В зеркале прессы

Под таким заголовком в приложении "Наука" "Независимой газеты" 25 июля опубликовано интервью директора ОИЯИ А.Н.Сисакяна журналисту Андрею Ваганову. Наша газета неоднократно обращалась к теме участия Дубны в грандиозном проекте века, и надеемся, что читателей заинтересует материал от "НГ-науки".

Еще совсем свежи в памяти коллизии - научные, околонаучные и откровенно политические, - которые сопровождали выбор места строительства первого международного экспериментального термоядерного реактора, ITER. В итоге счастливой обладательницей на своей территории этого международного научного мегапроекта стала Франция - реактор уже начал строиться в городке Кадараш на юге страны. Но не успели остыть термоядерные страсти, как постепенно начинают накаляться не менее высокоэнергетические страсти вокруг нового уникального физического проекта - Международного линейного коллайдера (International Linear Collider, ILC). В этом ускорителе элементарных частиц нового поколения будут сталкиваться, электроны и позитроны. Длина ускорительной трубы - десятки километров. В системе центра масс сталкивающихся частиц энергия будет достигать гигантских значений - от 500 до 1000 гигаэлектронвольт! Зачем физикам понадобился такой беспрецедентно мощный прибор? Какие страны и национальные исследовательские организации претендуют на строительство у себя ILC? Каковы шансы России в этом научном соревновании? И зачем вообще это нам надо? На все эти вопросы в беседе с корреспондентом "НГ" пытается найти ответ профессор, член-корреспондент РАН, директор Объединенного института ядерных исследований Алексей Сисакян.

- Алексей Норайрович, если сравнивать Большой адронный коллайдер (LHC), строительство которого завершается в Европейском центре ядерных исследований, ЦЕРН, в Женеве и проект Международного линейного коллайдера (ILC), в чем отличие и особенности ILC? Какие фундаментальные вопросы физики элементарных частиц и высоких энергий предполагается исследовать с помощью ILC?

- Действительно, проект Международного линейного коллайдера, ILC, является следующим логическим шагом после проекта LHC. Как вы знаете, LHC (Large Hadron Collider) - это машина, где сталкиваются адроны; это - составные элементарные частицы, сложные объекты. В то время как в ILC предусматривается столкновение электронов и позитронов: в отличие от адронов это точечные частицы.

По идее, можно себе представить, что мог бы быть и кварковый коллайдер. Кварками называют частицы, из которых построены адроны. Но пока физики и инженеры такого не придумали. Самыми изысканными приборами в этом отношении являются именно электрон-позитронные ускорители, в частности - ILC.

- То есть прототипы для ILC уже есть в мире?

- Безусловно. Но при таких энергиях, о которых идет речь, - от 500 ГэВ до 1 ТэВ - электроны и позитроны еще не сталкивались.

Перед Большим адронным коллайдером стоят две принципиальные задачи: поиск так называемых бозонов Хиггса - элементарных частиц, ответственных за образование массы, и открытие суперсимметричного мира, существование которого - пока только гипотеза. Но на линейном коллайдере мы сможем эти свойства изучить досконально. В этом смысле LHC - это своеобразная "машина поиска", а ILC будет как бы "фабрикой" хиггсовских и суперсимметричных частиц. Это означает, что их будет много рождаться в момент электрон-позитронных столкновений.

Большой спектр вопросов связан с изучением так называемой темной материи и темной энергии. Вы знаете, что на рубеже веков, когда складывалось впечатление, что нам уже все известно о фундаментальном строении материи и Вселенной, вдруг из космологических наблюдений стало понятно: та материя, которую мы до сих пор изучали, составляет всего лишь четыре процента от всей материи, которая находится во Вселенной. Все остальное - темная энергия и темная материя. Что это такое - пока неясно. Одним из претендентов на темную материю можно назвать как раз суперсимметричный мир. Но есть и другие альтернативы...

Для того чтобы такие альтернативы изучать, без такого прибора, как ILC, просто не обойтись. Речь идет о том, чтобы изучать самые глубинные свойства материи.

- "Суперсимметричный мир" - что это такое?

- Идеи суперсимметрии (SUSY) лежат в основе новой фундаментальной теории элементарных частиц. Мир, в котором мы живем, который мы ощущаем ежесекундно, состоит из частиц - протонов, нейтронов, электронов... Из этих элементов конструируются ядра, атомы, молекулы и так далее, весь вещественный и материальный мир вокруг нас, включая и самого человека.

Но в то же время известно, что существует и антивещество. В лабораторных условиях элементы антивещества были синтезированы и у нас, на Серпуховском ускорителе элементарных частиц, и в ЦЕРН - на ускорителе предыдущего поколения LEP. Но антивещество существует не только в лабораторных условиях. Оно существует и виртуально - во время процессов соударения (например, в космических лучах) эти античастицы появляются. В теоретических построениях, которые сегодня получили лишь косвенные экспериментальные подтверждения, присутствует, в добавление к этому миру и антимиру, еще более высокая симметрия. Всем этим частицам и античастицам отвечают еще некоторые представители суперсимметричного мира.

Считается, что первые указания на существование SUSY-партнеров будут получены на LHC, а далее, варьируя энергию в экспериментах на ILC, можно детально исследовать спектр масс и свойства суперсимметричных частиц и определить фундаментальные параметры SUSY-модели.

Это более высокая степень симметрии, которая должна существовать в природе, но пока объекты этого суперсимметричного мира не обнаружены. Для того чтобы их обнаружить, надо "прощупать" тот энергетический диапазон, которому соответствует Большой адронный коллайдер и следующий за ним - Международный линейный коллайдер.

Наверняка без этого шага мы не поймем, что такое темная материя и темная энергия, которых в сумме 96 процентов вокруг нас! И никто пока не знает, что это такое. Идея суперсимметрии, возможно, позволит вплотную приблизиться к разгадке этой тайны. "Легчайшая" SUSY-частица - нейтралино - стабильна, нейтральна, имеет массу и так слабо взаимодействует, что вполне может претендовать на роль частицы темной материи.

В рамках изучения SUSY на ILC можно будет также найти ответ на принципиальный вопрос о возможности объединения при очень больших энергиях слабых, электромагнитных, сильных и гравитационных сил в одну единую универсальную суперсилу. А кроме того, вполне вероятно, что в масштабе тэвных энергий удастся экспериментально обнаружить проявление дополнительных размерностей в структуре пространства-времени. Перспективы ошеломляющие!

Надо заметить, что предыдущие поколения ускорительных мегапроектов как бы прошли стороной - мимо Советского Союза, мимо России - по ряду причин. Но, честно говоря, во всех этих завоеваниях физики высоких энергий - LEP, LHC, Тэватрон в Национальной лаборатории им. Энрико Ферми (США) - везде российский след чрезвычайно заметен. Без вклада российских ученых создание таких приборов было бы просто немыслимо. Поэтому просто справедливо, чтобы в конце концов прибор такого масштаба, как ILC, был построен в России. Потенциал России в этой области настолько большой, что это должно быть осознано не только нами, профессионалами, но и обществом.

- Вы можете сказать, когда будет принято окончательное решение о том, где начнется строительство ILC?

- По сегодняшним планам, решение должно быть подготовлено к 2009 году. По всей видимости, такое решение будет приниматься на заседании Международного комитета по ускорителям будущего (ICFA) - организации, созданной при Международном союзе фундаментальной и прикладной физики (IUPAP). Международная проектная группа - GDE (Global Design Effort) должна подготовить соответствующие рекомендации к 2009 году.

- Какие страны высказали пожелание разместить эту установку на своей территории?

- На сегодня пять исследовательских центров официально рассматриваются как возможные кандидаты на размещение ILC в своих странах: ЦЕРН (Швейцария, Франция), DESY (Германия), Национальная лаборатория им. Э.Ферми (США), KEK - Лаборатория по физике частиц (Япония) и ОИЯИ (Дубна).

- В ЦЕРН еще предстоит решить ряд сложных задач со строительством и пуском LHC...

- Да, ЦЕРН вообще-то является сторонником создания несколько другого прибора, логически следующего шага после Международного линейного коллайдера. И, конечно же, это должно быть после того, как в ЦЕРН завершится работа по LHC. Я думаю, что они вступили в число претендентов на ILC, чтобы быть активным участником в принятии решения.

В DESY тоже есть свои трудности. Хотя принятый вариант сооружения ILC в основном заимствован именно из немецких разработок - проекта TESLA.

- Насколько мне известно, одним из конкурентных преимуществ реализации проекта ILC на базе ОИЯИ является меньшая стоимость. Стоимость полномасштабного проекта ILC, по оценке GDE, - около 6-7 миллиардов долларов. В связи с этим есть ли уже какие-то официальные или полуофициальные гарантии реализации проекта ILC на государственном уровне в России?

- Этот вопрос сейчас прорабатывается в компетентных органах власти. Мы получили поддержку от губернатора Московской области Бориса Громова и президента Российской академии наук Юрия Осипова. Борис Громов, Юрий Осипов и я - как директор Международной межправительственной организации - обратились к президенту Российской Федерации Владимиру Путину с предложением о поддержке проекта ILC и его размещении в России, в Московской области, в районе Дубны. Мы просим принять принципиальное решение по этому вопросу. Если мы хотим думать о завтрашнем дне, то принятие программы по такому мегапроекту, как ILC, было бы просто необходимо.

Хочу сказать об аргументах в пользу сооружения комплекса ILC в Дубне. Сегодня ОИЯИ является всемирно известным научным центром, в котором фундаментальные исследования по проблемам субъядерной материи успешно интегрированы с разработкой и применением новейших технологий и университетским образованием. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, позволяющей проникнуть в глубь материи с помощью физических установок, например ИБР-2 - импульсный реактор на быстрых нейтронах, DRIBs - установка для экспериментов с использованием редких радиоактивных изотопов, Нуклотрон - единственный в России сверхпроводящий ускоритель тяжелых ионов и другие.

За более чем полувековой период с момента своего образования ОИЯИ накопил огромный опыт в подготовке и формировании научно-инженерных кадров, которые, безусловно, могут быть востребованы в рамках реализации мегапроекта ILC. ОИЯИ обладает мощными и быстродействующими вычислительными средствами, интегрированными в мировые компьютерные сети. Немаловажный фактор - научное и техническое сотрудничество нашего института с ведущими российскими научными и образовательными центрами, институтами Министерства образования и науки РФ, Роснауки, Росатома и Российской академии наук по подготовке комплекса ILC с соответствующими детекторами и программой научных исследований на нем.

Побороться за проект ILC в России - есть смысл. Я в этом усматриваю, повторяю, некий элемент справедливости. Ведь сами идеи создания таких ускорителей, электрон-позитронных коллайдеров, восходят к работам отечественных ученых - в первую очередь Гирша Будкера, Александра Скринского и их коллег.

- Наверняка вас часто спрашивают, что получит отечественная наука и вообще Россия, если эта 50-километровая "труба" ускорителя ILC будет строиться у нас в стране? А что будет, если ICFA примет все-таки другое решение, допустим, в пользу США? Что будет с российской физикой?

- Мы должны рассматривать все варианты, быть реалистами. Я считаю, что в любом случае Россия и Дубна должны быть активными участниками этого мегапроекта, даже если он будет реализовываться в другом месте. Если мы вообще останемся в стороне, тот громадный потенциал, который у нас есть, не будет использован. Но тут вопрос надо рассматривать еще и в несколько другом аспекте.

Сейчас много говорят о проблеме утечки умов. Но во всем мире ученые перемещаются, и в этом нет ничего страшного. А страшно, когда дома нет условий, современных экспериментальных установок. Поэтому в том варианте, о котором вы говорите (сооружение ILC за границей), ситуация может развиваться таким образом, что это станет еще одним импульсом для утечки умов. Причем утечки, которую трудно будет предотвратить. Да, может быть, и не надо: пусть лучше эти умные ребята работают в этой области, приносят пользу и мировой науке, и отечественной. Но, конечно, хотелось бы, чтобы и у нас дома были хорошие мегапроекты, в том числе хорошие ускорители элементарных частиц. Отмечу, что это гигантский фронт работы для отечественной промышленности, стимул для развития высоких технологий.

- С чего, на ваш взгляд, следует начать, чтобы получить проект ILC в Россию?

- Здесь много пластов. Прежде всего надо отметить, что мы уже участвуем в создании научной программы работ на будущем линейном коллайдере. Уже создаются коллаборации вокруг отдельных систем как самого ускорителя, так и детектора.

С другой стороны, требуются и какие-то организационные усилия. Нужно побороться за этот проект, так же, как мы поборолись за проведение зимней Олимпиады в Сочи. А для этого необходимо, чтобы были задействованы все государственные и научные уровни, а также средства массовой информации. Ведь общественность тоже надо готовить к реализации подобных проектов.

Нам такой интеллектуальный всплеск нужен. Он объединит ученых, представителей промышленности, бизнеса, государственной власти. Ведь чем и хорош проект ILC в этом смысле, что это не просто чья-то хитроумная выдумка - сели и выдумали вот такой ускоритель. Нет. Это нечто, о чем мировое научное сообщество уже договорилось: это нужно для познания природы, для развития цивилизации.