| ||||||||
Юбилеи Физик и время13 июня исполнилось 90 лет со дня рождения главного научного сотрудника Лаборатории физики высоких энергий профессора Владимира Алексеевича НИКИТИНА. Вся его яркая научная биография связана с ОИЯИ, где он стал инициатором и участником широко признанных в мировом физическом сообществе исследований.
|
Мария Георгиевна Шафранова |
Газеты много писали о победах в советской физике, и победы были, и главная из них - это антисигма-минус-гиперон (тогда античастицы еще были в новинку), открытый большим интернациональным коллективом исследователей в 1960 году. А Владимиру Алексеевичу до открытия оставалось еще два с лишним года. И Марии Георгиевне тоже, и Свиридову, конечно, и еще трем будущим соавторам, потому что только теоретики могут делать открытия в одиночку, и то не всегда.
Молодой физик Владимир Никитин пожимает руку знаменитой госпоже Ву |
- Не знаю, какая из меня актриса, но я действительно умею замечать мелочи, которые потом оказываются важными.
Вот одна из таких мелочей: дверь распахнулась, и Мария Георгиевна увидела рядом с Векслером... Нильса Бора!
Пока великий Бор пробирался по лабиринтам Лаборатории высоких энергий, Свиридов сидел внутри пи-мезонного канала, помогая коллеге Струнову складывать радиационную защиту из свинцовых кирпичей. Физика не храм, а мастерская, и человек в ней работник, сказал бы здесь Евгений Базаров, и Свиридов придерживался того же мнения. На призыв: "Ребята, Бор!" - он отозвался не слишком почтительно: "Ходят тут Боры всякие". Но наружу все-таки выбрался. Перед ним стоял классик современного естествознания. Свиридову было тридцать, Бору под восемьдесят. Физики двух поколений с интересом рассматривали друг друга.
- Это наша молодежь, - представил молодого человека патриарху квантовой физики Векслер.
Бор первым протянул руку. Рукопожатие состоялось. Через одного человека Свиридов пожимал руку великому множеству великих людей мира...
К 1962 году метод тонкой внутренней мишени реализовался в работающей аппаратуре. О том, что мерить, вопрос не стоял. Все еще оставались под впечатлением экспериментов Хофштадтера, открывшего на электронном ускорителе в Стэнфорде электромагнитную структуру протона. А ядерная структура протона оставалась неизвестной, и это открывало простор для исследований.
Через полгода результаты были подтверждены на ускорителях в Женеве и Брукхейвене. Что дальше? Очевидно, пора садиться за диссертации! Мария Георгиевна так и сделала. А Владимиру Никитину было не до этого, его увлекла новая идея: замерить полиэтиленовую мишень сверхзвуковой струей водорода. Идею подсказал начальник отдела К.Д.Толстов, а реализовали, по алфавиту, Л.С.Золин, В.А.Никитин и Ю.К.Пилипенко. Это был рискованный шаг. Это означало разгерметизацию ускорителя. Дубненский синхрофазотрон тут не годился, нужен был ускоритель с жесткой фокусировкой. Такой ускоритель был в Серпухове: 70 ГэВ, полтора километра в периметре - очередной гигант в популяции ускорителей.
Это был коллективный труд - подготовка к эксперименту: КБ, отдел главного энергетика, транспортный отдел, вакуумная группа, криогенный отдел - все работали на подготовку серпуховского эксперимента. Мишень создавалась группой Ю.К.Пилипенко. Ключевой вопрос: как обеспечить быструю откачку водорода, впрыснутого в вакуумную камеру? Начали с нуля. Отрабатывали варианты решений. Постепенно прорисовывалась конструкция...
Когда всё было готово, встал вопрос: как везти? Разбирать, а на месте снова настраивать? Впустую уйдет много времени. Решили гениально просто: повезем так! Нашли автобус, вытащили всё из салона и разместили в нем аппаратуру. Автобус благополучно добрался до Серпухова (точнее, до Протвино), въехал в измерительный павильон, оставалось только подключить кабели - и аппаратура заработала!
Это был один из первых в СССР онлайн-экспериментов. Данные сразу подавались на БЭСМ-3М: вечером начинался сеанс, а утром уже были готовы обработанные результаты.
Группа Никитина оседлала серпуховской синхротрон. Задачей №1 было опровергнуть или подтвердить то, что предсказывает теория при высоких энергиях. Результат: зарегистрировано около 10 млн событий упругого рассеяния протонов на протонах. Построены угловые распределения в дифракционной области. "Мезонная шуба" протона, о которой тогда так много говорили, оказалась неотделима от самого протона его структурным элементом: сбрось протон свою "шубу" - и от него не останется ничего. Физики всего мира с нетерпением ждали публикации результатов. Пишите, можно без перевода! Как сказал тогда Владимир Никитин: "Мы переживаем драматический этап в познании природы". Сколько таких драматических этапов было! Но этот этап был особый. С высоты прошедших лет это нетрудно понять. Физика была на подходе к экспериментальному открытию кварков. Это выглядело как приглашение к научной революции...
И снова предсказания теоретиков опровергнуты. И снова открытие. Автобус с аппаратурой вернулся домой, готовый к новым экспериментам. Через год на конференции по физике высоких энергий появление Никитина на трибуне было встречено дружными аплодисментами, а результаты, полученные на серпуховском ускорителе, стали одним из "гвоздей" программы - это был маленький триумф, о котором написали в институтской газете.
Соавторы двух открытий, слева направо: П.В.Номоконов, В.А.Свиридов, Н.К.Жидков, А.А.Номофилов, Л.Н.Струнов, Л.Ф.Кириллова, Л.С.Золин, М.Г.Шафранова, В.А.Никитин. 1981 г. Фото Юрия Туманова
Между тем метод сверхзвуковой газовой мишени продолжал победоносное шествие по миру. В 1972 году пала Батавия. Там, в Национальном ядерном центре, был приведен в действие еще один атомный гигант, на 200 ГэВ - физика высоких энергий продолжала идти вперед. Международная обстановка благоприятствовала: наметилось очередное потепление в советско-американских отношениях.
Вместе с методом в США отправились его авторы. Группу возглавил Никитин. Добравшись до Батавии, Владимир Алексеевич узнал, что Программный комитет отклонил дубненский проект как слишком рискованный. Директор лаборатории Роберт Вильсон извинился: не успели предупредить. Однако дальше произошло то, что в марксизме называют ролью личности в истории - в ходе беседы вопрос был решен в пользу дубненского эксперимента.
Владимир Алексеевич - человек деликатный, от него не услышишь слова "нет", но когда доходит до принципов, мало кому удается устоять под силой его убеждений. Войдя, он тут же воспользовался советом секретаря обратить внимание на разноцветные кубики панно, висящего на стене. Если кубики повернуты красной гранью, предупредил секретарь, вопрос будет решен положительно, а если черной, значит у босса нет для вас хороших новостей. Все кубики были повернуты черными гранями, и Никитин решительно поменял их на красные. Вильсон улыбнулся. Он подумал: в этом русском что-то есть. Надо дать ему шанс... Разговор был окончен, и Никитин уже собирался уходить, как Вильсон вдруг спросил: а что это у вас в портфеле? Там была стопка фотографий Юрия Туманова, сделанных в ЛВЭ. Что-то Вильсона в них заинтересовало. Он стал их внимательно рассматривать. Увидев на одном из снимков русских в ушанках, он поразился: и вы работаете при такой температуре? И, помолчав, решительно заявил: "Мы сделаем этот эксперимент!"
Полтора года дубненская группа работала в Батавии, с этого эксперимента началась работа на новом американском ускорителе. Неординарное событие по тем временам, общий вклад Дубны и Батавии в разрядку международных отношений. А вот Марию Георгиевну в Америку не пустили. Чиновников из Госкомитета по атомной энергии убедить не удалось. Они напомнили: "Ваш муж сейчас находится в Женеве". Мария Георгиевна возразила: я знаю, что он в Женеве, ну и что? Он же там не просто так, а в научной командировке! Да и я не отдыхать еду. Владимир Алексеевич заявил: я без Шафрановой не поеду. Но Мария Георгиевна его уговорила, и он поехал.
Чрезвычайный и полномочный посол Болгарии Димитр Жулев вручает орден Кирилла и Мефодия I степени профессору В.А.Никитину. 1982 г. Фото Юрия Туманова |
Владимир Алексеевич написал воспоминания "Первые обороты пучка". Мария Георгиевна подготовила биографический справочник ОИЯИ. Почему остались в стороне от открытия кварков? Метод на это не рассчитан. Он применим для малых углов рассеяния, а кварки были открыты при рассеянии назад. Кстати, в том же Стэнфорде и тоже на электронном ускорителе, только в 10 раз более мощном. У нас таких ускорителей не было. Бруно Понтекорво однажды заметил, что если бы физика высоких энергий в Советском Союзе не остановилась на уровне 1960-х годов, не была бы проиграна и холодная война.
История одного метода и двух открытий подходит к концу. Закончим ее рассказом Владимира Алексеевича о том, как в первой половине 2000-х он снова посетил Фермилаб. Он увидел то же 15-этажное здание необычной формы, спроектированное первым директором Робертом Вильсоном, архитектором по второй специальности, и тот же зимний сад находился в его основании. Он увидел те же матрешки со знакомыми лицами. Их рисовали с наших жен! Да, да, профессор Никитин, мы вас, конечно, знаем! А что вы здесь делаете? Да вот, хочу предложить продолжить исследование дифракции частиц... Как? Разве вы не ищете хиггс-бозон? Нет, совсем нет. Тогда вам здесь делать нечего!
В начале 1990-х, имея за плечами 35 лет научной работы, Владимир Алексеевич сделал для себя вывод: работа физика, во всяком случае экспериментатора, - о ней он может судить без ссылок на чужой жизненный опыт - детерминирована, он действует по инструкции. А как же радость познания? Была в его жизни и она: "И только иногда он испытывает радость творчества..." Была в его жизни, и не раз, и радость признания: два диплома на открытие, Государственная премия СССР 1983 года...
Владимир Алексеевич говорит, что он многому научился у Векслера. А вот его призыву: "Не будьте дилетантами, стараясь знать всё, стремитесь стать академиками в своей специальности!" - не последовал. И хотя уровня академика в своей области достиг (и Академии наук следовало бы обратить на это внимание), но, в отличие от гоголевской Коробочки, "в скорлупе своего небольшого хозяйства" никогда не замыкался.
Его всегда интересовали философские вопросы физики. Он много лет вел методологический семинар. Читая лекции студентам (профессорское звание к тому обязывает), он расширял свой кругозор и тем самым избежал участи своих коллег, физиков-отраслевиков, потому что следовал императиву Ричарда Фейнмана, который говорил: если вы, квантовый физик, не в состоянии объяснить пятилетнему ребенку в двух словах, чем занимаетесь, то вы и сами толком этого не понимаете.
Студенты для лектора - это не только "отдушина", это эликсир вечной молодости и творческого вдохновения. Заразить молодых людей жаждой познания и получить мощный прилив творческой энергии в ответ. Вместе с ними заново открывать для себя мир. Студенты требуют времени и внимания, но даже комнатные цветы требуют внимания, и они того стоят.
В 1986 году, на школе молодых ученых в Клетинском бору Владимир Алексеевич, читая лекцию о современном состоянии физики элементарных частиц, начал с того, что за последние 10-15 лет полностью сменилась терминология: если бы некто на это время отправился бы на Северный полюс, а потом вернулся, он бы не понял, о чем говорят его коллеги. Все мы теперь верим в кварки, с триумфом резюмировал Владимир Алексеевич, слегка коснулся монополей Дирака и перешел к струнам... Зажег аудиторию, загорелся от нее сам, в какой-то момент раскинул руки, словно растягивая глюонную струну, - тут-то его Юрий Туманов, наш мастер фотопортрета, и щелкнул...
Но революция, о которой мечтали физики в 60-х годах прошлого столетия, так и не состоялась. Одно название современной теории частиц: Стандартная модель - говорит само за себя. Ну, кварки. Ну, струны. И ничего похожего на ту ломку мировоззрения, которую принесла с собой квантовая механика. Всё тот же лагранжев формализм и принцип наименьшего действия. Всё та же волновая функция и ее вероятностная интерпретация. Всё то же соотношение неопределенностей Гейзенберга. Всё то же пространство-время в микромире, и никакой дискретности.
Прошло еще 10 лет. Работа экспериментатора свелась к простому искусству измерять и подгонять экспериментальные данные под теоретические модели. Несбывшиеся ожидания очередной научной революции сменились мечтами о "новой физике". В статье, написанной к 40-летию ОИЯИ, Владимир Алексеевич подвел итог развития физики во второй половине XX века: "В области ускорительной техники действительность превзошла все самые смелые предположения... В области техники эксперимента действительность тоже оказалась богаче фантазии... Технологии, развитые для физики высоких энергий, нашли широкое применение в смежных областях науки и практики... Был открыт более глубокий уровень структуры материи".
Революция, о которой твердили в конце 1950-х и в первой половине 1960-х годов, действительно совершилась, резюмировал автор, но: "Ее прямые последствия весьма скромны... Наши знания о природе вещей остаются в стенах наших лабораторий". И с надеждой добавил: может быть, время еще не пришло?
Философами рождаются, как и поэтами, но при этом гораздо реже.
Артур Шопенгауэр
Совместные конференции московских философов и дубненских физиков инициировал в 1966 году первый директор ОИЯИ Д.И.Блохинцев, а богословов и священников в начале 1990-х привел его научный внук В.Н.Первушин. Он, В.А.Никитин и профессор Московской духовной академии А.И.Осипов стали становым хребтом конференций "Наука. Философия. Религия". Скептицизма хватало. О чем можно говорить физикам с богословами? Они и с философами-то за столько лет не смогли договориться. Отец Лаврентий откликнулся на приглашение репликой: "Лебедь, рак, щука".
В.А.Никитин, В.Н.Первушин, А.И.Осипов. 1992 г. Фото Юрия Туманова
И всё же потребность в общении оказалась сильнее: в 2016 году физики и богословы встретились в девятнадцатый раз. Алексей Ильич Осипов все эти годы представлял богословие, Виктор Николаевич Первушин оставался на нейтральной полосе, между наукой и религией, а Владимир Алексеевич (по крайней мере, поначалу) выступал с позиций физика-экспериментатора, добывающего, как говорил Резерфорд, твердые факты природы. Подобно галилеевскому Симпличио, он не боялся задавать простые вопросы. Не всегда получал на них ответы, и еще реже эти ответы его удовлетворяли. Если Бог есть, почему бы Ему не прийти к нам на конференцию? Мы могли бы заснять Его на пленку, чтобы показать другим людям. Или, еще лучше, почему бы Ему не выступить в ООН? Если мы дети Божьи, почему Он не явится нам сам, без посредников?
И только один раз он услышал ответ, который его, как физика, абсолютно устроил. Профессор богословия А.И.Осипов поинтересовался: "А вы встречались с Электроном? Я, например, ни разу с этим субъектом не встречался, хотя адепты странной религии под названием "Физика" утверждают, что он будто бы есть даже во мне. Но я не такой простак, чтобы поверить в эти сказки! А кварки? Что вы о них скажете? Теперь еще и струны какие-то!" Ответ был принят.
Счастлив тот человек, который в деле сегодняшнего дня видит
закономерную часть дела всей жизни и воплощение дела Вечности.
Дж. К. Максвелл
Творец, замысел которого для Владимира Алексеевича долгое время оставался неразгаданным, подарил ему творческое долголетие. Несколько лет назад Владимир Алексеевич вернулся к проблеме, которая волновала физиков 60-х годов прошлого столетия, - проблеме спектра масс. Славный Гелл-Манн показал, как можно упорядочить весь этот "зоопарк" элементарных частиц, но ни он, ни другие творцы современной физической картины мира так и не смогли построить теорию, в которой массы частиц вычислялись бы из нее самой, а не "вводились руками". Неужели это несовершенство самой природы (читай - Творца)? Владимир Алексеевич не мог в это поверить. В природе все должно быть целесообразно. Так говорил великий Лейбниц.
Однажды Владимиру Алексеевичу повезло: он уловил нечто, что до сих пор ускользало от внимания его коллег по цеху. Что-то его подвигло пронумеровать лептоны в порядке возрастания масс: выражаясь рафинированным языком науки, он сообщил им квантовые числа и отложил их массы на полулогарифмическом графике. Он не стал разбираться с полумифическими кварками и сосредоточил внимание на лептонах, форма бытия которых куда более доступна нашему пониманию. А дальше, как говорит сам Владимир Алексеевич, его вдохновил пример Менделеева. Дмитрий Иванович завещал: "Не бойтесь оставлять пустые клетки - это значит, что там находится объект, который еще не открыт". И после того как Владимир Алексеевич оставил на оси абсцисс пустой одну позицию, между электроном и мюоном, все массы, различающиеся на 12 порядков, как и положено, легли на прямую линию!
Так родился тот самый "аномальный" лептон. Это, конечно, всего лишь реконструкция. Как родилась идея на самом деле, не скажет сейчас никто, в том числе сам Владимир Алексеевич. Тут сработал принцип дополнительности, область применимости которого отнюдь не ограничивается квантовой механикой: в психологии давно замечено, что невозможно думать и следить за ходом своей мысли одновременно. А вот чего не было при рождении этой плодотворной идеи, мы знаем точно. Не было ни яблока Ньютона, ни ванны Архимеда, ни сна Менделеева. И мы точно знаем, что случилось потом: "...Я побежал в ЛИТ, где на шестом этаже еще стояли большие просмотровые столы и сохранилась работающая стереолупа. Девочки мне нашли 30-летней давности фильмы с пропановой камеры..."
Вернувшись в физику XX века, он увидел его, этот еще не открытый объект. Посчитав массу одной из частиц, оставившей след на очередном снимке, он пришел к выводу, что первое подтверждение его гипотезы получено: именно такой и должна быть масса неизвестного лептона, которому он выделил дополнительную позицию между электроном и мюоном.
Через полгода у Владимира Алексеевича было уже девять событий, подтверждавших его гипотезу. И всё же с выводами он не спешил. Как говорил Жюль Ренар, ученый - это человек, который в чем-то почти уверен. Прошло еще полгода, прежде чем Владимир Алексеевич решился выйти со своими соображениями на общелабораторный семинар.
Как он и предвидел, сообщение о еще одном лептоне, которого до сих пор никто не видел, воодушевления не вызвало. Теоретики сразу заявили, что для еще одного лептона в теории места нет. Аргумент, прямо скажем, так себе. Как говорил Жолио-Кюри, чем дальше от теории, тем ближе к Нобелевской премии. А что сказали экспериментаторы? Многое повидавшие на своем веку, они высказывались не столь категорично, но не менее скептически. Мало ли что можно "увидеть" на снимках, многое зависит от интерпретации. Скажите тогда, где, в чем я ошибаюсь? - спрашивал автор. Вопрос повис в воздухе...
Владимира Алексеевича это не остановило. Школа Векслера не прошла для него бесследно. Автор аномального лептона продолжал работать, умножая доказательства, и в этом году его статья наконец увидела свет: ее опубликовали в электронном научном журнале arXiv.org. Можно ли было сделать автору более удачный подарок к очередному юбилею?
С днем рождения, Владимир Алексеевич! Творческих успехов!
Александр РАСТОРГУЕВ
|