Проекты XXI века

С развитием исследований по релятивистской ядерной физике в Дубне возникла необходимость в обсуждении результатов экспериментов, планировании дальнейших исследований и привлечении новых коллаборантов. Для этой цели на базе рабочего совещания коллаборации СФЕРА было организовано международное рабочее совещание, которое впоследствии получило название "Релятивистская ядерная физика - от сотен МэВ до ТэВ". Оно стало традиционным и регулярно проводится Объединенным институтом ядерных исследований как в Дубне, так и в странах-участницах ОИЯИ.

В этом году совещание снова вернулось в Дубну. Оно было проведено в Лаборатории высоких энергий имени академиков В.И.Векслера и А.М.Балдина с 23 по 28 мая 2005 года. Целью совещания было обсуждение современных проблем в области релятивистской ядерной физики и программы исследований в этой области науки. Проведение очередного восьмого совещания было поддержано дирекцией ОИЯИ, Институтом ядерных исследований и ядерной энергетики Болгарской академии наук и Институтом физики Словацкой академии наук.

В совещании приняли участие свыше 90 ученых из Армении, Германии, Монголии, Польши, России, Румынии, Словакии, США, Чехии и Японии. Было сделано 69 докладов.

В коротком обзоре трудно отразить весь спектр рассматриваемых проблем. В докладах, представленных на совещании, была дана детальная картина состояния исследований по релятивистской ядерной физике в большинстве передовых научных центров мира. Наряду с результатами в области фундаментальной науки обсуждены и актуальные прикладные работы.

Работу совещания открыл директор ЛВЭ ОИЯИ профессор А.И.Малахов. В своем выступлении он приветствовал участников совещания от имени дирекции ОИЯИ и организаторов международного совещания.

Первая сессия открылась докладом А.И.Малахова "Программа исследований Лаборатории высоких энергий". Докладчик коротко представил планы дальнейшего развития ускорительного комплекса ЛВЭ, подробно рассказал об основных экспериментах, идущих и планируемых на нуклотроне, а также об участии лаборатории в совместных экспериментах в других научных центрах.

В докладе профессора А.Д.Коваленко было подробно рассказано о современном состоянии ускорительного комплекса нуклотрона и планах его развития, а также о работе ускорительного комплекса ЛВЭ в 2004 году и первом сеансе 2005 года.

Большое внимание участников привлекли теоретические доклады профессоров В.В.Бурова, Н.П.Коноплевой (Москва), С.Б.Герасимова и И.Д.Манджавидзе.

Возможностям изучения гиперядер на нуклотроне и соответствующей программе исследований были посвящены доклады профессоров Л.Майлинга (Чехия) и Ю.Лукстиньша.

Отдельная секция была посвящена спиновым явлениям. С содержательным докладом об изучении структуры дейтрона на ускорительном комплексе ЛВЭ выступил профессор Л.С.Ажгирей. Были проанализированы существующие и новые данные по тензорной анализирующей способности реакции фрагментации поляризованного дейтрона в рамках подхода, основанного на динамике светового фронта, с использованием релятивистской волновой функции дейтрона, полученной Кармановым и другими. Также было показано, что в этом приближении удается объяснить полученные данные без привлечения дополнительных степеней свободы. В этой секции выступили с докладами молодые сотрудники ЛВЭ М.Янек и Т.Васильев. Новым результатам, полученным на установке "Дельта-Сигма", были посвящены доклады профессора Л.Н.Струнова и доктора В.И.Шарова.

Профессор Э.Кистенев представил обзорный доклад, посвященный эксперименту PHENIX на RHIC и планам работы на ближайшие десять лет.

Профессор Е.А.Строковский сделал доклад о физической программе исследований в совместном эксперименте ЛВЭ и ЛФЧ на нуклотроне (NIS). Доктор А.П.Иерусалимов рассказал о прямом наблюдении сигма - ноль мезона на экспериментальном материале, полученном в ЛВЭ, и об интересном предложении нового эксперимента по поиску и изучению сигма - ноль мезона в эксперименте HADES.

В последний день работы совещания особый интерес вызвал доклад профессоров А.Н.Сисакяна и А.С.Сорина об исследованиях, инициированных Лабораторией теоретической физики, по поиску смешанной фазы сильновзаимодействующей материи. Такая фаза может возникнуть в результате фазового перехода первого рода, соответствующего восстановлению киральной симметрии и деконфайнменту. Модельные оценки, сделанные теоретиками, показывают, что условия, возникающие в столкновениях тяжелых ядер (с атомными номерами около 200) при достижимых на нуклотроне энергиях (порядка 5 ГэВ/нуклон) могут быть достаточными для образования смешанной фазы. Это открывает новые перспективы для программы физических исследований на нуклотроне и, безусловно, представляет интерес для ведущих мировых научных центров по физике высоких энергий. В настоящее время работа в этом направлении интенсивно ведется в ОИЯИ.

Нельзя не упомянуть и о культурной программе совещания. Участникам совещания надолго запомнится посещение исторического центра города Дмитров.

Е. Плеханов, ученый секретарь ЛВЭ.

Среди знаковых событий международного совещания "Релятивистская ядерная физика - от сотен МэВ до ТэВ", несомненно, следует отметить доклады по начавшимся на нуклотроне экспериментам по поиску или, скорее, созданию необычных, не встречающихся в природе ядер элементов и новых частиц. В этих экспериментах переплетаются самым удивительным образом физика частиц, связанная с существующей стандартной моделью и квантовой хромодинамикой, и, собственно, физика ядра.

Так, например, предполагается получение экзотического во всех смыслах изотопа водорода 6Н (Ю.Лукстиньш "Поиск гиперядер водорода на спектрометре СФЕРА"), в ядре которого обычный протон замещается -гипероном, носителем характеристик, относящихся уже к внутринуклонным силам. Причем будут одновременно изучаться такие параметры нового изотопа, как масса, время жизни и энергия связи. С теоретической точки зрения интересны проявления влияния странности и аромата - характеристик квантовой хромодинамики на свойства полученных ядер.

Совсем необычные, так называемые эта-мезонные ядра, будут исследоваться на протонном пучке нуклотрона с помощью установки СКАН (С.Афанасьев - "Состояние проекта "эта-мезонные ядра").

Возможно, именно на нуклотроне будет решена проблема, которой заняты физики на ускорителях мира, пока получающие противоречивые результаты, - подтверждена или опровергнута возможность образования так называемого пентакварка, частицы, содержащей пять кварков - субчастиц внутринуклонной материи (Е.А.Строковский - "Состояние эксперимента NIS на нуклотроне и связанная с этим физика"). Существование пентакварка не укладывается пока в рамки современной теории частиц. Эксперимент имеет и ряд других целей, имеющих значение для теории. В частности, предлагается проверка так называемого правила Окуба-Цвейга-Изуки при рождении и -мезонов в протон-протонных столкновениях.

Оригинальные идеи, которые привели к постановке упомянутых выше экспериментов, возникли, конечно, не одномоментно. Они предлагались в течение ряда лет на подобных рабочих совещаниях и наряду с другими экспериментами в области физики элементарных частиц существенно дополняют традиционную для лаборатории программу исследований по релятивистской ядерной физике и физике поляризованных ядер.

Профессор И. Колпаков

В этом международном совещании традиционно активное участие принимают физики-теоретики. Чем это вызвано, что привлекает их в программе совещания? На эти вопросы Евгения Молчанова отвечает профессор В.В.БУРОВ, член программного комитета совещания.

В отличие от другой конференции, традиционно организуемой ЛВЭ, которая получила название "Балдинская осень", на этом совещании можно услышать "спорные", дискуссионные доклады в очень широком по тематике спектре, вплоть до физики низких энергий. И поскольку такие встречи проходят в формате рабочего совещания, здесь больше обсуждаются различные модели, подходы, детали экспериментов.

"Балдинская осень" пользуется в научном мире большим авторитетом, здесь стараются показать "товар лицом", доклады, как правило, достаточно представительные. Например, когда на ученом совете идет защита диссертации, то результаты, доложенные на "Балдинской осени", рассматриваются как несомненный плюс. Рабочие совещания "От сотен Мэв до ТэВ" помогают скоординировать планы исследовательских групп с мировыми тенденциями развития этой широкой области физики, они как бы позволяют заполнить информационную нишу в релятивистской физике, знакомят с новыми результатами, полученными за последние два года. Характерная особенность последних лет - стремительная интеграция этой информации в мировое научное пространство. Доклады, сделанные сегодня, уже завтра будут доступны всем во "всемирной паутине". Однако то, что на совещании присутствует немалое количество ученых из разных научных центров, в том числе научной молодежи, говорит в пользу развития личных контактов, получения и уточнения информации из первых рук, многочисленных обсуждений за рамками официальной программы.

И для экспериментаторов, и для теоретиков несомненный интерес представляют сообщения о статусе базовых установок, их развитии, о новых проектах. Каждая такая установка имеет свою судьбу, экспоненту развития. Нуклотрон Лаборатории высоких энергий, на мой взгляд, сегодня близок к "пику" своего развития. Возможности этой уникальной машины предполагают осуществление многих интересных проектов, но здесь на первый план выступают уже финансовые проблемы. От их решения непосредственно зависит судьба и фундаментальных, и прикладных исследований, которые проводятся на нуклотроне.

В нашей истории есть уникальные примеры: В.И.Векслер со своими коллегами построил синхрофазотрон, крупнейший в то время в мире ускоритель, за четыре года; Д.И.Блохинцев меньше, чем за два года, соорудил в Обнинске Первую АЭС. Нуклотрон мог бы работать на физику еще в середине 90-х годов, но по финансовым причинам выходит на проектные параметры только сейчас. Это одно из следствий экономического кризиса в России и, отчасти, мировых тенденций снижения престижа фундаментальной науки.

В таких условиях сегодня особенно важны прикладные исследования, такие, как, например, проект использования пучков заряженных частиц для лечения онкологических заболеваний. В частности, директор ЛВЭ А.И.Малахов подробно рассказал о проекте Мед-нуклотрон, в котором пучки ядер углерода, обладающие точечным воздействием на ткани больного, обеспечивают щадящий режим облучения. Реализация такого проекта позволит привлечь дополнительные средства для развития ускорительного комплекса ЛВЭ и сыграет своего рода политическую роль, повышая престиж фундаментальных исследований в глазах мирового сообщества. Под такой проект можно было бы организовать государственный заказ от Минздрава. Здесь можно провести аналогию с созданным С.Н.Федоровым и ставшим всемирно известным МНТК "Хирургия глаза", где относительно небольшие средства пациентов за проведенные операции позволили развить уникальный лечебный комплекс.

Среди обсуждаемых на совещании фундаментальных проблем я бы отметил гиперядерную физику, интерес к которой очень возрос в последнее время. В этом плане очень интересен проект исследований на нуклотроне чешского физика-теоретика Л.Майлинга и его дубненских коллег. На волне сенсационных исследований резонансных состояний, получивших название пентакварков, особенно заметен вклад дубненских физиков в исследование этой проблемы как на материалах, полученных еще на синхрофазотроне, так и в новом проекте НИС, о котором рассказал Е.А.Строковский. Отмечу интересный доклад А.Н.Сисакяна и А.С.Сорина, в котором предлагается возможность поиска смешанной фазы в релятивистских ядерных столкновениях. Вообще, это довольно сложная исследовательская задача, для решения которой нужна большая систематическая работа. И то, что ученые ОИЯИ в нее включились, говорит о высоком уровне нашего научного потенциала. В заключение хотелось бы отметить, что, по моему мнению, уровень экспериментальных исследований на нуклотроне, несомненно, ни в чем не уступает мировому. А по эффективности использования средств намного их превосходит.