Новосибирские физики проектируют уникальный коллайдер

После того как Совет ЦЕРНа (Европейского центра ядерных исследований) принял решение прекратить сотрудничество с российскими учеными с ноября 2024 года, нужно разработать и принять госпрограмму развития фундаментальной физики элементарных частиц. Так считают ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. Напомним, что речь идет о прекращении доступа в ЦЕРН около 500 российских ученых.

- Это общее число зарегистрированных в базе данных ЦЕРНа. Одновременно столько там никогда не было, все ездили в командировки. Из ИЯФа - человек 40, кто на один месяц в год, кто на два-три, - поясняет доктор физико-математических наук Юрий Тихонов. - Наши сотрудники всегда соблюдали баланс, чтобы работы там не мешали, а помогали работам здесь. Так что никакой трагедии для нас нет. Мы решили дверью не хлопать: передаем дела, пишем инструкции по своей зоне ответственности. И без работы те, кого не будут пускать в Швейцарию, в Сибири не останутся. "Например, у нас накопился огромный объем данных для анализа в экспериментах на ВЭПП-2000, - отмечает замдиректора ИЯФа Иван Логашенко.

Но, если для российских ученых закроют двери в западные центры физики высоких энергий, не начнет ли наша наука отставать от мирового уровня? А без этого невозможно развитие самых передовых технологий. Значит, нам нужна государственная программа по физике элементарных частиц.

Те, кого не будут пускать в Швейцарию, в Сибири без работы не останутся

- Пример такой прорывной программы в России уже есть - это ФНТП развития нейтронных и синхротронных исследований под руководством головной организации НИЦ "Курчатовский институт", - говорит директор ИЯФ СО РАН Павел Логачев. - В ее рамках реализуется проект "СКИФ" - источника синхротронного излучения поколения 4+. Он позволит решить задачи химии, биохимии, материаловедения. Фундаментальные исследования в физике высоких энергий сразу дают отдачу - мы получаем не только новые знания, но одновременно и мощный инструмент для исследований в других сферах науки.

Новосибирские физики уже проектируют новый электрон-позитронный коллайдер ВЭПП-6. Чтобы построить его быстрее и дешевле, предполагается использовать имеющуюся инфраструктуру ВЭПП-3 и ВЭПП-4. Стоимость работ оценивается примерно в 20 миллиардов рублей - вдвое меньше, чем на "СКИФе". Проект будет готов через три года, когда ВЭПП-4 исчерпает свой ресурс.

По словам замдиректора ИЯФ СО РАН Евгения Левичева, энергия пучка будет в диапазоне 1-2,2 ГэВ, а светимость на порядок лучше, чем в существующих коллайдерах. Вообще сейчас в мире нет коллайдеров, работающих в этом диапазоне энергий и дающих такую высокую светимость (количество рождений элементарных частиц при столкновении пучков электронов и позитронов). Новый коллайдер может закрыть потребности физиков в этой области энергий примерно на 20 лет.

Такой диапазон позволит проводить исследования в области сильных взаимодействий легких кварков. Например, открыть предсказанный теоретиками "глюоний" - частицу, состоящую только из глюонов. Вообще без кварков.

А также провести более точные измерения магнитного момента мюона. Физики называют его "аномальным", поскольку экспериментальные данные не согласуются с результатами, рассчитанными на основе Стандартной модели. И надеются отыскать в этом противоречии дорожку к Новой физике.

Как это было

По условиям договора поставленное Россией оборудование для Большого адронного коллайдера остается российской собственностью, но забрать его можно только после окончания его работы, которое запланировано на 2043 год. Одним из основных поставщиков был ИЯФ СО РАН. О том, как это было, вспоминает академик Александр Скринский, возглавлявший институт в 1977 - 2015 годах: "В кризисные 90-е годы крупные научные проекты в стране были свернуты, и российские институты надеялись участвовать в создании американского Сверхпроводящего суперколлайдера, который начали строить в Техасе, и в последующих экспериментах. Но в Белом доме сменилась власть - демократ Билл Клинтон тут же свернул проект, начатый при президенте-республиканце. Десятки километров уже построенных тоннелей были засыпаны. Тогда я предложил схему участия нашего института в проекте по строительству Большого адронного коллайдера. Мы брались изготовить уникальное оборудование за 1/3 стоимости, заложенной в смету проекта. Такую же сумму нам выделяло правительство РФ. Выигрывали все: ЦЕРН экономил деньги, Россия становилась полноправным участником важнейшего научного проекта за 1/3 финансирования, а наш институт вел интересующие нас работы с последующим участием в экспериментах на коллайдере БАК. И все получилось. Мы поставили 5 тысяч тонн высокотехнологичного оборудования в ЦЕРН. Вслед за нами по такой же схеме стали работать в Дубне и Протвино".