«ÑÏÈÍ-98» â Ïðîòâèíî

 ïîäìîñêîâíîì ãîðîäå Ïðîòâèíî ïðîøåë ìåæäóíàðîäíûé ñèìïîçèóì, ñîáðàâøèé ôèçèêîâ èç êðóïíåéøèõ èññëåäîâàòåëüñêèõ öåíòðîâ ìèðà. Ñðåäè åãî îðãàíèçàòîðîâ — ðîññèéñêèå ó÷åíûå, êîòîðûå ïðîäîëæàþò ðàáîòàòü âîïðåêè êðèçèñíûì óñëîâèÿì â ñòðàíå.
Ôèçèêà âûñîêèõ ýíåðãèé èìååò äåëî ñ îáúåêòàìè, íåâèäèìûìè ãëàçó - òàê íàçûâàåìûìè «ýëåìåíòàðíûìè ÷àñòèöàìè». Íàçâàíèå ïîÿâèëîñü â íà÷àëå âåêà, êîãäà îïûòû Ðåçåðôîðäà äîêàçàëè, ÷òî ñ÷èòàâøèéñÿ ðàíåå íåäåëèìûì àòîì ñîñòîèò èç ãîðàçäî áîëåå ìåëêèõ ÷àñòèö. Èõ-òî è îêðåñòèëè ýëåìåíòàðíûìè, ïîëàãàÿ, ÷òî äîñòèãíóò ïðåäåë äðîáëåíèÿ ìàòåðèè. Íî ìèíóëî íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ëåò, ïîÿâèëèñü íîâûå ïðèáîðû äëÿ âíóòðèàòîìíûõ èññëåäîâàíèé - óñêîðèòåëè è äåòåêòîðû çàðÿæåííûõ ÷àñòèö. Îêàçàëîñü, ÷òî «ýëåìåíòàðíûå ÷àñòèöû» âîâñå íå ýëåìåíòàðíû, îíè èìåþò ñîñòàâíîå ñòðîåíèå, ñëîæíóþ «âíóòðåííþþ» æèçíü è íåðàçãàäàííûå åùå çàêîíîìåðíîñòè ïîâåäåíèÿ. Âñå ýòî è åñòü ïðåäìåò èññëåäîâàíèÿ ñîâðåìåííîé ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé.
Îäíèì èç ñàìûõ ìîùíûõ èíñòðóìåíòîâ ïîçíàíèÿ ãëóáèííûõ ñâîéñòâ îêðóæàþùåãî íàñ ìèðà ñëóæèò òàê íàçûâàåìàÿ «ñïèíîâàÿ ôèçèêà âûñîêèõ ýíåðãèé».
×òîáû ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå îá îñîáåííîñòÿõ ñïèíîâîé ìåòîäèêè, âîñïîëüçóåìñÿ õîðîøî èçâåñòíîé àíàëîãèåé. Åñëè îáûêíîâåííûé äåòñêèé âîë÷îê ñèëüíî çàêðóòèòü, ó íåãî ïîÿâëÿåòñÿ íîâîå êà÷åñòâî - óñòîé÷èâîñòü. Êàê åãî íè íàêëîíÿé, îí áóäåò ñòðåìèòüñÿ âîññòàíîâèòü âåðòèêàëüíîå ïîëîæåíèå. Êîí÷èòñÿ âðàùåíèå - óñòîé÷èâîñòè êàê íå áûâàëî.  ôèçèêå ýòî ÿâëåíèå ïîëó÷èëî íàèìåíîâàíèå «ñîõðàíåíèå ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ».
Ó âñåõ âíóòðèÿäåðíûõ ÷àñòèö îáíàðóæèëàñü õàðàêòåðèñòèêà, êîòîðóþ ìîæíî óïîäîáèòü âíóòðåííåìó ìåõàíè÷åñêîìó ìîìåíòó äâèæåíèÿ. ×àñòèöû êàê áû «çàêðó÷åíû» â îäíîì èç äâóõ âîçìîæíûõ íàïðàâëåíèé, è ìíîãîå â èõ ïîâåäåíèè ñâÿçàíî ñ ýòèì âíóòðåííèì ñâîéñòâîì, êîòîðîå ïîëó÷èëî íàèìåíîâàíèå «ñïèí» (îò àíãëèéñêîãî spin— êðó÷åíèå). Íî â îòëè÷èå îò ìåõàíè÷åñêîãî âîë÷êà, êîòîðûé ìîæåò ïðèîáðåòàòü ëþáîé ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, ÷àñòèöû èìåþò ñïèíû, òîëüêî êðàòíûå ëèáî 1, ëèáî 1/2. Ñïèí íàó÷èëèñü èçìåðÿòü è èñïîëüçîâàòü â îïèñàíèÿõ âñåâîçìîæíûõ âçàèìîäåéñòâèé â ìèêðîìèðå, èáî ñïèí, ïîäîáíî ìîìåíòó êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ âîë÷êà, èìååò íåçûáëåìîå ñâîéñòâî ñîõðàíÿòüñÿ. È ýòî ñâîéñòâî ñïèíà ÷àñòèö îêàçàëîñü âåñüìà óäîáíûì äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ïîñòðîåíèè òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé è â èõ ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïðîâåðêå, êîòîðîé è çàíèìàåòñÿ ñïèíîâàÿ ôèçèêà.
 ñåíòÿáðå ýòîãî ãîäà ôèçèêè áîëåå ÷åì èç äåñÿòêà ñòðàí ñúåõàëèñü â ïîäìîñêîâíûé ãîðîä Ïðîòâèíî íà ìåæäóíàðîäíûé ñèìïîçèóì «Ñïèí-98». Ñâîèõ ïðåäñòàâèòåëåé ïðèñëàëè âñå êðóïíåéøèå ëàáîðàòîðèè èç ÑØÀ, Ãåðìàíèè, Èòàëèè, Àíãëèè, ßïîíèè è äðóãèõ ñòðàí. Ðîññèþ ïðåäñòàâëÿëè èññëåäîâàòåëè èç Ìîñêâû, Íîâîñèáèðñêà, Äóáíû è Ïðîòâèíî.

Îðãàíèçàòîðû ýòîãî, óæå òðèíàäöàòîãî ïî ñ÷åòó, ñèìïîçèóìà — Ìåæäóíàðîäíûé êîìèòåò ïî ñïèíîâîé ôèçèêå âûñîêèõ ýíåðãèé è Èíñòèòóò ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé (ÈÔÂÝ, Ïðîòâèíî). Ñèìïîçèóì ðàçáèò íà íåñêîëüêî ñåêöèé, ðàññìàòðèâàþùèõ ðîëü ñïèíîâîé ôèçèêè â «Ñòàíäàðòíîé ìîäåëè» (îáîáùàþùåé êàðòèíå óñòðîéñòâà ìèêðîìèðà), ñïèíîâóþ ñòðóêòóðó íóêëîíîâ, ñïèíîâûå ýôôåêòû âî âíóòðèÿäåðíûõ âçàèìîäåéñòâèÿõ. Îáñóæäàëèñü ìåòîäèêè èññëåäîâàíèé è ñîáñòâåííî «èíñòðóìåíòàðèé» ñïèíîâîé ôèçèêè - òàê íàçûâàåìûå «ïîëÿðèçîâàííûå» (ñïèíû êîòîðûõ èìåþò îäèíàêîâóþ îðèåíòàöèþ) ïó÷êè ÷àñòèö âûñîêèõ ýíåðãèé è òåõíèêà ýêñïåðèìåíòîâ. Îáñóæäàëèñü íîâûå ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå èññëåäîâàòåëÿìè íà óñêîðèòåëÿõ, à òàêæå ïëàíèðóåìûå ýêñïåðèìåíòû.
Âñåãî áûëî çàñëóøàíî îêîëî ñîòíè äîêëàäîâ è ñîîáùåíèé, ïîäòâåðæäàþùèõ áóðíîå ðàçâèòèå ñïèíîâîé ìåòîäîëîãèè è ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.
Íàïðèìåð, íà óñêîðèòåëå â Êàëèôîðíèè ïîñòàâëåí ýêñïåðèìåíò íà âñòðå÷íûõ ïó÷êàõ ýëåêòðîíîâ, îäèí èç êîòîðûõ ïîëíîñòüþ ïîëÿðèçîâàí. Ýòî ïîçâîëèëî ïðèìåíèòü íîâóþ èçÿùíóþ ñõåìó ñïèíîâîãî àíàëèçà ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé, à ðåçóëüòàòû ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè ïîäòâåðäèëè ïðåäñêàçàíèÿ «Ñòàíäàðòíîé ìîäåëè», â êîòîðîé ñâÿçûâàþòñÿ âîåäèíî ýëåêòðîìàãíèòíûå è ñëàáûå âçàèìîäåéñòâèÿ â ìèêðîìèðå (çà å¸ ñîçäàíèå â 1979 ãîäó ïîëó÷èëè Íîáåëåâñêóþ ïðåìèþ çíàìåíèòûå ôèçèêè Ñ. Âàéíáåðã, À. Ñàëàì è Ø. Ãëåøîó).
Ôèçèêè îáñóäèëè èíòåðåñíîå è íå äî êîíöà ïîíÿòíîå ïîêà ÿâëåíèå «ïåðåíîñà ñïèíà». Äåëî â òîì, ÷òî ñîãëàñíî êâàðêîâîé òåîðèè ñòðîåíèÿ âåùåñòâà âñå íóêëîíû (ïðîòîíû è íåéòðîíû) äîëæíû ñîñòîÿòü èç òðåõ êâàðêîâ, âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó êîòîðûìè îñóùåñòâëÿåòñÿ åùå áîëåå «ñêðûòûìè» ÷àñòèöàìè - ãëþîíàìè (ñì. «Íàóêà è æèçíü» ¹8,1994 ã. – Ðåä.).  ýòîé ñëîæíîé ìîäåëè íå âïîëíå ÿñíà ïðèðîäà âîçíèêíîâåíèÿ ñïèíà íóêëîíîâ, ðàâíîãî 1/2. Ýêñïåðèìåíòû âåäóòñÿ íà óñêîðèòåëÿõ ÖÅÐÍà (Åâðîïåéñêîé îðãàíèçàöèè ïî ÿäåðíûì èññëåäîâàíèÿì, ã. Æåíåâà), à òàêæå â Ãåðìàíèè è ÑØÀ, â òîì ÷èñëå ñ àêòèâíûì ó÷àñòèåì ðîññèéñêèõ ôèçèêîâ. Áûëî ðàññêàçàíî è î ðåçóëüòàòàõ ñïèíîâûõ ýêñïåðèìåíòîâ íà îòå÷åñòâåííîì óñêîðèòåëå — ïðîòîííîì ñèíõðîòðîíå ÈÔÂÝ íà ýíåðãèþ 76 Ãý (ìèëëèàðäîâ ýëåêòðîí-âîëüò), íûíå òðåòüåì â ìèðå ïî ýíåðãèè óñêîðåííûõ ïðîòîíîâ.
Ñèìïîçèóì â Ïðîòâèíî ïîêàçàë, ÷òî ñïèíîâûé ïîäõîä ïîçâîëÿåò ãëóáæå âíèêíóòü â ôèçèêó âíóòðèÿäåðíûõ ïðîöåññîâ, à çíà÷èò - ïðèáëèçèòüñÿ åùå íà øàã ê ðàçãàäêàì òàéí ñòðîåíèÿ ìàòåðèè.
Ìèðîâîé íàó÷íûé ïîèñê, ïî ñóòè ñâîåé èíòåðíàöèîíàëüíûé, íå çíàåò ïàóç, à ïðåäñòîÿùèé XXI âåê ñòàíåò, áåç ñîìíåíèé, ñòîëåòèåì íîâûõ äîñòèæåíèé íàóêè è òåõíèêè.
Îïóáëèêîâàíî: «Íàóêà è æèçíü» ¹ 12, 1998 ã.
Ñåðèÿ ñîîáùåíèé "Ñîâåùàíèÿ, êîíôåðåíöèè ïî ÔÂÝ è óñêîðèòåëÿì":
×àñòü 1 - XIV Ìåæäóíàðîäíûé ñåìèíàð òåîðåòèêîâ
×àñòü 2 - 14-é ñåìèíàð çàêîí÷åí. Ðàáîòà ïðîäîëæàåòñÿ.
...
×àñòü 11 - «Ïðàâèòåëüñòâî ïî óñêîðèòåëÿì» â Ïðîòâèíî
×àñòü 12 - Àòëàíò Âàñèëüåâ: ñîõðàíèòü è ïåðåäàòü
×àñòü 13 - Ñèìïîçèóì ïî ñïèíîâîé ôèçèêå
×àñòü 14 - 22-é ôîðóì òåîðåòèêîâ â Ïðîòâèíî
×àñòü 15 - Ñåìü íîò äëÿ ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé
...
×àñòü 43 - ÈÔÂÝ íà êîíôåðåíöèè ïî óñêîðèòåëÿì RuPAC'25
×àñòü 44 - Îá èòîãàõ èþíüñêîé êîíôåðåíöèè â ÈÔÂÝ
×àñòü 45 - Óñêîðèòåëüíàÿ òåìàòèêà - â ïîëå çðåíèÿ ÌÀÃÀÒÝ