Сыграем втёмную Международные проекты по изучению фундаментальных свойств материи позволят российским физикам сохранить форму

В прошлом году мы опубликовали интервью с главным научным сотрудником Отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН академиком Валерием РУБАКОВЫМ, в котором он довольно подробно рассказал о ситуации в современной физике элементарных частиц. Недалек тот день, когда в ЦЕРНе состоится пуск Большого адронного коллайдера (LHC), эксперименты на котором, как полагают многие учёные, позволят открыть целый пласт новой физики за пределами Стандартной модели. О том, какова роль российских исследователей в грядущей научной революции, учёный рассказывает корреспонденту “Поиска” Игорю Горюнову

- Сегодня физика высоких энергий стала по-настоящему интернациональной. Эксперименты на крупнейших в нашей области мегамашинах - LEP (Большом ускорителе со встречными электронными и позитронными пучками) в ЦЕРНе, тэватроне в Fermilab (Национальной лаборатории Ферми) - строительство LHC - это большие международные проекты. В их реализации достойно участвуют наши учёные. Конечно, ускоритель LHC строится на европейские деньги, но четыре детектора, стоимость каждого из которых составляет сотни миллионов евро, делаются сообща. Россия вносит в их создание достаточно весомый вклад.

В настоящее время мировой научной общественностью широко обсуждается разработка нового мегапроекта XXI века - электрон-позитронного линейного коллайдера, который получил название “Международный линейный коллайдер” (ILC). Наряду с LHC новый ускорительный комплекс станет уникальным инструментом для изучения фундаментальных свойств материи, пространства и времени, решения вопросов о происхождении Вселенной, симметрии и асимметрии в мире элементарных частиц, массе частиц, тёмной материи, существовании дополнительных измерений в пространстве-времени. Пока вопрос о месте строительства ILC находится в стадии обсуждения. Точно известно, что это будет действительно широкомасштабный международный проект, так как ни одно, даже самое мощное государство в одиночку его не потянет.

- Как вы думаете, Россия может претендовать на то, чтобы стать страной, где этот проект будет реализован?

- Я думаю, что да. Ситуация в стране стремительно меняется, появляются и деньги, и амбиции. Недавно о своей заинтересованности в том, чтобы ILC был построен вблизи Дубны, заявил ОИЯИ. Но надо понимать, что такие же амбиции есть у американцев, европейцев, японцев и китайцев. Кроме того, не надо забывать, что страна-хозяйка должна внести в это дело большой финансовый вклад. Впрочем, в физике элементарных частиц и высоких энергий есть ряд интересных направлений, не требующих создания машин масштаба ILC. Например, проекты по изучению тёмной материи, точнее, регистрации образующих её и чрезвычайно слабо взаимодействующих с обычным веществом частиц. Для их осуществления необходимо создание чрезвычайно точных детекторов и размещение их в защищённых от космического излучения и радиоактивного фона местах.

Такого рода проекты можно реализовать и у нас, в частности в Баксанской нейтринной обсерватории. Сейчас там идут эксперименты по изучению тёмной материи, правда, пока на предварительном уровне чувствительности, по-видимому, неадекватном этой задаче. Но есть проект по созданию гораздо более совершенного детектора.

- В 1990-е годы определенные коммерческие структуры хотели изъять у Баксанской обсерватории весь запас галлия. Сейчас эта проблема закрыта?

- Слава Богу, в этой истории поставлена точка. Галлий будет служить науке - таково решение Верховного арбитражного суда России.

Второе место, где можно вести работу по изучению тёмной материи, - Байкал. Там сейчас работает Байкальский нейтринный глубоководный телескоп. Есть возможность его расширить и не только решать астрофизические задачи с помощью регистрации нейтрино, но и попытаться зарегистрировать “следы” тёмной материи.

- Много ли в мире мест, подобных Баксану и Байкалу, где можно было бы изучать тёмную материю?

- Таких мест немного, но они есть. Если говорить о подземных установках, то программа по изучению тёмной материи активно развивается в итальянской подземной лаборатории Гран-Сассо. Есть планы создания подобных, но небольших лабораторий в горах Франции и Испании. Американцы также думают о создании своей собственной подземной лаборатории.

Что касается подводных обсерваторий, то Европейский союз развивает проекты “Антарес” и “Немо” в Средиземном море. Лед, подобно воде, является хорошей природной средой для регистрации высокоэнергетических элементарных частиц, поэтому американо-европейская коллаборация реализовала на Южном полюсе проект “Аманда” по созданию нейтринного детектора. Сейчас у него практически те же характеристики, что и у Байкальского телескопа. Однако в ближайших планах наших коллег создать в Антарктиде большой детектор объемом в кубический километр (специальные оптические модули будут размещены в толще кристально чистого антарктического льда).

- Имея Баксанский и Байкальский телескопы, мы достойно представлены в этой области?

- В общем, да, но, конечно, требуется их развитие. На Баксанской нейтринной обсерватории ничего серьезного не строилось почти 20 лет. Последний крупный научный прибор: галлий-германиевый нейтринный телескоп был введен в строй в 1987 году. Надо развивать хотя бы до объема кубического километра и Байкальский нейтринный телескоп. В принципе, мы знаем, как сделать хорошие машины за небольшие по масштабам физики высоких энергий деньги (потребуется несколько десятков миллионов евро) на Баксане и Байкале.

- Международное научное сообщество интересуется этими проектами?

- Конечно. Сейчас коллаборация на Байкале работает с активным участием немецких исследователей. Но, если будет видно, что этот проект получил государственное финансирование, что он действительно развивается в сторону создания километрового детектора, то международное сообщество, безусловно, на эту инициативу откликнется.

Уже есть интересные предложения по поводу создания крупных установок в Баксане, где действует российско-американская коллаборация. Однако после провальных в финансировании российской науки 1990-х годов иностранцы с осторожностью относятся к возможности участия в наших программах. Им мало заявлений о том, что мы эти проекты делаем. Нужны правительственные финансовые гарантии.

Идеи и наработки уже существуют, причем очень высокого класса. В Новосибирске разработан проект по созданию так называемой Чарм-тау-фабрики - мощной электрон-позитронной машины для исследований c-кварков и ?-лептонов. Известно, что такие частицы существуют, но в деталях их свойства не изучены. В этой области физика как раз и может выйти за пределы Стандартной модели.

- У нас есть специалисты, способные реализовывать такие проекты?

- Пока есть, но надо спешить. Людей необходимо загружать квалифицированной работой и платить хорошие деньги.

- Бытует мнение, что все крупные физики-теоретики из страны давно уехали.

- Конечно, довольно много людей уехало, но уже подросла молодежь.

- И тоже уедет?

- Не вся. Ведь постепенно и в России становится приемлемо работать. В 1990-е годы многие просто вынуждены были уехать - иначе семью не прокормишь. Сейчас появляются перспективы, идут разговоры о повышении зарплаты. Часть людей возвращается из-за границы.

- Не очень сладко там живется?

- Если вы получили хорошее место, то с точки зрения быта никаких проблем не возникнет, зарплаты там достаточно высокие. Но все-таки не каждому комфортно жить и работать на Западе. Потом для учёного важно, чтобы у него росла смена. А на Западе схема взаимодействия с молодежью другая. Там нельзя представить, чтобы учёный, даже достаточно высокого научного уровня, мог создать свою школу. Там научных школ в нашем понимании не существует. Молодые люди, оканчивая аспирантуру, как правило, уезжают в другой университет. С одной стороны, неплохо поработать в новой лаборатории, набраться опыта и знаний. Но с другой - складывающееся годами взаимопонимание между учеником и учителем теряется. А именно это взаимопонимание и составляет основу научной школы. Да и критическая масса, способная порождать прорывные идеи и новые направления, есть далеко не везде.

У нас другая форма существования научных коллективов, и её очень важно сохранить. Хотя большая мобильность для наших учёных была бы полезна. У нас её порой не хватает.

- Для повышения мобильности что-то делается?

- Недавно в Москве прошла Рочестерская конференция, в которой приняли участие известнейшие специалисты в области физики высоких энергий. Мы старались максимально использовать это мероприятие в интересах молодых учёных. Они могли посещать пленарные и секционные заседания конференции, формально не являясь её участниками. Это дало им возможность пообщаться на самом высоком уровне, завязать контакты.

- Проведение такого мероприятия стало событием для российских физиков?

- Конечно, событием, причем давно ожидаемым. Мы на хорошем счету в физическом сообществе, и в проведении таких конференций у нас в стране нет ничего необычного. Хотя отмечу: такого рода форумы проводятся только в тех государствах, где сильна физика высоких энергий.

- Чем была знаменательна прошедшая конференция?

- Стандартная модель опять доказала свою устойчивость. Все попытки найти физику за её пределами пока не увенчались успехом. Так что по-крупному ситуация в физике высоких энергий после этой конференции не изменилась, хотя на ней обсуждалось множество интереснейших результатов. Вне всякого сомнения, впереди нас ждут очень интересные времена, и, я думаю, в грядущих событиях российские учёные сыграют не последнюю роль.