Совещание в Варне

“Релятивистская ядерная физика – от сотен МэВ до ТэВ”

В этом году исполнилось 30 лет со дня выхода публикации академика А.М.Балдина (Краткие сообщения ФИАН, №1, 1971, 35), в которой он впервые предсказал существование кумулятивного эффекта при столкновении ядер, ускоренных до релятивистских энергий. Вскоре этот эффект был открыт экспериментально на синхрофазотроне Лаборатории высоких энергий группой, руководимой профессором В.С.Ставинским. Под руководством А.М.Балдина в ЛВЭ были широким фронтом развернуты исследования по релятивистской ядерной физике. Полученные уникальные результаты не сразу были приняты мировым научным сообществом. Одним из первых новое направление поддержал профессор Л.Шредер из Беркли (США). Его группа подтвердила наличие асимптотических режимов с ростом энергии сталкивающихся ядер в области энергий 3-4 ГэВ на нуклон, обнаруженных в Дубне. Эта область энергий получила название переходной. При этом ядра уже нельзя рассматривать состоящими просто из нуклонов: следует учитывать кварк-глюонное строение последних.

В настоящее время исследования по релятивистской ядерной физике ведутся во многих научных центрах мира. Так, например, в ЦЕРН на ускорителе СПС работает ряд установок на пучках ядер свинца с максимальной энергией 158 ГэВ на нуклон. В США летом 2000 г. запущен специальный ядерный коллайдер RHIC на энергию 100 ГэВ. В ЦЕРН в 2005-2006 гг. планируется построить новый ускоритель LHC, на котором планируется ускорять ядра до энергии 2,76 ТэВ на нуклон.

Развитие релятивистской ядерной физики в ЛВЭ потребовало наличия международного форума, на котором можно было бы обсуждать полученные результаты, планировать исследования и привлекать новых коллаборантов – эти функции стало выполнять международное совещание, которое сначала проводилось как рабочее совещание коллаборации СФЕРА, а затем 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 странах-участницах ОИЯИ. Ранее два совещания было проведено в Болгарии (Созополь, 1996 г. и Варна, 1998 г.), два - в Словакии (Стара Лесна, 1999 и 2000 гг.). Проведение совещания активно поддерживалось дирекцией ОИЯИ, Болгарской и Словацкой академиями наук, а также рядом спонсорских организаций. Бессменным председателем оргкомитета совещания был А.М.Балдин.

В этом году совещание снова вернулось в Болгарию. Оно было проведено в Варне на базе Дома отдыха Болгарской академии наук и Дома отдыха “Журналист” с 10 по 17 сентября. К сожалению, в этот раз оно проходило без академика А.М.Балдина, скончавшегося в апреле этого года. Совещание было посвящено светлой памяти этого большого ученого и прекрасного человека.

Работу совещания открыл директор ОИЯИ академик В.Г.Кадышевский. В своем выступлении он поприветствовал участников совещания от имени дирекции ОИЯИ и отметил выдающуюся роль академика А.М.Балдина в создании нового научного направления - релятивистской ядерной физики. В.Г.Кадышевский отметил важность как фундаментальных, так и прикладных исследований, которые ведутся в ЛВЭ ОИЯИ. В своем коротком выступлении он обратил внимание на активное участие болгарских ученых в проектах и исследованиях, проводимых в ОИЯИ.

С приветственным словом к участникам совещания обратился заместитель мэра города Варна. Затем участников приветствовал директор Института ядерных исследований и ядерной энергетики Болгарской академии наук профессор Й.Н.Стаменов. На открытии совещания также присутствовал вице-директор ОИЯИ профессор Ц.Д.Вылов, который активно помогал в работе оргкомитета.

Целью совещания было обсуждение современных проблем в области релятивистской ядерной физики и выработка программы исследований в этой области науки. Большинство проблем релятивистской ядерной физики связано с поиском закономерностей в поведении релятивистских многочастичных систем. Изучение этих закономерностей очень важно для астрофизики и космологии, для понимания явлений, происходящих в момент образования Вселенной. Знание этих закономерностей также необходимо для того, чтобы создать системы для электроядерных энергетических установок и решить проблемы уничтожения радиоактивных отходов от атомных электростанций. Для этой цели важно накопить и описать количественно экспериментальные данные по взаимодействиям релятивистских ионов с материей.

Особую важность совещание приобрело в связи с завершением создания системы медленного вывода пучка из нуклотрона в ОИЯИ и превращением нуклотрона в пользовательскую машину.

В совещании приняли активное участие физики из многих стран: Болгарии, Германии, Грузии, Монголии, Польши, России, Словакии, США, Украины, Франции и Чехии.

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 наиболее актуальные прикладные работы.

Первая сессия была открыта докладом директора ЛВЭ профессора А.И.Малахова “А.М.Балдин и развитие релятивистской ядерной физики. Основные результаты и программа исследований Лаборатории высоких энергий”. Затем выступил директор Института ядерных исследований и ядерной энергетики профессор Й.Н.Стаменов (Болгария) с докладом о деятельности возглавляемого им института. Профессор Ф.Легар (Франция) рассказал о поляризационных исследованиях, проводимых в ЛВЭ.

На большой секции, посвященной развитию нуклотрона, выступили профессора Н.Н.Агапов и Ю.К.Пилипенко (ОИЯИ), доктора В.А.Михайлов (ОИЯИ), Д.Динев (Болгария), Л.Ондриш (Словакия), А.Н.Парфенов, О.И.Бровко (ОИЯИ).

Отдельная секция рассмотрела спиновые явления. С интересными сообщениями выступили профессора И.А.Савин (ОИЯИ), М.Рекало (Украина), Л.С.Ажгирей (ОИЯИ) и доктора В.П.Ладыгин (ОИЯИ) и А.Н.Антонов (Болгария).

На одной из секций обсуждалось влияние ядерной среды на реакции взаимодействия ядер. Интересные сообщения сделали доктор В.В.Куликов (ИТЭФ, Москва) и профессора В.Н.Пенев (ОИЯИ) и Ц.Баатар (Монголия). О возможностях изучения гиперядер на нуклотроне рассказал профессор Л.Майлинг (Чехия). Результаты по исследованию дибарионов доложил доктор А.С.Хрыкин (ОИЯИ). Новым результатам по адронным форм-факторам было посвящено выступление Э.Томази-Густафссон (Франция).

Крайне интересна была секция, на которой выступили профессора В.А.Карнаухов (ОИЯИ) – “Мультифрагментация на нуклотроне”, Г.Махнер (Германия) – “Рождение легких мезонов”, Б.Словински (Польша) – “Взаимодействия пионов и доктор А.А.Балдин (ОИЯИ) – “Эффекты полного разрушения ядер”.

Чрезвычайно информативными были сообщения докторов А.Г.Литвиненко (ОИЯИ) – “Проект НИС” и П.И.Зарубина (ОИЯИ) –“Экзотические ядра на нуклотроне” и профессоров Ш.Гмутцы (Словакия) – “Кварк-мезонная модель” и Л.С.Золина (ОИЯИ) – “Кумулятивное рождение каонов”.

Привлекли внимание участников теоретические доклады докторов А.Е.Дорохова и М.В.Токарева.

Специальная секция была посвящена физике процессов с очень большой множественностью. С обзором И.Д.Манджавидзе и А.Н.Сисакяна “Феноменология очень больших множественностей” выступил доктор И.Д.Манджавидзе (ОИЯИ). Интересные сообщения сделали профессор В.А.Никитин и доктора Н.Шубидзе, В.Ужинский и Г.Козлов (все из ОИЯИ).

С большим интересом были приняты доклады профессора Т.Холлмана и В.Пантуева (США) - о первых физических результатах, полученных на ускорителе RHIC и сообщение профессора Е.Бартке (Польша) по участию в эксперименте ALICE на LHC.

Также были обсуждены вопросы развития техники эксперимента и математического обеспечения. О развитии модульной электроники доложил доктор Я.Харуба (Польша), доктор Л.Б.Голованов (ОИЯИ) рассказал о криогенных мишенях, доктор К.Дехмелт (Германия) доложил о работе детекторов установки КОМПАСС, доктор В.Матоушек (Словакия) сделал сообщение о методе сжатия спектров.

В секции, посвященной прикладным исследованиям, тон задал профессор В.Вестмайер (Германия) докладом “Фундаментальные исследования для трансмутационных установок”. Доктор Р.Велчева (Болгария) доложила о влиянии магнитного поля и радиации на термодатчики низких температур. Профессор Б.Словински (Польша) сделал обзор исследований, связанных с трансмутацией радиоактивных отходов.

На одном из заседаний ряд участников выступили с короткими аннотациями докладов, с которыми желающие могли более подробно ознакомиться позднее.

Во время работы совещания пришло трагическое известие из США. Всех участников потрясло ужасное известие о террористических актах, происшедших 11 сентября. Участники совещания выразили глубокое соболезнование американским коллегам и свое возмущение по поводу случившегося.

По итогам совещания было проведено заседание круглого стола под председательством вице-директора ОИЯИ профессора А.Н.Сисакяна. На круглом столе выступили ведущие ученые, присутствующие на совещании. Профессор А.Н.Сисакян сделал вводный доклад, в котором проанализировал положение дел на ускорительном комплексе ЛВЭ и наметил пути дальнейшего его развития и исследований на нем.

В результате обсуждения был зафиксирован статус нуклотрона, отмечены наиболее важные результаты, полученные на синхрофазотроне, и сформулированы основные проблемы, которые можно решать на нуклотроне. Были сформулированы требования физиков к пучкам нуклотрона на период 2001-2005 гг.

На одной из секций, возглавляемой профессором Т.Холлманом, был принят меморандум, в котором отмечены новые результаты, полученные на синхрофазотроне ЛВЭ ОИЯИ в области спиновой физики на установках СФЕРА и ДЕЛЬТА-СИГМА, и крайне важные данные, полученные по изучению мультифрагментации ядер на установке ФАЗА. Указано на интересные результаты исследований на внутреннем пучке легких релятивистских ядер нуклотрона на установке СКАН-1 и группы коллаборации МАРУСЯ. Отмечена хорошая перспектива программы исследований на нуклотроне на уже имеющихся установках СТРЕЛА, ГИБС, СМС, МАРУСЯ, ДЕЛЬТА, СФЕРА, ДИСК и в рамках новых проектов, таких как СКАН-2, ЛНС, НИС, РР-СИНГЛЕТ.

Подчеркнуто, что опыт участия ЛВЭ в экспериментах с релятивистскими ядрами в ЦЕРН (эксперименты NA45, NA49, WA98) и в подготовке новых проектов ALICE и CMS для LHC является весьма плодотворным. Участие в экспериментах STAR и PHENIX также позволяет более широко использовать накопленный опыт и получить данные в новой области энергий. Успешно проводятся совместные исследования с RIKEN (Япония) по спиновой физике.

Кроме того в меморандуме было указано, что в ЛВЭ ОИЯИ имеются уникальные условия для исследований с поляризованными дейтронными и нейтронными пучками самых высоких на настоящий момент энергий. Однако эти исследования следует перенести на нуклотрон, так как эксплуатация синхрофазотрона уже практически невозможна и, кроме того, на нуклотроне можно существенно улучшить характеристики поляризованных пучков.

Таким образом, наиболее важной задачей для развития нуклотрона с точки зрения спиновой физики является получение выведенного пучка поляризованных дейтронов достаточной интенсивности.

Другим направлением развития нуклотрона должно стать получение пучков тяжелых ядер, для чего необходимо развить систему ионных источников, провести модернизацию инжектора и начать создание бустера.

В настоящее время на повестке дня стоит вопрос о совершенствовании нуклотрона и создании на его базе пользовательского центра для исследований по релятивистской ядерной физике и решения прикладных задач с использованием релятивистских ионов в области энергий в несколько ГэВ на нуклон.

Обсуждения, имевшие место на совещании, были полезны как для ОИЯИ, так и для других научных центров. Они способствуют образованию коллабораций, которые получают гораздо большие возможности, чем отдельные группы. Так, например, в ОИЯИ из Франции была передана поляризованная протонная мишень, в результате чего в сочетании с поляризованным нейтронным пучком получены уникальные условия для исследований взаимодействий нуклонов с заданной поляризацией. Полученный из Франции поляриметр используется в ЛВЭ для калибровочных измерений, необходимых для группы из лаборатории Джефферсона (США). Физики из RIKEN готовы поставить поляризованную мишень из жидкого гелия-3 для совместного эксперимента на нуклотроне.

Учитывая положительный опыт проведения этой серии международных совещаний, было рекомендовано регулярное проведение подобных научных встреч в странах-участницах ОИЯИ и, возможно, в других странах с целью более широкого привлечения физических групп к исследованиям на нуклотроне.

Нельзя не упомянуть и о культурной программе. Участникам совещания надолго запомнится посещение прекрасного болгарского городка Нессебр, имеющего интересную историю, расположенного в Черном море на островке, связанном с сушей только узкой дамбой. Незабываемо также посещение Солнечного берега и Балчуга с прекрасными ботаническим садом и дворцом.

В заключение хочется отметить большую работу, проделанную по подготовке и проведению этого совещания со стороны международного и локального оргкомитетов. Особенно следует поблагодарить председателя локального оргкомитета профессора В.Н.Пенева, докторов Д.Динева, М.Гайдарова, Ю.С.Анисимова, А.Шкловскую за постоянную заботу об участниках совещания, международный отдел ОИЯИ в лице П.Н.Боголюбова и М.Г.Лощилова за организацию оформления необходимой документации по командированию дубненских участников. Особой благодарности заслуживают С.В.Бакаева, Н.Гореликова и Л.А.Ляднович за большую работу по подготовке и ведению всей документации совещания.

Хочу также поблагодарить директора ОИЯИ академика В.Г.Кадышевского, вице-директора ОИЯИ профессора Ц.Д.Вылова и вице-директора ОИЯИ профессора А.Н.Сисакяна за их активную помощь в подготовке совещание и за личное участие в его работе.