантовой теории поля, струнной модели и других методах.
Итоги конференции и роль представленных результатов были блестяще отражены в заключительном докладе академика РАН В.А.Рубакова (ИЯИ РАН).
Важное место в программе конференции заняли результаты, полученные физиками ОИЯИ или при их определяющем участии. Эти результаты вошли во многие обзорные доклады, а часть из них была представлена непосредственно сотрудниками ОИЯИ в 17 докладах на девяти из двенадцати параллельных сессий и в одном докладе на пленарном заседании. В докладах дубненских физиков было охвачено большинство направлений, обсуждавшихся на конференции.
На параллельной сессии №4 по физике тяжелых ионов было доложено оригинальное предложение по поиску новой фазы вещества (А.Н.Сисакян, А.С.Сорин, В.Д.Тонеев, ЛТФ), открывающее перспективные горизонты для экспериментов на нуклотроне ОИЯИ. На этой же сессии были представлены работы по пространственно-временным корреляциям частиц и их следствиям (Р.Ледницки, ЛФЧ), процессам деконфайнмента и термализации в реакциях рождения частиц с тяжелыми кварками (Д.Антипкин, ЛФЧ) и новым методам анализа сложных событий (О.Рогачевский, ЛВЭ) в эксперименте STAR.
Вопросы СР-симметрии (сессия №8) были отражены в докладах по поиску прямого СР-нарушения в распадах нейтральных каонов в эксперименте Е391 в КЕК (М.Дорошенко, ЛЯП) и в распадах заряженных каонов в эксперименте NA48/2 в ЦЕРН (С.Балев, ЛФЧ).
По физике нейтрино (сессия №2) докладывалась подготовка эксперимента OPERA по прямому наблюдению нейтринных осцилляций (Ю.Горнушкин, ЛЯП).
Вопросы квантовой хромодинамики рассматривались на двух параллельных сессиях (№№ 5 и 6) в докладах на следующие темы: дифракционные процессы на ускорителе HERA (DESY) в экспериментах H1 и Zeus (М.Н.Капишин, ЛФЧ); результаты эксперимента COMPASS по оценке роли глюонов в формировании спина нуклона (О.Кузнецов, ЛФЧ), первые указания на которые были опубликованы ранее сотрудничеством HERMES; адронная программа эксперимента COMPASS и предварительные результаты наблюдения реакции Примакова (А.Гуськов, ЛЯП); свидетельства по наблюдению экзотических мезонов (И.Аникин, ЛТФ); адронные поправки к расчетам g-2 для мюонов в рамках инстантонной модели (А.Дорохов, ЛТФ); аномальные размерности в квантовой хромодинамике (А.Котиков, ЛТФ).
Раздел "За пределами СМ" (сессия №11) был представлен программой поиска дополнительных измерений в экспериментах на LHC (С.Шматов, ЛФЧ).
По адронной спектроскопии и экзотике (сессия №9) докладывалось изучение резонансной структуры при рождении пионов на нуклотроне (В.Краснов, ЛВЭ).
На параллельной сессии физики электрослабых взаимодействий (№7) был представлен доклад по учету радиационных поправок к процессам рождения лептонных пар с большими поперечными импульсами (В.Зыкунов, ЛФЧ).
На 12-й параллельной сессии было рассмотрено применение GRID технологии при анализе данных эксперимента ALICE (Ю.Беликов, ЛВЭ).
Всеобъемлющая и хорошо систематизированная картина теоретических моделей и возможных направлений поиска физики за пределами СМ была представлена в пленарном докладе Д.И.Казакова (ЛТФ).
Свой вклад в формирование программы второй и восьмой сессий внесли их сопредседатели, профессор А.Г.Ольшевский (ЛЯП) и автор этой статьи.
Кроме участия в научной программе, сотрудниками ОИЯИ на высокопрофессиональном уровне была обеспечена информационная поддержка конференции (ЛИТ), организована регистрация участников и помощь при решении самых разнообразных вопросов, обеспечена культурная программа.
На мой взгляд, сотрудники ОИЯИ не только внесли значительный вклад в научную программу 33-й Рочестерской конференции, но и сыграли определяющую роль в ее успешной организации.
Профессор В. КЕКЕЛИДЗЕ
Моя первая загранпоездка была на рочестерскую конференцию в Брайтон (Англия) в 1982 году с заданием, чтобы привезенные мной первые результаты, полученные со спектрометра РИСК на ускорителе ИФВЭ в Протвино, попали в раппортерский доклад Р.Сосновского.
Зимний сад Президиума РАН - одно из самых уютных мест общения участников конференции. |
На открытии конференции выступили организаторы из московских институтов, но самым длинным и обстоятельным было выступление А.Н.Сисакяна, так что всем стало ясно, кто тут самый главный. В первые три дня проходили заседания по четырем параллельным секциям, в том числе секция по астрофизике, работу которой координировал мой однофамилец Игорь Ткачев - теоретик из ИЯИ и ЦЕРН. Я прослушал практически все доклады на этой секции, а также на секции по нейтринной физике, близко примыкающей к астрофизике. Ничего сенсационного в секционных оригинальных докладах на конференции я не услышал и не увидел. Тем не менее, прогресс в создании "Пьер Оже Обсерватории" в Аргентине для исследования космических лучей ультравысокой энергии и подледной установки Ice Cube в Антарктиде для нейтринных исследований производит большое впечатление. Я ожидал узнать о первых результатах запущенного 15 июня на орбиту спутника РЕСУРС-ДК1 с детектором ПАМЕЛА на борту, но их не представили. Забегая вперед, скажу что сразу после этой конференции, 3-7 августа прошла 29-я всероссийская конференция по космическим лучам в ФИАНе и там А.Гальпер - участник коллаборации ПАМЕЛА - подробно рассказал о первых результатах двухмесячной работы спектрометра в космосе.
Потом начались приглашенные доклады на пленарных заседаниях. Мне неизвестно, какую установку получили авторы приглашенных докладов от оргкомитета: некоторые из них были явно раппортерские, с анализом того, что было представлено на секциях, в то время как другие имели к секционным докладам минимальное отношение. И уровень докладов был, естественно, разный - от содержательного и продуманного до откровенно халтурного. Смертную тоску наводили некоторые докладчики, которые, стоя боком или спиной к залу, уткнувшись в экран 30 минут, еле слышным голосом "пережевывали" свои картинки. И физика и результаты мухобойные - именное такое впечатление докладчик хотел создать, на мой взгляд, у слушателей.
Больше всего мне понравился пленарный доклад Д.Казакова о физике за пределами Стандартной модели - современной теории элементарных частиц и взаимодействий между ними. С энтузиазмом, живо и напористо докладчик втолковывал слушателям про темную материю, темную энергию и другие заумные вещи. Я сидел недалеко от сцены, и мне было видно, что Диме самому нравится его выступление, контакт с залом, казалось, Димины усы топорщатся от удовольствия.
Пленарный доклад по астрофизике и космологии делал наш знакомый американец японского происхождения - Йоши Такахаши, которого мы несколько раз приглашали в Дубну в связи с проектом космического эксперимента ТУС. Поэтому, встретив А.Ольшевского и меня в Москве на конференции, Йоши с пристрастием допытывался, не мы ли приложили руку к тому, что его попросили сделать этот пленарный доклад.
Л. ТКАЧЕВ, ведущий научный сотрудник Лаборатории ядерных проблем, руководитель проекта ТУС.
Тот факт, что одна из крупнейших мировых конференций по физике высоких энергий проходила в России, говорит о признании весомого участия российских физиков в развитии мировой науки. Ими были представлены доклады как в области теории, так и эксперимента.
А.И.Малахов и Р.Ледницки. |
Лаборатория высоких энергий также активно участвовала в работе конференции. Ряд молодых сотрудников помогали в ее организации. В оргкомитет конференции были представлены около десятка докладов от сотрудников ЛВЭ, в том числе по исследованиям на собственном ускорителе - нуклотроне. Достаточно большой интерес вызвало сообщение доктора В.А.Краснова, сделанное по результатом совместного с ИЯИ РАН эксперимента на установке ДЕЛЬТА. В этом эксперименте на нуклотроне были получены новые результаты исследования аномального рождения пионов на ядрах при энергии около 350 МэВ на нуклон. Этот эксперимент стал возможен благодаря уникальной возможности плавного изменения энергии внутреннего пучка нуклотрона. Интересный подход к анализу экспериментальных данных эксперимента STAR в БНЛ (США) был изложен в сообщении ведущего научного сотрудника ЛВЭ О.В.Рогачевского. Надо отметить, что в этом эксперименте активно участвует группа сотрудников из ЛВЭ под руководством начальника отдела Ю.А.Панебратцева.
Большой интерес вызвал доклад А.Н.Сисакяна, А.С.Сорина, В.Д.Тонеева, сделанный заместителем директора ЛТФ А.С.Сориным, в котором он изложил идею поиска смешанной фазы сильновзаимодействующей материи на нуклотроне. Надо также отметить, что и в раппортерском докладе Т.Холлмана, и в заключительном докладе академика В.А.Рубакова нуклотрон был упомянут как весьма перспективная установка для исследований в своей области энергий, наряду с такими крупными ускорителями, как SIS (Германия), RHIC (США), LHC (ЦЕРН).
Конференция была интересна и полезна не только с точки зрения обсуждения представленных докладов, но также возможностью живого общения с коллегами из различных мировых физических центров. Это способствовало лучшему пониманию проблем и созданию новых будущих коллабораций.
Следует также отметить, что конференция была хорошо организована и успешно прошла благодаря, в том числе, одному из ее организаторов - ОИЯИ. Хочу поблагодарить всех, кто занимался организацией и проведением этого важного научного форума.
Профессор А. МАЛАХОВ, директор ЛВЭ