Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 87
- Противопоставлять фундаментальную науку и наукоёмкий бизнес не следует. Наоборот. Передовая фундаментальная наука совершенно необходима для развития наукоёмкой экономики. История показывает, что все прорывные технические идеи рождались в чисто научных исследованиях. Не надо далеко ходить за примерами. Вспомним ядерную энергетику. Часто приходится слышать, что открытость современной науки позволяет использовать чужие открытия для развития наукоёмкой экономики. Это заблуждение.
Фундаментальная наука создает среду, способствующую рождению и коммерческому освоению новых идей. Среда эта представляет собой не только инфраструктуру уникальных исследовательских установок, но и систему подготовки высококвалифицированных кадров, и «пояс» высокотехнологичных компаний, обеспечивающих создание установок для научных исследований и прикладных применений. Одно без другого не сможет нормально развиваться. Поэтому «окупаемость» фундаментальных исследований надо рассматривать в широком смысле, принимая во внимание всю последовательность шагов от зарождения идеи до её практической реализации с последующим коммерческим использованием. Опыт показывает, что вложение средств в фундаментальную науку рано или поздно даёт эффективную отдачу.
Яркие примеры этому имеются и у нас, в ИЯФе. За всю историю существования Института нами было разработано и изготовлено около десятка ускорительных комплексов для фундаментальных научных исследований. В то же время нашим первым директором, академиком Г.И. Будкером, и его коллегами было очень быстро осознано, что мощные ускорители электронов имеют широкий спектр применения для прикладных задач, и за несколько десятков лет Институт разработал и изготовил около двухсот промышленных ускорителей электронов для промышленности и сферы услуг, которые сегодня активно используются за рубежом и в России. Другой хорошо известный пример — наши малодозовые рентгеновские установки для цифровой рентгенографии МЦРУ «Сибирь» и системы безопасности СРК «Сибскан». Их основу составляют системы регистрации излучений, разработанные и успешно применяемые для экспериментов в области фундаментальной физики элементарных частиц.
- Одним из важнейших параметров оценки проекта при его финансировании всегда была стоимость (чем меньше, тем больше шансов, что он будет оплачен). В какую сумму оценивается проект ИЯФ СО РАН? Много это или мало по сравнению с ценой других проектов?
- Как вообще устроена «бухгалтерия» меганауки? Какую часть оплачивает страна-инициатор, какую — другие участники? В масштабе страны и мира — кому будет интересна «Супер Чарм-тау фабрика» (кто захочет участвовать в этом проекте)?
- Обычно такие установки создаются совместно учёными нескольких стран. Уже сейчас ряд учёных из Европы, США, Японии и других технически высокоразвитых стран высказали интерес к участию в нашем проекте. Как правило, строительство инфраструктуры установки и самого коллайдера финансирует правительство страны — «хозяина» проекта. А вот установка для проведения исследований создаётся на паритетных условиях финансирования. Финансовая сторона проекта — это всегда вопрос переговоров. Для того чтобы договориться о том, кто и сколько внесёт в создание установки, необходимо принципиальное решение о реализации проекта руководством страны.
- Почему ИЯФ СО РАН выдвинул в качестве претендента на роль «мегаустановки» именно «Супер Чарм-тау фабрику», ведь в институте есть и другие масштабные исследования, например в области термоядерной энергетики? Расскажите немного об истории отношений ИЯФ СО РАН с «ускорительной наукой» и физикой высоких энергий.
- Институт ядерной физики СО РАН заслуженно имеет репутацию одного из ведущих ускорительных центров мира. Достаточно сказать, что именно здесь впервые в мире был реализован метод встречных электрон-электронных и электрон-позитронных пучков. Сегодня встречные пучки — основной инструмент экспериментальных исследований в области физики высоких энергий. Многие экспериментальные и теоретические основы метода встречных пучков были заложены нашими физиками. Является общепризнанным, что в Новосибирске создана школа ускорительной физики высочайшего уровня. Многие «птенцы» этой школы выросли до лидеров ряда ведущих мировых ускорительных центров. Несмотря на известные трудности последних двух десятилетий, Институт не только сохранил ведущие позиции в этой области науки, но и смог создать и эффективно эксплуатировать современные установки — такие, как ВЭПП-4М, ВЭПП-2000, а также внести существенный вклад в ряд ускорительных международных проектов, таких, как знаменитый Большой адронный коллайдер и другие.
- Какой класс задач предназначена решать «Супер Чарм-тау фабрика»?
- Установка, которую мы предлагаем создать, предназначена для решения широкого круга задач в современной физике высоких энергий. Общая идея заключается в прецизионных измерениях свойств и параметров фундаментальных частиц, рождающихся в области энергий от 1 до 2,5 ГэВ. К таким частицам в первую очередь относятся тау-лептон, «очарованный» кварк (c-кварк). Точность измерений принципиально важна для того, чтобы почувствовать пределы применимости современных представлений о природе кварков и лептонов (фундаментальных кирпичиков материи) и их взаимодействий.
- LHC — это огромное «кольцо» с детекторами, расположенное под землёй. А как будет выглядеть новосибирский ускоритель? Расскажите о его технических параметрах и устройстве.
- Разумеется, проект масштаба LHC сегодня неосуществим в России. Однако, используя самые современные идеи и разработки в области ускорительной техники, мы имеем сегодня возможность создать установку, позволяющую проводить исследования на самом передовом рубеже физики элементарных частиц, но имеющую гораздо более скромные масштабы. При этом научная информация, получаемая в таких экспериментах, абсолютно важна и даже необходима для интерпретации данных, полученных в том числе и на LHC.
"Супер Чарм-тау фабрика" — это электрон-позитронный коллайдер со скромными размерами. Полный периметр ускорителя — около 800 метров. Ускоритель будет расположен под землёй для того, чтобы исключить проблемы с радиационной защитой, но на относительно небольшой глубине (10-20 метров).
- Что касается области задач, для решения которых предназначена «Супер Чарм-тау фабрика», то в мире уже построены установки, на которых получены результаты в этой области: «Би-фабрики» BaBar в Америке и Belle в Японии, «Чарм-тау фабрика» BEPC в Пекине с той же энергией, детектор LHCb на Большом адронном коллайдере. Кроме того, планируется построить новые установки Belle-II в Японии и Super-B factory в Италии, рассчитанные на большую энергию столкновения и сравнимую светимость. Чем новосибирская «Супер Чарм-тау фабрика» будет результативнее этих установок?
- Да, действительно, наша наука не стоит на месте. Целый ряд установок, уже существующих и строящихся, будет обладать определёнными возможностями в решении тех задач, которые мы планируем для «Супер Чарм-тау фабрики». Конечно же, мы учитываем довольно жёсткую конкуренцию в физике высоких энергий. Целый ряд особенностей нашего проекта, как мы полагаем, позволит гарантировать конкурентоспособность «Супер Чарм-тау фабрики» на ближайшие 10-15 лет.
В первую очередь высокая интенсивность сталкивающихся пучков. Она будет в сто раз больше, чем, например, у работающей в Пекине установки BEPC. Второе — электроны в нашем проекте будут иметь продольную поляризацию, что до сих пор не удалось реализовать ни в одном электрон-позитронном коллайдере. Наличие продольной поляризации сталкивающихся частиц открывает возможность проведения ранее вообще недоступных экспериментов. И в-третьих, мы планируем создать детектирующую систему с рекордными параметрами по чувствительности. Для того чтобы это реализовать, мы уже много лет ведём исследовательские работы по созданию детекторов частиц, обладающих новыми возможностями.
Научная программа «Супер Чарм-тау фабрики» рассматривалась Европейским комитетом по развитию будущих ускорителей (ECFA) — авторитетнейшим органом, без рекомендации которого не принимается ни одно решение о строительстве исследовательских ускорителей в Европе. В своём заключении комитет отметил, что предложенная научная программа представляет фундаментальный интерес для всего научного сообщества и что её реализация позволит получить дополнительную научную информацию к той, что будет получена на уже действующих или принятых к реализации проектах в области физики высоких энергий. Комитет высказал мнение, что опыт, авторитет и научных уровень физиков ИЯФ позволяет рассчитывать на успешное осуществление проекта «Супер Чарм-тау фабрики» в Новосибирске.
