Добраться до частиц

В первые весенние дни Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН принимал ведущих ученых мира в области физики ускорителей — здесь состоялась международная конференция по методике экспериментов на встречных пучках INSTR-2017. Только в оргкомитете было представлено свыше десятка стран, где работают научные центры и лаборатории по этой тематике. Подобные конференции проводятся уже 40 лет — первая прошла в Новосибирске в 1977 году по инициативе тогдашнего директора ИЯФ и директора Стэнфордского центра линейных ускорителей. Долгое время конференции проводились поочередно в Новосибирске и в Стэнфорде (США). Не так давно сборы физиков-ядерщиков стали ежегодными и проходят поочередно в Вене (Австрия), на острове Эльба (Италия) и в Новосибирске. 

— Мы продолжаем эту добрую традицию, важную для нас еще и потому, что ИЯФ является единственным в мире местом, где начиная с 1968 года постоянно работает хотя бы один электронно-позитронный коллайдер, — рассказывает директор Института ядерной физики академик Павел Логачев. — Ни одна другая лаборатория подобной непрерывностью исследований по ускорительной тематике похвастаться не может. Участники конференции — а их собралось более двухсот — обсудили перспективы развития исследований, выхода на новую физику с помощью создания установок мегасайнс.

Действительно, физика ускорителей не может развиваться без проведения широкомасштабных научных экспериментов, для чего необходимы установки, подобные Большому адронному коллайдеру. Новосибирская конференция проходит в период активной реализации целого ряда проектов, использующих метод встречных пучков: создание ускорительных комплексов для столкновения тяжелых ионов FAIR и NICA, начало работы нового коллайдера — Super KEKB — в Японии. Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН) примет решение о строительстве нового ускорителя после 2020 года, сообщил руководитель департамента экспериментальной физики ЦЕРН Манфред Краммер. Выбирать будут из двух возможных установок — циклический коллайдер будущего FCC или линейный коллайдер CLIC, причем тесное сотрудничество с Институтом ядерной физики планируется в любом случае. 

— Научная школа физики ускорителей ИЯФ достигла таких высот, что сегодня ни один ускоритель в мире не строится без их участия, — отметил успехи коллег директор лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований доктор физико-математических наук Владимир Кекелидзе.

Наконец-то установки мегасайнс появятся и на территории нашей страны. К концу 2017 года запустят первый детектор комплекса сверхпроводящих колец NICA, который строится на базе Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Основная цель будущих экспериментов — изучение свойств плотной барионной материи, кварк-глюонной плазмы (состояния вещества, в котором пребывала наша Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва). В создании комплекса участвуют ученые из 70 институтов 32 стран мира, создана “Белая книга”, в которую физики-теоретики стран-участниц заносят свои предположения для последующей экспериментальной проверки.

Планируется построить электрон-позитронный коллайдер нового класса и в Институте ядерной физики. Полный периметр Супер Чарм-Тау фабрики (так называется новый ускоритель) — около 800 метров, он будет расположен под землей на глубине более 10 метров. Создание установки станет завершающим шагом строительства самого крупного в России ускорительного центра — Ускорительного комплекса встречных электрон-позитронных пучков (УК ВЭПП-5). На Супер Чарм-Тау фабрике планируется проводить прецизионные измерения параметров фундаментальных частиц, рождающихся в области энергий от 2 до 5 ГэВ. К таким частицам относятся тау-лептон, очарованный кварк (c-кварк) и другие. 

По словам академика Логачева, в мире не существует коллайдера, который вел бы полномасштабные исследования в этой области энергий — создание Супер Чарм-Тау фабрики в ИЯФ СО РАН даст возможность обнаружения новой информации о строении элементарных частиц, что позволит России занять перспективную нишу в передовом направлении мировой науки. В основе установки лежит новаторский подход, предложенный итальянским физиком Панталео Раймонди и доработанный учеными ИЯФ. 

— Мы надеемся, что решение по строительству Супер Чарм-Тау фабрики будет принято правительством в 2018 или в начале 2019 года. Вполне возможно построить установку за пять лет, — подчеркнул директор ИЯФ.

Запущенный в конце 2015 года как первая часть проекта “Супер Чарм-Тау фабрика” инжекционный комплекс уже дает выдающиеся результаты — на работающем в институте ускорителе ВЭПП-2000 на энергии 890 МэВ получена рекордная светимость, которая пока в три раза меньше планируемой по проекту. Предельных результатов на комплексе предполагают достичь уже к лету этого года. 

Академик Павел Логачев выдвинут одним из кандидатов на пост председателя СО РАН.