В зеркале прессы

Как уже сообщалось в нашей газете, на сессии Программно-консультативного комитета по физике частиц были представлены проекты будущей научной программы ОИЯИ, в том числе проект NICA. Недавно в газете "Площадь Мира" было опубликовано интервью Наталии Теряевой с директором Лаборатории высоких энергий профессором В.Д.КЕКЕЛИДЗЕ, посвященное перспективам развития ЛВЭ и, в частности, новому проекту, который будет разворачиваться в ближайшие годы на основе ускорительного комплекса нуклотрона. С любезного согласия автора мы публикуем сегодня это интервью.

Владимир Димитриевич, какие ближайшие планы Лаборатории высоких энергий и каковы дальние перспективы ее развития?

Планы ЛВЭ определяются главной и существенной задачей не только для лаборатории, но и для всего Института. Это проект NICA, который выходит за рамки лаборатории. Он рассматривается дирекцией ОИЯИ как лидирующей проект Института в области физики частиц и релятивистской ядерной физики. Во главе идеи проекта стоят Алексей Норайрович Сисакян и Александр Савельевич Сорин. Соруководитель проекта - Александр Дмитриевич Коваленко отвечает за ускорительный комплекс.

Большой вклад в разработку проекта вносят Игорь Николаевич Мешков и ряд других ведущих специалистов по ускорительной технике из разных лабораторий Института. Это межлабораторный и очень крупный, так называемый мегапроект. Реализация проектов именно такого рода служит импуьсом развития новых технологий. Напомню предысторию этого проекта в историческом контексте развития лаборатории.

В 1957 году состоялся запуск синхрофазотрона - в то время ускорителя с рекордными параметрами. Долгое время он оставался главной базовой установкой ОИЯИ для исследований в области физики высоких энергий и физики частиц. Но наука переживала очень бурный рост. Многие международные научные организации, такие как ЦЕРН, вкладывали значительные средства в свои исследовательские установки и развивались более быстрыми темпами, чем мы. Поэтому синхрофазотрон утратил свои лидирующие позиции. Со временем основные интересы в этой области исследований стали смещаться в другие ускорительные центры, в ИФВЭ (Протвино), ЦЕРН, Фермилаб и др. И хотя значимость наших работ на синхрофазотроне была достаточно высокой, они постепенно утратили передовые позиции в мировой физике.

По инициативе Александра Михайловича Балдина в ЛВЭ был построен первый в Европе сверхпроводящий ускоритель тяжелых ионов - нуклотрон. Эта идея была реализована в самое тяжелое время для нашей страны и для нашего института. Нуклотрон был запущен в 1993 году, и это событие уже явилось подвигом. Ускоритель был настолько передовым по технологиям, что сегодня в это даже не верится. В момент запуска невозможно было добиться рекордных результатов, но достигнутые параметры были достаточными, чтобы продолжить работы на установке и обеспечить ее дальнейшее развитие. Люди должны были быть задействованы в реальных исследованиях, чтобы не потерять квалификацию, не утратить культуру и совершенствовать технологии эксперимента. Всему этому и способствовал запуск нуклотрона.

Условия финансирования и тяжелая жизнь 90-х в целом не позволили довести нуклотрон до тех параметров, конкурентоспособных в мире. Поэтому ниша, которую занимают исследования на нуклотроне, остается пока весьма узкой. А ведь заложенные в него возможности (интенсивность и качество пучков) позволяют выйти на более высокие позиции.

Дело в том, что при энергиях, достижимых на нуклотроне, хотя они и не очень высоки, сегодня можно делать очень интересную физику. В последние годы у физиков, работающих с релятивистскими тяжелыми ионами, возник интерес именно к этому диапазону энергий. Очень высокие энергии, которые обеспечивают такие ускорительные установки, как LHC в ЦЕРН, связаны с задачами более глубокого проникновения в структуру микромира, на уровень предельно малых размеров, которые позволяют изучать структуру элементарных частиц, механизмы, ответственные за их массы и взаимодействия. В диапазоне же энергий, достижимом на нуклотроне, можно весьма успешно заниматься изучением фазовых переходов сильновзаимодействующей материи.

Сильновзаимодействующая материя - это адроны, из которых состоит все вещество. Похоже, что и в том масштабе, в котором можно различать элементарные адроны, возможны практически те же фазовые переходы, что и на уровне макромира нашей повседневной жизни. Известно что, например, для воды существует несколько фазовых состояний: лед, вода и пар. Есть еще так называемая смешанная фаза, которая наблюдается при кипении воды, когда возникающие в воде пузырьки заполнены паром. Для адронов также существуют различные фазовые состояния. Например, аналог твердой фазы - протоны и нейтроны, а газообразной - кварк-глюонная плазма. В ряде экспериментов на ускорителях в Брукхейвене, в ЦЕРН и других центрах были получены указания на существование в природе этой самой кварк-глюонной плазмы. Но эти эксперименты проводились при сверхвысоких энергиях, а фазовый переход при таких энергиях происходит скачкообразно, практически минуя смешанную фазу. Это как если бы вы сразу нагрели воду до температуры 1000 градусов и получили пар. Диапазон же энергий нашего нуклотрона адекватен изучению "процесса кипения" адронов и поиску их смешанной фазы.

Возможно, эти исследования помогут открыть многие тайны существования материи и ее образования после Большого взрыва. Результаты могли бы найти применение и при изучении механизма образования нейтронных звезд.

Для эффективного проведения этих исследований планируется построить новый ускорительный комплекс NICA - ионный коллайдер, базирующийся на нуклотроне. Перспективность этих планов подтверждает тот факт, что схожая программа исследований принята недавно в национальном центре Германии GSI в Дармштадте. Эта программа признана одной из наиболее важных в рассматриваемой области исследований. Для изучения смешанной фазы сильновзаимодействующей материи в экспериментах с фиксированной мишенью в GSI запланировано строительство ускорителя, незначительно превышающего по энергии нуклотрон. В проекте NICA взят за основу другой, более интересный и перспективный подход, использующий встречные пучки ионов. Мы собираемся реализовать проект в те же сроки, что и GSI. Это, конечно, очень непростая задача, но база уже есть - нуклотрон.

Первым этапом будет доведение нуклотрона до его предельно возможных параметров. Этот этап должен доказать, что специалисты и технологии не утеряны, что опыта и денег для такого проекта у нас достаточно. Первый этап планируется завершить к 2009 году. Дирекция ОИЯИ полна решимости выделить все необходимые для этого средства. Институту это по плечу, если следовать планам увеличения его бюджета.

Параллельно готовится техническое задание следующего этапа - создания ускорительного комплекса NICA со встречными кольцами. Для этого будут использованы уже существующие здания и инфраструктура. Все это, конечно же, требует развития. Многое нужно будет переделывать и доделывать, повышать культуру и уровень этих работ, доводить все до современных международных стандартов. Если все осуществится, как задумано, то впервые за многие годы Дубна сможет выйти на передовые рубежи в этой области науки. У нас есть очень хорошие шансы и перспективы.

Важно подчеркнуть, что проекты такого масштаба не могут делаться втайне, чтобы потом удивить мировое сообщество, как это было в случае с синхрофазотроном. В современной науке так не бывает. Все крупнейшие научные проекты США, Европы и Азии сегодня опираются на самые последние мировые достижения. Никто не пользуется лишь тем, что умеет делать сам. Поэтому мы будем все делать открыто, с привлечением в том числе и специалистов из других центров. Критические замечания мирового научного сообщества нам очень полезны, потому что, с одной стороны, они помогут нащупать наши слабые места, а с другой стороны, будут стимулировать работу.

В качестве первого шага в этом направлении создан новый научно-технический совет лаборатории, который собирается ежемесячно. К работе в нем привлечены известные специалисты из ряда крупных физических центров. Одни будут работать в совете на правах постоянных членов, другие приглашаются как эксперты для обсуждения проблем в конкретных вопросах. Таким образом, при принятии решений по каждой проблеме проводится "мозговой штурм" в рамках международной экспертизы. Если уж делать, то надо выбирать самые лучшие решения, где бы они ни были достигнуты. Так сегодня работают и добиваются успехов в передовых научных центрах.

А как же с кадрами?

Исследовательские группы в современных центрах создаются на основе международных коллабораций. Потому что и ресурсов, и специалистов требуется много. Коллаборации могут насчитывать до нескольких сотен физиков. Мы ожидаем, что такая коллаборация будет организована для создания детектора, работающего на встречных кольцах. Только нашими кадрами здесь не обойтись. Постараемся привлечь в Дубну для работы над установкой специалистов из других центров. В принципе запланировано две точки пересечения колец, и соответственно возможна эксплуатация двух детекторов одновременно. Создание таких детекторов дело очень дорогостоящее, но проблема здесь скорее не в деньгах (в России и сотрудничающих странах сегодня денег достаточно, чтобы реализовать не один такой проект), а в людях, потому что игроков на этом поле не только у нас, но и во всем мире счетное количество. А большинство специалистов уже привлечено к реализации существующих крупных проектов.

Чем же вы надеетесь их привлечь?

Наша программа очень интересна и перспективна. Но привлечь людей только словами и обещаниями нельзя. Именно поэтому мы хотим, чтобы результаты нашей работы по мере ее продвижения были видны в мире, а каждый успех хорошо резонировал. Ученые так устроены, что всегда тянутся туда, где есть возможность удовлетворить свой научный интерес, где есть перспектива проявить себя. И мы должны предоставить им такую возможность - реализовать их самые амбициозные планы. Это не заменишь никакими деньгами. Поэтому если будут успехи - сможем привлечь и людей. И сейчас все зависит от того, насколько быстро и хорошо мы себя организуем, насколько быстро и эффективно будем двигаться вперед. Дирекция института нас уже подгоняет, и нет сомнения, что мы получим полное финансирование, необходимое для работы на первом этапе.

А в чем состоят трудности доводки нуклотрона до его предельной мощности?

Ускоритель - это сложный комплекс, состоящий из многих элементов. Не для всех пока ясен способ реализации - применить уже известные решения или разработать новые. Многие используемые конструктивные элементы исторически пришли еще из прошлого века, а новые оригинальные разработки, в том числе и наши, могли бы удешевить и улучшить качество. Но это риск, потому что они еще не опробованы. Так что если мы хотим вписаться в заданную временную шкалу, то должны хорошо балансировать между чем-то новым, более прогрессивным и экономичным, и хорошо испытанным, но старым и иногда достаточно дорогим.

В нашем Инсттуте создан координационный комитет, который возглавил Алексей Норайрович Сисакян. Координационный комитет регулярно собирается для обсуждения ведущихся работ. В его состав вошли лидеры каждого блока работы над проектом - ускорителя, детектора, инфраструктуры, компьютинга.

В какую сумму оценивается реализация проекта?

Ответ на этот вопрос будет известен тогда, когда завершится работа над техническим проектом. Но оценочно его можно сравнить по порядку величины с годовым бюджетом ОИЯИ.

Беседовала Наталия Теряева