Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

О коллайдерах, новой физике и науке

Ключевые слова:  БАК, Институт ядерных исследований, Коллайдеры, Наука

Автор(ы): Владимир Корягин

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

15 ноября 2015

Академик РАН, главный научный сотрудник Института ядерных исследований Валерий Рубаков рассказал о том, почему ученым нельзя обойтись одним Большим адронным коллайдером, в чем заключаются критерии перенормируемости и как выживает академическая наука в России.

«Лента.ру»: Все чаще говорят о том, что изучение физики элементарных частиц надо перенести в космос, отказавшись от коллайдеров. Это так?

Валерий Рубаков: Совершенно необоснованная точка зрения. Есть что делать и из космоса, конечно, но без наземных и подземных экспериментов не обойтись. Мы многого ждем от Большого адронного коллайдера: он заработал на полную энергию, но интенсивность пока не достигла планируемой. Определенно нужно создавать новую машину — электрон-позитронный коллайдер высоких энергий. Каких — пока неясно: это зависит от того, что будет или не будет обнаружено на Большом адронном коллайдере.

Многие верят, что у БАК много чего впереди, но и это может быть не так. Однозначные предсказания закончились с бозоном Хиггса. Остались гипотезы, друг другу часто противоречащие. Многие из них предсказывают новые частицы и новые взаимодействия. Надеюсь, все это прояснится в ближайшие 15 лет, а может и раньше.

Зачем нужны новые коллайдеры?

Электрон-позитронный коллайдер высоких энергий требуется как минимум для того, чтобы основательно изучить бозон Хиггса, поскольку точности БАК для этого не хватит. Если откроется «новая физика» — то для изучения свойств новых частиц и взаимодействий. БАК — грубая машина: в ней сталкивают протоны, то есть составные частицы. Это все равно, что сталкивать кирпичи и искать элементарное взаимодействие между их кусочками.

В разговоре со мной Питер Хиггс предложил строить больше коллайдеров…

Второй Большой адронный коллайдер не нужен. Необходимо двигаться по энергиям и точностям: сейчас обсуждается проект стокилометрового протон-протонного кольца на существенно более высокую энергию. А для точных измерений нужны электрон-позитронные машины.

Есть и области, в которых надо использовать меньшие энергии и работать с другими частицами. Например, физика нейтрино. Нобелевская премия была присуждена за эксперименты с естественными нейтрино, а существуют и искусственные нейтрино, создаваемые благодаря ускорителям и реакторам. Предстоит узнать массы нейтрино, в каком порядке они расположены. На данный момент известна только разность квадратов масс нейтрино, и то по абсолютной величине. А еще мы не знаем, есть ли различие между свойствами нейтрино и антинейтрино (частиц и античастиц).

Фото: Denis Balibouse / Reuters

Обратимся к новой физике: почему перенормируемость (возможность устранения расходимостей) перестала быть жестким требованием для построения физических теорий?

Не перестала, хотя на нее теперь меньше обращают внимания. В каноническом понимании, если у вас есть какая-то теория, соответствующая критериям перенормируемости, это значит, что она замкнута. То есть ее можно рассматривать саму по себе, и менять ничего не надо: все сформулировано, правила игры известны, можно вычислять при любых энергиях и расстояниях. Таких теорий довольно мало.

При этом имеется множество теорий с ограниченной областью применимости. До каких-то энергий такую теорию можно применить и все посчитать, а после она перестает работать, и возникает необходимость ее поменять на что-то более фундаментальное.

Теория сильных взаимодействий когда-то была совсем не такой, как сейчас. А потом выяснилось, что это теория кварков и глюонов, а вовсе не теория пи-мезонов, протонов и других адронов, как думали раньше. Когда-то пи-мезоны и протоны считались элементарными частицами, изучалось их взаимодействие. Это было правильно, но до некоторого масштаба энергий. Когда пошли на высокие энергии и малые расстояния, выяснилось, что это составные частицы, а настоящие элементарные частицы — кварки и глюоны.

Мы начинаем изучение частиц со сравнительно низких энергий, а теория сама подсказывает нам, на каком масштабе энергий она перестает работать. Такие теории критериям перенормируемости не удовлетворяют, но вовсю рассматриваются. С ними нельзя идти на сколь угодно высокие энергии: наступает момент, когда иному масштабу нужна иная теория. И не всегда заранее известно, на что ее менять.

Но ведь существуют и «нерабочие» теории. Недавнее открытие гравитационных волн вскоре закрыли. Как и где искать инфлатон (частицу, которая в инфляционной теории отвечает за экспоненциальное расширение Вселенной на ранних стадиях ее эволюции)?

Это уже космология. Инфлатон искать в прямых экспериментах непонятно как — нужно искать проявления эффекта гравитационных волн. По сути, инфляция — это общее представление о том, что было экспоненциальное расширение, сменившееся горячей стадией, а конкретные механизмы для нее предлагаются очень разные.

Причем альтернативы инфляционному расширению Вселенной существуют и могут оказаться верными?

Существуют, я сам тут грешен: интересно посмотреть на то, что могло бы быть вместо инфляции. Есть альтернативные возможности, которые согласуются с экспериментальными данными. На самом деле мы маловато знаем про космологию, чтобы проводить различия между всеми этими взглядами на инфляцию и альтернативы.

Изображение: dailygalaxy.com

Инфляция говорит нам о том, что Вселенная экспоненциально растянулась за очень короткое время: маленький кусочек пространства растянулся до огромного объекта. Но можно представить, что изначально существовала сжимающаяся Вселенная, которая потом начала расширяться. И необязательно, чтобы расширение было экспоненциальным, ведь зародыши наблюдаемого многообразия структур — галактик и скоплений галактик — могли возникнуть как раз на стадии сжатия. Это можно реализовать так, чтобы не было противоречий имеющимся данным.

Если гравитационные волны будут обнаружены, инфляция подтвердится. Все остальные модели не предсказывают реликтовых гравитационных волн огромного размера, а инфляция предсказывает.

Но сделать это вполне реально?

Если реликтовые гравитационные волны существуют, то да. Но могут быть и частицы, чье существование невозможно проверить, зарегистрировать которые при нынешнем уровне развития человечества невозможно. Например, гравитино — суперсимметричные партнеры гравитона. Они взаимодействуют настолько слабо, что их не поймать.

Очень интересно услышать обо всем этом из первых уст. Но как налаживать популяризацию науки в России?

На Западе популяризация науки поставлена на серьезную основу. И менталитет у людей другой: у нас со времен СССР ученые привыкли работать сами по себе и часто не считают, что должны кому-то об этом рассказывать. Изменения происходят, но нужно, чтобы пришло новое поколение — менталитет просто так не поменять.

Фонд «Династия» пытался повлиять на ситуацию в течение многих лет, но его вынудили закрыться…

«Династию» очень жалко — это была правильная и хорошо организованная деятельность. То, что им пришлось уйти, абсолютно неверно. Надеюсь, что другие люди как-то подхватят это дело.

Есть ли сопоставимые по масштабу просветительские проекты?

Недавно я был на «Фестивале науки» в Красноярске. Этот фестиваль начинался в МГУ, а теперь пошел по стране. Так что проекты есть, хотя и не того масштаба, не того качества, что было у «Династии», нацеленной на популяризацию, на поддержку молодежи. Там понимали, что делать, как и для кого.

Удивительно, но по изданию научно-популярных книг в последние годы «Династия» вышла на самоокупаемость. Оказалось, что людям эти книги интересны, раскупаются.

В то же время поднимает голову теология, а изданные «Династией» книги Докинза рвут православные активисты.

Какие тут могут быть комментарии…

Эти процессы происходят одновременно с реформой РАН. Что случилось за два года с момента ее запуска? Министр Ливанов, например, говорит, что реформа миновала «нулевой этап».

Как ни странно, я соглашусь с этой оценкой в том смысле, что ничего сверхразрушительного пока не произошло. Хотя могло произойти все, что угодно, но этого не видно. Ничего хорошего я тоже особо не вижу — положительных сдвигов по большому счету нет. Куда все это нас выведет — посмотрим.

Фото: Алексей Ничукин / РИА Новости

Дмитрий Ливанов в интервью говорил о «передаче полномочий и финансовых ресурсов в руки активно работающих ученых, лучших научных коллективов и прежде всего лабораторий».

Потуги отнять и переделить существовали и существуют. Такой подход я категорически не принимаю. Переделить те гроши, которые сейчас выделяются на фундаментальную науку, можно. Вот только никто от этого не выиграет, в этом я совершенно уверен.

О важности фундаментальной науки регулярно заявляют на разных уровнях. Да, это то, что отличает Россию от Нигерии. При этом финансирование фундаментальных исследований не увеличивается, ситуация начинает напоминать 1990-е годы. Если бюджет на 2016 год будет принят в том виде, в каком он сейчас, то ситуация для российской науки станет совсем плачевной.

И как же работать в условиях кризиса, изоляции и недостаточного финансирования?

Спокойно работать. В 1990-е годы было гораздо хуже, чем сейчас. Я сидел в этой же комнате, в институте не топили до ноября месяца, поскольку не было денег даже для того, чтобы включить батареи. Сидели в пальто, но при этом читали лекции, воспитывали и подбирали молодежь. Все видели, что ученым живется несладко, но приток молодежи был. Кто-то впоследствии отказался, кто-то уехал. А кто-то остался. Если активно работать со студентами, то молодежь будет появляться, несмотря на все кризисы.

Некоторые ваши коллеги считают, что если финансирование не наладят сейчас, восстановить науку в России не удастся. Вы согласны?

Я не берусь говорить, сколько лет можно выживать на нынешнем уровне финансирования. Но долго не продержаться — люди моего возраста уйдут, молодежь разбежится: некому будет ни учить, ни наукой заниматься.


В статье использованы материалы: Лента. ру


Средний балл: 8.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Палии Наталия Алексеевна, 16 ноября 2015 19:01 
Не соглашусь с академиком В.А. Рубаковым - в СССР, как и " На Западе популяризация науки" была поставлена на серьезную основу - работало общество "Знание", организованное по инициативе академика С.И. Вавилова - Президента РАН (сам Сергей Иванович написал увлекательные научно-популярные книги), издавалась масса научно-популярных книг и журналов, снимались документальные фильмы (и сюжеты) об ученых и их открытиях.
Самоубийственно для человечества строить и использовать большие адронные коллайдеры (БАК) и прочие денежно супер дорогие научные игрушки. БАК хорош для воровства, для "распила" гор денежных фантиков, но не для изучения реальности.
Для изучения реальности нет ничего более адекватного, чем глаза, уши, руки в придачу к очень хорошему интеллекту. Самые фундаментальные открытия явлений, свойств и законов природы совершались только логикой и интуицией гениального интеллекта.
Примеры: Пифагор, Архимед, другие древнегреческие философы, Ньютон, Фарадей, Галуа, Лобачевский, Риман, Тесла, Крик и Уотсон и другие.
Из современных - россиянин Александр Макеев, который с июня месяца 1983 года ни от кого не получал и не получает на обеспечение научной работы ни одного цента, ни одной копейки посреднических мошеннических денежных фантиков, но открыл несколько десятков неизвестных прежде никому на земле законов природы и других фундаментальных научных знаний, в том числе открыл явление "Энергия процесса самовоспроизводства бытия (энергия времени)", обеспечивающая вечное бытие вселенной, обеспечивающая равный пропорциональный прирост количества квантов физических полей материи вакуума и количества Атомных Единиц Массы вещества в относительной величине, приблизительно 6,591*10-18 в секунду, то есть, удвоение за период времени, приблизительно 3,3 миллиардов лет, и который объединил все естественные, гуманитарные и общественные научные дисциплины в Язык-Всезнание эволюционирующей реальности:
1. Реальность. Ноосфера. Материалы, представленные на Конгресс-2014 к 21-26 июля 2014 года. - Санкт-Петербург: Международный Клуб Учёных, 2014. – С. 267–315-361
2. Энергетика планет и звёзд как проявление равного пропорционального космологического прироста количества материи
3. Личность и общество
4. Сказка о Законе сохранения массы и Большом Взрыве
5. Суть фашизма в прошлом и настоящем
6. Желающим получить Нобелевскую Премию по физике
7. Важнейшие открытия Александра Макеева
8. Иллюстрации фундаментальных знаний о личности и обществе
И т.д.
Владимир Владимирович, 22 ноября 2015 14:22 
Я за! Коллайдеры - закрыть, деньги - чутким интуитивным интеллектам.
Палии Наталия Алексеевна, 23 ноября 2015 08:21 
Чахлик Н. В., 22 ноября 2015 22:07 
Правильно, Владимир Владимирович, осталось китайцев убедить в привлекательности гениев, чем в пустой трате денежек!

Осознал, виноват, исправлюсь, помутнение нашлою

Владимир Владимирович, 23 ноября 2015 02:08 
Китайцы своих гениев и талантов поддерживают прекрасно, у них это в Конфуцианских традициях, которым бы поучиться.

Искажение имени "Владимир Владимирович" предлагаю приравнять к государственной измене
Уважаемый Владимир Владимирович, конфуцианство - это фанатичный традиционализм, а не прогрессивный эволюционизм. Конфуций требовал уважения традиций, в точности исполнения того, что завещали нам наши предки, чтобы никаких инноваций! Чтобы жизнь людей вечно в точности повторялась из поколения в поколение, не нарушая раз и навсегда установленных знаний, представлений, обычаев, традиций, морали, культуры. То есть, Конфуций требовал застоя разума людей и застоя общества.
Но застой неизменно приводит к деградации и краху личности и общества.
Владимир Владимирович, 24 ноября 2015 03:19 
Уважаемый Александр Константинович,
Мое ограниченное понимание Конфуцианства - при консервативности традиций и уклада, главное внимание уделяется развитию личности. То есть устойчивому развитию общества - контрастом экстенсивной и нежизнеспособной (что будет, если все будут потреблять как "золотой миллиард"??) западной/атлантической модели.
Уважение традиций, развитие вглубь - отнюдь не тождественно застою общества, и тем более деградации личности.
Чахлик Н. В., 24 ноября 2015 15:33 
http://secology.narod.ru/Iron_Earth.html

КОЛЛАЙДЕР В ЦЕРНЕ И ВЕРОЯТНОСТЬ «ЖЕЛЕЗНОЙ КАТАСТРОФЫ» ЗЕМЛИ
Рассматривается новый опасный фактор, который может предшествовать образованию в Коллайдерах черных микродыр, страпелек, магнитных монополей и других - вероятность превращения нашей Земли в "железную планету" или поток железных астероидов и метеоритов. Если исходить только из реальных экспериментальных фактов и теоретически обоснованных положений: 1)кварк-глюонная плазма – уже экспериментальный факт; 2)зависимость энергии связи, приходящейся на один нуклон, от числа нуклонов в ядре – экспериментально и теоретически достоверна, можно утверждать: что уже сейчас созданы технические условия для неконтролируемого преобразования всех химических элементов в элементы группы Fe-Ni-Co, с катастрофическими последствиями для Земли.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Одуванчик
Одуванчик

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.