Беседы с учеными

Андрей Серый: "Увидеть свет в конце тоннеля"

Для Андрея Анатольевича Серого путь в физику начался с книги Валерия Аграновского "Взятие сто четвертого". Действие ее происходило в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Под предводительством Георгия Николаевича Флерова коллектив лаборатории шел на этот штурм. Увлекательный рассказ писателя и журналиста о многих перипетиях, человеческих характерах и их проявлениях в одолении многочисленных преград, которые ставила природа, настолько захватил школьника, что он решил посвятить себя Физике. И много лет спустя, когда мы встретились в Доме культуры "Мир" на открытии выставки, посвященной 60-летию ЦЕРН и участию физиков Дубны и России в экспериментах на Большом адронном коллайдере, именно это воспоминание стало отправной точкой нашей беседы.

ОИЯИ очень тесно связан с моим детством и вообще, как и почему я решил стать физиком. Понятно, что все мы в детстве читали разные книжки, в том числе и популярные. Это было замечательное, удивительное чтение, почти детективное, с самых первых страниц, когда я открыл для себя "Взятие сто четвертого", - все эти треки, техника, люди и их характеры, эти поиски частиц. В общем, меня книжка сильно потрясла┘ И я был бы рад, если это еще кого-нибудь так же мотивирует, как меня в те детские годы.

Что вас сегодня связывает с Дубной, если перекинуть мостик от прочитанной когда-то книжки к современной ускорительной физике? Какие направления этой науки прежде всего вас интересуют?

Мы пытаемся спланировать и подготовить совместные проекты по новым методам ускорения, не совсем в том направлении, развитием которого занимались Векслер, Саранцев, хотя все оттуда идет, - но уже на ином уровне: это лазерно-плазменные методы ускорения. Интенсивный пучок лазера возбуждает плазму, и возникают очень большие ускорительные градиенты, в тысячу раз примерно выше, чем в современных ускорителях. И мы хотим в коллаборации с Дубной, с Институтом ядерной физики в Новосибирске, с Институтом прикладной физики в Нижнем Новгороде на основе этого построить компактные источники света, то есть рентгеновских лучей, фотонов. Современные источники света - это стометровые кольца синхротронного излучения, либо источники, которые основаны на линаках протяженностью в километры. А мы хотим сделать что-то компактное, хотя и не такое яркое. Пусть интенсивность излучения будет уступать той, что удается достичь на существующих исследовательских источниках, но это будет хороший лабораторный университетский источник, который можно использовать для биологических исследований, материаловедения, медицины. Пока у нас все это в стадии планирования, дальше исследований "на бумаге" дело еще не продвинулось. Экспериментальная стадия еще не началась. Хотя у себя в Англии вместе с партнерами какие-то эксперименты уже делаем. И даже уже проверяем конфигурации источников, которые могут быть полезны в медицине.

Кроме того, нас связывают с ОИЯИ совместные подходы к обучению специалистов в области ускорительной физики. Здесь в Дубне есть университетский центр, ведется большая работа по подготовке молодых кадров, мы пытаемся обмениваться опытом в этой области. Например, меня пригласили сейчас прочесть лекцию в Доме ученых, достаточно популярную, об ускорителях, как эта история начиналась еще от Векслера... В том числе буду рассказывать об одной дисциплине, которая пошла из России, - это ТРИЗ, теория решения изобретательских задач...

В семидесятые годы наша газета уделяла большое внимание этой теории, известной под именем Альтшуллера, и благодаря Валентину Афанасьеву Богачу, ученику Альтшуллера, опубликовавшему цикл бесед на соответствующие темы, смогла заинтересовать многих сотрудников Института.

Хотя эта теория больше относится к инженерии, но сама методология очень интересна и может быть продуктивной и в науке, в частности ускорительной. То есть эти матрицы противоречий, другие общие принципы решения изобретательских задач... И мы сейчас в Институте Джона Адамса этот подход пытаемся применить к ускорителям и посмотреть, можно ли его использовать как элемент подготовки наших аспирантов. Чтобы они могли более живо изобретать и решать всякие задачи уже из области науки об ускорителях. Вероятно, в будущем году будет готов курс для аспирантов о том, как применять ТРИЗ в решении задач ускорительной физики. Например, использование лазерного луча для диагностики пучка заряженных частиц может служить примером общего принципа решения противоречия по методу ТРИЗ.

Почему ускорители интересны?

Если вы студент и думаете, чем заняться в будущем, ускорители могут вас привлечь либо с точки зрения теории, если вы ей интересуетесь, либо созданием каких-то сложных устройств, либо компьютерным моделированием, - в любом из этих направлений найдется интересная задача. Знания и методы, которые разрабатываются в ускорительной науке, удивительным образом находят применение в совершенно различных областях. Начиная от предсказания поведения рынка ценных бумаг с помощью математических моделей, - до исследования орбит, по которым движутся планеты, где применяются теории хаотического движения. Все это как-то связано и с ускорительной физикой.

Чем занимается ваш институт?

Институт Джона Адамса был совсем недавно организован, в 2004 году, этой осенью отметим 10 лет. Мы счастливы и горды тем, что несем имя Джона Адамса - основателя многих научных учреждений в Англии, занимавшего пост генерального директора ЦЕРН. Он в зрелые годы своей жизни строил ускорители как лидер и научный администратор, был ответственным за SPS в ЦЕРН.

Наш институт стал совместным детищем департамента физики Оксфордского университета и Роял Холловэй колледжа Лондонского университета. Недавно, в 2011 году, к нам присоединилась группа Имперского колледжа. Размеры довольно скромные: примерно 80 ученых, том числе около 30 профессоров и 35 аспирантов. Мы выпускаем в жизнь от 6 до 8 кандидатов наук по ускорительной тематике в год. На самом деле это очень большая цифра. То есть мы занимаемся и исследованиями, и подготовкой специалистов.

У нас есть три больших направления. Это развитие различных новейших методик, которые используются в ускорительной технике. Мы занимаемся инструментарием, то есть средствами диагностики пучков. И одно из недавних направлений - это компактные источники света и лазерно-плазменное ускорение.

То есть вы можете считать себя первопроходцами в этой области?

Будущее ускорительной науки - это синергия между смежными областями. В данном случае это традиционные ускорители, лазеры и плазма. Это объединение безусловно даст возможность увидеть свет в конце тоннеля с помощью компактных источников света, которые, мы надеемся, скоро придут в науку. Скажем, уже через пять лет мы сможем ощутить влияние этой новой техники и на науку, и на индустрию. Конечно, и физика высоких энергий тоже в какой-то момент сможет почувствовать результат такого объединения. Но мне кажется, это достаточно отдаленное будущее. Все-таки построить коллайдер на таком принципе ускорения - достаточно трудная задача. Возможно ли ее решить? Здесь горизонты отодвигаются лет на двадцать. Компактные источники света, которые основаны на взаимодействии этих трех дисциплин, могут быть комптоновскими, или с использованием сверхпроводящих технологий, и могут быть лазерно-плазменными.

Как все эти идеи довести до промышленности?

Есть такое понятие в мире науки - "долина смерти". То есть существует труднопреодолимый барьер между наукой и индустрией - это общемировая проблема. Нужен образец, готовый к производству, а это не входит, как правило, в задачу ученых. Индустрия же не может взять сырую идею и тут же начать ее воплощать. В своей лекции в Доме ученых ОИЯИ я попытаюсь рассказать о том, какие подходы применяются в нашем институте и в мировой практике, чтобы привлечь инвесторов, довести какое-то интересное решение до промышленного использования. В частности, в нашем институте и в университетах есть специальные структуры, которые этим занимаются.

Из хроники сотрудничества Института Джона Адамса и ОИЯИ

• В 2010 году в Министерстве образования и науки РФ прошла 10-я сессия Объединенного комитета по научному и технологическому сотрудничеству между Россией и Великобританией. Профессор Григорий Ширков, главный инженер ОИЯИ, и профессор Андрей Серый, директор Института Джона Адамса, сделали совместную презентацию о возможностях международного сотрудничества в области ускорительной науки и ускорительных технологий.
• Совместное заявление, подписанное министром образования и науки Российской Федерации Андреем Фурсенко и министром высшего образования и науки Великобритании Дэвидом Виллетсом в Москве 21 февраля 2011 года, придает особенно большое значение соглашению о "продвижении дальнейшего научно-технического, инновационного и образовательного сотрудничества в двустороннем и многостороннем формате, основанному на развитии и выполнении совместных программ и проектов в науке, бизнесе и образовании". Среди приоритетных областей в соглашении выделяются ядерная физика и физика частиц, энергоэффективность и другие.
• Ранее подписанное соглашение о сотрудничестве между ОИЯИ и Институтом Джона Адамса, в свою очередь, создает основу для дальнейшего развития сотрудничества в ускорительной науке и ускорительных технологиях с Великобританией на территории России.

Евгений МОЛЧАНОВ, фото Игоря БЕЛЬВЕДЕРСКОГО