Педагогический вестник

600 российских физиков работают на и для LHC (статья из Информационного бюллетеня ПЕРСТ, том 8, выпуск 4, 2001г.).

В 1984 году, в самый разгар холодной войны, в Советском Союзе вблизи Протвино стали строить УНК-70 (ускорительно-накопительное кольцо) - самую большую в мире машину для столкновения протонов с периметром кольца 21 км и энергией столкновения протонов 3ТэВ. С началом государственной перестройки проект был заморожен. По счастью, русским физикам высокой квалификации удалось найти применение на строительстве Большого адронного коллайдера (LHC) в ЦЕРН'е. LHC предназначен ответить на целый ряд фундаментальных вопросов - почему частицы имеют массу, найти экзотические частицы, существование которых могло бы подтвердить теорию суперсимметрии, цель которой унифицировать все четыре силы Природы. Еще несколько месяцев инженеры будут достраивать 27-ми км тоннель на французско-швейцарской границе, а затем следующие 5 лет они будут собирать LHC и его массивные детекторы для обнаружения осколков от субатомных столкновений. Хотя Россия не входит в число 20-ти государств-членов ЦЕРН'a, здесь работают многие русские физики, специалисты в области физики высоких энергий. Директор ЦЕРН'а - Roger Cashmore заявил - "мы не смогли бы сделать LHC без них".

На самом деле ЦЕРН и Россия нужны друг другу взаимно. "Сотрудничество с ЦЕРН'ом становится важным для самого существования физики высоких энергий в России" - сказал Виталий Кафтанов, заместитель директора ИТЭФ в Москве. ЦЕРН имеет длительную историю сотрудничества с Россией. ЦЕРН и Россия сблизились еще в начале 60-х годов, когда Правительство Советского Союза разрешило Кафанову с небольшой группой советских физиков работать в ЦЕРН'е по несколько месяцев. Кафанов сказал, что "именно физика высоких энергий пробила брешь в железном занавесе". Вначале приезжали сами физики без права привозить свои семьи. Кроме того, путь лежал только в один конец - иностранцы не могли посещать ИФВЭ в Протвино и ИТЭФ.

В 60-х годах в Протвино был построен коллайдер на 70ГэВ, в то время как в ЦЕРН'е и в США были только 30ГэВ машины. В 1967 году ЦЕРН и Россия подписали соглашение о научном обмене, которое позволило европейским исследователям работать в Протвино на 70ГэВ коллайдере. Однако, в 1975 году фокус в фи-зике высоких энергий сдвинулся к ЦЕРН'у в связи с запуском 450ГэВ протонного синхротрона. Российские ученые из ИТЭФ стали работать в ЦЕРН'е. В то время ИТЭФ был одним из самых засекреченных российских институтов, связанных с разработками ядерного вооружения.

ЦЕРН начал реконструкцию Большого электрон-позитронного коллайдера (LEP) в связи с планируемыми экспериментами по поиску бозонов Хиггса. Когда для изготовления одного из сцинциляционных детекторов LEP потребовалось 12 тонн ультрачистого монокристаллического германата висмута, стало ясно, что без поставок извне не обойтись. В конце концов, преодолев недоверие холодной войны, Россия поставила Китаю 5 тонн оксида германия (одного из градиентов при производстве кристаллов, используемых в системах слежения за ракетами). Китай быстро изготовил 11 тонн монокристаллов германата висмута, так что график работ по проекту LHC не был сорван.

После развала Советского Союза в 1991 году строительство УНК было заморожено, и большая часть российских физиков-специалистов в области физики высоких энергий оказалась не у дел. Тогдашний директор ЦЕРН'а Carlo Rubbia принял решение широко привлечь россиян к работам по LHC, в частности, для производства ряда его компонентов по достаточно выгодной цене. Так, ИЯФ СО РАН (Новосибирск) изготовил и поставил в ЦЕРН магниты для линейного ускорителя, который будет инжектировать протоны в LHC. Другие российские институты поставят - CMS (Compact Muon Solenoid) и ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus). Всего Россия поставит оборудование на 75 млн. долл. Часть этого оборудования будет поставляться из необычных источников - предприятий военно-промышленного комплекса. Эти работы финансирует специально созданное и финансируемое Западом агентство - МНТЦ (международный научно-технический центр). Например, кристаллы вольфрамата свинца (40 тысяч прозрачных кристаллов пирамидальной формы) для CMS поставит Богородицкий химический комбинат. ВМС России в Мурманске переплавляет десятки тысяч оболочек артиллерийских снарядов для создания медного покрытия CMS детектора.

Но русские физики заняты не только изготовлением "железок" для LHC, еще более важен их интеллектуальный вклад. Особенно, он важен в сегодняшний период, когда идет испытание прототипов отдельных узлов коллайдера и моделирование их работы в комплексе. Один из директоров ЦЕРН'а Nicolas Koulberg сказал: "Если прийти на строительство в воскресенье, то здесь можно встретить только русских физиков. Да и русских коллег легче встретить в ЦЕРН'е, чем в России". Сегодня в интересах ЦЕРН'а работают 600 российских физиков. Кафтанов добавил, что очень многие российские физики-экспериментаторы высокой квалификации, как и теоретики, большую часть времени работают скорее за рубежом, чем в России. Когда это станет разумным, конечно, многие из них снова вернуться в Россию. Даже старый 70ГэВ ускоритель в Протвино все еще может послужить науке. В настоящее время он работает 2 месяца в году. В процессе включения LHC, кольцо которого пересекается с кольцом LEP, последний будет в вынужденном простое в течение нескольких месяцев. В это время европейские физики могут работать в Протвино на старом ускорителе.

Важной остается задача подготовки физиков следующего поколения. Самым престижным вузом России по-прежнему остается МФТИ. Одна из его проблем состоит в том, что к концу обучения каждые 4 из 5 студентов уже получают приглашение для работы в западных лабораториях. Русский вуз фактически готовит физиков, которые продолжают свою профессиональную деятельность на Западе. Россия по-прежнему ничего не может предложить своим физикам, чтобы они не мигрировали на Запад. В этом плане завершение строительства УНК представляется важным. В свое время был разработан проект строительства в два этапа - первое т.н. "теплое" кольцо (не использующее сверхпроводящие магниты) может обеспечить энергию столкновений до 600ГэВ и второе, "сверхпроводящее" кольцо - до 3ТэВ. На завершение обоих этапов требуется 1 млрд. долл., что в два раза превышает весь научный бюджет России. Но даже завершение строительства только теплого кольца позволит проводить интересные эксперименты по изучению В кварков и нейтронов. В ближайшие 10 лет ЦЕРН также гарантирует российским физикам - специалистам в области физики высоких энергий работу на своих машинах - LEP и LHC.

Источник: Science, 2000, 290, p.250

Цитируется по http://perst.isssph.kiae.ru


[ Предыдущее сообщение     Оглавление     Последующее сообщение



vlad@ssl.nsu.ru