​​​​Знаменитый Большой адронный коллайдер, построенный в ЦЕРНе близ Женевы — самая крупная экспериментальная установка в мире. Благодаря ей был открыт бозон Хиггса, изучены свойства топ-кварков, адронов и других частиц, поставлено несколько оригинальных экспериментов, посвященных физике космических лучей. Исследования и анализ данных продолжаются и сегодня.

Но есть задачи, которые даже такой технологичной машине не по плечу. Их возьмет на себя «сестра» Большого адронного коллайдера NICA — сложнейший ускорительный комплекс, названный в честь древнегреческой богини победы Ники, сооружаемый на территории Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Ученые надеются, что ускорительный комплекс NICA позволит экспериментально восстановить то, что было сразу после Большого Взрыва, «прокрутить пленку назад» и воссоздать условия, когда загадочные кварки и глюоны свободно плавали в бурлящем первобытном «супе». Возможно ли это — воссоздать в лабораториях условия ранней Вселенной? Вице-директор Объединенного института ядерных исследований, доктор физико-математических наук, академик РАН Григорий Трубников уверен, это под силу «машине времени» по имени NICA.

Григорий Владимирович Трубников — доктор физико-математических наук, первый вице-директор Объединенного института ядерных исследований (избранный директор ОИЯИ), академик Российской академии наук.

— Комплекс NICA — это множество уникальных частей, объединенных вместе. В какой из них мы сейчас находимся?

— Мы с вами находимся в туннеле бустера ускорительного комплекса NICA. NICA — это уникальный проект, реализуемый в Дубне на протяжении нескольких лет. Более 20 стран участвует в этом проекте. Комплекс построен по схеме классического коллайдера: несколько каскадов подготовки и ускорения пучка.

В туннеле бустера ускорительного комплекса NICA. Научная Россия / Николай Малахин 
В туннеле бустера комплекса NICA. Научная Россия / Николай Малахин

Элементы внутри бустера. Научная Россия / Николай Малахин 
Элементы внутри бустера. Научная Россия / Николай Малахин
Всё начинается с источника частиц — инжекционного комплекса. Он состоит из двух независимых частей: инжектора лёгких ионов и инжектора тяжелых ионов. Первый существует с момента запуска синхрофазотрона. Его удалось модернизировать благодаря слаженной работе многих российских институтов — Института ядерных исследований РАН, ВНИИТФ Росатома, ИТЭВ НИЦ КИ и, конечно, Объединенного института ядерных исследований.

Второй инжекционный комплекс — новый. Он создан в содружестве с немецкой компанией BEVATECH и Центром по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца (GSI) — лидирующими центрами в этой области. Специалисты мегапроекта NICA с нетерпением ждут, когда комплекс заработает, а бустер сможет принять тяжелые ионы.

Вольфрамовая проволочка, покрытая тонким слоем золота, подогревается до тысячи градусов Цельсия. Золото начинает испаряться с поверхности вольфрама. И дальше это ионизированное облако ядер золота с помощью разницы потенциалов подхватывается в режим ускорения из источника в первую ускоряющую секцию линейного ускорителя.

Их энергия резко возрастает до нескольких миллионов электронвольт. Это скорость частиц, равная чуть меньше одной десятой от скорости света.

Затем ядра попадают в бустер. Английское слово booster означает быстрый разгон или быстрый ускоритель. В бустере облако ионов золота разгоняется уже до чуть больше половины скорости света, превращаясь в плотный сгусток, состоящий из нескольких миллиардов ядер. При этом его размер очень мал: длина — несколько десятков сантиметров, толщина — несколько миллиметров.

В туннеле бустера ускорительного комплекса NICA. Научная Россия / Николай Малахин 
В туннеле бустера ускорительного комплекса NICA. Научная Россия / Николай Малахин
Вылетая из бустера, сгусток попадает на фольгу, где ядра буквально обдираются. Это значит, что на оболочках ядер почти все электроны пропадают. Далее эти (как мы говорим) полностью ободранные или голые ядра направляются в сверхпроводящий ускоритель, который называется Нуклотрон. Это следующее кольцо, или, как мы его называем, «второй каскад коллайдера NICA». Здесь ядра разгоняются до скоростей, очень близких скорости света — несколько миллиардов электронвольт. Это еще больше сжимает ядерный сгусток. После чего он попадает в кольцо коллайдера.

Коллайдер — гораздо более грандиозное сооружение. Если длина окружности бустера — 200 метров, то периметр коллайдера — 503 метра. Бустер напоминает кольцо, а коллайдер похож на беговую дорожку стадиона из двух арок и двух прямолинейных секций. Кстати, форма коллайдера так и называется racetrack, то есть буквально с английского «беговая дорожка».
В 2016 году мы презентовали проект коллайдера правительствам стран-участниц. Тогда Россия готовилась к Чемпионату мира по футболу 2018 года, и во многих городах шла активная стройка стадионов. А мы начинали строительство собственного «научного стадиона» для исследования ранней Вселенной. На нашей «беговой дорожке» ученые будут разгонять ядра золота и других тяжелых ионов, которые состоят из как можно большего числа ядерных кирпичиков: нуклонов.

Нуклоны — это протоны и нейтроны. Тяжелое ядро (например уран, или золото) — это массивный объект, состоящий из пары сотен протонов и нейтронов. Только представьте, сгусток из миллиардов таких нуклонов разгоняется почти до скорости света. Специалисты управляют всем этим «железом», инструментарием таким образом, что два сгустка сталкиваются и образуют в лабораторных условиях здесь, на Земле, близкие температуры и плотности ядерного вещества, которые сейчас существуют в нейтронных звездах, а когда-то были в той самой юной Вселенной. Это безумно интересно.

— С чего все началось? Расскажите об истории проекта.

— Всё началось 13,7 миллиарда лет назад, когда родилась наша Вселенная. По современным представлениям мы знаем, что в очень малой точке пространства, которое представляло собой равномерное поле однородной плотности — вдруг возникла очень сильная флуктуация, то есть неоднородность поля. Предполагается, что размер этой точки пространства — 10-33 см или одна миллиардная, от одной миллиардной, от одной миллиардной и еще от одной миллионной. Именно здесь возникла неоднородность, которую физики называют «флуктуацией плотности», а астрофизики — «сингулярностью».

В точке сингулярности образовалось вещество громадной плотности, примерно 1094 г/см3. Для сравнения — плотность одного из самых тяжелых металлов — золота: всего около 20 г/см3. То есть это просто бесконечно мало и несравнимо с тем, что было в той точке сингулярности возникновения Вселенной (или как принято сейчас говорить: в точке Большого Взрыва) .

Сгусток материи размером 10-33 см и весом в десятки миллиардов галактик буквально разлетелся, распространяя во все стороны материю и антиматерию: частицы и переносчики полей, которые нам известны и активно исследуются на современных установках в различных национальных лабораториях, в Соединенных Штатах Америки, в ЦЕРНе, в Японии, в Китае, и конечно, в России. Речь идет в том числе о кварках, электронах и гамма-квантах, нейтрино и др. Считается, что именно кварки — мельчайшие кирпичики нашей материи. Причины до конца не ясны, но кварки объединились ни в пятерки и ни в десятки, а в двойки и в тройки. Те, которые сгруппировались в тройки, образовали протоны и нейтроны. После этого начали образовываться ядра. Сначала легкие — гелий, водород, литий — затем более тяжелые ядра.

Момент, когда кварки объединились в тройки и образовались протоны и нейтроны, случился примерно через 10 микросекунд после Большого взрыва. Образовалось ядерное вещество, из которого состоим, в том числе мы с вами. Кварки кластеризовались, получились протоны и нейтроны, одновременно антикварки образовали антипротоны и антинейтроны. Но ядерного вещества образовалось почему-то больше. Произошло некое нарушение симметрии. Причины этого тоже до сих пор изучаются и существует несколько теорий. Человечество ищет ответ на этот один из самых сложных вопросов.

На протяжении более чем 13 миллиардов лет тяжелые ядра группировались, кластеризовались, образуя элементы и затем сгустки материи. Образовались различные космические объекты: звезды, планеты, галактики и пр.

В XIX веке, примерно 200 лет назад, физики уже изучали явление перехода из одного агрегатного состояния в другое, назвав его фазовым переходом. Всем известно, что вода имеет три агрегатных состояния. Лед — это твердое агрегатное состояние. При температуре чуть выше нуля и нормальном давлении лед плавится, образуется жидкость. Если продолжить нагревать воду до ста градусов, вода начинает испаряться, то есть происходит фазовый переход из одного агрегатного состояния в другое.

Любое вещество на Земле — металлы, вода, газы, все, что нас окружает, может быть в разных агрегатных состояниях и при определенных условиях претерпевают такие фазовые переходы. Более того, для большинства видов материи существуют, так называемые, критические точки — сочетание значений температуры и давления, при которых для вещества пропадает различие в свойствах агрегатных фаз.

Впервые сверхкритическое состояние вещества обнаружил Каньяр де ла Тур в 1822 году. В двух опубликованных де ла Туром статьях в Annales de Chimie et de Physique описаны его эксперименты по нагреванию спиртов в запаянных стеклянных трубках под давлением. Он наблюдал, как по мере нагревания объём жидкости увеличивался в два раза, а затем она вообще исчезала, превращаясь в некое подобие газа и становясь прозрачной, так что казалось, что трубка пуста. При охлаждении наблюдалось образование плотных непрозрачных облаков (явление, которое сейчас принято называть критической опалесценцией). В последующих работах де ла Тур сообщает о серии схожих опытов с различными веществами. Он экспериментировал с водой, спиртом, эфиром и дисульфидом углерода.
В начале XX века физик Эрнест Резерфорд и его европейские коллеги  обнаружили, что материя состоит из атомов, а сам атом состоит из ядра и электронов, вращающихся вокруг него. Уже спустя 20 лет начались масштабные исследования ядерной материи. Ученые задались вопросом — а можно ли ядерное вещество получить в другом фазовом агрегатном состоянии? То есть попытались проделать то же, что делали с водой их предшественники 100 лет назад. Впоследствии теоретики оценили, что при высокой температуре и плотности ядерного вещества оно может пройти через фазовый переход, но как бы в обратную сторону. То есть ядра могут испытать «разложение» на составляющие (которые, впоследствии были обнаружены, изучены и получили названия кварки и глюоны) и образовать эдакую кашу — кварк-глюонную материю.

Вообще говоря, это и есть самый интересный процесс, ради которого, развивается релятивистская ядерная физика последних 30 лет: получить «освобожденные» кварки и исследовать, понять механизмы, за счет которых они будут объединяться.
— Когда впервые возникла идея проанализировать кварк-глюонную плазму?

— В 80-х годах ХХ века астрофизики впервые обнаружили с помощью телескопов нейтронные звезды. По сути, нейтронные звезды состоят из кварк-глюонной материи. Почему ученые так решили? Нейтронная звезда в современном понимании и экспериментальном наблюдении — это очень компактный и плотный объект с массой порядка 1-2 масс Солнца и радиусом 15-20 км. Плотность ядерного вещества в центре нейтронной звезды просто гигантская, сравнимая с той, что была на ранних этапах возникновения нашей Вселенной. Кроме того, такой объект излучает огромное количество энергии. Кто приручит нейтронную звезду здесь, на Земле в лаборатории — тот получит доступ к технологиям, которые могут дать новые источники энергии. Но для этого необходимо создать в лаборатории условия с высокой температурой и плотностью ядерного вещества.

Экспериментальное подтверждение существования нейтронных звезд стало подсказкой для физиков: нужно пробовать в лабораторных условиях на очень короткое время в очень маленьком объеме пространства (речь идёт о фемтосекундах и пикометрах) получить кварк-глюонную материю и посмотреть, какие процессы она будет претерпевать при фазовых переходах обратно в ядерную (нуклонную) материю.

Научная Россия / Николай Малахин 
И первый такой эксперимент был предложен примерно в конце 80-х годов прошлого века. Уже в 90-е годы в США, в национальной Брукхейвенской лаборатории, недалеко от Нью-Йорка, началось строительство огромного коллайдера периметром 4 км, на котором в начале 2000-х годов начали сталкивать ядра золота. Столкнули, но ничего не увидели. Ученые «промахнулись» по скорости. Частицы настолько быстро разогнали, что при столкновении они слишком быстро пролетали друг сквозь друга, не успевая, как мы говорим, «пожениться», то есть не успевая провзаимодействовать.

Теоретики стали рассчитывать оптимальную энергию частиц (скорость и температуру). И здесь большой вклад внесли дубненские физики. В середине 2000-х годов году наши теоретики (А.Н. Сисакян, Г.М. Зиновьев, В.Д. Тонеев) вместе со своими коллегами из государств-членов Объединенного института ядерных исследований предсказали диапазон энергий и скоростей, в котором можно ожидать наблюдения кварк-глюонной материи. На протяжении последующих нескольких лет Дубна всему миру доказывала, что именно этот диапазон энергии — наиболее подходящий для подобного эксперимента.

Представители стран-участниц института, наши партнеры в ЦЕРНе, в Европе, американские коллеги, наше профильное министерство организовали серьезную экспертную группу, которая в течение двух лет оценивала возможность постановки такого эксперимента. Заметим, что в Дубне был наработан уникальный опыт, который позволял эту идею воплотить, еще со времен академиков В.И. Векслера и А.М. Балдина. Есть передовые технологии, фантастическая научная школа ядерной физики, выдающаяся школа физиков-теоретиков, уникальные технологии сверхпроводимости и создания детекторов, инженеров и математиков. Поэтому было принято решение о строительстве в Дубне коллайдера под заданный диапазон энергий и плотности ядерного вещества (ядра золота), предсказанные 15 лет назад.

— У проекта есть конкуренты?

— С 2016-го года в мире фактически организована гонка между четырьмя проектами. Брукхейвенская национальная лаборатория снижает диапазон скорости, но подобные изменения в конструкции их ускорительного комплекса не происходят быстро — это не проще, чем построить новую  установку. В ЦЕРНе тоже проводят аналогичную серию экспериментов, но не в режиме столкновения пучков. В их постановке пучок выводится из ускорителя на мишень, и он с огромной скоростью бьет в нее. Третий международный проект «FAIR» реализуют наши партнеры в Германии, в городе Дармштадт. И, конечно, наша NICA, которая очень хочет добиться первенства. Я надеюсь, что так и будет.

— Серьезные соперники.

— Да, конечно, и это хорошо и правильно. Ведь достигнутый кем-то результат должны потом и другие подтвердить. Либо друг за другом, либо одновременно. Это напоминает соперничество в спорте. Эдакая олимпиада среди самых сильных. Но выигрывают все: не только сами институты и конкретные ученые, выигрывают страны. Потому что по дороге к этому результату все тренируются, пытаются достичь наилучшей спортивной формы, наблюдают за тем, а что там у соседа, помогают друг другу, что очень важно. Как восхождение на Эверест.

Если ты взошел один, и никто этого не видел, то пойди, докажи, что ты побывал на вершине. А если несколько человек покорили гору, то это другой разговор. Гору покорили все, но кто-то один был впереди.
— Как это возможно — работать с такими мельчайшими составляющими как кварки и глюоны?

— На самом деле, почти невозможно. Они не поддаются «дрессировке» и совершенно «не приручаемые». В данном эксперименте важно найти баланс. Мы должны изучать их поведение, моделировать и прогнозировать, с одной стороны, и улучшать наши технологические возможности, с другой.

Григорий Владимирович Трубников. Научная Россия / Николай Малахин 
Вопрос этот вы задаете не первая. Впервые он прозвучал в середине 50-х годов ХХ века и был адресован академику Андрею Михайловичу Будкеру — нашему соотечественнику и одному из основателей Академгородка, легендарному директору Института ядерной физики в Новосибирске. Андрей Михайлович первым в мире предложил схему коллайдера, построил его и столкнул частицы. И все задавали ему резонный вопрос: «Вы как вообще себе это представляете? Вот вы сталкиваете два очень маленьких пучка. Какова вероятность, что частицы одного пучка встретятся в лобовом столкновении с теми, кто им по встречке летит?»

Казалось бы, два плотно сжатых пучка летят друг к другу на больших скоростях. Конечно же, они должны столкнуться. На самом деле все совсем не так просто и очевидно. Представьте Солнечную систему: Солнце и планеты, вращающиеся вокруг него. На самом деле размер Солнца по отношению к расстоянию между ним и ближайшими планетами очень мал. Точно так же с пучками: частицы находятся относительно друг друга на огромном расстоянии. Размер пучка 10-3 метра, а размер частицы в нем 10-15 метра. Когда эти частицы летят в ускорителе расстояние между ними внутри сгустка на 5-6 порядков больше, чем их размер.

Но Будкер нашел выход. Он предложил делать пучки как можно более тонкими. А перед точкой встречи с помощью специальных электромагнитных линз сжимать их. Следовательно, вероятность столкновения, пусть и не всех частиц, увеличивается. По результатам моделирования при столкновении двух сгустков, состоящих из двух миллиардов частиц каждый, около 10 000 с высокой вероятностью столкнутся. И на самом деле, этого уже достаточно для набора статистики и экспериментального анализа. Пучки будут сталкиваться около 5000 раз в секунду — можете прикинуть, что за час можно ожидать около 36 миллионов, как мы говорим, «полезных событий». Ну а дальше дело за системой наблюдения и обработки — детектором и компьютерным кластером.

Оператор коллайдера должен контролировать около 10 тысяч параметров установки — они сгруппированы по системам и блокам оборудования (криогеника, электротехника, вакуумные системы, пучковые системы и многое другое). Всего таких систем около 50, но каждая из них выдает одновременно от нескольких десятков до нескольких сотен сигналов онлайн. Представьте летчика за штурвалом самолета — для него система контроля летательного аппарата собирает примерно 3-4 тысячи сигналов. Коллайдерный комплекс в этом смысле посложнее будет.

— С точки зрения оборудования для проекта, в чем сильна наша страна?

— Мы бы не получили одобрение международного комитета, если бы у нас, у ОИЯИ не было критического набора технологий для реализации проекта. Ключевой элемент комплекса — дубненские сверхпроводящие магниты. Каждый магнит состоит примерно из нескольких тысяч элементов — это обмотки, сигнальные кабели, контрольные и силовые, диагностика, вакуумная камера, датчики, пластины, соединения, экраны и кожухи. Конструкция магнитов доказала свою эффективность за 15-20 лет использования на других установках здесь в Дубне.

Другая критическая система для ускорителя — система охлаждения пучка. Для того, чтобы пучок сжать, одних квадрупольных линз мало. Представьте себе летящую частицу. Можно сказать, что она находится в шестимерном фазовом объеме, то есть мы оперируем, когда описываем ее движение, шестью измерениями. Три из них довольно привычны — вертикальная, горизонтальная и продольная геометрические координаты, а три других характеризуют соответствующие компоненты скорости частиц. И для того, чтобы траектории движения сжимались и пучок становился тоньше, его надо охлаждать. Передовые системы охлаждения пучков абсолютно мирового класса создаются в Новосибирске специалистами из Института ядерной физики. Именно такие системы установлены в нашем бустере и скоро будут установлены и на коллайдер. Это ключевые детали для обеспечения качества пучка и для светимости эксперимента.

Строительная площадка ускорительного комплекса NICA 
Строительная площадка ускорительного комплекса NICA. Научная Россия / Николай Малахин
Многие элементы, которые вы видите перед собой, магниты, обмотки, ярмо, сердечники, вакуумные камеры и так далее — это технологии «Росатома» и «Ростеха», а также различных авиационных, конструкторских бюро, предприятий и институтов, работающих, например, в сфере конструирования и производства подводных лодок.

Часть технологий мы создаем вместе с нашими партнерами из Германии, США, учеными из ЦЕРНа. Разработка сложных приборов для установок класса мегасайенс зачастую не под силу одной стране.

Между тем, страна, которая взялась за создание такой машины, должна обладать критическим пакетом технологий, чтобы этот проект был реалистичным. У детектора, например, внутри которого два пучка сталкиваются и разлетаются на миллиарды осколков, основная задача — восстановить траектории этих осколков с точностью до 10-12 метра. Пока эти возможности нужны только на подобных установках. Но уже через 5-7 лет они будут востребованы в индустрии, которая подхватит такие технологии и будет использовать для практических нужд — например, для систем спутниковой локации, для распознавания образов, для высокоточной диагностики.

Например, когда строили Большой адронный коллайдер, требования к детектору были на 3 порядка ниже — восстанавливали траекторию с точностью до нанометра. И тогда (в конце 90-х годов) это нужно было только физикам в эксперименте. А позднее, лет через 10, с появлением технологий МРТ и КТ, в медицине и конкретно в микрохирургии появилась необходимость визуализации органов с высочайшим разрешением. И благодаря тому, что появилась технология восстановления изображения с фантастической точностью от эксперимента в ядерной физике — теперь медики могут проводить операции на капиллярах и других элементах человеческих органов, размеры которых меньше одного миллиметра.

Часто можно услышать вопрос: «Вот вы строите ускорители стоимостью миллиарды долларов. Какая польза от этой экспериментальной установки для фундаментальных исследований, для народного хозяйства, для налогоплательщика?» Приведу несколько примеров.

Сейчас во всем мире примерно 50 тысяч ускорителей электронов, ионов, протонов и так далее. Из этих 50 тысяч физики-экспериментаторы используют всего 300. Около 14 тысяч используются в сельском хозяйстве для стерилизации зерна, в медицине — для создания радиофармпреператов, хирургии, стерилизации медицинского оборудования. На любом химически вредном предприятии стоит ускоритель, который чистит газы продуктов горения реакции, в металлургии для придания коррозионной стойкости металлам и сплавам, в нефтегазовой промышленности для катализаторов, полимеров и пр.

Стоимость установки, например, такой как БАК — несколько миллиардов евро. А рынок, который сегодня развивается благодаря развитию прикладных ускорителей заряженных частиц (это и сами установки, и продукция, обработанная на пучках из ускорителей) оценивается примерно в 700-800 миллиардов евро. Появились уникальные технологии и приборы, которые применяются сегодня повсеместно. Все это стало возможным исключительно благодаря физике частиц и экспериментальной ядерной физике, которая нуждалась в детекторах с большим разрешением, в магнитах, в системах автоматизации и обработки данных.

— У специалистов проекта NICA очень амбициозные планы — буквально заглянуть в самое начало зарождения Вселенной. Когда вы найдете ответ на главный вопрос, какой будет следующим?

— Первые эксперименты на коллайдере со столкновением пучков ядер мы начнем в 2023 году. Надеюсь, что до конца 2022 года всё основное оборудование будет собрано, все строительные объекты — закончены, а комплекс будет введен в эксплуатацию.

В 2023 году нас ждет самое интересное — мы запустим коллайдер и остальные системы ускорительного комплекса и начнем проведений первых экспериментов. Это долгий, очень непростой процесс настройки сотен сложнейших технологических систем. Не менее кропотливым процесс будет у физиков на детекторе — данные будут вначале верифицироваться, затем набираться в течение 2-3 лет. Например, в БАКе прежде, чем был открыт бозон Хиггса, процесс набора данных продолжался примерно четыре года. По дороге к желаемому результату мы получим много результатов неожиданных, то есть тех, которых мы даже не могли себе представить. Вспоминается одна очень красивая фраза: «А если я долечу до звезды, а там ничего? А вдруг ты долетишь и там все?».

Большой адронный коллайдер фактически подтвердил существование бозона Хиггса, а стандартная модель практически была закрыта. По существу, мы все про себя знаем. Но, открыв этот бозон и подтвердив его существование, мы поняли, что мы еще больше не знаем. Человечество получило подсказку, куда двигаться с точки зрения новой физики. При этом, по дороге к Хиггс-бозону было обнаружено большое количество экспериментальных данных, которые изначально не стояли в научной повестке, но позволили открыть и другие загадочные частицы, состоящие из 4 и 5 кварков. Для чего нужны, например, пентакварки, тетракварки, мы пока не знаем. Но через несколько лет эта сфера научной деятельности начнет развиваться стремительнее и приведет к новым открытиям.

Приведу еще один пример. Когда Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, премьер-министр Великобритании лорд Гладстон спросил его: «А какова практическая польза ваших исследований и электричества?» «Я не знаю»,— ответил Фарадей. «Но что-то мне подсказывает, что однажды, сэр, вы обложите его налогом». И Фарадей был прав. Сегодня электроэнергетика — огромный сектор экономики.

В случае с ускорителями мы абсолютно точно получим новые технологии, инструменты и возможности. И, конечно, новые знания. Не всегда понятно сразу, что с ними делать. Но проходит какое-то время, и знания превращаются в нечто прикладное.
С помощью ускорительного комплекса NICA мы не только будем анализировать кварк-глюонную плазму. Комплекс создан таким образом, что параллельно с основной программой по столкновению пучков тяжелых ядер есть каналы, по которым пучки могут отводиться для разнообразных прикладных экспериментов. Сейчас запланирована обширная программа для радиобиологии, связанная с исследованиями на лабораторных животных. Результаты позволят медикам эффективнее бороться с онкологическими заболеваниями.
Активно развивается космическая программа для подготовки будущих длительных экспедиций на Марс и на Венеру. Среди наших основных партнеров — корпорации «Росатом» и «Роскосмос». Кстати, почти вся микроэлектронная техника на отечественных спутниках перед запуском проходит тест на радиационную стойкость здесь в Объединенном институте ядерных исследований в Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова.

— Почему во всем мире сейчас так активно строятся установки класса мегасайенс?

— На самом деле, это, как уже говорил, похоже на олимпиаду. Олимпиада всегда повышает престиж страны, как и глобальное «соревнование» в сфере науке и технологий, например, самый быстрый самолет или самый большой корабль, или самый технологичный космический аппарат. И, конечно, для страны престижно иметь самую лучшую физическую или астрономическую, или компьютерную установку. Зачем? Затем, что такая установка предназначена не только для научных задач, она есть локомотив, мотивирующий развитие высокотехнологического сектора экономики. Установки класса мегасайенс строятся под суперамбициозные задачи, которые не под силу одной стране. Ни одна страна мира не может себе позволить адронный коллайдер. Ей попросту не хватит ни ресурсов, ни технологий, ни людей, ни знаний. Но для ведущих стран мира очень важно иметь подобный «магнит», который притягивает технологии, молодых и амбициозных людей, стремящихся открывать новое.

Вообще для любого человека важно быть первым, особенно если речь идет о молодых, энергичных людях. Непонятно, зачем, например, первым зайти на Эверест, или опуститься на дно океана, или слетать на Луну, или разогнать частицы до самых высоких энергий. Важно не только быть первым, важен и сам результат, то, что становится доступным по пути. Чтобы опуститься на дно океана первым, ты должен первым разработать уникальные технологии, которые преодолеют высокие давления, обеспечат автономность и так далее. По сути, NICA — это и технологический драйвер для национальной индустрии, и элемент престижа, возможность для России заявить о себе как о мировом лидере в области физики. И, конечно, повод нам всем гордиться своей страной, ее научными достижениями.
После интервью с Григорием Владимировичем нам удалось поговорить с начальником ускорительного отделения, заместителем директора по научной части лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Бутенко Андреем Валерьевичем, который рассказал об особенностях строящегося коллайдера.
Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования и Российской академии наук.​


Автор: Анастасия Пензина.

 Фото: Николай Малахин.

 Видео: Алексей Корноухов.

Источники

NICA - машина времени во Вселенной
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/11/2020
NICA - машина времени во Вселенной
Объединенный институт ядерных исследований (jinr.ru), 26/11/2020

Похожие новости

  • 31/08/2020

    Всевидящий ультразвук: о разработках в сфере неразрушающего контроля рассказывает томский ученый Дмитрий Седнев

    Разработки томских ученых и инженеров в области неразрушающего контроля можно встретить в самых разных странах. Приборы помогают искать дефекты в важнейших деталях газопроводов, самолетных двигателей, на границе Малайзии и Сингапура — проверять крупногабаритные грузы.
    625
  • 29/10/2019

    Новосибирский ученый – автор новаторских работ в области лазеров на свободных электронах

    Американское физическое общество (APS) избрало своим почетным членом заведующего лабораторией Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН, члена-корреспондента РАН Николая Винокурова — за новаторскую теоретическую и экспериментальную работу в области лазеров на свободных электронах.
    864
  • 26/11/2020

    Андрей Юрченко: мы разрабатываем систему экомониторинга Норильска

    ​​​​​Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук – это не только полевые и лабораторные работы, за деятельностью промышленных предприятий начали внимательно следить со спутников.
    645
  • 18/01/2019

    Какое место отведено России в большой «лунной гонке»?

    ​В конце 2018 г. глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин сообщил о новой концепции освоения Луны. По его словам, перед РФ стоит задача более масштабная, чем стояла перед США в 1970-е годы. По силам ли нам это? Легенда о "Барминграде".
    1422
  • 29/09/2020

    Международная конференция "Кремний-2020" и Школа молодых ученых

    22-24 сентября в г. Гурзуф в рамках VI Международного Форума «Микроэлектроника 2019» состоялись XIII Международная Конференция «Кремний-2020» и XII Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе.
    1005
  • 03/12/2020

    Международные эксперты оценили проект ЦКП «СКИФ»

    ​​В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) прошло очередное заседание научно-координационного совета Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (НКС ЦКП «СКИФ»).
    337
  • 08/08/2020

    «Академгородок 2.0» будут копировать и масштабировать

    ​​​Новосибирскую программу перезапуска развития территории с повышенной концентрацией науки и инноваций берут в другие регионы. Пожалуй, наиболее востребованная новость из недавней рабочей поездки в Новосибирск министра науки и высшего образования Валерия Фалькова была про увеличение бюджетных мест в вузах региона.
    1089
  • 16/04/2019

    Восемь ответов на частые вопросы о СНЦ ВВОД

    Зачем нужен Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных — СНЦ ВВОД? Откуда придут деньги на его создание? Как этот проект связан с синхротроном СКИФ? С другими проектами «Академгородка 2.
    1326
  • 30/10/2019

    Как возглавить научную группу: инструкция к применению

    ​В начале октября в Сочи прошла организованная центром фотоники и двумерных материалов МФТИ конференция 2D Materials, одним из докладчиков которой стал руководитель научной группы в Технологическом университете Чалмерса Тимур Шегай.
    613
  • 18/12/2020

    Инструмент размером с полстраны

    ​С помощью трех российских телескопов, расположенных в вершинах гигантского треугольника, можно составить трехмерную карту земной поверхности с точностью до одного миллиметра​.   В обсерватории Светлое Института прикладной астрономии (ИПА) РАН под Петербургом 4 декабря сдан в эксплуатацию радиотелескоп РТ-13.
    452