Отчет о командировке

(Продолжение. Начало в № 49, 50, 2007)

В перспективном плане ЦЕРН, о котором мне рассказал помощник директора - координатор сотрудничества ЦЕРН с восточными странами Тадеуш Куртыка, есть позиция, следующая за первоприоритетными исследованиями на LHC. Кстати, некоторое время спустя этот план (White paper) обсуждался и сравнивался с "дорожной картой" ОИЯИ на совещании объединенного комитета по сотрудничеству ЦЕРН - ОИЯИ в Дубне, в котором участвовали руководители и ведущие ученые обеих международных организаций. В числе экспериментов с активным участием физиков ОИЯИ и там, в ЦЕРН, и здесь, в Дубне, неоднократно упоминался COMPASS, предназначенный для проведения серии экспериментов в ЦЕРН на SPS, включая изучение структуры спина нуклона, с помощью продольно поляризованного пучка мюонов и поляризованных мишеней, а также изучение спектроскопии адронов на высокоэнергичных пучках пионов и различных мишенях. Согласно официальным научным источникам, COMPASS, включая детекторы, за которые полностью несет ответственность ОИЯИ, работает очень надежно с момента его введения в эксплуатацию в мае 2004 года.

Сегодня в девять утра - на COMPASS. Переезд через швейцарско-французскую границу, обозначенный довольно условно, и мы с Владимиром Каржавиным - на территории ЦЕРН, помеченной на карте как Prevessin. Здесь в одном из павильонов (Володя специально притормозил) собирались пропорциональные камеры легендарного для Дубны NА-4 - это была целая эпопея, этапы которой отслеживала наша газета. В других боксах собирались и ныне действуют камеры в эксперименте NА-48 с модификациями последнего десятилетия (В.Д.Кекелидзе), DIRAC (Л.Л.Неменов), а нас встретили Александр Нагайцев и его молодой тезка Корзенев.

Первым делом Александр Павлович поздравил меня с юбилеем газеты - в Интернете на нашем сайте прочел! И, ведь, действительно, как это я забыл за всеми перипетиями о сегодняшнем нашем празднике?

- Спасибо. Спасибо, что читаете, и вдвойне - за поздравление. А мы ведь не просто к вам в гости приехали. Ну, рассказывайте... Сколько наших сотрудников работает в ЦЕРН?

- Группа складывается по-разному: бывает 10-12, сейчас 6-8. Очень активно идет сеанс по набору экспериментального материала, и в основном на этом все ресурсы сосредоточены - подготовка к сеансу, обеспечение работы аппаратуры, обработка физических результатов...

Что касается физики, я бы назвал задачу, связанную с изучением такой проблемы, как "спиновый кризис" в физике высоких энергий, который был экспериментально обнаружен более двадцати лет назад. Проведены в мире десятки экспериментов по измерению поляризованного глубоконеупругого рассеяния, а COMPASS - уже, наверное, эксперимент четвертого поколения. За это время существенно развиты и технология создания поляризованных мишеней, и технология регистрации продуктов рассеяния, и та экспериментальная аппаратура, которая находится сейчас в зале… Может, об этом Саша расскажет?

- А вы для кого пишете? - уточняет Александр Корзенев. - Для ваших коллег в ОИЯИ, может, и для более широкой прессы. - То есть терминов специальных лучше не употреблять? - Да, хорошо бы пояснее. - Тогда скажем так. Это на сегодня самый большой работающий эксперимент в ЦЕРН. То есть LHC запустится в 2008 году, а COMPASS уже с 2001 года набирает статистику... У нас коллаборация больше 300 человек, в том числе более 200 физиков, 26 институтов, 13 стран... У нас уникальный пучок мюонов, такого нет больше в мире, и этот пучок рассеивается на нуклонах мишени с целью измерения их спиновой структуры. (Нуклон, - поясняет, проникшись важностью задачи, мой собеседник, - это термин для обозначения нейтронов и протонов, из которых построены ядра всех элементов периодической системы Менделеева).

Если на пальцах объяснить - чем больше энергия пучка, тем, соответственно, более мелкие структуры нуклона можно исследовать. Кстати, за те 20 с лишним лет структура нуклона изучена до очень малых расстояний - менее, чем 10-15 см - и ничего там, кроме точечных кварков, пока не обнаружено. Понятно, что в LHC будут достигнуты более высокие энергии, позволяющие проникнуть в глубь микромира на меньшие расстояния, но уникальность COMPASS'а в том, что у нас есть поляризованный пучок, какого нет на LHC. Кроме того, что пучок поляризованный, у нас еще есть водородная (дейтериевая) поляризованная мишень, самая большая в мире. Для получения поляризации используется метод ядерного магнитного резонанса, при температуре близкой к абсолютному нулю - меньше 60 милликельвин. В СOMPASS'e используются разнообразные детекторы, многие - впервые в практике физического эксперимента, - это порядка 300 координатных плоскостей, среди которых МИКРОМЕГА и ДЖЕМ-камеры, предложенные нобелевским лауреатом Ж.Шарпаком, "строу" (соломенные) камеры, разработанные и изготовленные в Дубне, сцинтилляционные годоскопы, кремниевые, микростриповые, триггерные годоскопы, дрейфовые, пропорциональные камеры... А еще РИЧ-черенковский детектор с оптическим изображением колец черенковского излучения. Это тоже наша гордость! (Вот, вот те слова, за которыми я сюда пришел, - чтобы услышать именно такие оценки, идущие, можно сказать, из глубины души, а не перечень инструментария!).

Саша работает в физическом эксперименте с 97-го года - тоже юбилей. И в 2007-м защитил кандидатскую диссертацию - поздравляю! А его старший коллега добавляет, что практически во всех экспериментальных работах по детекторам специалисты ОИЯИ играют ведущую роль:

- Уже много лет неизменным авторитетом в экспериментальном зале является Владимир Аносов. Юрий Киселев - ведущий в мире специалист по поляризованным мишеням, чья работа во многом определяет общий успех. Николай Кравчук блестяще проявляет свои инженерные способности при изготовлении ДЖЕМов. Группа под руководством Геннадия Алексеева очень много сделала. Большой адронный калориметр - один из четырех - был полностью изготовлен нашей группой. И самое главное, что группа очень хороших физиков-теоретиков активно участвует в экспериментах, получая и публикуя уникальные физические результаты. Еще несколько групп занимаются моделированием, анализом, определяют основные физические задачи коллаборации, ведут измерение поляризации нуклонов. Уникальный специалист Олег Кузнецов, например, этим очень активно занимается. Профессор А.В.Ефремов является членом нашей команды, вместе с нами работает группа под руководством А.Н.Сисакяна - входящие в ее состав теоретики разработали ряд новейших методов обработки информации, связанной с особенностями КХД. Значительно улучшена точность анализа...

Есть новые интересные задачи, которыми мы совсем недавно начали заниматься, - это, в частности, измерение полуинклюзивных реакций в поляризованном глубоконеупругом рассеянии. COMPASS имеет серьезные намерения продолжать исследования в этой актуальной области измерений, и на очереди уже новые физические задачи - измерение обобщенных партонных распределений, которые могут помочь в решении загадки спина, существующей, как я говорил, уже двадцать лет. Это будет уже эксперимент пятого поколения, чрезвычайно сложный, и наша группа делает специальный калориметр, активно участвует в подготовке такого детектора.

...Посмотрев на часы, я перевел разговор "за жизнь" - времени у моих собеседников было мало, едва вырвали меньше часа из своего плотного рабочего графика, а ведь не наукой же единой... А.П.Нагайцев немного рассказал об экспериментах, в которых участвовал. Об авралах - три дня назад поставили на пучок прототип модуля калориметра для нового эксперимента. С 10 вечера до 4 утра - другого времени на пучке не было. А вообще каких-то серьезных поломок аппаратуры практически нет. Здесь работают специалисты очень серьезного уровня, с большим опытом - и по калориметрии, и по детекторам... Правда, добавил его коллега, грозы иногда такие идут с гор, что напряжение в сети прыгает... Но это уже, как говорится, форсмажорные обстоятельства.

А дальше разговор поворачивается в сторону главной темы - будущих экспериментов на LHC. Саша-младший рассказал, что большие потоки данных, полученные на COMPASS'е, сравнимы с будущими экспериментами на Большом адронном коллайдере - 4-5 террабайт в день. А полная статистика составляет Пентабайт. Это пока самый информационно-емкий эксперимент в ЦЕРН. И он служит, в том числе, и в качестве тестовых анализов для LHC. Вычислительная сеть включает 200-300 компьютеров, а файлы с обработанной информацией переправляются в Дубну, в ЛФЧ, и после первичной обработки "тонкий анализ" происходит уже в Дубне и других центрах.

Напоследок - время неумолимо, особенно в ЦЕРН с его регулярностью, как в английских парках, - теплые слова благодарности в адрес директора ОИЯИ, который очень хорошо понимает важность и актуальность этой тематики, и профессора И.А.Савина, который много лет поддерживает коллег: "На Игоря Алексеевича мы все равняемся. А основателем этого направления был Н.Н.Боголюбов - великий директор. Именно благодаря им, тому, что они заложили, вся физика, вся техника по-прежнему на высоте". - "Слово "великий" в ваших устах звучит как что-то легендарное", - говорю, уже прощаясь...


Коллаборация COMPASS на совещании в Лиссабоне (2002 год).

Подготовка детекторов (справа на снимке И.А.Савин, конец 90-х годов, ЦЕРН). Группа сотрудников ОИЯИ, участников сборки адронного калориметра (конец 90-х годов, ЦЕРН).

Продолжение следует

Евгений МОЛЧАНОВ, Женева - Дубна. Фото коллаборации COMPASS.