28 марта 2024, четверг, 22:56
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Михаил Данилов

#ЗНАТЬ. «Физика вновь становится непредсказуемой»

Михаил Данилов. Лекция "Материя, антиматерия, темная материя..." 26 апреля 2012 г.
Михаил Данилов. Лекция "Материя, антиматерия, темная материя..." 26 апреля 2012 г.
Наташа Четверикова / Полит.ру

Накануне лекции 23 ноября в рамках  в рамках Фестиваля Публичных лекций #ЗНАТЬ мы поговорили с Михаилом Даниловым, член-корреспондентом РАН, лауреатом премии им. Макса Планка,  зав. кафедрами МИФИ и Физтеха.

23 ноября состоится ваша лекция «Бозон Хиггса найден. Физика завершена?» на фестивале «Полит.ру». Не расскажете о теме лекции поподробнее?

Сейчас мы вступили в очень интересный период, когда завершено создание красивейшей теории, которая называется «Стандартная модель». Но с другой стороны, несмотря на ее красоту, на ее умение объяснить всё, что мы видим вокруг нас, ясно, что она не является окончательной теорией. Она не описывает, например, гравитацию, в ней нет описания того, что мы не видим. А не видим мы 95% процентов того, что есть во Вселенной. Поэтому практически нет сомнения, что должна появиться новая теория или несколько. Но какими они будут – пока еще не ясно.

Если долгие годы у нас была «Стандартная модель» – теория, которая предсказывала нам следующие шаги, то теперь поле поиска полностью открыто, имеется очень много направлений. И какое из них окажется правильным, пока сказать нельзя. Это крайне интересно, потому что физика снова становится непредсказуемой. Когда строился LHC (Большой адронный коллайдер) было известно, что что-то произойдет на масштабе 1 ТэВ. Не было известно, будет ли обнаружен бозон Хиггса или нет. Но было известно, что что-то  новое  будет открыто. Произошло то, что предсказывалось. Обнаружился замечательный бозон Хиггса, все в рамках «Стандартной модели».

Но пока мы не нашли ничего, что могло бы расширить наше представление о мире за рамками Стандартной модели. Большие надежды связывались с суперсимметрией, которую, напомню, предложили у нас, в ФИАНе, Гольфанд и Лихтман. Поиски суперсимметрии по-прежнему ведутся. Но пока имеются только пределы. Они становятся все жестче и жестче. Но с другой стороны надо отметить, что эти поиски, эти пределы являются модельно зависимыми. В суперсимметрии очень много параметров, поэтому те пределы, которые ставятся, они все-таки модельно зависимы. Где-то суперсимметрия может от нас прятаться.

А можно ли на существующих ускорителях сделать один шаг вперед? Или нужно строить новые?

Безусловно, следующие шаги будут делаться на LHC, на существующем ускорителе. Где возможно увеличение точности измерения свойств Хиггс-бозона, доказательства того, что он является Хиггсом, и Хиггсом Стандартной Модели. Для этого требуется очень точно измерить его свойства. И такие возможности на LHC имеются.

Однако намного лучше это делать на электронно-позитронных машинах. Создается целый ряд проектов электронно-позитронных коллайдеров. Наиболее проработанный – это международный линейный коллайдер, строительство которого обсуждается в Японии. Для сравнения двух коллайдеров: поиск бозона Хиггса на LHC занял примерно 3 года. На линейном коллайдере такая же значимость может быть достигнута за один день, независимо от того, как распадается Хиггсовский бозон. Даже если он распадается нестандартно. Все равно он был бы найден.

А почему сразу не решили строить линейные коллайдеры?

Дело в том, что необходимо было перекрыть  диапазон в 1 ТэВ. Но ТэВный он условно. Может быть, это и 2 ТэВ, с такой точностью сказать было тяжело. LHC этот диапазон перекрывал. Линейный коллайдер, который предлагается строить, это коллайдер на 500 ГэВ, с возможностью его модернизации до одного 1 ТэВ. В принципе линейный коллайдер нужный диапазон энергий перекрывает, но все-таки на пределе. Поэтому до того, как Хиггс был открыт, могли существовать сомнения того, что энергии этого коллайдера будет достаточно для того, чтобы открыть бозон. Теперь, когда он открыт, обсуждается даже возможность уменьшения  энергии Международного Линейного Коллайдера, превращения его, по крайней мере, на первом этапе в фабрику Хиггсовских бозонов. Как раз на такой фабрике можно производить так много Хиггсовских бозонов, что за один день будет достигнута такая же значимость сигнала, как на LHC за несколько лет работы.

Интересно. Правильно ли я понимаю, что в России тоже была попытка построить линейный коллайдер, но идея не была осуществлена?

Линейный коллайдер  был предложен в Новосибирске. Довольно долгое время развивалось 4 проекта линейных коллайдеров. Один в Америке, один в Японии, один в Европе и другой в Новосибирске. Но затем реалии нашей жизни, в основном финансовые проблемы, привели к тому, что новосибирский проект развиваться перестал. А из трех остальных проектов был выбран один, чтобы сконцентрировать все силы именно на нем.

Такое решение показывает, что наше научное сообщество умеет принимать очень тяжелые решения. Ведь это совсем не тривиально для ученых, которые много лет занимались какой-то технологией, сказать, что да, хорошо, хотя мы долгое время работали над этой технологией, но мы все хотим достичь цели, поэтому выбираем другую технологию, потому что она, по мнению экспертов, является более продвинутой, более готовой к реализации. Мы переключаемся и работаем над той технологией, над которой работали наши конкуренты. Но теперь мы все коллеги, мы все работаем над одной целью.

А как был выбран один проект из трех?

Была создана комиссия из wise men, умных людей, которая посмотрела на достижения всех трех проектов, посмотрела, чего не хватает в каждом проекте. Это было в 2004 году. Она рекомендовала объединиться вокруг проекта, который развивался в Европе, в основном в DESY. Это проект, основанный на применении сверхпроводящих резонаторов. Это называется «холодная машина», поскольку ее надо охлаждать, чтобы она работала. И после рекомендаций этого комитета, все люди, которые хотели работать над линейным коллайдером, объединились в один международный проект.

Был создан технический проект, который на сегодняшний момент представлен правительствам ведущих стран мира для того, чтобы они приняли решение. Проект уже существует, его можно осуществлять.

То есть европейский проект будет строится в Японии?

Он уже не европейский. Сначала проекты линейных коллайдеров были условно американским, европейским и японским. В каждом из них работали и ученые из других стран. Но доминирующую роль играли именно ученые соответственно из Америки, Европы и Японии. После того, как было принято решение объединиться, проект стал полностью международным, глобальным. Эта глобальность подчеркивается в организации этого проекта. Например, конференции проводятся поочередно в США, в Европе и Японии. Ответственные люди назначаются с учетом того, чтобы был баланс между различными регионами.

А почему решили все-таки строить в Японии, а не в другой стране?

Это зависит уже от правительства. Дело в том, что предполагается, что страна, которая будет строить его должна внести больший вклад в его строительство. Ведь она обретает некоторые технологические преимущества. Потому что будет развиваться технология внутри этой страны. И вообще, visibility. Я не знаю хорошего русского перевода…

Прозрачность? Видимость?

Нет, это не то совсем. Visibility – это как приоритет. Когда видят именно вас, что именно вы то-то сделали. Ваш вклад в проект, в достижение какое-то, оцениваются сообществом. Вы видны в этом проекте. Но хорошего русского слова, я, к сожалению, не знаю.

А какой длины будет коллайдер?

Он будет примерно 31 километр длиной.

Ровная прямая линия?

В основном да, хотя есть некоторые изгибы. Но не очень большие.

Если подумать о будущем, можно ли будет его удлинить?

Да, там предусмотрена возможность удлинения, если надо будет строить до одного ТэВа. Такая возможность имеется. Кстати, место для коллайдера обсуждалось и в России. У нас в стране есть очень неплохое место, и мы были очень заинтересованы в этом проекте. Но для такого решения требуется поддержка правительства, а получить ее непросто. Хотя какие-то шаги в этом направлении делались. Губернатор Московской области очень поддерживал этот проект. Но добиться поддержки правительства не удалось. Соответственно, планируется построить коллайдер в Японии. Они еще тоже не добились окончательной поддержки, потому что требуется получение подтверждения от других стран, что они будут участвовать в этом проекте.

Во сколько оценивается стоимость этого проекта?

Примерно 8 млрд. долларов США.  

Как выдумаете, Россия будет участвовать в финансировании?

Россия может участвовать в этом не только финансово. В России имеются технологии для вклада в наиболее технологичную часть этого коллайдера, а именно в сверхпроводящие резонаторы. Дело в том, что в России существуют технологии производства высокочистого ниобия, резонаторного ниобия. Надо заметить, что, к сожалению, они в значительной мере были утрачены. Но мы их восстановили и вместе с сотрудниками Гиредмета и создали ниобий, из которого был изготовлен резонатор, который показал очень хорошие результаты. Так что Россия может внести очень большой вклад в высокотехнологичную часть этого коллайдера. На мой взгляд, это было бы очень целесообразно для нашей страны, участвовать в этом проекте, поскольку части коллайдера будут производиться не только в Японии, а во всех странах мира. И Россия могла бы здесь очень многое сделать. Тем самым развивать свои высокие технологии.

Вы говорили, что  технология была почти утрачена, а потом восстановлена. Кто был ее автором, и почему утрачена? Из-за чего произошло такое прерывание?

Прерывание связано с невостребованностью.

А кем была придумана?

Вы знаете, я, к сожалению, не знаю имен. Но, по-видимому, ее разрабатывали институт Бочвара и Гиредмет. Как раз со специалистами Гиредмета мы ее и восстановили в лабораторном масштабе.

А вы как раз занимаетесь этим лично?

Я довольно сильно был вовлечен в процесс подготовки Международного Линейного Коллайдера.  Проекты в нашей области науки инициируются учеными. То есть ученые сначала разрабатывают, предлагают что-то, а потом уже начинаются консультации с финансирующими агентствами, с правительством, потом выделяются какие-то деньги.

Мы в свое время создали международный комитет по физике и детекторам для линейного коллайдера. Я был членом этого комитета в течение многих лет. Мы организовывали работы по физической программе для этого коллайдера по разработке детекторов и технологий, которые  необходимы для этого коллайдера. А параллельно был другой комитет, который работал над самим коллайдером. И долго это было в значительной мере чисто общественная структура, хотя конечно она поддерживалась лабораториями. Но в основном ученые участвовали в этом проекте на волонтерской основе. Мы сами координировали свои усилия, в результате был подготовлен эскизный проект этого детектора.

Какая научная структура  движет этот проект? Или опять же это волонтерство российских ученых?

Нет. Сейчас подготовка ведется уже более структурировано. До того, как проект был завершен, это делалось на самоорганизующейся основе. Хотя повторюсь, поддерживалось это различно. Но в основном проходило на самоорганизующейся основе. Сейчас это более формализовано. В нашей области имеется комитет по будущим ускорителям (ICFA, International committee for future accelerators). И он создал комитет по линейным коллайдерам. Надо заметить, что Международный линейный коллайдер – это не единственный проект. Сейчас в основном в ЦЕРНе развивается еще один проект, который называется CLIC – the Compact Linear Collider.

Чем он отличается по идее от японского коллайдера?

Этот проект имеет другой способ ускорения электронов. Если в проекте Международного линейного коллайдера электроны и позитроны ускоряются в сверхпроводящих резонаторах, то в CLIC они ускоряются с помощью обычных теплых резонаторов, которые питаются от пучка электронов, который проходит рядом. Там предусмотрена такая нетривиальная схема передачи энергии.

Для ускорения электронов пучок электронов меньшей энергии, но большей интенсивности, проходит рядом с этими резонаторами и передает им энергию. Так можно достичь большего градиента, то есть ускорения на одном метре таких резонаторов. Соответственно длина коллайдера становится меньше. И поэтому рассматриваются возможности строительства линейного коллайдера на этой технологии до энергии, скажем, до 3 ТэВ. Заметно большей, чем у международного проекта.

Где он будет построен, пока не ясно?

Пока не ясно. Надо сказать, что этот проект пока еще не достиг той стадии готовности, которая есть у Международного линейного коллайдера.

Он дороже?

Масштаб затрат на одинаковой энергии примерно одинаков.

Научное сообщество выдержит два таких проекта?

Я думаю, что они будут построены один за другим. Потому что каждый из этих проектов рассчитан на многие годы. Может быть, построят только один из двух. Вряд ли будет два одновременно работающих.

Вы многие годы сотрудничаете с ЦЕРНом. Не знаете ли, подписала Россия договор о ассоциированном членстве?

В  экспериментах, которые ведутся в ЦЕРНе, я до недавнего времени не участвовал. Я был членом Комитета научной политики ЦЕРНа, это их основной консультативный орган, который принимает очень серьезные решения. Главные решения ЦЕРНа делаются на основе рекомендаций этого Комитета. К сожалению, я не знаю, на какой стадии сейчас переговоры о вступлении России в ЦЕРН. 

Не могли бы вы прокомментировать назначение Фабиолы Джанотти на пост будущего директора ЦЕРНа?

Я с ней очень хорошо знаком. Мы работали в разных научных комитетах и сейчас работаем в одном комитете – в Ученом Совете DESY. Кстати, через три дня мы увидимся, поскольку будет заседание комитета. Фабиола – талантливая женщина, очень хороший физик. Я думаю, что это решение очень правильное, и всё будет хорошо.

Она – профессиональный пианист, я спрашивала, помогает ли ей музыка на работе, она сказала, что да, музыка очень похожа на физику. А у вас есть увлечения помимо физики, которые помогают вам отдохнуть от физики? Или вы о ней думаете 24 часа в день?

Нет, 24 часа невозможно думать об одном. К сожалению, я не являюсь музыкантом, вообще не умею играть, но слушать музыку люблю, хожу на концерты.

А что любите слушать?

Очень разное. И потом это бывает волнами. Это не то, что постоянно, на всю жизнь.

А что? Классическую музыку или, скажем, Макаревича?

Классическую музыку. Я ни разу не был на рок-концерте, хотя некоторые песни рок-музыкантов я очень люблю. Я часто бывал на концертах бардовской песни, еще со студенческих времен. Любил их слушать, сами пели их в походах. Это было очень здорово. Но на официальные рок-концерты никогда не ходил.

В основном я хожу на концерты классической музыки. Мои вкусы со временем меняются. Раньше мне нравилась фортепьянная музыка, сейчас нравится скрипка. Я помню, в Москве исполнялась «Весна священная» Стравинского, на меня она произвело очень глубокое впечатление. Но это было давно. Было замечательно исполнение. Первый раз слушал вживую.

Продолжение следует.

 

Мероприятие состоится в МУЗЕЕ МОСКВЫ по адресу: Зубовский бульвар, 2. На территории МУЗЕЯ работают буфеты, открыты выставки. Вход свободный, количество мест ограничено. Предварительная регистрация на сайте «Полит.ру»  и в аккаунтах в социальных сетях: FacebookTwitterLiveJournalВКонтакте.

Информационные спонсоры - радиостанция «Эхо Москвы», журнал «Дилетант», радиостанция «Коммерсант FM» и газета «Троицкий вариант - Наука».

 

 


ПОДГОТОВКА ИНТЕРВЬЮ: Наталия Демина

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.