Сотрудничество: взгляд через годы

На вопросы еженедельника "Дубна"
отвечают известные ученые из стран-участниц ОИЯИ.

Профессор Ян Ружичка:

"Большим счастьем было начать работу с красивой проблемы", или "Летающая команда Джелепова"

Каким было ваше первое знакомство с ОИЯИ? Какую роль сыграла Дубна в вашей научной биографии?

В двухлетнюю командировку в ОИЯИ я приехал 3 октября 1969 года, практически сразу же после окончания учебы по специальности "Ядерная физика" в Университете имени Я.А.Коменского в Братиславе. В Лаборатории ядерных проблем, директором которой в то время был В.П.Джелепов, вместе с другими моими коллегами из Братиславы я стал работать в группе В.П.Зрелова. Группа ставила эксперимент по поиску монополя Дирака, который в ОИЯИ готовился для нового, в то время самого большого ускорителя протонов в мире - синхротрона 70 ГэВ в Серпухове. В этом эксперименте впервые в мире были использованы свойства излучения Вавилова-Черенкова (ИВЧ) для детектирования магнитных монополей, которое, согласно предсказаниям одного из лауреатов Нобелевской премии за открытие этого явления И.М.Франка, должно было иметь отличительную поляризацию и интенсивность по сравнению с излучением, испускаемым электрическими заряженными частицами.

Для меня, молодого специалиста, было большим счастьем начинать свою научную карьеру в Дубне именно с такой красивой фундаментальной проблемы физики, как поиск монополя Дирака.

Ко времени моего приезда в Дубну В.П.Зрелов был уже известным специалистом в области экспериментального исследования ИВЧ. Его двухтомная монография "Излучение Вавилова-Черенкова и его использование в эксперименте", которая была тогда только что опубликована, до настоящего времени служит учебником для экспериментаторов в области физики высоких энергий. Фотография ИВЧ, полученная В.П.Зреловым, была продемонстрирована И.М.Франком во время лекции по случаю присуждения ему Нобелевской премии за это открытие.

Было естественно, что благодаря каждодневной работе с таким крупным специалистом я очень быстро осваивал все необходимые мне знания. Я влюбился в эту область физики и активно включился в исследования этого красивого и интересного явления, которое скрывается под аббревиатурой ИВЧ.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями ИВЧ я занимался в ОИЯИ во время двух моих последовавших долгосрочных командировок в Дубну (до 1994 года), защитил в Дубне на эту тему кандидатскую и докторскую диссертации. Занимаюсь этой проблематикой и сейчас.

Я.Ружичка (справа) на заседании Ученого совета ОИЯИ.

Кто из "отцов-основателей" Института, чьи имена носят улицы Дубны, особенно значим для вас?

Венедикт Петрович Джелепов, будучи директором Лаборатории ядерных проблем, очень поддерживал нашу словацкую группу, которая во время поиска монополя Дирака работала под руководством В.П.Зрелова. Из-за частых поездок на своих машинах в Протвино нас иногда называли "летающей командой Джелепова". Венедикт Петрович поддерживал также исследования ИВЧ и оптического переходного излучения (ОПИ), которые мы проводили на синхрофазотроне 660 МэВ ЛЯП. В.П.Джелепов мне запомнился и как основоположник медико-биологических исследований. В 1967 году в ЛЯП был проведен курс лечения первого пациента с онкологическим заболеванием методом протонной терапии. Нам предлагали заняться проблемой измерения кривой Брэгга, но тогда нам больше нравилось исследовать свойства ИВЧ и ОПИ и вести поиск монополя Дирака.

О хорошем отношении В.П.Джелепова к нашим исследованиям говорит, например, и такой случай. Практически сразу же после окончания длительной реконструкции синхрофазотрона необходимо было в реальном эксперименте проверить его работу. В это время В.П.Джелепов находился на лечении в Москве. Он позвонил В.П.Зрелову и спросил его, не мог бы он получить фотографию ИВЧ. Эксперимент мы подготовили быстро и в качестве радиатора излучения решили использовать кристалл триглицинсульфата (ТГС), с помощью которого уже в течении нескольких лет пытались доказать существование ассиметрического ИВЧ, предсказанного теоретиками. На этот раз нам очень повезло. В первом же эксперименте на новом, реконструированном ускорителе, на первой же фотографии, мы обнаружили этот эффект. Нам не только удалось показать хорошую функциональность реконструированного ускорителя - мы экспериментально подтвердили новый вид ИВЧ. Эта первая фотография, подтверждающая существование ассиметрического ИВЧ, приведена ниже.

Ассиметрическое ИВЧ, испускаемое протонами с энергией 660 МэВ в двухосном кристалле ТГС. Фотография получена в 1987 году, авторы В.П.Зрелов и Я.Ружичка.

Проблемы, связанные с ИВЧ, В.П.Зрелов часто обсуждал с директором Лаборатории нейтронной физики - лауреатом Нобелевской премии И.М.Франком. Иногда и мне удавалось принимать участие в этих научных дискуссиях. В моем присутствии, например, обсуждалась возможность возникновения так называемого "двухфотонного ИВЧ", формулы которого, для случая испускания обоих фотонов в оптической области длин волн, накануне получил В.П.Зрелов. Несколько позже этот эффект мы пытались обнаружить в эксперименте на ускорителе тяжелых ионов в GSI в Дармштадте. Меня, однако, в то время больше всего интересовала проблема монополя Дирака. Случайно мне удалось получить очень простое и красивое уравнение, связывающее дипольный магнитный момент электрона µ_e с магнитным зарядом Дирака gD и r_e, классическим радиусом электрона: µ_e = gD r_e.

Многим известным физикам в Дубне я задавал в этой связи вопрос, не кроется ли за кажущейся простотой этой формулы какой-то более глубокий физический смысл. Ответы были разные, и всякий раз - иной. Я очень хотел задать этот вопрос Илье Михайловичу. Его реакция меня обрадовала. Уравнение ему понравилось, и он посоветовал мне его опубликовать. Эта публикация вышла одностраничным препринтом ОИЯИ под названием "Связь спинового магнитного момента электрона и монополя Дирака" в 1978 году. Работа позже вызвала большой интерес. Но без рекомендации И.М.Франка я никогда бы не решился ее опубликовать. Кстати сказать, на мой вопрос я до настоящего времени не получил удовлетворительного ответа. Может, кто-нибудь из читателей ответит теперь?

Меня удивил также и интерес И.М.Франка к самой проблеме монополя Дирака. Когда он узнал, что мы вместе с В.П.Зреловом к 50-й годовщине работы Дирака готовим полную библиографию работ, связанных с монополем Дирака, - "Fifty years of Dirac monopole: complete bibliography (1786 references with abstracts)", он вспомнил, что этой проблемой занимался уже П.Кюри, задолго до Дирака. Когда-то, на переломе прошлого столетия, якобы П.Кюри опубликовал работу, в которой ставил в соответствие магнитный заряд и симметрию. Позже нам удалось найти эту историческую работу П.Кюри, опубликованную в 1894 году под названием "On existence possibility of magnetic conductivity and free magnetism". Работа была включена в нашу "Библиографию" под номером 2 (первую публикацию на эту тему за пять лет до П.Кюри сделал английский физик O.Xэвисайд).

С кем из дубненских ученых вы поддерживаете наиболее тесные контакты?

За весь период моего более чем 40-летнего сотрудничества с ОИЯИ я тесно сотрудничал в области исследований ИВЧ и ОПИ с В.П.Зреловым, которого, к сожалению, сегодня уже нет с нами. Последние 20 лет также участвовал в сооружении Циклотронного центра Словацкой Республики в Братиславе вместе с сотрудниками Лаборатории ядерных реакций М.Г.Иткисом, С.Н.Дмитриевым, Г.Г.Гульбекяном и другими. В Лаборатории ядерных проблем сотрудничал с А.Г.Молокановым, в Лаборатории высоких энергий - с А.И.Малаховым, Н.Н.Агаповым и В.Г.Головатюком по проблематике, связанной со сверхпроводимым комплексом для лечения онкологических заболеваний ускоренными ядрами углерода.

Приведите самые яркие, на ваш взгляд, примеры сотрудничества научных центров, физиков вашей страны с ОИЯИ.

В качестве примера можно привести долгосрочное сотрудничество Университета имени Коменского (УК) и ОИЯИ. Первым начал это сотрудничество в области теоретической физики профессор М.Петраш, позже это были сотрудники факультета естественных наук УК (ныне факультет математики, физики и информатики): П.Павлович, П.Шулек, Д.Коллар, Л.Колларова, Р.Яник, Я.Ружичка, М.Флорек, А.Дука-Зойоми, Б.Ситар, В.Глинка, Е.Глинкова, П.Стрменъ, Ю.Ванко, С.Токар, Й.Франко, З.Дубничкова, Ф.Шимковиц и другие (многих из них уже нет с нами). Среди наиболее известных совместных проектов можно привести наряду с поиском монополя Дирака исследования на установках МИС, "Гиперон", "Арес". Когда-то в 90-х годах мы подсчитали, что сотрудники УК провели в долгосрочных служебных командировках в Дубне около 200 человеко-лет, а сейчас эта цифра уже намного больше.

В чем, на ваш взгляд, заключается особая атмосфера Дубны?

Особенная атмосфера Дубны заключается, главным образом, в международном сотрудничестве исследователей из многих стран мира, где не играет роль, из какой ты страны и каков твой родной язык, но главное - это то, что ты знаешь сам и что сам можешь сделать, доказать. Еще интересный элемент этой атмосферы заключался и в том, что с нами работали наши жены (хотя мы часто старались, чтобы они работали в других лабораториях). В Дубне была очень дружеская, буквально семейная атмосфера. Условия, которые были созданы для нас, позволяли нам всецело посвящать себя своей работе - научным исследованиям. Это были самые лучшие годы моей жизни.

Какие надежды вы возлагаете на новую Семилетнюю программу развития ОИЯИ, которую предстоит принять в год 60-летия Института?

При разработке Семилетней программы надеюсь, что опыт и результаты, полученные во время 60-летних исследований в ОИЯИ, в Дубне, будут использованы как можно скорее на практике, для улучшения качества жизни людей, особенно в области диагностики и лечения онкологических заболеваний.

С какими пожеланиями вы хотели бы обратиться в адрес коллектива Института, своих соотечественников, работающих в Дубне, какими словами хотите напутствовать молодежь?

Коллективу Института желаю дальнейших успехов, а своим соотечественникам, работающим в Дубне, - удачи в их исследовательской работе, чтобы в полную силу использовали все возможности, которые им предоставляет ОИЯИ, а по возвращении домой в Словакию, так же как и у всех нас, кто здесь работал, остались о Дубне только самые лучшие воспоминания.

Братислава,
29 апреля 2015 года