Российский коллайдер NICA будет запущен в 2022 году

"НИКА" — это надежда физики.

"НИКА" — это грандиозный проект ученых России.

"НИКА" — это мечта Владимира Кекелидзе. Мечта, которая начинает осуществляться. И теперь уже всем ясно, что в декабре 2022 года мы поднимем бокалы с шампанским, чтобы отпраздновать очередную победу науки, одержанную в Дубне.

А пока мы стоим у входа в сверкающее после ремонта здание Лицея, носящего имя академика В. Кадышевского. Сегодня — открытие уникального учебного заведения, еще одного в знаменитой Дубне. Событие долгожданное, необычное.

В Лицей зачисляли по конкурсу — лучших учеников, да и преподаватели — также победители конкурса, в котором участвовали учителя со всей России. Многие из них из Сибири — Иркутска и Красноярска.

Читайте также: Академики Дубны: "Мы бродим по микромиру"

— Почему такие конкурсы? — спрашиваю у Кекелидзе.

— Нам нужны первоклассные специалисты, и именно таких будет выпускать Лицей. Учиться в нем и работать не только престижно, но и трудно. Но в нынешнее время иначе нельзя: будущему поколению придется осваивать новейшие технологии и науки, а потому надо и знать больше, и уметь талантливо эти знания использовать.

— Это еще один этап создания "НИКИ"?

— Связь Лицея и нашей "НИКИ" вижу только в будущем…

Пришлось "поправить" одного из главных создателей "НИКИ" и продемонстрировать ему, что в одном из документов, связанных с созданием этой уникальной установки, есть упоминание и о Лицее.

Из мегапроекта "Комплекс НИКА": "Проекты класса мегасайенс являются идеальной площадкой для подготовки высокопрофессиональных научных и инженерно-технических кадров. Из 940 сотрудников Института, занятых в реализации проекта НИКА 250 участников моложе 35 лет… За последние годы поддержку получили сотн6и студентов, аспирантов и молодых специалистов. Перспективной является разрабатываемая в ОИЯИ школьная образовательная программа, построенная на базе интерактивного общения с компьютером. В 2021 г. в Дубне начнет работу физико-математический лицей им. В. Г. Кадышевского…"

— Уже несколько лет я днем и ночью, в жару и стужу занимаюсь "НИКОЙ", но в полной мере охватить все стороны этого грандиозного проекта просто невозможно…

Уже несложно убедиться, насколько Владимир Кекелидзе прав. Уже часть установок работает, иные монтируются, некоторые еще на пути к площадке, однако масштабы сооружения не могут не поражать. С чем сравнить его? Можно со стартовыми комплексами космических ракет, но, пожалуй, "НИКА" им не только не уступает, но и превосходит и по разнообразию оборудования и по количеству всевозможных агрегатов, устройств и приборов. Впрочем, любой ускоритель элементарных частиц выглядит настольно необычно, что кажется пришельцем из других миров. Кстати, уже сегодня, хотя возведение ее не закончено, "НИКУ" уже можно разглядеть из космоса…

Да и в среде физиков всего мира все чаще произносится слово "НИКА". Именно поэтому я начал беседу с член-корреспондентом РАН Владимиром Кекелидзе так:

— "НИКА" становится популярной не только в научной среде, но и среди политиков. Они уже ссылаются на нее, говоря о будущем науки. В общем, шума много. Оправдан ли он?

— Вокруг каждого крупного проекта всегда много шума. Конечно, в хорошем смысле этого слова. Невзирая на пандемию, на экономические сложности, мы пока пуск не откладываем — он назначен на конец 2022 года. Под понятием "пуск" я имею в виду тот момент, когда тяжелые ядра столкнутся между собой, и многоцелевой детектор зафиксирует первые "события". То есть те явления, которые мы изучаем и пытаемся понимать…

— Но ведь есть ЦЕРН, есть другие ускорители и установки, почему такое внимание именно "НИКЕ"?

— Любой проект или установка появляются ради какой-то идеи. Большой коллайдер был создан не из-за того, что человечество вышло на определенный уровень технологии, которая позволяла его создать. Нет, не из-за этого!

Появилась идея столкнуть пучки протонов с максимально большой энергией, которая возможна в лабораторных условиях, потому что надо было найти недостающие частицы — тот самый кирпичик, которого не хватает в здании Стандартной модели.

— Иногда мне кажется, что Стандартная модель — это красивое заблуждение физиков. Они придумали ее и теперь поклоняются ей…

— Стандартная модель — это лучшее, что создала научная мысль! Тысячи экспериментов из разных областей ее подтверждают снова и снова. В теории Стандартной модели завязано и происхождение Вселенной и каждого атома, которые есть у нас. Параметры, которые есть в ней, необычной точны. И если ты изменяешь их чуть-чуть, то рушится весь мир. Связь между глубокими явлениями, между макрокосмосом и микромиром, Стандартная модель довольно хорошо описывает. Описывает так, что амбиции каждого физика, который стремится пробить брешь в этой модели, разбиваются о ее твердь. Но чем больше мы знаем, тем больше понимаем, насколько мало мы знаем.

ЦЕРН ускоритель частиц

Читайте также: Владимир Кекелидзе: "Мгновение рождения Вселенной"

— Почему?

— Потому, что Стандартная модель описывает лишь видимый и понятный нам мир. А ведь сегодня открылся нам мир, о котором мы ничего не знаем. И в нем Стандартная модель бессильна…

— Что имеется в виду?

— Темная энергия, темная материя… Мы видим и знаем, ощущаем, наблюдаем в телескопы — только четыре процента мира, в котором живем. Мы знаем ничтожно мало. Позволит Стандартная модель понять больше? Не знаю… Возможно, надо кое-что менять… Или даже очень многое… Никто ответить на эти вопросы и сомнения пока не может… Если ЦЕРН — лучший инструмент для изучения Стандартной модели, но у нас задача несколько иная. Да, установка, которую мы создали, внесет свой вклад в понимание Стандартной модели, но несколько иным способом. Мы хотим изучать плотную ядерную материю, проникнуть в нее глубже, в те области, куда еще никто и никогда не бывал. Такие области, возможно, существуют в недрах нейтронных звезд.

— Поистине: вы очень дерзкие люди! Эти таинственные звезды недавно открыты, их удалось-таки "рассмотреть" во Вселенной, а вы уже хотите побывать в самом их сердце?!

— Это ведь очень интересно!… Стандартная модель нам подсказывает, что такие исследования надо обязательно проводить. Так уж устроено вещество, что гравитационное сжатие позволят привычным нам протонам и нейтронам проникать друг в друга и происходит "каша" из кварков и иных частиц. А это ничто иное как зарождение Вселенной. Нейтронные звезды — это огромные гравитационные силы. Масса звезд колоссальная, а размеры их небольшие. Значит, внутри плавятся нейтроны и протоны. И мы хотим тот же эффект создать, сталкивая тяжелые ядра.

— Будете золото разгонять до космических скоростей?

— Будем сталкивать золото с золотом или свинец со свинцом — не имеет значения, главное, чтобы было побольше протонов и нейтронов. Подобрав соответствующую энергию, мы и сможем получить "кварковую кашу".

— А вдруг после ваших экспериментов Стандартная модель падет?!

— Об этом мечтает каждый физик, но вряд ли такое произойдет! Чтобы разрушить Стандартную модель, нужно работать в том поле, где есть четкие предсказания.

— Это забота теоретиков?

— Чтобы что-то разрушать или создавать, им нужны новые данные. Мы и выбрали то уникальное поле, где подобные данные можно обнаружить. Вот почему такой интерес к "НИКЕ".

Ведь как только возникает уникальная задача, то проблема сразу приобретает очень обширный характер. И в ее решении заинтересованы не только наш Институт, страна, но и весь научный мир. У нас три исследовательские установки, вокруг них уже созданы три коллаборации. Это более тысячи ученых. Мы на нашей площадке помогаем им объединить усилия.

Административно они нам не подчиняются, а работают по своим законам. Это ученые США, Европы, Китая и других стран. У них своя структура управления. Они постоянно развиваются. На пучках, выведенных из нуклотрона, они начинают уже работать. Это представители из США, Израиля, Франции, Германии — в общей сложности, сотрудники около тридцати институтов из 11 стран. И они уже получили первые данные, которые уже опубликованы в крупных журналах.

Нуклотрон (Первый сверхпроводящий синхротрон тяжелых ионов)

— Значит, уже "НИКА" работает…

— Эксперименты идут на нуклотроне… Уже получены первые данные, очень интересные. А две другие коллаборации, которые будут работать на коллайдере, готовят свои исследования.

— Как вы все это видите!?

— Это процесс познания. Еще Ландау говорил, что мы достигли такого развития науки, что можем видеть то, чего представить не можем. То, что дает квантовая механика, представить невозможно, поскольку наш жизненный опыт ни с чем подобным не сталкивался. Тут необходимы аналогии, образное мышление, мощный математический аппарат. Расчеты показывают, что подобно тому, как фотоны переносят свет, глионы переносят энергию. И это самая большая сила в природе. Осколки их взаимодействий и есть те самые ядерные реакции, которые мы познаем. Но это лишь крохотные кусочки той "квантовой каши", которую мы хотим увидеть и понять, что в ней происходит. Это мы и будем изучать на "НИКЕ".

— Что же самое дорогое и важное в этом проекте?

— Интеллект. Не деньги, которые уходят на создание установки, а мысли и идеи тех людей, которые связаны с проектом.

Когда мощный коллектив исследователей — а их уже сегодня более тысячи! — концентрируется для решения подобной задачи, то понимаешь, что ты находишься на главном пути развития науки. Я считаю, что на сегодня самый большой успех "НИКИ" — это то, что сотни ученых уже включились в работу и еще очень многие придут к нам.

Много молодых ребят. Приехал к нам президент РАН академик Сергеев. Пришел на "НИКУ". И увидел там молодых ребят — двадцатилетних. Из разных стран — из Америки, Германии, Франции. Да и наших немало. Между собой свободно общаются по-английски. Что скрывать, президент немного удивился, а потом заметил, что впервые видит такое в нашей науке…

Из мегапроекта "Комплекс "НИКА": "Инфраструктура комплекса позволит использовать имеющиеся пучки для инновационных и технологических разработок во многих направлениях. На большом наборе выведенных пучков будет реализован ряд многодисциплинарных программ прикладных исследований в широком диапазоне энергий.

Уникальные по своим параметрам СП-магниты типа Нуклотрон можно применить в ускорителях для ядерной энергетики и в медицинских установках для радиотерапии (в том числе углеродной). В перспективе бустер комплекса может быть использован для разработки углеродно-лучевой терапии."

— Я вспоминаю Дагомыс, где проходил Форум журналистов России. Там впервые было рассказано о проекте "НИКА"…

— Да, мы начинали там пропаганду наших идей. Это было 11 лет назад. Тогда не верилось, что проект будет осуществлен. Приятно, ошибаться таким образом. Конечно, в мировом масштабе это не самый крупный проект.

Но для меня чрезвычайно важно, что физики со всего мира приедут в Дубну, чтобы здесь поработать. Этот факт уже говорит сам за себя. Когда делаешь такой проект, то все должно быть самое лучшее — самое, самое… Только в таком случае ты оказываешься в первых рядах. В "НИКЕ" это сделать удалось. Причем очень много передовых инженерных решений, что поднимает промышленность на новый уровень.

К примеру, та же электроника. Она создается специально для нашей установки, еще вчера нигде в мире ее не было. Теперь она появилась! Мы стараемся использовать самое современное, передовое — потому и рождается уникальность "НИКИ". Современная наука делается на новейшем оборудовании и приборах, и этим высоким требованиям наш проект полностью отвечает.

Сверхпроводящий ускорительный комплекс NICA

— В основном зарубежное оборудование?

— Нет, не удивляйтесь, но 80 процентов всех контрактов (сужу по стоимости) заключено в России. Мы стараемся помочь тем кампаниям, с которыми работаем, подняться на новый уровень. И это удается… Конечно, не все можно сделать у нас. Однако самое сложное оборудование рождается в России. Подчас с приставкой "впервые в мире", "впервые в России". Но что-то делается в Германии, что-то в Италии, что-то в Японии, что-то в Израиле, потому что только в этих странах есть необходимые производства. В общем, собираем самое лучшее.

— А сам ускоритель наш?

— Конечно. На 90 процентов — это наш институт. Помогают, конечно, Новосибирск, Курчатовский центр, но опыт создания подобных установок в Дубне огромен. Здесь ведь появился легендарный синхрофазотрон, потом нуклотрон, другие ускорители. Напомню о двух самых значимых событиях в науке в 1957 году — это запуск первого спутника Земли и пуск нашего синхрофазотрона. Его сменил нуклотрон. Сам по себе ускоритель, может быть, не столь уж уникален, но используемые при его создании технологии бесценны! Они позволили вырваться нам вперед. И теперь уже используются в "НИКЕ".

— Сейчас все говорят о санкциях, мол, они везде и во всех областях. Как они сказывают на вас?

— Честно говоря, мы не ощущаем их так, как в той же экономике. Да, мы заказываем самые современные приборы и аппаратуру, и иногда сталкиваемся с санкционными проблемами. Это случается у частных фирм, которые используют американское оборудование. Но в науке никаких санкций нет. Да и их быть не может!

Наука — это огромная семья, члены которой вне политики.

— Знаю, что основная работа идет в ЦЕРНЕ. Там особое отношение к россиянам?

— Там человека оценивают по его деловым качествам и тому, что у него в голове. Нас ценят. С нами считаются. Нас принимают тепло и сердечно, потому что там много друзей, и не имеет значения, из какой страны они приехали. Это, повторяю, семья.

— Наверное, отношения между странами нужно строить так, как это делают ученые

— Безусловно!

Из мегапроекта "Комплекс "НИКА": "Лабораторию посещают видные государственные и политические деятели, делегации иностранных государств, представители культуры, бизнеса, руководители различного уровня. Сегодня ОИЯИ — один из ведущих, динамично развивающихся научных центров мира. Успешная реализация мегапроекта "НИКА" надолго обеспечит его конкурентоспособность и дальнейшее интенсивное развитие, что самым положительным образом скажется на повышении престижа России — страны месторасположения ОИЯИ".

— Вас поддерживает власть?

— Конечно. "НИКА" — ведь это один из немногих амбициозных проектов в России.

— А как он начинался?

— Директором ОИЯИ стал академик Алексей Сисакян. Теоретик. Очень энергичный человек. Он понимал, что институту для развития нужны крупные проекты. Не те, что рассчитаны на короткое время, а такие, чья жизнь будет измеряться десятилетиями. Дискуссий было много. Предложений тоже хватало. Но ни одно из них не учитывало реальные возможности института, да и страны в целом. В 2006 году проходила в Москве международная конференция. Престижная, Были физики со всего мира. Именно тогда появилась идея использовать те установки, которые уже были у нас. Академик Сисакян как истинный теоретик быстро понял, каким путем надо нам идти. И проект "НИКА" впервые был включен в программу развития института в 2010 году.

— И сейчас реальное положение дел?

— Реально — три четверти проекта осуществлено. В конце прошлого года мы запустили бустер тяжелых ионов в кольце синхрофазотрона.

— Прошлое как бы передает эстафету будущему…

— Именно так! Синхрофазотрон послужил туннелем для него. Мы оставили его по трем причинам.

• Во-первых, это исторический памятник. Мы даже старые приборы реставрировали, чтобы молодое поколение понимало и знало, как работали их деды и прадеды.
• Вторая причина: если убрать 36 тысяч тонн металла, но фундамент начнет "играть", а это недопустимо для нового ускорителя.
• И третья причина: когда мы убрали старое оборудование, то получили новый туннель — очень качественно сделанный. В него и поместили новый ускоритель.

— И такой подход оправдал себя?

— Об этом и хочу сказать! Бустер собран, и 20 ноября прошлого года премьер приехал, что бы осуществить пуск его. Первый пучок получили блестяще! Не потребовались даже дополнительные настройки… А как обычно бывает? Объявлен пуск, а потом неделями инженеры "колдуют" в поисках погрешностей. А здесь настолько безукоризненно была проведена работа, что дополнительных настроек не потребовалось. Нажали кнопку, и пучок начал циркулировать. Фантастика! Это крупнейший успех. Следующий — это уже коллайдер…

— Некоторые скептики предрекают конец света. Мол, если два ядра того же золота, с которым вы будете иметь дело, направить друг на друга со световыми скоростями, то в точке их встречи образуется целая галактика, в которой все планеты будут золотыми… Вы не боитесь этого?

— Только не рассказывайте это нашим олигархам — пока мы обходимся без них… А если серьезно, то энергия столкновения слишком мала. Это даже не комариный укус — меньше… Не надо забывать, что мы работаем в микромире, где энергии очень малы. Я знаю о тех страхах, которые вызывают наши ускорители у обывателей. Мол, эксперименты очень опасны. Да, нужно соблюдать все меры предосторожности.

— Помню, на синхрофазотроне мы по глупости бегали на спор вдоль работающей установки. Ставили рюмку водки и ее получал тот, кто пробежит от одной двери до другой…

— Это, конечно, глупость. Но я знаю об одном случае, когда пучок "прошил" человеку голову. Образовалась "дырка", то есть пучок прошел насквозь. Человек жив до сих пор…

— Не будем завершать на такой ноте наш разговор, а потому спрошу: почему везде в науке плохо — ученые жалуются на всевозможные реформы, а вы с оптимизмом смотрите в завтрашний день?

— Наука, следовательно, и ученый, живет большими проектами, решением нестандартных и интересных задач. Если их нет, то наука хиреет, а вместе с ней и ученые. У нас же есть "НИКА", а значит Богиня Победы с нами. Разве после этого можно быть пессимистами?!