В научных центрах стран-участниц

В этом городе когда-то жил однополчанин отца, и по праздникам мы получали от дяди Феди Белоусова и его семьи поздравительные открытки. В этом городе до сих пор в названиях улиц и проспектов, в монументальных памятниках и небольших скульптурах хранится память о той войне, через которую наши отцы прошли как сыновья одной большой страны... Но целью командировки в Минск была не эта и не древняя история, которой посвящены фундаментальные академические труды (ах, как хотелось подольше задержаться в прекрасной библиотеке Академии наук), а современная история, которая пишется на наших глазах. Начать хотя бы с того памятника, который стоит почти напротив академической гостиницы. Кому? Подошли поближе: Якову Борисовичу Зельдовичу, трижды Герою Соцтруда, родившемуся в Минске в 1914 году.

Наши общие историко-культурные корни, десятилетия развития науки в общей стране не могут не прорастать и в новых политических, экономических реалиях. В своем препринте "О вкладе белорусских физиков в развитие экспериментальных исследований по физике элементарных частиц" (Минск, 2000 г.) член-корреспондент НАНБ Андрей Александрович Богуш вспоминает о том, как в середине 60-х годов три молодых белорусских физика В.Г.Барышевский, Н.М.Шумейко, С.Е.Чигринов начали работать в лабораториях ОИЯИ. Сегодня они возглавляют все три действующие в республике специализированные научно-исследовательские учреждения по физике элементарных частиц и ядерной физике. Множество имен в этом сравнительно небольшом препринте. Множество примеров совместного развития и взаимопроникновения физических идей, которые во многом определяют сегодняшнее развитие физики частиц на крупнейших ускорителях мира. И это далеко не все имена и примеры...

На открытии выставки, посвященной 80-летию БГУ, выступил Сергей Афанасьевич Максименко, заместитель проректора по науке, начальник главного управления науки БГУ, доктор физико-математических наук. Короткое интервью после открытия выставки.

- Сергей Афанасьевич, а в вашей работе каким-то образом ощущаются связи с ОИЯИ?

- Конечно, если говорить обо всем университете, то у нас существуют очень тесные научные связи с Дубной, которые в первую очередь осуществляются через Национальный центр физики частиц и высоких энергий. Институт ядерных проблем БГУ, Институт физико-химических проблем, физический и радиофизический факультеты вовлечены в эту деятельность. В этом же ряду и Институт прикладных физических проблем имени Севченко. А можно сказать и по-другому - физики и химики БГУ широко участвуют в дубненских проектах и программах, и эти результаты мы постоянно ощущаем, наши студенты, аспиранты ездят на стажировки в Дубну. Я, например, был оппонентом на защите докторской диссертации у Сергея Тютюнникова, а в мое время В.Любошиц был у меня оппонентом на защите кандидатской. Я хорошо знал Подгорецкого Викора Исааковича, часто с ним встречался в Дубне, мне они с Любишицем один раз экзамен устроили такой, что я потом больше ничего не боялся...

Если продолжить о Дубне - было бы, может быть, более красиво и полезно для обеих сторон, чтобы мы нашли проект, который строился именно на нашей идеологии, продвигался полностью белорусскими учеными, к которому бы привлекались и дубненцы и москвичи и все, кто в этом заинтересован.

- А вот так сразу на вскидку вы не могли бы привести пример такого проекта?

- Это могли бы быть исследования с лазером на свободных электронах, которыми занимается в Институте ядерных проблем группа под руководством В.Г.Барышевского - это кстати выпускник Дубны, аспирантуру у Подгорецкого заканчивал, и с Любошицем у них открытие зарегистрировано.

Сказано - сделано: вскоре в Институте ядерных проблем БГУ с его директором Владимиром Григорьевичем Барышевским беседуем в приемной: температура в большом кабинете близка к уличной. "Если везде пустить тепло, на зарплату бюджета не останется", - шутят хозяева, но... в каждой шутке есть доля шутки. Остальное - суровая действительность. Впрочем, энергетические проблемы - это общее тяжелое наследие республики после раздела Союза, и услышать об этих проблемах предстоит еще не раз. Что же касается научно-исследовательской деятельности ИЯП - то здесь есть чем гордиться.

- У нас есть для Дубны два предложения, и думаю, что они будут приняты. Другой вопрос, как финансировать эти работы... На фоне всей исследовательской программы института (например, у нас есть лаборатория, связанная с ликвидацией последствий аварии на Чернобыльской АЭС) я бы выделил, все-таки, три направления - два экспериментальных и одно теоретическое, которые представляют общий интерес. Мы знаем, что в Дубне идут большие дискуссии по поводу строительства источника синхротронного излучения. Мы вполне серьезно предлагаем "влить свежую кровь" в этот проект. Это без всяких приукрашиваний. Примерно 30 лет в республике очень серьезно развивалось направление, из-за которого, собственно, и был создан наш институт около 15 лет назад. Можно только удивляться, почему вдруг возник этот "странный" институт и продолжал работать даже после того, как страна развалилась. Я имею в виде последние десять лет. Так вот, это направление получило экспериментальное завершение с созданием первого в мире объемного лазера на свободных электронах.

Этот факт знаменует начало развития совершенно новой уникальной технологии, технологии ХХI века. Старт был дан в свое время в русле серьезных оборонных научно-исследовательских программ. Что такое лазер на свободных электронах, вы, конечно, хорошо представляете. Теперь попробуйте задать вопрос специалистам по СВЧ: могут ли они свои генераторы перестраивать по частоте? Не на 2-5 процентов, что само по себе считается большим достижением, а в два, три раза, не говоря уже о порядке величин. Не могут! А вот объемные ЛСЭ сами по себе перестраиваются: крутишь ручку - и перестраиваются! И это, действительно, то, чем можно гордиться, это - наше лицо. Все это опубликовано, со всех сторон защищено, и мы занимаем в мире, где нас все признают, свою нишу...

Говоря о втором направлении, я хочу вспомнить, что много лет назад вместе с дубненскими учеными - моим учителем Михаилом Исааковичем Подгорецким и Володей Любошицем мы два открытия зарегистрировали в Дубне. И теперь я предлагаю сделать третий шаг. И опять в новую область. Хотя у нас сейчас начинается кооперация с Англией, с лабораториями других стран, я считаю, что преимущество должно быть за Дубной, где есть планы создания электронного инжектора. И желательно, чтобы все это развивалось в нашем сообществе. А применение объемного ЛСЭ поможет перекрыть все диапазоны излучений - от СВЧ до оптического и дать совершенно новое качество вашему проекту. Мы уже начали сотрудничать с ОИЯИ. Готовим эксперименты на ЛИУ-300 вместе с группой А.К.Каминского - Э.А.Перельштейна, встречались с И.Н.Мешковым, и контакты были достаточно плодотворными.

У нас в Белоруссии в это направление были вложены немалые средства. Когда наука стала в республике разваливаться, мы были вынуждены приостановить работы, но потом наши бизнесмены вложили свои деньги в это дело, понимая, что новейшие СВЧ-технологии могут дать немалую отдачу. Так мы сделали генератор. Конечно, здесь есть коммерческая сторона вопроса и есть научная. Объемные лазеры на свободных электронах - это и новые подходы к решению энергетических проблем, и повышение энергетической стабильности, миниатюризация техники. Когда сотни метров превращаются в десятки, здесь и доллар "весит" по-другому. И с точки зрения нашего сотрудничества, передача этих технологий, создание такой техники в ОИЯИ - это может быть весомым вкладом Белоруссии в деятельность Института...

Поскольку НИИЯП существует все-таки при университете, то и студентов в здешних лабораториях встретить легко. Один из них оказался моим однофамильцем - Павел Молчанов, пятикурсник физфака, окончил в средней школе класс с физическим уклоном, участвовал в олимпиаде на физфаке и оказался по ее итогам в числе 15 счастливчиков, поступивших в университет без вступительных экзаменов. Павлу нравятся точные науки, и поэтому дальнейшая карьера для него ясна: после диплома - аспирантура по специальности ядерная физика. В этой группе он участвует в эксперименте по регистрации излучения от объемного ЛСЭ, определению его частоты и мощности. Успел застать советское детство - год побыл в пионерах, потому все резко поменялось. Зато сейчас есть свобода выбора. За границей побывать пока не удавалось, на каникулы обычно ездит под Брест к бабушке с дедушкой. Сестра тоже выбрала точные науки, химию. Вот такое состоялось знакомство...

- Второе наше предложение касается экспериментов на синхрофазотроне-нуклотроне, оно скорее лежит в области теоретической физики, и мы его всесторонне обсуждали с руководителями одного из экспериментов Л.Н.Струновым и В.И.Шаровым. Но так как до последнего времени нуклотрон в Дубне работал нерегулярно, конкретная работа все никак не начнется. А речь идет об экспериментальном обнаружении на нуклотроне нового физического явления, которое связано с вращением осцилляции спина дейтронов, пролетающих через неполяризованную мишень. Именно через неполяризованную, что очень важно. В этом-то весь фокус и состоит. Это явление интересно тем, что, во-первых, это макроскопическое когерентное явление, а во-вторых, позволяет определить непосредственно в эксперименте амплитуду упругого когерентного рассеяния дейтрона на нуклоне либо на ядре. Дальше начинается то, что всем хорошо известно. Исследования малонуклонных систем, дисперсионных соотношений. Особенно интересно, что вклад спина с ростом энергии частиц не падает, а растет, что само по себе представляется уникальным.

Здесь надо подчеркнуть, что нашим коллегам в Дубне надо шевелиться, потому что за прошедшие пять лет это явление так и не обнаружено. Теперь уже за эти работы взялись наши немецкие коллеги в Юлихе. В декабре планирую визит к ним, и, кстати, там недостатка электроэнергии для работы ускорителя не ощущается. Так что конкуренция серьезная. А мы по-прежнему заинтересованы прежде всего в развитии нашего сотрудничества с Дубной и получении этих результатов на дубненском ускорителе.

- Третье направление связано с экспериментально-технологическими достижениями, полученными в лаборатории Михаила Васильевича Коржика - вот и он сам, вовремя подошел. Мы участвуем в создании установки CMS для исследований на LHC. Так вот, сцинтилляторы для электромагнитного калориметра этой установки разработаны им и его группой. Сейчас эти сцинтилляторы производятся на заводе в Богородицке в России по совершенно новой технологии, разработанной у нас в институте. Впрочем, пусть лучше Михаил Васильевич сам об этом расскажет.

- Мы сделали этот сцинтиллятор в начале 90-х годов, и он пользуется сейчас большой популярностью среди физиков. Все это благодаря оптимальному соотношению низкой стоимости, высоких параметров и радиационной стойкости. Благодаря нашим сцинтилляторам можно делать компактные и быстрые машины, которые могут работать в условиях очень высоких светимостей. Вместе с российскими специалистами-технологами мы, по сути, воссоздали под эту задачу завод по производству кристаллов в Богородицке, возродили эту промышленность в России. Помимо CMS, надеемся вместе с дубненскими специалистами принять участие в работах в КЕК в Японии, уже представлены технико-экономические обоснования нашего участия в их проектах. Так что ситуация здесь уникальная: хотя институт наш небольшой, но "заряжен" на участие в мощных международных коллаборациях в ЦЕРН, ФНАЛ и, возможно, в КЕК.

Основная проблема новой физики на больших коллайдерах - с одной стороны, очень высокая светимость, с другой - необходимость регистрировать все более редкие события, очень тонкие явления. И проблема повышения радиационной стойкости материала приобретает все более важное значение. Параллельно с развитием производства мы должны думать о новых принципах детектирования, новых материалах для детектирования. Применение более тяжелых материалов повышает порог радиационной стойкости. И сейчас мы работаем над сверхтяжелыми полупроводниками, полупроводниковыми системами с плотностью более 8 грамм на куб. см. Уже есть первые, обнадеживающие результаты, и если все и дальше пойдет нормально, будет создан небывалый прецедент в физике детектирования. Попробуйте себе представить что-то похожее на кремниевый детектор, но с плотностями в четыре раза больше!.. Это позволит существенно увеличить диапазон регистрируемых энергий, соответствовать самым высоким требованиям по радиационной стойкости.

Евгений Молчанов, Минск – Дубна.

(Продолжение следует)