Интересное время для физики

Более 450 участников собрала в Дубне Международная сессия-конференция "Физика фундаментальных взаимодействий", которую провели с 12 по 15 апреля Секция ядерной физики Отделения физических наук РАН и ОИЯИ. Программа сессии охватывала основные теоретические и экспериментальные аспекты физики элементарных частиц и связанные с ними проблемы ядерной физики, астрофизики и космологии: физику на коллайдерах, теорию фундаментальных взаимодействий, физику ароматов, адронов, ядерную физику низких и промежуточных энергий, ядерную физику при высоких энергиях, физику нейтрино, астрофизику частиц, гравитацию и космологию и другие вопросы. В пленарных заседаниях выступили ведущие специалисты ОИЯИ и других физических центров - ЦЕРН, Фермилаб (США), Университета Гронингена, GSI (Германия), INFN (Италия), Института Лауэ - Ланжевена (Франция), ФИ РАН, ИЯФ СО РАН, ИЯИ РАН, ИФВЭ и ИТЭФ НИЦ "Курчатовский институт", Института математики СО РАН.

- Последний раз мы в такой форме собирались довольно давно, в ноябре 2014 года, - открыл сессию-конференцию академик В.А.Рубаков. - Эта сессия посвящена 60-летию ОИЯИ. Мы поздравляем весь коллектив, всех сотрудников, всех, кто так или иначе связан с Объединенным институтом. Наилучшие пожелания на будущее - движения вперед, воплощения в жизнь всех планов. Мы живем в очень интересное для физики частиц, физики ядра время. Благодарим ОИЯИ за организацию этой конференции, создание необходимых условий.

- Юбилей - хороший повод организовать здесь сессию-конференцию и привлечь ваше внимание к реализующейся амбициозной программе развития, в которой кроме создания экспериментальных установок очень важно участие физиков, - подчеркнул директор Института академик В.А.Матвеев. - Мы чрезвычайно заинтересованы в сотрудничестве, и были бы рады, если молодые люди, еще до конца не определившиеся в выборе своего пути, обратили внимание на наши установки.

- Очень рады вас приветствовать в нашей лаборатории, - взял слово директор ЛИТ В.В.Кореньков. - Эта сессия-конференция посвящена ядерной физике и физике высоких энергий, но и компьютинг имеет большое значение, в том числе и для базовых установок ОИЯИ. Нашей лаборатории в этом году исполнится 50 лет, поэтому для нас это двойной праздник.

Открыл пленарную часть сессии доктор физико-математических наук, заведующий отделом гравитационных измерений Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга В.Н.Руденко докладом "Первая регистрация астрофизических всплесков гравитационного излучения". Официально открытие гравитационных волн было объявлено 10 февраля. Как отметил докладчик, это произошло через 100 лет с момента их предсказания и 50 лет с начала первых экспериментальных попыток обнаружения. В нашей стране эти исследования поначалу велись активно, затем в силу экономических причин российские ученые оказались в арьергарде. Докладчик представил историю развития экспериментального оборудования для поиска гравитационных волн, начиная с первых антенн Дж. Вебера (1968) и заканчивая интерферометрами проекта LIGO (США). LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Оbservatory) - международный проект, в котором участвуют специалисты МГУ и Института прикладной физики из Нижнего Новгорода. Измерения в проекте начались в 2006 году, но лишь в первой тестовой серии экспериментов в августе 2015-го, после проведенной модернизации, повысившей чувствительность установки в пять раз, был обнаружен первый всплеск излучения.

14 сентября зарегистрирован первый гравитационно-волновой сигнал GW 150914 от слияния двойной черной дыры с массой в 30 млн солнечных масс. "Будем надеяться, что это событие не останется единственным, уникальным случаем, который нам подарила судьба, а станет началом гравитационной астрономии".

- Если говорить простыми словами, - сказал Валентин Николаевич для нашей газеты, - то гравитационное излучение - это таинственная форма материи, так называемые волны пространства-времени. Эти волны как вид излучения доминируют в космосе, но до последнего времени мы не владели этим каналом информации. Несмотря на то что уже лет 50-60 идет погоня за этим типом излучения, - это дорогостоящие и долгосрочные проекты, а на длинном этапе очень трудно поддерживать интерес, привлекать молодежь. Когда эффект есть - все хотят участвовать в проекте, когда эффекта нет - все идет трудно. И вот, наконец, событие произошло, причем довольно неожиданно: впервые были зарегистрированы гравитационные волны, которые пришли с огромного расстояния в 400 мегапарсеков - это миллиарды световых лет. И самое главное, они дали информацию об объекте, от которого никакие другие виды излучения: электромагнитное, нейтринное, потоки частиц, - до нас не дошли. Попытки найти какие-то параллельные сигналы другой природы к успеху не привели. Принятый сигнал допускает только единственную интерпретацию. Она связана с тем, что это возмущение геометрии пространства-времени произошло из-за столкновения двух огромных черных дыр. Таким образом, мы имеем в одном акте сразу два открытия. Одно - открытие и экспериментальное доказательство того, что таинственное излучение, о котором теоретики много лет говорили, действительно существует. И второе, что существуют сами таинственные объекты - черные дыры. Их косвенные проявления многочисленны, но результатов прямого детектирования до сих пор не было.

Частота этого сигнала приходится на диапазон 100-300 Гц, так что если электромагнитное излучение, в которое волны преобразует детектор, превратить в звук, то получится что-то вроде чириканья. Поэтому можно сказать, что мы теперь услышали Вселенную.

С докладом "Голографическое описание кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении тяжелых ионов" на сессии-конференции выступила профессор И.Я.Арефьева (Математический институт имени В.А.Стеклова РАН): Во-первых, мои самые горячие поздравления Объединенному институту ядерных исследований, которого с моим родным Стекловским институтом связывают самые тесные узы и самые теплые отношения. У моих старших товарищей, многих из которых уже нет в живых, были самые тесные отношения с ОИЯИ, это и на нас тоже отразилось. Впервые в Дубну я приехала еще студенткой университета, просто села на электричку и приехала посмотреть город, Волгу. Полчаса побродила и обратной электричкой уехала в Москву. А потом приезжала на семинары и конференции. Я помню свой первый доклад на семинаре Д.И.Блохинцева, это был 1979-й год. Всегда встречи в Дубне были очень продуктивными. Переходя к этой сессии, я хочу прежде всего сказать, что мне было крайне полезно участие в ней, поскольку в последнее время я занимаюсь изучением физических свойств кварк-глюонной плазмы при помощи мощных современных теоретических методов с использованием голографического подхода на основе дуальной теории гравитации и черных дыр. Для обоснования этого метода важную роль играет принцип автомодельности, сформулированный здесь в Дубне еще в 60-е годы.

И мне было крайне полезно участие в такой конференции, как эта: в один день были представлены доклады ведущих экспериментальных групп, и это очень продуктивно. Это напоминает программу конференций по КХД, электрослабым взаимодействиям, астрофизике и космологии, которые ежегодно проводятся в Италии и где можно узнать новости сразу по всем направлениям. Но Дубна ближе, из моей группы смогли приехать шесть человек. Достаточно времени на обсуждения - можно было задавать много вопросов, в том числе и немного наивные, ответы на которые не всегда просто дать.

В мировом научном сообществе наблюдается некоторая обособленность, своеобразное разделение труда: чистая, теоретическая теория (есть такой термин!), теория, связанная с феноменологией, и есть теоретики, которые считают что-то для эксперимента. В "теоретической теории" выделяется большая группа людей, которые занимаются чистой математической физикой - это все полезно, но этого мало. Нужны контакты с феноменологами, нужно понимать, где ты находишься, что думают экспериментаторы. Нужно понимать, как измерить то, что хорошо на бумаге. Я на этой сессии получила такую информацию, так что очень довольна. Обзорные экспериментальные и теоретические доклады, звучащие в одном зале, - это замечательно. Думаю, участие в конференции было полезно для моих молодых сотрудников, которые смогли сделать доклады, им было полезно ответить на вопросы таких же молодых людей из других групп, - одно дело обсуждения среди коллег, работающих в том же "модном" направлении, а другое - толково объяснить не зараженному модой специалисту.

К сожалению, я не увидела здесь ни одного знакомого специалиста, занимающегося "теоретической теорией", в частности, суперсимметрией, кроме, пожалуй, двух-трех. Это очень странно, но такое происходит повсеместно. Сейчас же идет поиск новой физики, и одно из ее направлений - это суперсимметричные партнеры. Я не говорю уже о том, что суперсимметрия была придумана в Советском Союзе, в ФИАН. И в Дубне работали люди, внесшие большой вклад в это направление, и сейчас работают. Н.В.Красников (ИЯИ) с В.А.Матвеевым (ОИЯИ) написали замечательный обзор по поиску новой физики, в том числе и суперсимметрии. То же самое было в ЦЕРН, куда меня пригласили на конференцию, посвященную Б.Зумино, одному из авторов суперсимметричного полевого подхода: в зале на 200 человек еле набралось два десятка, а на семинаре по космологии сравнимый по размерам зал был набит битком. А когда все начиналось, я имею в виду 60-70-е годы, многие теоретики считали себя феноменологами, и взаимодействие с экспериментаторами было, такого разительного разделения, как сейчас, не ощущалось.

Мне кажется, что сейчас есть смысл объединиться, особенно в Дубне, в связи с развитием проекта NICA, - камень уже заложили, надо и теоретическую группу создавать, тем более там есть что делать, и молодые теоретики у вас есть.

В рамках секции "Детекторы, методика эксперимента и ядерно-физические методы" была организована тематическая сессия "Нейтронные методы исследования вещества", в которой собрались специалисты ЛНФ ОИЯИ, российских и европейских нейтронных и ядерно-физических центров.

- Нейтронная физика в ОИЯИ - довольно хорошо развитая научная область, - отметил научный руководитель ЛНФ и ПИЯФ НИЦ "Курчатовский институт" В.Л.Аксенов, открывая эту сессию. - Она высоко ценится в научном мире. И когда мы отмечаем научные достижения ОИЯИ, не сказать о нейтронной физике невозможно. Но в XXI столетии ее развитие идет неоднородно: наибольшее развитие получили нейтронные исследования конденсированного состояния вещества - это физика твердого тела, полимеров, коллоидных растворов, химия, биология и так далее. Что касается ядерной нейтронной физики, то ситуация представляется не такой благополучной. Хочется это заседание посвятить обсуждению проблем этой области.

Такое обсуждение состоялось, и его итоги В.Л.Аксенов подведет на страницах майских выпусков нашей газеты.

Ольга Тарантина,
фото Игоря Лапенко