(название материала - из "Парламентской газеты" - Г.Д.)

В начале июня-2004 город физиков Протвино отметил свой 44-й день рождения. Но ещё раньше, когда города не было и в помине, в 100 километрах от Москвы, близ Серпухова, начали строить крупнейший в мире ускоритель заряженных частиц. Западные физики стремились принять участие в создании приборов для нового ускорителя, и, конечно же, их интересовала возможность проведения исследований после его запуска. Они понимали, что построить свой ускоритель на большие энергии они смогут ещё не так скоро.

    С тех пор прошло немало лет, а ускоритель по-   прежнему остается крупнейшим отечественным   исследовательским прибором в области физики   частиц. Правда, уже давно не рекордсмен по   размерам и по энергии ускоренных частиц, тем не   менее входит в первую мировую пятерку мощных   ускорителей и коллайдеров. Так что научный поиск   в Протвино продолжается.

   Корреспонденту "Парламентской газеты"   довелось там побывать и, конечно же, посетить     главную достопримечательность города. Как раз   была большая пауза между сеансами работы, так   что ускоритель У-70, который здесь называют   просто "дедушкой", можно было осмотреть. И вот   мы входим в кольцевой зал. Вид ускорителя снаружи - крутые бока электромагнитов, как бы "держащих в зубах" кольцевую камеру, и аппаратура, аппаратура... Что происходит внутри этого гигантского сооружения? 

Пояснения и ответы на возникающие вопросы дает заместитель ученого секретаря Института физики высоких энергий Геннадий Николаевич Дерновой:

- Протоны, или, говоря другими словами, ядра атомов водорода, после предварительной стадии ускорения разгоняются вот в этой кольцевой структуре повторяющихся электромагнитов и стоящих в некоторых промежутках ускоряющих станций. Пока протонные "сгустки" летят в длинной вакуумной трубе, на них воздействуют ускоряющие и фокусирующие электромагнитные поля. Чем больше кольцевая орбита такого ускорителя и чем сильнее управляющие электромагнитные поля, тем большую скорость и энергию наберут частицы, не вылетая при этом на стенки камеры. А когда частицы достигают расчетной для данного ускорителя или эксперимента энергии, их направляют на "мишень", чтобы затем изучать результаты взаимодействия разогнанных частиц с ядрами атомов "мишенного" вещества. Другой тип ускорителя, в котором два пучка частиц летят навстречу друг другу, называется коллайдер, это более современная и эффективная схема, но суть та же - давать протонам максимально возможную энергию. Физикам нужны очень высокие энергии, чтобы как бы заглянуть не только внутрь атома, но и внутрь ядра, описать и систематизировать свойства всех составляющих его частиц.

- Так что же происходит, когда частицы сталкиваются?

- В этот момент две частицы могут провзаимодействовать так, что энергия столкновения окажется больше, чем силы, связывающие каждую из частиц в нечто единое. Тогда проявится их внутренняя сущность, и о ней можно будет судить, наблюдая и сопоставляя траектории и свойства разлетающихся вторичных частиц. Представьте: на шоссе лоб в лоб на большой скорости сошлись "Джип" и "Запорожец"... На месте аварии стоит повреждённый "Джип", а по остаткам "Запорожца" можно все-таки узнать, какой марки была машина. Если речь идет о столкновении частиц, то “участники аварии” не остаются на месте, вместо них из точки “ДТП” в разные стороны разъезжаются, скажем, юркие мотоциклы и другие, новые машины. Чтобы понять, как произошло такое превращение энергии столкновения в материю, в новые частицы, приходится напрягать воображение! Но тысячи экспериментов подтверждают, что это действительно так: частицы, погибая, отдают энергию на рождение других частиц. Чем выше энергия столкновений – тем больше можно узнать об их свойствах.

Нужен был новый ускоритель - решили наши физики в середине 80-х, и при мощной государственной поддержке начали здесь новую научную стройку. На смену "дедушке" У-70 должен был прийти ускоритель-коллайдер такой мощности, чтобы получить так называемую "кварк-глюонную плазму". Ученые увидели бы первичное состояние материи, которое могло быть сразу после "Большого взрыва", когда в маленькой и горячей Вселенной еще не "завязались" даже протоны и нейтроны, а до атомов таблицы Менделеева и сложных белковых молекул, то есть до нас с вами, было и подавно далеко. Таких коллайдеров в мире пока нет, похожий проект осуществляется в Швейцарии, пуск ожидается в 2007 году.

- У нас проходку подземного 21-километрового туннеля - а это в полтора раза длиннее, чем кольцевая линия Московского метро, - закончили десять лет тому назад, в 1994 году. К этому времени уже завезли значительную часть оборудования первой ступени ускорителя, но ход работ сильно затормозился. Причина понятна - страна была "вброшена в рынок", и финансирование фундаментальной науки оказалось делом далеко не первостатейным в реформирующейся России. "Мозги", а вместе с ними и технологии потекли туда, где к ним проявляли интерес, - на Запад. К чести коллектива Института физики высоких технологий, основной костяк специалистов удавалось из года в год сохранять, и попавшую в кризис научную стройку удавалось ежегодно "пробивать" в федеральном бюджете - хотя бы в том размере, чтобы не дать обрушиться гигантскому подземному тоннелю от натиска грунтовых вод. Это могло бы повлечь непредсказуемые экологические последствия для целого региона на стыке Московской и Калужской областей.

Нет, кое-какое финансирование работ по доводке тоннеля до эксплуатационного состояния продолжается, но для запуска и выхода на энергии хотя бы первой ступени - с энергией в 10 раз выше, чем имеем на У-70, - надо бы и денег иметь, как говорят физики, на порядок больше, то есть раз в 10.   

 Обидно, что на наших глазах упускается шанс прорыва в следующее поколение ускорительной техники на собственной базе, ведь вложено уже около миллиарда полновесных советских рублей, есть кольцевой тоннель - уникальное инженерно-техническое сооружение.

Потребность в ускорителе остается, и немалая. Многие страны хотели бы иметь сопоставимую машину, но позволить себе не могут. Для нас это ведь и сохранение отечественной научной базы в области физики высоких энергий и соответствующих научных школ. Студенты-физики из ряда ведущих вузов страны получают здесь и поныне очень неплохую практику. "Пучковое время" ускорителя востребовано, эксперименты ставят не только наши физики, но и коллеги из других лабораторий страны, нередко в международном сотрудничестве.

Я бы сравнил эту ситуацию с альпинизмом. Важно ведь не только достичь неизвестной вершины и флаг установить, но и потом освоить пройденный маршрут, сделать его известным и доступным. Это большое поле исследований, которое может дать подчас неожиданные и важные результаты.

А когда физиков-"фундаментальщиков" спрашивают, мол, какая польза от ваших дорогостоящих исследований, то ответ очевиден. Оглянитесь вокруг. Все то, что вас окружает и к чему все привыкли: телевизор, телефон, спутниковая связь, Интернет - это непосредственные результаты фундаментальных физических исследований недавних времен. Эстафета научного поиска должна продолжаться непрерывно, иначе - тупик и разруха. Российские ученые, наиболее активная их часть, не пропадут при любом повороте событий. А вот сохранится ли отечественная школа физики высоких энергий - это задачка не только для ученых, но и для депутатов, для всей страны. 

Текст: Валентина Еремееева (+ второе фото, первое - из архива ИФВЭ),  

Опубликовано: "Парламентская газета" - 23 июня 2004 г. (www.pnp.ru)