• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Позавчера, 20:41
Алла Сковородина
1
7 829

ВЭПП-6: каким будет новый коллайдер, который даст шанс на понимание природы темной материи

5.8

Крабовый салат, крабовые чипсы, крабовые палочки, крабовый… коллайдер: что может быть общего у представителя отряда десятиногих ракообразных и физики элементарных частиц? Звучит абсурдно, а на деле – это проект новой установки со встречными пучками в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), шестой в истории института. Он даст шанс на косвенные наблюдения темной материи, позволит изучать экзотические частицы, а также станет выгодным вложением для государства, считают ученые.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Евгений Левичев – заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, директор ЦКП «СКИФ», член-корреспондент РАН, человек, который хорошо понимает, как строить коллайдеры, и Иван Логашенко – заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, завкафедрой НГУ, доктор физико-математических наук, в туннеле коллайдера ВЭПП-4М. Здесь планируется построить новый коллайдер ВЭПП-6. © Алла Сковородина

Коллайдер — редкий зверь в мире физики, в мире их насчитываются буквально единицы. Самый известный представитель вида — Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРН. Он должен был решить сразу две важные задачи — поймать бозон Хиггса и обнаружить Новую физику, то есть явления за пределами Стандартной модели — теории, которая описывает элементарные частицы и их взаимодействие. С первой задачей он справился, а вот вторую, более глобальную, пока не решил — к большому огорчению специалистов! Прозвучит неожиданно, но есть шанс, что Новую физику может обнаружить новый российский электрон-позитронный (е+е-) коллайдер, который ученые хотят построить в Новосибирске.

Не строить новый коллайдер, конечно, тоже можно — это проще и на первый взгляд экономичнее, но в перспективе десятков лет может обойтись себе дороже. Потому что, не создавая устройства на грани возможностей человеческого разума, знаний и техники мы теряем специалистов и научные школы, и, как следствие, проигрываем в технологиях. И наоборот: вкладываясь в фундаментальную науку сейчас, в будущем получаем самые неожиданные бонусы. Напомним, что Атомная программа в СССР состоялась во многом потому, что И.В. Курчатов в 1937 году запустил первый в Европе циклотрон — ускоритель, на котором тогда изучалась атомная и ядерная физика (в некотором смысле, аналог современного коллайдера), и советские физики оказались вооружены фундаментальными знаниями по ядерным взаимодействиям в тот момент, когда эти знания срочно понадобились стране.

Почему необходимо строить коллайдеры и развивать фундаментальную физику, а также, как все-таки в историю про коллайдеры попали крабы — разбираемся сразу с двумя представителями Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Это Евгений Левичев — заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, директор ЦКП «СКИФ», член-корреспондент РАН, человек, который хорошо понимает, как строить коллайдеры, и Иван Логашенко — заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, профессор РАН, завкафедрой НГУ, доктор физико-математических наук — человек, который знает, как их использовать. 

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Евгений Левичев и Иван Логашенко на фоне детектора КЕДР коллайдера ВЭПП-4М / © Алла Сковородина

[Naked Science]: Создание синхротрона СКИФ завершается, есть ли у ИЯФ в планах другие масштабные проекты?

[Евгений Левичев]: В конце 2025 года мы запустим ускорительный комплекс СКИФ, а в 2026 году введем в эксплуатацию пользовательские станции. ЦКП «СКИФ» реализуется в рамках Федеральной научно-технической программы (ФНТП) развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры, головной научной организацией которой является НИЦ «Курчатовский институт».  Помимо СКИФ эта программа включает в себя и другие, даже более масштабные, проекты. Например, специалисты НИЦ «КИ» проделали большую работу и создали удачный проект нового синхротрона, который должен заменить старый «КИСИ-Курчатов» в той же инфраструктуре, но с яркостью в 10-20 раз выше, чем в предыдущей установке. В создании КИСИ-2 участвует ИЯФ, наша роль здесь — проектирование и изготовление ускорительного оборудования по техническому заданию НИЦ «КИ». Этот ускоритель меньше СКИФ — 124 м против 476 м. А вот другой источник СИ Курчатовского института «СИЛА», который планируется реализовать в Протвино, гораздо масштабнее, его периметр 1100 м, а может и больше — проект еще прорабатывается. В нем, а также в проекте РИФ (источник СИ на острове Русский) тоже предполагается участие ИЯФ.

Однако все это, как говорится, работы «на вынос»: на новых синхротронах будут заниматься исследованиями химики, биологи, геологи, материаловеды и т.д., но не «ядерные» физики. А между тем, у ИЯФ есть собственное направление, которое мы развиваем с основания института. Это установки со встречными пучками, как говорим мы, или коллайдеры, как их называют в мире. ИЯФ был среди первых организаций, которые начали работать в этой области. В середине 1960-х три лаборатории (в Стэнфорде, во Фраскати и в Новосибирске) создали первые совсем маленькие коллайдеры, или установки со встречными пучками. Поэтому и БАК, и коллайдер тяжелых ионов NICA, который строится в Дубне, и другие установки на встречных пучках — это «внуки» тех первых настольных установок. Поэтому я всегда стараюсь пропагандировать наше название — «установки со встречными пучками», хотя, конечно, из-за раскрученности БАК все уже привыкли к «коллайдерам».

И, кстати, довольно часто спрашивают: чем отличается источник СИ от коллайдера? Отвечу, не дожидаясь вопроса. В источнике СИ пучок электронов летает с субсветовой скоростью по замкнутой траектории и, поворачивая в магнитном поле, как прожектор, «светит» узким лучом синхротронного излучения. Энергия этого излучения относительно небольшая, она соответствует энергии связи электронов в атомах или атомов в молекулах, и именно поэтому это излучение используется для изучения структуры материалов, белков и других объектов. Яркость излучения в источнике СИ в миллион раз превышает яркость рентгеновской трубки, поэтому оно так востребовано исследователями.

В коллайдере же — два пучка, в нашем случае, электроны и позитроны (материя и антиматерия) летят навстречу друг другу и сталкиваются с огромной энергией, в десятки тысяч раз выше, чем энергия синхротронного излучения. Аннигилируя, они рождают другие частицы, которые живут очень короткое время. Изучая такие частицы, которые не встречаются в обычных условиях, мы получаем знания о самых фундаментальных законах физического мира.

[NS]: Кстати, о коллайдере NICA. Он станет уже третьим в России. Зачем строить еще? Не многовато ли для одной страны?

[Иван Логашенко]: Действительно, помимо двух работающих коллайдеров ИЯФ, ВЭПП-4М и ВЭПП-2000, в Дубне создается еще один: NICA. У нас сталкиваются электроны с позитронами, а в ускорителе NICA — ионы. На первый взгляд, эти установки нацелены на изучение совершенно разных физических явлений, но вместе они дополняют общую картину микромира. Основная задача NICA — изучение так называемой кварк-глюонной плазмы. Это особое состояние, газ из кварков и глюонов, в котором они не объединяются в сильно взаимодействующие частицы, адроны. Ожидается, что при энергиях коллайдера NICA поведение кварк-глюонной плазмы становится очень интересным. Если провести аналогию с привычными явлениями — это похоже на изучение фазовых переходов вещества в разные агрегатные состояния — пар, лед, вода. NICA — уникальный проект, абсолютно мирового уровня.    

Теперь вернемся к нам. У ИЯФ богатая и долгая история работы с е+е- коллайдерами, они буквально родились в стенах нашего института, как сказал Евгений Борисович. И многие технологии и достижения по этому направлению зарождались и отрабатывались именно у нас в Новосибирске. В ИЯФ была построена целая линейка коллайдеров, начиная с первой в мире установки на встречных пучках ВЭП-1 (встречные электронные пучки) и заканчивая ВЭПП-2000 (встречные электрон-позитронные пучки). Сейчас в ИЯФ действует два коллайдера — ВЭПП-4М и ВЭПП-2000. 

ВЭПП-4М — большая установка, ее периметр составляет почти 400 метров, и поэтому на ней можно достичь больших энергий. На ВЭПП-4М мы можем изучать физику всех кварков, кроме самого тяжёлого топ-кварка. Здесь проведён целый ряд прецизионных измерений масс частиц, которые состоят из этих кварков, например, пси-мезонов, ипсилон-мезонов и так далее. Были очень точно измерены вероятности распадов этих частиц. Многие полученные результаты считаются эталонными. Однако ВЭПП-4М — это машина, которая работает с 1980-х годов, экспериментальная программа ее исчерпается через год-два. Мировым флагманом в области энергий ВЭПП-4М сегодня является коллайдер BEPC-II, который работает в Пекине с производительностью, более чем на порядок выше.

Периметр коллайдера ВЭПП-2000 составляет 24 метра, он работает на самой низкой энергии, которая доступна коллайдерам в мире — от порога рождения кварков до энергии 2000 МэВ, поэтому он и называется ВЭПП-2000. В своей области энергий это флагманская установка в мире, с самой высокой производительностью и самым большим набранным объемом экспериментальных данных. Здесь реализован уникальный метод столкновения пучков — метод круглых пучков, предложенный физиками ИЯФ, и позволяющий существенно увеличить производительность установки. На коллайдере установлены два детектора, и параллельно проводятся два независимых эксперимента с фокусом на разные задачи по изучению микромира. На ВЭПП-2000 получен целый ряд самых точных результатов в мире в области физики сильных взаимодействий легких кварков, свойств этих частиц и динамики их рождения и распада. Очень важный результат ВЭПП-2000 —  измерение полного вклада сильных взаимодействий в аномальный магнитный момент мюона.  Этот результат играет ключевую роль для проверки области применимости Стандартной модели. Недавно полученные нами результаты показали, что теория хорошо работает в более широком диапазоне энергий, чем это предполагалось ранее. Исследования на ВЭПП-2000 продолжаются.

Про комплементарность ионных и электрон-позитронных встречных пучков еще можно сказать следующее. Ионы — сложные составные объекты, при столкновении которых рождается много (десятки и сотни) частиц, как уже известных, так и (очень редко) новых, которые еще нужно обнаружить, как алмазы в пустой породе. Электроны и позитроны — истинно элементарные (то есть, на современном уровне понимания — точечные, бесструктурные) частицы с хорошо известными свойствами. Их аннигиляция производит малое число частиц, которые можно «разглядеть» с высокой точностью. И если ионный коллайдер в иностранной литературе часто называют smasher (разрушитель, расщепитель), то электрон-позитронный можно уподобить скальпелю, который делает тонкий разрез на ткани микромира. Первые хороши для обнаружения новых эффектов, вторые — для детального их исследования.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Евгений Левичев и Иван Логашенко в пультовой коллайдера ВЭПП-4М / © Алла Сковородина

[NS]: Что ж, с существующими российскими коллайдерами, кажется, разобрались, теперь понятно, что они дополняют друг друга, так как работают на разных принципах. А что с новым проектом? Как вы намерены встроить его в эту картину?

[Евгений Левичев]: Вершина установок в физике высоких энергий — это, конечно, БАК. На нем был открыт бозон Хиггса, что собственно завершило процесс обнаружения частиц, предсказанных в Стандартной модели. Однако эта теория не полная, поскольку она не может объяснить многих наблюдаемых фактов: темную энергию и темную материю, наличие в мире материи и отсутствие антиматерии, она не включает гравитацию и т.д. Должна быть более общая теория, для формулировки которой не хватает фактов, и их-то, как все надеялись, и обнаружит БАК, выйдя в ранее не исследованную область энергии. Раньше это был стандартный путь: хочешь обнаружить новые частицы или явления — увеличивай энергию коллайдера. Однако в этот раз он не сработал, никаких новых фактов за пределами Стандартной модели БАК пока не наблюдает.

Тогда возник вопрос, что же делать дальше? Строить нового «монстра» длиной 100 км (периметр БАК 26.7 км), чтобы еще увеличить энергию столкновений, страшно — потратишь десятки миллиардов долларов или евро и десяток лет, а вдруг и там ничего нет… Есть ли альтернатива? Оказывается, есть. Вместо того, чтобы увеличить энергию эксперимента, можно увеличить его точность: работать в области уже пройденных энергий, но на все более глубоком уровне. И здесь-то и наступает ренессанс, во-первых, электрон-позитронных встречных пучков, самой природой предназначенных для прецизионных измерений, и, во-вторых, относительно небольших и недорогих установок.

Концепция, которой мы придерживаемся, такая: раз мы не можем позволить себе построить очень большую машину (даже межгосударственные организации типа ЦЕРН затрудняются это сделать в условиях неопределенности результатов), мы создадим относительно небольшой коллайдер на область энергии, где уже работали другие установки, но с гораздо большей эффективностью.

Как правильно выбрать энергию новой машины, которая получила традиционное для ИЯФ название ВЭПП-6? Во-первых, это должен быть диапазон, где рождаются интересные, перспективные для исследования частицы. Во-вторых, в этом диапазоне ВЭПП-6 по эффективности должен превосходить ранее работавшие или работающие установки. В-третьих, мы решили максимально использовать существующую инфраструктуру ИЯФ (здания, сооружения, тоннели, установки и инженерные системы) для уменьшения стоимости и периода реализации нового коллайдера. Увы, «приземленные» вопросы цены и времени весьма сильно влияют и на высокие материи строения микромира, никуда не денешься.

Поэтому наш новый проект выглядят так: энергия столкновений от 1 ГэВ (стыкуемся с ВЭПП-2000) до 4000 ГэВ (стыкуемся с будущими проектами Супер Чарм-Тау Фабрик), светимость (эффективность) как минимум на порядок больше, чем у других машин в этой области, размер ВЭПП-6 позволяет поместить его в освобождающийся тоннель ВЭПП-4М, в качестве инжектора используем существующий электрон-позитронный комплекс, модернизируя его для увеличения скорости производства позитронов.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Иллюстрация: И. Логашенко, Е. Койнова

[NS]: А в чем будет физическая программа установки, что можно увидеть в этом диапазоне энергий?

[Иван Логашенко]: Самая широкая по содержанию часть физической программы ВЭПП-6 — это изучение физики сильных взаимодействий. Всего в природе мы знаем четыре взаимодействия (или силы) — гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В микромире доминируют последние три. Электромагнитное и слабое взаимодействия мы понимаем с очень высокой точностью. Сильное взаимодействие, ответственное за связь между кварками и глюонами, за существование протонов и нейтронов, атомных ядер — более сложное по своей структуре и более необычное по проявлениям. Сильное взаимодействие было открыто в 1930-х годах прошлого века, но с тех пор мы узнали только основные типы частиц и структур, которые возникают с его помощью, то есть затронули лишь верхушку айсберга. В последние годы было открыто много новых частиц, и стало понятно, что сильные взаимодействия позволяют рождать структуры гораздо более сложные, чем считалось ранее, экзотические. Детальное изучение сильного взаимодействия в самой интересной области энергий, в которой отдельные кварки объединяются в сложные структуры — как раз большая задача для нового коллайдера. И, кстати, в этом направлении ВЭПП-6 и NICA дополняют друг друга.

Детальное изучение физики сильных взаимодействий важно и для поиска Новой физики. Идея в том, чтобы с очень высокой точностью измерять свойства элементарных частиц и сравнивать их с предсказанием Стандартной модели. Отличие измерения от предсказания будет означать, что мы видим эффект за рамками Стандартной модели, т.е. проявление Новой физики. Но для этого необходимо с высокой точностью понимать, какое влияние на измеряемую величину оказывают сильные взаимодействия. И провести измерения с необходимой точностью можно будет только на коллайдере ВЭПП-6.

Открытия, сделанные в последние годы в физике элементарных частиц и в астрофизике, тесно переплелись между собой. Они однозначно говорят, что мы далеко не всё понимаем в устройстве микро- и макромира. Мы установили, что материя, устройство которой мы понимаем, составляет всего около 5% от всей материи во Вселенной, а 95% — это нечто вообще непонятное. И именно для ее разгадки нам и нужно продолжать изучать, как устроена физика на все меньших расстояниях.

Эти 95% условно называются темная материя и темная энергия. Существует множество теорий, пытающихся объяснить природу этих явлений, но ни одна еще не была доказана экспериментально. И пока наблюдения говорят о том, что темная материя — это именно материя, а не свойство пространства, например. А раз это материя, мы можем ее наблюдать. На коллайдерах есть возможность проводить эксперименты с прямыми поисками, то есть буквально искать частицы темной материи, сталкивая другие частицы. Второй путь — проведение экспериментов с косвенным детектированием темной материи. В этом случае можно зарегистрировать энергию, которая пропала в никуда, это будет означать, что она улетела в виде тёмной материи. И такие эксперименты мы сможем проводить на коллайдере ВЭПП-6.

[NS]: Звучит настолько заманчиво, что возникает азарт сделать это первыми. Это вообще возможно? 

[Иван Логашенко]: Перечисленные научные задачи решаются  и на других установках, но есть нюансы. Главный вопрос в производительности. Сейчас лидер по производительности в области энергии, в которой будет работать ВЭПП-6, это китайский коллайдер BEPC-II с экспериментом BES-III. Наши коллеги открыли много новых явлений, публикуют интересные статьи, но тот уровень точности и соответственно разнообразие эффектов, которые они могут наблюдать, ограничивается статистикой этой установки. На данный момент у них самая высокая статистка в этой области энергий, но на ВЭПП-6 мы получим как минимум в 10 раз больше данных, что кардинально повысит качество эксперимента. Это работает буквально как с разрешением в микроскопах — чем лучше увеличивает микроскоп, тем больше мы видим. В коллайдерах так же — чем больше светимость (производительность), тем больше интересных событий, тем глубже мы заглядываем. Установки с высокой производительностью на такие энергии сделать сложно, поэтому в мире за такую задачу мало кто берется.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Четыре коллайдера для изучения физики сильных взаимодействий. Иллюстрация Е. Койнова

ВЭПП-6 займёт отдельную и достойную нишу, его основная задача будет в изучении легких кварков, и он сможет исследовать их лучше, чем любые другие установки мира. Всего существует шесть кварков: три легких, очарованный, прелестный и топ-кварк. Топ-кварк может изучаться только при очень высоких энергиях, на БАК или его следующей версии. Прелестный кварк будет изучаться в Японии на Супер B-фабрике, эта установка уже создана. Супер Чарм-Тау Фабрика для изучения очарованного кварка планируется в Китае и в России. А физика лёгких кварков — это ВЭПП-6. Получается, четыре машины в мире покрывают всю область энергий для изучения свойств различных кварков, или физики сильных взаимодействий.

[NS]: При относительно небольшом размере, а значит, и энергии, что позволит ему быть конкурентоспособным?

[Евгений Левичев]: И вот здесь, наконец, на сцену выходит «краб». В 2006 году наш коллега итальянский физик Панталео Раймонди предложил новую технологию электрон-позитронной встречи, когда пучки пересекаются под достаточно большим углом, что позволяет их сильно сжать в точке встречи, повысить плотность частиц и тем самым светимость — главную меру эффективности коллайдеров, пропорциональную скорости рождения частиц, которые мы хотим изучать. Чем больше светимость, тем больше статистика, тем тоньше и точнее измерения. Однако новый метод работал, только если у налетающих друг на друга сгустков электронов и позитронов слегка развернуть линию максимальной плотности частиц (waist — перетяжка, талия) специальными магнитами. При этом сгустки летят какбы смешно скособоченными, что напоминает походку краба слегка боком. Поэтому новый метод получил название Crab Waist (встреча с «крабовой» перетяжкой). Теоретически новая технология позволяет увеличить светимость в 10-100 раз, однако это не дается даром — сам ускоритель значительно усложняется по сравнению с коллайдерами с лобовой встречей пучков.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Евгений Левичев © Алла Сковородина

Так получилось, что ИЯФ оказался глубоко погружен в историю с «крабовыми» коллайдерами и по части обоснования нового метода, и по части моделирования эффектов встречи, и по части развития ускорительного комплекса и его систем. Наши специалисты работали над новыми Crab Waist электрон-позитронными коллайдерами в Японии, Италии, Китае, ЦЕРНе, поскольку все е+е- проекты будущего используют именно этот метод встречи. Поэтому мы считаем, что мы в ИЯФ разбираемся в вопросе достаточно, чтобы иметь шанс сделать интересную машину. И, кстати, здесь нам пригодится опыт реализации проекта СКИФ, поскольку ВЭПП-6, как и другие CW-коллайдеры, тяготеет по параметрам к источникам СИ. Поэтому навыки, знания, технологии, освоенные при создании СКИФ, понадобятся нам и в работе над ВЭПП-6.

[NS]: Физики часто говорят, что коллайдеры и прочие сложные устройства приводят к развитию технологий. В ИЯФ уже 60 лет работает два коллайдера — и что нам это дало?

[Евгений Левичев]: ИЯФ никогда не преследовал цели освоить как можно больше способов промышленного применения коллайдерных технологий. Все-таки, наша тема — фундаментальные исследования. Но я попробую ответить. Если бы ИЯФ не занимался встречными е+е- пучками, не было бы ни «КИСИ-Курчатов», ни СКИФа, потому что накопители заряженных частиц (тип кольцевого ускорителя, где пучок частиц циркулирует с постоянной энергией часы и дни без остановки) были придуманы для коллайдеров, а потом приспособлены для источников СИ. Из инжекторов встречных пучков выросли промышленные ускорители ЭЛВ и ИЛУ, которые используются для модификации изоляции кабелей и проводов, стерилизации медицинских изделий и пищевой продукции, обеззараживания сточных вод и т.д. Промускорители ИЯФ для обработки кабельной продукции в 2024 году заняли 30% китайского рынка подобных устройств. Еще один пример — скоритель для бор-нейтронозахватной терапии, которая помогает при самых агрессивных видах онкологических заболеваний типа глиобластомы головного мозга, который ИЯФ создает для Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н.Н. Блохина. Низкодозные рентгеновские досмотровые установки «Сибскан», одна из которых работает в аэропорту «Толмачево» г. Новосибирска, — побочный продукт развития детекторов для встречных пучков. Всего этого не было бы, если бы первый директор ИЯФ Г. И. Будкер и его соратники не построили коллайдер ВЭП-1.

[NS]: Чем СКИФ поможет в работе над новым проектом?

[Иван Логашенко]: Он уже помог, и не только в научном и технологическом плане. СКИФ —  уникальная не только для России, но и для мира установка, и администрирование такого проекта — абсолютно нетривиальная задача, тем более в условиях санкционных ограничений. Важно, что объемы финансирования СКИФ существенно превысили те объемы, которые раньше проходили через институт. Таким образом мы получили опыт грамотного обращения с большим объемом средств. Мы также получили успешный опыт административной работы с государственными органами, со строительными организациями, с организациями-подрядчиками и так далее. Важно, что не только мы приобрели этот опыт, но и государственные органы — для них это тоже непривычный проект, как и для нас. Поэтому один из основных результатов СКИФ — это появление рабочего механизма реализации подобных крупных научных проектов. И сейчас самое время масштабировать этот опыт.

[Евгений Левичев]: Что касается технологий, при работе над СКИФ мы научились делать самые современные устройства: уникальные магниты, вакуумные камеры, очень точные датчики измерения параметров пучка электронов — без этого не получишь экстремально рекордные параметры синхротрона. Эти технологии будут использованы при реализации проекта ВЭПП-6.

[Иван Логашенко]: В процессе создания нового коллайдера также появятся сопутствующие технологии. Например, для детектора необходима сложная электроника обработки сигналов, которую мы будем создавать во многом самостоятельно. В дальнейшем она может быть полезна где угодно.

Еще одно направление — информационные технологии. ВЭПП-6 — это огромные потоки данных, их обработка и хранение, и создание нового коллайдера стимулирует развитие этого направления, в том числе — обучение профильных программистов, а также специалистов по искусственному интеллекту (ИИ), который все шире применяется при обработке данных, для поиска аномальных событий, для управления системами детектора и коллайдера.

[NS]: Вы часто сравниваете синхротрон СКИФ и коллайдер ВЭПП-6. А что насчет стоимости, она тоже похожа?

[Евгений Левичев]: По масштабу и сложности — это похожие установки, однако стоимость ВЭПП-6 заметно меньше как раз благодаря планам использования собственной существующей инфраструктуры, а также наработкам, которые у нас появились благодаря СКИФ и другим ускорительным проектам, в которых мы участвовали за последние годы.

[NS]: Как вы планируете запустить этот проект?

[Евгений Левичев]: Сейчас на фоне специальной военной операции мы наблюдаем абсолютно беспрецедентные санкции Запада и Японии по отношению к российской науке. Даже во время Холодной войны научное сотрудничество не останавливалось. Сейчас же нас отрезают от всего. У нас были партнеры по всему миру — Япония, Америка, Германия, Франция, Швейцария.  В настоящий момент сотрудничество со странами, в которых развита физика высоких энергий и ускорительная физика, невозможно — за исключением Китая, конечно, с которым мы усиливаем взаимодействие. Поэтому Россия должна развивать свои собственные программы фундаментальной физики. И есть отчетливые признаки, что эту точку зрения разделяют руководители, определяющие научную политику Российской Федерации. В частности, Российской академии наук было поручено такую программу разработать. Под эгидой Секции ядерной физики Отделения физических наук РАН прошло несколько заседаний, где ведущие ученые обсуждали возможные эксперименты, методики, проекты, которые должны быть включены в такую программу. Мы предложили включить туда ВЭПП-6, и это предложение было принято.

Что касается организационных аспектов реализации такой программы, то есть хороший действующий пример: ФНТП синхротронных и нейтронных исследований под научным руководством НИЦ «Курчатовский институт». Мне кажется, такая форма вполне сгодилась бы и для программы фундаментальных исследований.

Шестой, электрон-позитронный, крабовый! – иллюстрация к материалу на Naked Science
Иван Логашенко / © Алла Сковородина

[Иван Логашенко]: Создание такой установки — это сложная организационная задача, которая требует объединить усилия не только физиков, но и администраторов различных организаций и государственных органов. Это не первый проект, который создается в мире, поэтому мы хорошо понимаем, как он должен развиваться. Сейчас мы находимся на этапе подготовки научной программы и концептуального проекта установки. Эту работу мы планируем завершить в 2025 году. Следующий шаг: экспертиза и одобрение проекта научным сообществом — не только внутренним, но и внешним, российским и международным. Этот процесс может идти параллельно с подготовкой научной программы. И на этом же этапе должно произойти формирование коллаборации, объединения физиков, представляющих различные организации, которая и будет готовить и проводить эксперименты. Следующий вопрос — это финансирование. Проект ВЭПП-6 относительно недорогой, но он, все-таки, требует ресурсов, превышающих возможности ИЯФ. Поэтому в этом вопросе мы надеемся на совместную работу с нашим учредителем и с другими государственными органами, которые занимаются финансированием науки.

[Евгений Левичев]: Но мы не собираемся просто сидеть и ждать, когда наш проект профинансируют. Какие-то небольшие, но важные работы, мы можем выполнять на собственные средства, заработанные, в частности, от продажи промускорителей. Есть идея, как проверить ключевой элемент «крабовой» встречи на существующем коллайдере ВЭПП-4М. Для этого нужно демонтировать оборудование, которое сейчас обеспечивает лобовую встречу электронов и позитронов, и заменить ее на новую для встречи пучков под углом. Такая проверка крайне необходима, поскольку именно этот участок установки является наиболее сложным и критическим.

[NS]: А что насчет людей? Найдется ли столько высококлассных специалистов, чтобы реализовать эти масштабные планы?

[Иван Логашенко]: Такая проблема действительно существует — молодые специалисты, выпускники вузов приходят в институты, в науку тогда, когда они видят интересные проекты, перспективную работу. Поэтому мы и надеемся на ВЭПП-6: проект такого уровня должен заинтересовать молодежь, специалисты появятся. А сделать их высококлассными в наших силах, пока жива школа, созданная Г.И. Будкером и его учениками. А вот обратная ситуация тревожная — если передовых научных проектов в ИЯФ не будет, не только не придет молодежь, но и наши физики и инженеры высочайшей квалификации разойдутся по другим местам — это и СКИФ, и РИФ, и СИЛА. Они мигрируют туда, где им будет интереснее.

Иллюстрации — Иван Логашенко и Елизавета Койнова
Алла Сковородина (автор) — руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 09:17
Любовь

Примерно 41-42 тысячи лет назад на Земле произошел кратковременный сдвиг магнитных полюсов, который мог способствовать вымиранию неандертальцев, но не Homo sapiens — их выживание авторы нового исследования связали с появлением теплой одежды и добычей охры.

Вчера, 07:55
Игорь Байдов

В 2006 году исследователи из Великобритании объявили, что легендарный антикитерский механизм, древнегреческий «компьютер», мог быть всего лишь игрушкой для демонстрации астрономических явлений. Авторы нового исследования подтвердили это, построив математическую модель на основе данных своих коллег, которая показала, что шестерни устройства заклинивало при запуске. Но несмотря на полученные результаты, ученые пытаются спасти репутацию древнего чуда техники, обвинив предыдущую команду в ряде ошибок.

Позавчера, 14:59
Илья

Бонобо в два раза чаще отказывались участвовать в эксперименте, если получали менее ценную награду, чем сородич. Такая реакция не была связана с разочарованием в человеке — приматы показали врожденное неприятие несправедливости.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

Позавчера, 14:59
Илья

Бонобо в два раза чаще отказывались участвовать в эксперименте, если получали менее ценную награду, чем сородич. Такая реакция не была связана с разочарованием в человеке — приматы показали врожденное неприятие несправедливости.

Вчера, 09:17
Любовь

Примерно 41-42 тысячи лет назад на Земле произошел кратковременный сдвиг магнитных полюсов, который мог способствовать вымиранию неандертальцев, но не Homo sapiens — их выживание авторы нового исследования связали с появлением теплой одежды и добычей охры.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

9 апреля
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании Unitsky String Technologies Inc. разработали несколько вариантов транспортно-инфраструктурных комплексов, способных значительно улучшить пассажирское сообщение в городах, расположенных по обеим берегам крупных водных артерий. Обычно такие мегаполисы сталкиваются с необходимостью строительства дорогих капитальных сооружений — шоссейных мостов, что не всегда подъемно для городского бюджета. Решение белорусских инженеров куда менее ресурсоемкое. Для примера возьмем Ростов-на-Дону, где есть запрос на устойчивое сообщение между левобережной частью города с историческим центром.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Святослав Соколов
1 день назад
-
-1
+
Темная материя порождается при движении с ускорением обычной материи. Это уже не гипотеза а наблюдательный факт! Или у вас распил?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно