Круглый стол "Италия - Россия - ОИЯИ"

Бозон открыт. Что дальше?

25 ноября прошлого года официально стартовал год науки в Европейском союзе и России, поэтому уже традиционно проводимый в Объединенном институте Круглый стол "Италия - Россия и ОИЯИ" в это году прошел в формате Европейский союз - Россия - ОИЯИ.

Темой круглого стола стали перспективы развития экспериментальной и теоретической физики после открытия бозона Хиггса - "Что дальше?". В его работе приняли участие заместитель министра образования и науки РФ Л.М.Огородова, заместитель руководителя делегации Европейского союза в Российской Федерации С.Карлсон, советник по науке и технологиям делегации Р.Бургер, первый советник посольства Италии в России А.Пинна, советник по науке посольства П.Фре, сотрудники посольств Венгрии и Франции в России. С докладами выступили ведущие специалисты ЦЕРН, Национального института ядерной физики (Италия), университетов Италии, Бельгии, Великобритании, ЮАР, российских академических институтов - Института ядерных исследований, Математического института, Института теоретической физики, сотрудники лабораторий ОИЯИ.

Начало новой главы

Открыл круглый стол советник по науке посольства Италии в России П.Фре: Это совещание имеет большую важность в свете двух событий. Первое, открытие в прошлом году бозона Хиггса - веха в истории физики, но это открытие не конец, а только начало новой главы, и обсудить, что делать дальше, сейчас очень важно. С другой стороны, как вы знаете, этот год объявлен годом науки в Европейском союзе и России, что поднимает значимость научного сотрудничества между нашими странами и учеными всего мира. Надеюсь, за три дня работы круглого стола будут высказаны новые идеи, как организовать это взаимодействие между учеными в дальнейшем.

Вот как прокомментировали событие его участники.

Директор ОИЯИ В.А.Матвеев: Сегодня мы проводим шестой российско-итальянский круглый стол, посвящаемый традиционно весьма актуальным проблемам развития физики и международного сотрудничества. Сегодня мы обсуждаем проблему сотрудничества Европейского союза и России, Дубны как международного института, поэтому мы встречаемся с нашими коллегами из Италии, которые вместе с нами в течение нескольких лет организуют эти очень интересные международные мероприятия с участием выдающихся ученых. Они делают доклады на самые современные в научном сообществе темы, а нынешняя встреча приурочена к такому знаменательному событию, как год науки в России и Европейском союзе. Я думаю, у нас есть все основания поделиться тем багажом, который мы наработали за последние годы, потому что, например, сотрудничество с Италией на протяжении 50 лет развивается активнейшим образом. Нам очень приятно, что научные советники посольства Италии в России - это, как правило, выдающиеся ученые, которые и сами активно задействованы в науке и способствуют сближению ученых России и Италии и развитию сотрудничества.

Мы рады, что в сегодняшнем мероприятии участвует заместитель министра образования и науки РФ Л.М.Огородова, которая с большим энтузиазмом содействует развитию нашего Института. Мы очень рады такому вниманию со стороны министерства и особенно надеемся, что такая заинтересованность в развитии ОИЯИ поможет решить проблему достойного дополнительного финансирования нашего флагманского проекта NICA, который, как известно, был поддержан высшим руководством страны.

Что будет дальше, после открытия бозона Хиггса?

Дальше? Фиксируя Стандартную модель как высочайшее достижение науки, которое, можно сказать, полностью себя оправдало последним открытием, и показало: каждое новое открытие еще больше открывает сферу неизвестного и удивительного в природе, - мы сейчас активно готовимся к исследованию вопросов поиска физических фундаментальных процессов, лежащих за пределами Стандартной модели. Такие процессы и явления должны существовать. Например, само явление осцилляции нейтрино, понятие которого родилось здесь, в умах теоретиков и, в первую очередь, Бруно Максимовича Понтекорво, оно дает основание надеяться, что многие загадки, казавшиеся до сих пор неразрешимыми, будут разрешены. А неразрешенных вопросов остается еще очень много.

А.С.Сорин (ОИЯИ): Недавнее выдающееся событие - открытие нового бозона, предсказанного 50 лет назад Браутом, Энглером и Хиггсом, так называемый бозон Хиггса, стало для науки вехой, поскольку оно подтвердило ту модель, тот взгляд на мир, который был создан до этого. Однако существует естественное развитие этой модели и предсказанное в рамках ее развития существование новой физики, которая искалась на LHC в ЦЕРН, и пока этой новой физики не видно. Искалась суперсимметрия, искалось проявление дополнительных измерений, предсказываемых очень сложной теорией суперструн, однако пока ничего этого в ЦЕРН не увидели. Это не значит, что их нет, это говорит о том, что тот масштаб, на который могут проникнуть физики с помощью этой большой машины, возможно, еще не достигнут. Вопросов скопилось много, поэтому в рамках круглого стола и предусматривается обсуждение всего комплекса проблем, связанных с этим знаменательным событием. Мы надеемся, что результатом станет какой-то новый взгляд. Также важным моментом в работе круглого стола станут обсуждения возможных совместных с нашими европейскими коллегами так называемых Networks - групп, объединяющих усилия стран и многих университетов в этих странах. Поскольку ОИЯИ и Россия играют заметную роль в современной науке, наши европейские коллеги заинтересованы, чтобы мы двигались в этом направлении вместе. Нам очень приятно, что получена поддержка этого круглого стола от министерства образования и науки России, с интересным докладом здесь выступила замминистра Л.М.Огородова. Я с большим интересом и надеждой ожидаю обсуждения всех этих вопросов, и думаю, что результат будет значимым для многих.

Заместитель министра образования и науки РФ Л.М.Огородова: Ядерная физика и энергоэффективность - направления, в которых Россия лидирует в глобальном научном пространстве, и первая задача нашего министерства - сохранить это лидерство и преумножить его. Каким образом мы это делаем? Мы развиваем мегасайенс проекты, крупные центры ядерной физики в России так же, как это делает Европа, привлекая в них лучших, в том числе и зарубежных, ученых и привлекая сюда финансы. Надо сказать, что на базе ОИЯИ это получается довольно неплохо. Базовый проект NICA привлек значительное внимание и можно сказать, что 2014 год стал просто годом рождения этого проекта, потому что несколько довольно серьезных европейских участников откликнулись, в том числе и участвуя в финансировании. Мы хотим эти успехи закрепить, мы хотим объяснить всем, почему это очень важно - объединять усилия, бюджеты и ресурсы, в том числе и интеллектуальные, чтобы мы понимали, как мы живем, развиваемся, как будем жить и что надо сделать, чтобы нашу планету сохранить, а качество жизни улучшить. Для меня это очень важное мероприятие с точки зрения поддержки министерством этого направления.

Так что же дальше?

А.А.Старобинский (Институт теоретической физики имени Л.Д.Ландау - ОИЯИ): Поскольку моя область - космология, то я расскажу, что надо делать в космологии ранней Вселенной. У нас есть много теоретических разработок, что касается физики элементарных частиц. Здесь обсуждалось, что делать в этой области - там ситуация такая, что не слишком ясно, поскольку нет четкого следующего количественного предсказания. Есть общая идея, что надо искать суперсимметрию, но в каких энергетических масштабах - пока не ясно.

А у нас в космологии, к счастью, ситуация более определенная: хотя следующих целей много, но среди них есть одна, очень четкая, по которой есть количественные предсказания: нужно искать первичные гравитационные волны, которые возникли в ходе инфляционной стадии. Для них уже имеются данные, а недавно было получено новое очень важное подтверждение, измерено новое в космологии число - аналог численного значения для массы бозона Хиггса, наклон Фурье-спектра первичных излучений. Это число маленькое, как и следовало быть, 0,04 или 4%. А учитывая то, что гравитационные волны сейчас открыты на уровне теоретических выкладок, как раз на уровне 8 х 4% = 32%, а в действительности верхняя граница сейчас меньше 10%, тогда выделяется некий класс моделей, включающий и мою самую первую модель инфляционной стадии, а также и некоторые другие модели, в частности, предложенную шесть лет назад Петруком и Шапошником, которая дает те же предсказания. Так вот в ней предсказание для параметра, которое определяет величину первичных инфляционных волн, составляет 3 х (0,04)². Это очень четкое предсказание, сейчас обсуждается на уровне разработки европейская миссия, которая могла бы измерить этот параметр на порядок больше. Получается, что у нас самое первое, что теоретически ожидается и можно сделать, для этого ведется сотрудничество в рамках Европейского союза, - это измерить первичные гравитационные волны на уровне полпроцента. Я сказал, что из существующих данных, этот параметр на уровне 10%, его можно улучшить вдвое до 5% из результатов эксперимента Plank (международный астрофизический эксперимент с использованием космического телескопа Plank, картирующего микроволновое излучение в разных областях Вселенной. Телескоп был запущен в 2009 году Европейским космическим агентством - О.Т.). Но чтобы уйти от 5% до 0,5% нужна новая миссия, а разные помехи - космические и другие этому мешают.

А.Д.Долгов (Университет Феррары, Италия - Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва): Некоторые возможности открывает нейтринная физика, В.А.Рубаков в своем докладе об этом упоминал, масса нейтрино, возможность существования других типов нейтрино типа стерильного, - это может быть новая форма темной материи, так называемая теплая. Были интересные доклады и еще будет доклад Старобинского о космологии, так сказать, глубже, за рамками Стандартной модели, что мы знаем об инфляции после результатов Plank, и прочее, нужно начинать думать дальше. Раньше был термин Pre Big Bam cosmology, т.е. космология до Большого взрыва, там существуют экзотические модели, но поразительным образом Plank после измерений микроволновых фонов с большой точностью позволяет что-то сказать о механизме инфляции прямо, я бы сказал, до сотворения мира. Так что я бы отметил буквально три направления будущего: космология вне рамок Стандартной модели, формы темной материи - что можно будет видеть на ускорителях или нет, особенно суперсимметрию, и нейтринная физика, пока здесь об этом мало говорилось.

Знаю, что вы имеете отношение и к Новосибирскому госуниверситету, там планировали создать или уже создали детектор темной материи. Можно узнать какие-то подробности?

Я заведую лабораторией космологии и элементарных частиц в этом университете. Мы получили на создание детектора мегагрант российского правительства на два года, его продлили еще на два года, правда, срезав финансирование почти в восемь раз. Основные деньги пошли на создание 200-литрового прототипа детектора темной материи, но сам рабочий объем меньше. У него будет очень хороший порог чувствительности, но на самом деле нужны гораздо большие деньги, чтобы создать реально работающий детектор и его, конечно, нужно было бы разместить в пещере, где низкий фон, но для этого нужно увеличить финансирование, по крайней мере, в десять раз. Детектор, тем не менее, будет уникальный: во-первых, он имеет рекордно низкий порог, которого сейчас нет нигде, во-вторых, хорошую калибровку, которую могут делать только в Новосибирске, поскольку у них есть уникальный источник нейтронов - в ИЯФ. Так что если будет финансирование, то можно будет сделать очень хороший детектор. А существующий прототип, так называемую бочку, уже сейчас можно использовать для регистрации нейтрино, дистанционной диагностики атомных реакторов и, возможно, в медицине для томографии.

Ольга ТАРАНТИНА, фото Елены ПУЗЫНИНОЙ