НОВОСИБИРСК, 24 янв — РИА Новости, Алексей Стрелец. Институт ядерной физики (ИЯФ) имени Будкера СО РАН — одно из самых известных и успешных научных учреждений Новосибирска. Даже в самые тяжелые для науки времена здесь создавали ускорители, сталкивали частицы и потрясали мир новыми открытиями. Корреспондент РИА Новости прошел по коридорам ИЯФ и выяснил, что сегодня собираются строить физики глубоко под землей.
Все новости региона читайте на РИА Новости Новосибирск >>
Лазер, плазма и коллайдер
"Восток" — написано на серебристом боку газодинамической ловушки (ГДЛ), установленной где-то в недрах ИЯФ. Чуть ниже, другой рукой: "Дело тонкое". Сама ловушка похожа на космическую станцию, из которой со всех сторон торчат пристыкованные модули. Внутри у нее плазма, которую сдерживает магнитное поле — собственно, поэтому и ловушка.
"Наши исследования здесь, на ГДЛ, направлены на удержание и нагрев плазмы с помощью атомарных пучков. У нее восемь таких "спутников" пристыковано — это инжекторы атомов. Производим нагрев плазмы с помощью атомов водорода или дейтерия, чтобы реализовать термоядерную реакцию", — объясняет научный сотрудник ИЯФ Андрей Аникеев.
Рекордов и достижений у ИЯФ предостаточно. Многие сложнейшие установки, применяемые для экспериментов, если не единственные в мире, то единственные в России. Результаты экспериментов зачастую самые первые, самые точные или самые убедительные.
Базу для развития большинства этих направлений еще в 1950-е годы закладывал основатель института — академик Герш Ицкович Будкер (как у многих евреев в то время у него было "повседневное" имя-отчество: Андрей Михайлович). Он был автором идеи коллайдера — ускорителей частиц на встречных пучках, где пучок частиц сталкивают не с фиксированной мишенью, а с другим пучком, разработчиком магнитных ловушек для плазмы и первооткрывателем еще многих направлений современной физики.
Гонка ускорителей
Будкер был одним из немногих ученых, кто готов был верить во что-то, кажущееся невозможным, вспоминает один из его учеников Геннадий Кулипанов, ныне академик РАН и замдиректора ИЯФ. В начале 1960-х годов прошлого века коллайдерами занимались всего три лаборатории мира — в Италии, американском Стэнфорде и Новосибирске.
Команда Будкера, как это часто бывает, получила результаты экспериментов с первыми коллайдерами независимо от американских ученых, но практически одновременно с ними. Итальянцам, по словам Кулипанова, никаких существенных результатов добиться не удалось вообще.
Так Новосибирск стал своеобразной родиной коллайдеров, где для экспериментов с ними и был основан ИЯФ. Впоследствии его сотрудники участвовали в создании многих ускорителей, в том числе знаменитого Большого адронного коллайдера. Сегодня таких установок в мире работает всего шесть — две из них в ИЯФ.
Пятно на экране
Посторонний в этих лабиринтах непременно заблудится, но только не сотрудники института. Один из них, Александр Барняков, ведущий эксперименты на коллайдере, задумчиво смотрит на показания приборов в пункте управления ВЭПП-4М. Аппаратура мигает многочисленными лампочками, на мониторы компьютеров выводятся цифры и графики, выпуклые экраны тускло поблескивают.
На одном из маленьких экранов возникает светлое пятно — это, объясняет Барняков, и есть пучок частиц, который с огромной скоростью движется по кольцу коллайдера. "Минут 15 нужно подождать, пока эксперимент завершится, потом можно будет спуститься к ускорителю", — говорит ученый.
Из кварков получаются частицы более стабильные, такие как протоны и нейтроны, из них — атомы, из атомов — молекулы различных веществ, которые в свою очередь формируют все живое и неживое в нашем мире. Свойства этих частиц и изучают с помощью коллайдеров.
Ускоритель-эллипс
Пока мы постигаем азы физики элементарных частиц, эксперимент завершается. Само кольцо ускорителя расположено в 360-метровом тоннеле.
ВЭПП-4М — самый большой коллайдер в России — венчает огромный детектор КЕДР. Эта конструкция высотой в два этажа, призвана фиксировать столкновения частиц, чтобы изучать их свойства, в частности, измерять массу. Барняков сравнивает его с большим микроскопом.
Это один из немногих научных институтов в России, располагающий собственной производственной базой, которая позволяет создавать высокотехнологичные приборы не только для себя, но и на продажу. Техника, разработанная в ИЯФ и предназначавшаяся для экспериментов, сегодня служит на промышленных объектах, в качестве детекторов в аэропортах и рентгеновских установок в больницах.
Найти новую физику
Дальнейшая перспектива развития ИЯФ — создание более "продвинутого" коллайдера со сложным названием "Супер чарм-тау-фабрика". Недавно проект одобрил президиум РАН, теперь институту осталось получить финансирование — на создание "фабрики" требуется около 17 миллиардов рублей. Чуть больше 13 из них ИЯФ рассчитывает получить из бюджета.
"Она называется "чарм-тау-фабрика", потому что мы собираемся получать огромное количество частиц, содержащих так называемые очарованные кварки — по-английски charm — и получать очень интересную частицу, которую иногда называют тяжелым электроном. У этой частицы все свойства электрона, кроме массы — она в тысячу раз тяжелее", — объясняет замдиректора ИЯФ Евгений Левичев.
"Фабрик" сейчас в мире всего две — в Италии и Китае — и новосибирская будет мощнее обеих. Строить ее будут под землей, тоннель глубоко под зданием ИЯФ для нее уже подготовлен. В течение ближайших пяти лет ученые рассчитывают "фабрику" запустить.
"У любого физика на любой установке мечта — найти новую физику, то есть, то, чего пока еще никто не наблюдал. Чем более редкие распады частиц мы будем наблюдать, а фабрика это позволяет, тем больше вероятность, что мы эту самую новую физику найдем", — улыбается Левичев.
