СМИ о нас

Как отмечают ученые, сейчас разработка состоит на 70% из российских комплектующих, но при целенаправленной работе через два-три года можно будет приблизиться к 100%

© Сергей Бобылев/ТАСС

Российские физики создали опытные образцы магнитно-резонансных томографов (МРТ), которые не требуют использования дорогостоящего гелия и подходят для высокоточной медицинской диагностики. Об этом сообщил в четверг заведующий криогенным отделом Физического института им. П. Н. Лебедева РАН Евгений Демихов в ходе онлайн-собрания Научного совета РАН "Науки о жизни".

"Мы научились делать, и эта идея у нас оригинальная вообще в мировой науке, безгелиевый, то есть безжидкостный МРТ. Все томографы требуют использования дорогостоящего гелия, гелий становится все реже и дороже, поэтому есть желание избавиться от него. Это приводит к тому, что приборы становятся на 30% дешевле, чем гелиевые. И время непрерывной работы, то есть работы после того, как прибор вышел за пределы производства, - 5 лет, это очень высокий результат", - сказал Демихов.

По его словам, сейчас разработка состоит на 70% из российских комплектующих, но при целенаправленной работе через два-три года можно будет приблизиться к 100%. Также в МРТ используется разработанное российскими учеными программное обеспечение, которое дает дополнительные возможности. Например, можно менять конфигурацию и величину поля под специальные задачи, что также является преимуществом по сравнению с зарубежными аналогами. По словам Демихова, у института есть собственная производственная линия, которую можно тиражировать, чтобы наращивать производство.

"Чтобы наше производство было рентабельным, мы провели расчеты, нужно производить в год 60 штук томографов. Понятно, что надо закладывать производство на 100 штук в год. <...> Срок выполнения, создания полномасштабного коммерческого производства займет 5 лет, стоимость такого производства 4,5 млрд рублей. Количество высокотехнологичных рабочих мест, которые будут созданы в ходе проекта - 200 человек, это высокий показатель", - сказал ученый.

При этом Демихов отметил, что на данный момент таких специалистов нет, выпускников вузов приходится переучивать. "Хотелось бы иметь более тесные контакты с вузами, которые целевым образом должны готовить специалистов под конкретное производство, а не просто давать абстрактные знания", - добавил он.

https://nauka.tass.ru/nauka/14102861

14 марта исполнилось 90 лет учёному, известному специалисту в области физики плазмы и лазеров, разработки термоядерного синтеза, академику, почётному гражданину Троицка Олегу Николаевичу Крохину. Он никогда не жил в нашем городе, но его вклад в развитие наукограда невозможно переоценить: Крохин принимал непосредственное участие в создание троицкой площадки ФИАНа.

Олег Крохин родился и вырос в Москве. После окончания физфака МГУ молодой специалист попал в крупный ядерный центр на Урале, вокруг которого впоследствии вырос Снежинск. Но уже в 1959 году вернулся в Москву. «Я ехал к Николаю Геннадьевичу Басову, – говорит Крохин, –
пришёл прямо в ФИАН, где он был директором. Мне тогда исполнилось 27 лет. Я проработал с Басовым больше 50 лет и считаю себя во многом ему обязанным». В ФИАНе Крохин окончательно сформировался как учёный, став одним из пионеров в области лазерной физики.

«С начала работы в ФИАН Крохин активно включается в работу под руководством Н.Г. Басова по исследованиям возможностей распространения принципов работы мазеров на оптический диапазон, что в будущем приведёт к созданию лазеров, – опубликовано на сайте ФИАНа в день 90-летия юбиляра. – В 1962 году Н.Г. Басов и О.Н. Крохин высказывают смелую идею о возможности осуществления термоядерного синтеза при нагреве мишени излучением лазера. Это положило начало новому мощному научно-техническому направлению в физике – лазерному термоядерному синтезу». И это лишь малая часть заслуг учёного в советской и российской науке.

Сейчас Крохин является замдиректора ФИАНа, а также руководит Отделением квантовой радиофизики. Учёный – лауреат Ленинской премии, Государственной премии СССР, Демидовской премии, премии президента РФ в области образования. Награждён орденами Трудового Красного Знамени, «За заслуги перед Отечеством» IV и III степеней, знаком Почёта, Золотой медалью им. Н. Г. Басова. В 2003 году Олег Крохин стал почётным гражданином Троицка.

65 гектаров для науки

История формирования троицкой площадки физического института началась в начале 1960-х.
Тогда в ФИАНе на Ленинском проспекте шли исследования по разработке крупных лазерных систем для термоядерного синтеза. Но проводить многие испытания в столице было невозможно. Выбор пал на место, где впоследствии и вырос Троицк. «Я был одним из заместителей Басова, – вспоминает юбиляр, – участвовал в проекте, в обсуждении, в программах, которые мы хотели развивать на новой площадке, решал вопросы санитарной защиты, санитарных зон». Одной из главных задач троицкого подразделения института было создание мощного боевого лазера. Он должен был тянуться под землёй, от ускорителя к корпусу КРФ-2. Труба около корпуса была создана на случай выброса ядовитых газов. Санитарная зона по начальному проекту была до бывшего магазина «Ромашка». Именно поэтому ФИАН разместили так далеко от ИЗМИРАНа.

Но в 1970-е появился новый тип лазеров, и санитарная зона ФИАНа была отдана под строительство жилых домов. В конечном итоге под институт было решено выделить 65 га земли. «Конечно, для начала нам не нужна была такая территория, – говорит академик, – но Басов считал, что рано или поздно ФИАНу придётся уехать с Ленинского проспекта».

Разные времена

Застройку «лазерной» площадки ФИАНа решили начать с углов: предполагалось, что в будущем благодаря этому легче будет сохранить территорию. Возводились корпуса, необходимо было заниматься их достойным наполнением. «Лазерная тематика бурно развивалась, – рассказывает доктор физ.-мат. наук, председатель учёного совета ТОП ФИАН Михаил Губин. – Можно представить, какая кипучая энергетика была в 60-е и 70-е годы. Нужно было построить научно-промышленное предприятие. Уникальные станки доставали по всему Союзу. Налаживали механическое производство, оптическое, электронное… Олег Николаевич был куратором троицкой площадки. Удалось многое». «Троицк был значительной частью моей жизни», – подчёркивает в интервью юбиляр.

В 1994 году Крохин возглавил ФИАН и проработал на посту директора до 2004 года. Это было очень тяжёлое время для науки: перестройка, тотальное безденежье, экономический кризис. Учёный считает: трудные времена ещё не закончились. «То, что мы живём в тяжёлое время, – ни для кого не секрет, – размышляет учёный в интервью пятилетней давности. – Наука не в фаворе. Сейчас мы переживаем неприятности, которые возникли после 1991 года, – тогда начался отток молодых людей из страны, резко упали конкурсы в образовательные институты. Вопрос обеспечения энергией будет стоять всегда. У государства должна быть потребность двигаться вперёд. Надо думать о том, чтобы вовлекать образованных людей в науку. И для этого создавать условия. Если вы работаете в науке, понимаете, что лучше не становится».

Связь поколений

Олег Николаевич Крохин продолжает трудиться на благо науки. Учёный является экспертом
ФИАНа и всей научной общественности, главным редактором четырёх научных журналов, в числе которых «Физическое образование в вузах». В НИЯУ МИФИ он возглавляет созданную им кафедру «Полупроводниковая квантовая электроника и биофотоника». Ещё год назад Крохин читал лекции о фотонике студентам магистратуры МИФИ. В последнее время учёный на работу не ходит: семья оберегает его от лишних контактов. Что касается научных изысканий, Олег Николаевич изучает природу фотона. И по-прежнему задаётся вопросами, на которые ещё никто не смог ответить.

«Олег Николаевич Крохин, без сомнения, является одним из главных лиц и отцов-основателей Троицкого обособленного подразделения ФИАН, – уверен руководитель ТОП ФИАН, доктор наук, профессор РАН Андрей Наумов. – Научные направления, заложенные академиком Крохиным, получили развитие в серии наиболее известных работ троицкого ФИАНа». Например, одной из визитных карточек ТОП ФИАН являются разработки в области физики полупроводниковых лазеров, основой которых были в том числе исследования оптических характеристик полупроводников. Несколько научных направлений, развиваемых в ТОП ФИАН, связаны с процессами взаимодействия лазерного излучения с веществом – это ещё один пласт работ юбиляра. Олега Николаевича Крохина заслуженно считают одним из пионеров использования лазерного излучения в медицине – направления, активно развиваемого сейчас в ведущих научных центрах, в том числе и в троицком ФИАНе. «Молодым учёным троицкого ФИАНа можно по праву гордиться принадлежностью к большой семье, традиции которой закладывал, развивал и хранит академик Олег Николаевич Крохин, – добавляет Андрей Наумов. – Все сотрудники ТОП ФИАН присоединяются к поздравлениям и искренне желают юбиляру долголетия и благополучия!»

Автор: Наталья МАЙ
Фото: Александра КОРНЕЕВА

https://троицкинформ.москва/pioner-lazernoj-fiziki/

Группа исследователей из Университета Пердью и других институтов обнаружила сверхмассивную двойную систему черных дыр, одну из двух известных подобных систем. Две черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга, вероятно, весят 100 миллионов солнц каждая. Одна из черных дыр питает массивную струю, которая движется наружу со скоростью, близкой к скорости света. Система находится так далеко, что видимый сегодня свет излучался 8,8 миллиарда лет назад.

Они находятся на расстоянии от 200 до 2000 астрономических единиц (одна астрономическая единица — это расстояние от Земли до Солнца), по крайней мере в 10 раз ближе, чем единственная другая известная сверхмассивная двойная система черных дыр.

Близкое разделение важно, потому что ожидается, что такие системы в конечном итоге сольются. Это событие высвободит огромное количество энергии в виде гравитационных волн, вызывающих рябь в пространстве во всех направлениях (и колебания в материи) по мере прохождения волн.

Обнаружение таких систем также важно для понимания процессов формирования галактик и того, как они оказались с массивными черными дырами в своих центрах.

Алексей Воронцов

https://aobe.ru/75514-uchjonye-objavili-ob-otkrytii-sverhmassivnyh-dvojnyh-chernyh-dyr.html

Российским ученым удалось найти сверхмассивную чёрную дыру, которая имеет двойную структуру. Открытие сделано при участии космического проекта «Радиоастрон», а результаты опубликованы в издании The Аstrophysical Journal.

Международная группа учёных, в том числе и из Астрономического центра ФИАН, поддерживаемого Роскосмосом, изучила двойную сверхмассивную черную дыру, которая расположена в галактике от ОJ 287. Открытие было сделано в рамках космического проекта «Радиоастрон». Стоит отметить, что сверхмассивная выделяет, как квазары, так и базары. Они неразрывно связаны между собой и гигантский пылесос втягивает в себя абсолютно всё, что их окружает, в том числе газ и пыль.

Вокруг чёрной дыры образуется аккреционный диск, который светится из-за столкновения с присутствующими поблизости материалами. Выделяются струи плазмы и релятивистские джеты. Ученых галактика ОJ 287 привлекала тем, что в ней находится две сверхмассивные черные дыры. Причём вторая вращается вокруг первой. Её диск раз в 12 лет входит в орбиту первой.

На сегодняшний день эта система является единственной подобного рода. Ученым удалось сформировать радиотелескоп виртуального типа, размер которого превышает диаметр Земли больше чем в 15 раз. Конечно, изображение получились очень детализированым. Специалистам удалось выявить, что базар очень изогнут. Это подтверждает факт присутствия именно двух чёрных дыр.

Александр Пушкарёв, соавтор исследования, работающий в Крымской астрофизической лаборатории, отметил, что учёные, благодаря этому открытию смогли продвинуться еще на один шаг в изучении морфологии релятивистских гаджетов. Они подтвердили роль магнитных полей в их запуске и получили подтверждение наличия двух смежных массивных чёрных дыр, которые расположены в галактике ОJ 287.

Источник: iopscience.iop.org

https://terrnews.com/exclusives/301791-rossijskie-uchenye-otkryli-sverhmassivnuju-dvojnuju-chernuju-dyru.html

pixabay.com/PD

Новые доказательства наличия двойной сверхмассивной черной дыры обнаружила международная группа ученых в сотрудничестве с российскими специалистами.

Сообщается, что два космических объекта находятся в самом центре галактики OJ 287, которая удалена от Земли на 5  млн световых лет. Менее массивная черная дыра вращается вокруг своего компаньона и дважды проходит через его аккреционный диск каждые 12 лет.

Изучить эти космические объекты помогла 10-метровая орбитальная антенна «Спектр-Р», которая находится в составе наземных сетей РСДБ проекта «Радиоастрон». С ее помощью ученые смогли сформировать виртуальный радиотелескоп размером в 15 раз больше Земли, сообщает «Смотрим.RU».

Подобное космическое явление является единственным известным человеку. От России в научных изысканиях принимали участие специалисты из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, МФТИ и Крымской астрофизической обсерватории. Результаты исследования опубликованы в издании The Astrophysical Journal.

Россия может запустить первый модуль своей орбитальной станции уже в 2026 году, заявил глава госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин. Это вполне удастся сделать, если «сильно поднапрячься», считает он.

https://riafan.ru/22022973-Rossiiskoe_oborudovanie_pozvolilo_dokazat_suschestvovanie_dvoinoi_sverhmassivnoi_chernoi_diri

pixabay.com/PD

Данные о двух черных дырах в галактике OJ 287 были получены российскими учеными при участии космического проекта «Радиоастрон», который осуществляется при поддержке Роскосмоса.

Черные дыры в далекой галактике расположены настолько близко друг к другу, что меньшая каждые 12 лет проходит сквозь диск горячего газа большей дыры. Галактика OJ 287 обладает блазаром, которое выбрасывает релятивистские джеты в сторону Земли. Эти гигантские струи плазмы связаны с черной дырой. Точный механизм формирования джетов пока неизвестен.

Эта система — единственная двойная сверхмассивная черная дыра, известная на сегодняшний день. Наблюдая за небесным объектом через супермощный аппарат, ученые установили, что джет блазара сильно изогнут, это подтверждает, что речь идет именно о двойной черной дыре. Описание исследование напечатано в известном научном издании The Astrophysical Journal.

https://inforeactor.ru/22022993-Rossiiskie_uchenie_poluchili_dokazatel_stvo_suschestvovaniya_dvoinoi_sverhmassivnoi_chernoi_diri

ИЛЛЮСТРАЦИЯ R. HURT (NASA/JPL)/ ABHIMANYU SUSOBHANAN (TATA INSTITUTE OF FUNDAMENTAL RESEARCH).
Этот рисунок иллюстрирует прохождение малой чёрной дыры через аккреционный диск большой

Две чёрные дыры в центре галактики OJ 287 расположены так близко друг к другу, что меньшая "соседка" каждые 12 лет проходит сквозь диск горячего газа, окружающий её компаньона.

Международная группа учёных в сотрудничестве со специалистами из ряда российских университетов получила новые доказательства наличия двойной сверхмассивной чёрной дыры в галактике OJ 287.

Новые данные были получены при участии космического проекта "Радиоастрон", который возглавляет Астрокосмический центр ФИАН и осуществляется при поддержке Роскосмоса.

Галактика OJ 287 находится на расстоянии пяти миллиардов световых лет от Земли. Она обладает блазаром — активным галактическим ядром, которое выбрасывает релятивистские джеты. Это гигантские струи плазмы, вырывающиеся из центра галактики, исходящие в сторону наблюдателя с Земли.

Как и квазары, блазары связаны со сверхмассивной чёрной дырой, которая словно гигантский пылесос собирает на себя окружающее вещество, пыль и газ.

Когда вещество падает на чёрную дыру, оно нагревается из-за столкновений с уже присутствующим поблизости материалом. В результате этого процесса вокруг чёрной дыры образуется светящийся на всех длинах волн аккреционный диск.

При этом в двух противоположных направлениях из центральной области блазара вырываются струи плазмы, также известные как релятивистские джеты. Точный механизм их формирования всё ещё остаётся неясным.

Однако OJ 287 привлекает учёных не только этим. В её центре находится не одна, а целых две сверхмассивные чёрные дыры!

К тому же вторая (менее массивная) вращается вокруг первой, дважды пронзая её аккреционный диск каждые 12 лет.

Эта система является единственным на сегодняшний день известным представителем тесной двойной сверхмассивной чёрной дыры.

Открытие было сделано благодаря методу радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). Этот принцип был предложен советскими учёными Леонидом Матвеенко, Николаем Кардашёвым и Геннадием Шоломицким в середине 1960-х годов.

Он заключается в одновременном наблюдении объекта на небе с помощью разных телескопов. Синхронизация сигнала с каждой антенны позволяет восстанавливать изображения далёких астрофизических объектов с высочайшим угловым разрешением. Такое же разрешение мог бы обеспечить лишь телескоп размером с Землю. Или даже крупнее.

Сформировать виртуальный радиотелескоп размером в 15 раз больше Земли учёным удалось при участии 10-метровой орбитальной антенны "Спектр-Р", находящейся в составе наземных сетей РСДБ проекта "Радиоастрон".

Конечные изображения получились настолько детализированными, что с таким разрешением можно было бы увидеть с Земли монету в один рубль на поверхности Луны.

Анализ полученных снимков показал, что джет блазара сильно изогнут, и это подтверждает, что исследователи наблюдают именно двойную чёрную дыру.

Лишь находящийся поблизости объект с мощной гравитацией (другая чёрная дыра) может "перетянуть на себя" гигантскую струю плазмы, вырывающуюся из центра блазара.

Наблюдения в поляризованном свете позволили определить линии магнитного поля внутренней части струи и подтвердили её тороидальную форму. Также авторы работы выяснили, что начало джета пронизано спиральным магнитным полем.

"Эти результаты помогли нам продвинуться ещё на один шаг в расширении наших знаний о морфологии релятивистских джетов вблизи центральной машины [центра блазара – прим. ред], подтвердить роль магнитных полей в запуске джетов. Мы получили новые указания на двойную систему сверхмассивных чёрных дыр в сердце OJ287", – заключает соавтор исследования профессор РАН Александр Пушкарёв из Крымской астрофизической лаборатории.

От России в исследовании принимали участие учёные из Астрокосмического центра Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, Московского физико-технического института и Крымской астрофизической обсерватории.

Открытие описано в работе, опубликованной 19 января 2022 года в известном научном издании The Astrophysical Journal.

Ранее мы писали о том, что двойная чёрная дыра была обнаружена в рекордной близости от Земли, а ещё мы рассказывали об уникальной чёрной дыре в соседней галактике.

Также мы сообщали о происхождении загадочных пузырей, исходящих из центра Млечного Пути, и о первой чёрной дыре, блуждающей по Галактике.

https://smotrim.ru/article/2687439

14 марта 2022 года исполнилось 90 лет выдающемуся ученому, академику РАН Олегу Николаевичу Крохину. Академик Крохин внёс крупный вклад в квантовую радиофизику и физику плазмы. Ему принадлежат работы по созданию полупроводниковых лазеров, в которых были исследованы явления релаксации вырожденного электронного газа в полупроводниках, оптические характеристики полупроводников при сильном отклонении от равновесных условий. Он сформулировал критерии возникновения инверсии населённости в полупроводниках, исследовал процессы генерации оптического излучения и двухфотонного поглощения, впервые изучил релаксационные свойства линии излучения.

Олег Николаевич работает в ФИАН 63 года. С 1972 по 1979 г. был заместителем директора ФИАН, с 1994 по 2004г. — директором ФИАН, с 2004 по 2010 г. — руководителем Отделения квантовой радиофизики им. Н.Г. Басова ФИАН, с 2011 г. по настоящее время — главным научным сотрудником ФИАН.

С начала работы в ФИАН Крохин активно включается в работу под руководством Н.Г. Басова по исследованиям возможностей распространения принципов работы мазеров на оптический диапазон, что в будущем приведет к созданию лазеров.

В 1961 году О.Н. Крохин совместно с Н.Г. Басовым и Ю.М. Поповым впервые обосновал возможность создания инжекционных лазеров, ставших основными элементами в реализации оптической связи и памяти, оптической обработке информации, эффективной накачке мощных твердотельных лазеров.

В 1962 году Н.Г. Басов и О.Н. Крохин высказывают смелую идею о возможности осуществления термоядерного синтеза при нагреве мишени излучением лазера. Это положило начало новому мощному научно-техническому направлению в физике — лазерному термоядерному синтезу (ЛТС).

Вместе с Н.Г. Басовым О.Н. Крохин был инициатором создания первых мощных лазеров для ЛТС. Благодаря лазерным установкам "Кальмар" и "Дельфин", позволившим осуществить сжатие термоядерных мишеней, до 80-х годов ФИАН был одним из мировых лидеров в области ЛТС.

Олегу Николаевичу Крохину принадлежит большой цикл исследований процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом. В результате проведения этих работ были разработаны специальные лазерные системы, в том числе комплекс методик и аппаратура для получения изображений быстропротекающих процессов. Эти методики обладают высоким временным и пространственным разрешением и находят в настоящее время широкое применение в различных областях исследований. За работы по взаимодействию лазерного излучения с веществом О.Н. Крохин в составе авторского коллектива в 1981 г. был удостоен Государственной премии СССР.

Академик Крохин — один из основоположников прикладного использования лазерного излучения, в частности применения лазеров в медицине. Разработанный им совместно с другими учеными метод остановки массивных желудочных кровотечений с применением эндоскопической техники впервые осуществлён в 1976 г. и широко внедрён в практику.

О.Н. Крохин является руководителем признанной научной школы в области квантовой радиофизики и физики плазмы. Среди его учеников свыше 30 кандидатов и докторов наук. Крохин внёс весомый вклад в подготовку новых поколений ученых и инженеров, в развитие физического образования в нашей стране.

Источник информации и фото: отдел по связям с общественностью ФИАН
Разместила Наталья Сафронова

https://scientificrussia.ru/articles/ubilej-akademika-on-krohina

Узнаем ли мы всё о том, как устроен наш мир? Научимся ли управлять новыми источниками энергии? Поймем ли, что такое темная материя, и сможем ли с ней взаимодействовать? Есть ли предел познанию или этот процесс бесконечен? Об этом рассуждает Михаил Иосифович Высоцкий, главный научный сотрудник лаборатории квантовой теории поля ФИАН, член-корреспондент РАН.

– Итак, квантовая теория поля. Какие открытия в этой области вам удалось сделать? Удалось ли вам, например, уточнить Стандартную модель?

– Когда ускоритель LEP работал в ЦЕРНе, а в Стэнфорде — ускоритель SLC, действительно, важно было проверить Стандартную модель, что она работает, и мы этим занимались. Ещё до этого одним из моих результатов стала работа по CP-нарушению в K-мезонах, которое объясняется в рамках Стандартной модели так называемым механизмом Кобаяши-Маскава.

– А что такое CP-нарушение?

– P – это пространственная четность. В зеркале такая же физика, что и у нас. И это, казалось бы, естественное требование: четность не может нарушаться, ведь в зеркале все то же самое. На самом деле в зеркале происходят процессы, которых нельзя увидеть в настоящем, с этой стороны зеркала. Это и есть нарушение P-четности.

C-четность – это зарядовая четность. Если вы меняете частицу на античастицу, это и есть операция зарядовой четности. В Стандартной модели нарушается как C-четность, так и P-четность. А если вы пойдете в зеркало и замените частицы на античастицы, то возникнет комбинированная четность, предложенная Ландау.

Довольно-таки долго считалось, что она действительно имеет место, но потом выяснилось, что она тоже нарушена. В Стандартной модели есть механизм Кобаяши-Маскава, но и там было важно вычислить вклад кварков в это CP-нарушение.

Я проделал вычисления для случая тяжёлого t-кварка. В те времена самый тяжёлый из открытых кварков (b-кварк) весил меньше 5 ГэВ. Но позже оказалось, что t-кварк весит 170 ГэВ. Никто такие формулы не писал, потому что всем было ясно, что t-кварк гораздо легче, например, W-бозона, и поэтому писались формулы для легкого t-кварка. А я для тяжелого написал, и оказалось, что действительно эта формула в Стандартной модели работает.

– Что дало введение этого тяжелого кварка в Стандартную модель? Что изменило?

– Это фундаментальные вещи. Если он был бы легкий, не 170 ГЭВ, а например 17 ГЭВ, тогда CP-нарушение в K-мезонах было бы в 100 раз меньше. Это очень много. Если бы оно было в 100 раз меньше, то физика элементарных частиц развивалась бы по-другому. Не удалось бы в 1964 году открыть экспериментаторам нарушение СР, и работа Сахарова о генерации барионной асимметрии во Вселенной не была бы написана (барионная асимметрия — это отсутствие антивещества во Вселенной).

– Физики все время натыкаются на какие-то недостатки Стандартной модели. Как вы думаете, удастся ее когда-нибудь полностью доработать так, чтобы никаких вопросов не осталось, или, может быть, наоборот, ее придется отменить и создать какую-то другую модель?

– Я не согласен по поводу недостатков. Другое дело, что мы все время выходим за ее рамки. Например, мы сейчас знаем, что нейтрино – массивная частица, а Стандартная модель не предусматривает для неё массы. Но чтобы ввести нулевую массу нейтрино в Стандартную модель, никаких принципиальных изменений этой модели не требуется. Есть разные способы, и мы еще не знаем сейчас, какой способ будет реализован. Для этого нужны эксперименты, которые сейчас ставят. Происходит расширение модели, но в этом ничего страшного нет.

Стандартная модель – это такая вершина человеческих знаний, если хотите. Как в XIX веке была электродинамика Фарадея-Максвелла, так сейчас Стандартная модель. Она правильная, в этом мы уверены, но требует уточнений и расширений.

– Мы знаем из космологии и астрофизики, что существует темная материя. Но в Стандартной модели нет этих частиц. Что с этим делать?

– Это вопросы, требующие исследований. Да, Стандартная модель не закончена. Но я бы не хотел, чтобы у нас была конечная теория. Это бы означало конец физики. Но, между прочим, Ландау говорил, что физика, как география, тоже будет завершена.

– А вы как считаете, закончится физика или никогда она не закончится, потому что нам не удастся познать все тайны мироздания?

– Я бы сказал, что двигаться вперед именно в физике элементарных частиц все труднее и труднее, потому что нужны очень мощные ускорители. И вот тут, к сожалению, мы натыкаемся на предел с точки зрения того, сколько нужно денег на строительство этих ускорителей. Следующий шаг, я надеюсь, еще будет сделан, от того ускорителя, что сейчас работает, к следующему ускорителю, но это будет все-таки не скоро, нужны десятилетия. А вот чтобы еще один шаг сделать – не знаю, сомневаюсь.

– То есть нужны принципиально другие технологические возможности, которых у нас пока что нет?

– Это называется новыми методами ускорения, которые сейчас пока еще не работают. Может быть, они начнут работать, и удастся все удешевить, да, все продвигается вперед.

– Были ли у вас какие-то примеры в вашей практике, когда какая-либо теория получала неожиданное практическое воплощение, прикладной результат?

– Физика элементарных частиц в современном виде от прикладных результатов довольно-таки далека. Но если взять вообще ядерную физику, то какой там был прикладной результат, вы все хорошо знаете. Атомные станции работают. Но это все-таки не физика элементарных частиц, это ядерная физика. В физике элементарных частиц до практических приложений пока далеко. Но это ни о чем не говорит: вы прекрасно знаете, что, когда появилась электродинамика Фарадея-Максвелла, никто о ней не думал в практическом смысле. Это была чистая теория, ни о каких приложениях никто не думал. А сейчас представьте себе, что света нет на улице. Или интернета у вас дома.

– Это будет катастрофа.

– Вот именно. В этом смысле физика элементарных частиц находится в таком же положении, то есть сейчас нет никаких приложений, а может быть, через какое-то время будут очень существенные приложения.

– Давайте пофантазируем, какие это могут быть приложения. Некоторые ваши коллеги предполагают, что, может быть, когда мы освоим нейтрино, то, может быть, научимся каким-то принципиально новым видам моментальной связи.

– Если будет нужна связь с подводными лодками, например, то действительно с фотонами там сложность, потому что вода экранирует электрическое поле, а нейтрино дойдет до подводной лодки без проблем. Но как она там будет детектировать нейтрино и как туда сигнал передать, пока непонятно. Хотя задача может быть важная.

Могут быть совсем другие приложения. Возможны новые источники энергии, потому что при распадах элементарных частиц выделяется большая энергия, чем при распаде ядра.

– Известно, что если изменить фундаментальные константы хотя бы немножко, то весь наш мир совершенно изменится. Как вы считаете, он изменится, станет другим или вообще перестанет существовать?

– Это близко к так называемому антропному принципу. Мы не можем вычислить фундаментальные константы, но мы знаем, что если мы чуть-чуть подвинем величину электрического заряда, то у нас не пойдут те реакции в звездах, которые необходимы для генерации всего того, из чего мы все сделаны. Антропный принцип как раз и гласит, что всё подобрано с тем, чтобы реализовалось то, что реализовалось.

Но это всё-таки несколько антинаучный принцип: не надо ничего вычислять, всё уже есть. Но мы физики и хотим вычислить, а не говорить, что если было бы иначе, то не было бы человечества и вычислять было бы некому.

Тем не менее это очень интересно, потому что действительно – чуть-чуть вы подвинете какой-нибудь параметр, и вам кажется, что все развалится, и нельзя будет существовать Вселенной. Но подвигать мы его не пытались, поэтому непонятно, что будет и будет ли. Это всё же не в наших силах. 

– Какие еще ваши предположения, помимо тяжелого кварка, оказались верными?

– У нас была одна идея, которая, к сожалению, верной не оказалась, но и это может быть важным. Она касалась именно нейтрино. Тогда была проблема солнечных нейтрино, связанная с тем, что из Солнца слишком мало нейтрино прилетает. Мы объясняли это электромагнитными свойствами нейтрино. У нас была работа с Михаилом Борисовичем Волошиным, моим коллегой, и Львом Борисовичем Окунем, моим научным руководителем. Там было красивое предсказание, что это связано с активностью Солнца. Когда Солнце активное, мало нейтрино приходит на Землю, когда спокойное – много.

Но, к сожалению, оказалось, что совсем по-другому объясняется недостаток солнечных нейтрино: он объясняется переходами нейтрино из одного состояния в другое. Тут мы оказались неправы, но поиски продолжились, и со временем были даны верные ответы.

– Сейчас, насколько я знаю, этот недостаток нейтрино объяснили с помощью осцилляции.

– Сейчас уже экспериментально проверено, что происходит с нейтрино по пути на Землю. Электронные нейтрино, рождающиеся в Солнце, приходят на Землю частично как электронные нейтрино, а частично как мюонные и тау нейтрино, а в результате электронных нейтрино меньше.

– Над какими задачами вы сейчас работаете?

– Сейчас работает ускоритель LHC, протонный ускоритель в ЦЕРНе. Ну и, конечно, интересно что-нибудь для него посчитать. Когда его строили, считали, что все хорошо знают, какая будет новая физика. Это суперсимметрия. Я, кстати, суперсимметрией тоже занимался. Когда строили этот ускоритель, даже генеральный директор ЦЕРНа говорил: «Вот мы пустим ускоритель и будем открывать суперчастицы, второй этап работы ускорителя – мы откроем бозон Хиггса». Запустили ускоритель – никаких суперчастиц до сих пор нет.

– Но зато бозон Хиггса есть.

– Бозон Хиггса, слава богу, открыли, да. Но вот какая дальше физика, непонятно. Тем не менее даже на LHC можно делать сравнительно чистые эксперименты, искать слияния фотонов, W-бозонов и так далее. Может быть, в результате у нас проявится новая физика. Вот такими задачами мы занимаемся.

– Какие вы видите перспективы в этой работе, что вы намерены открыть в ближайшее время?

– Работа теоретика, да и экспериментатора тоже, не сводится к открытиям. Мы намерены посчитать сечение некоторых реакций, вероятности некоторых процессов. Когда только появилась электродинамика и уравнение Дирака, оно предсказывало позитрон. Тогда это было последнее слово в физике – позитроны, и работы были посвящены тому, как их в лаборатории получить.

Тогда была работа, между прочим, Ландау и Лифшица, о том, что могут сталкиваться ядра. А ядра – это источники электромагнитного излучения. И тогда эти фотоны от ядер могут рождать e-плюс, e-минус пары. Эта работа была в 1934 году, очень давно. Ну а сейчас можно ожидать мю-плюс, мю-минус пары, W пары рождать. И при всё более высокой энергии. А при высоких энергиях уже должны быть отклонения от Стандартной модели.

– А что вы можете сообщить об исследованиях такой загадочной субстанции, как темная материя, которая, как известно, занимает большую часть сущего? Есть разные претенденты на частицы, которые могут составлять ее суть, это и нейтральные нейтрино, это и аксионная теория, а сейчас еще появилось такое понятие, как темный фотон. Ведете ли вы какие-то исследования в этой области?

– Это сейчас одна из центральных тем в физике элементарных частиц. Как вы правильно говорите, примерно в пять раз больше темной материи во Вселенной, чем обычной материи. Поэтому, казалось бы, мы должны видеть эти частицы. А то, что мы их не видим, говорит, что они взаимодействуют слабо.

И вот тут встает вопрос, насколько слабо. Они проявляются в гравитационных вещах, допустим, в кривых вращения звезд. Звезды в галактике движутся так, как будто бы есть дополнительное вещество. Но это чисто гравитационное взаимодействие. Да, в гравитации участвуют все частицы. Если есть единственный способ, как эта темная материя взаимодействует с нашими частицами, – это гравитационное взаимодействие, тогда мы их в физике элементарных частиц никогда не обнаружим. Мы их на эксперименте, на ускорителе никогда не родим, потому что гравитационные сечения очень маленькие.

– Но все надеются, что это не так и их удастся найти?

– Да, все на это надеются. Тогда надо расширять Стандартную модель и вводить новые частицы – в частности, эти темные фотоны. Они будут взаимодействовать с нашими частицами, и их можно будет на ускорителях рождать. Поиск темной материи на том же самом LHC – одна из главных тем. Другое дело, что он плохо для этого предназначен, но тем не менее пытаются искать. Есть такая частица – нейтралино в суперсимметрии. Это тоже кандидат на роль темной материи.

– Что это за нейтралино?

– Это суперпартнер. К суперпартнерам добавляют частичку «ино». Кварк и кваркино – его суперпартнер. W-бозон – W-бозино. Это фундаментальные частицы, и у них есть суперпартнеры. У нас есть бозон Хиггса, а есть еще и хиггсино, суперпартнер.

– Как вы думаете, сможем ли мы вообще обнаружить темную материю, каким-то образом познать, что это такое, и научиться с этим веществом взаимодействовать, или это навсегда останется для нас тайной, покрытой мраком?

– Темную материю ищут на ускорителях. Если тот же самый темный фотон действительно смешивается с нашим фотоном, то его можно найти. И нейтралино ищут, и все надеются, что их найдут. Но можно быть скептиком и говорить: «Вот вы видите только гравитационное проявление этих частиц, другого не видите. Значит, они с нашими частицами взаимодействуют только гравитационно, и вы на ускорителях никогда в жизни их проявлений не увидите». Вполне допустимая точка зрения. 

– Михаил Иосифович, как вы себя ощущаете – тем самым маленьким мальчиком, который бросает камешки на берегу океана, или вам кажется, что вы действительно все больше и больше продвигаетесь в познании истины и скоро ее узнаете?

– Маленьким мальчиком я себя уже давно не ощущаю. Но наука движется вперед, у нас действительно много важных результатов. Есть такой парадокс Зенона: если вы смотрите в данный момент, то особо ничего не происходит, а потом смотрите за десятки лет и видите, что все изменилось в физике элементарных частиц. Есть грандиозный прогресс.

– Мы когда-нибудь узнаем про элементарные частицы всё?

– Мы сейчас знаем почти всё. Массу нейтрино включить – а это сделать совсем просто – вот вам, пожалуйста, и практически полная картина микромира.

– Но вопросы-то все равно будут оставаться?

– Конечно, люди пытаются ставить какие-то эксперименты, ищут не только при очень высоких энергиях, но и при низких. Если есть четкие предсказания Стандартной модели, смотрят отклонения. Есть так называемый аномальный магнитный момент мюона, который вычисляется в Стандартной модели с восемью значащими цифрами. Представьте себе мощь теории – восемь значащих цифр теоретически вычисляются, и мощь эксперимента. Экспериментаторы проверяют это число, и из восьми семь цифр совпадают. В последней цифре наблюдаются расхождения, они довольно-таки существенные. Этот эксперимент еще продолжается, но если действительно будет доказано, что там такое большое расхождение, то действительно Стандартную модель надо расширять.

– До каких пор её можно расширять?

– К ней самой есть вопросы. В ней слишком много параметров, она сложна. Если это фундаментальная теория, там должен быть один, два параметра. А в ней около тридцати параметров. Хорошо было бы их вычислить. Это было бы продвижение на следующую ступень – вычислить массы всех лептонов, кварков, константы взаимодействий предсказать. Но этот вопрос еще не решен.

– Есть ли у вас ощущение, что достичь конечной точки в принципе невозможно, потому что движение – все, а цель – ничто?

– Возможно, конечной точки нет, но все-таки посмотреть, что идет за Стандартной моделью, сделать следующий шаг – это, я думаю, можно и нужно сделать.

Беседовала Наталия Лескова 
Фотограф Николай Малахин 
Оператор Александр Козлов

https://scientificrussia.ru/articles/clen-korrespondent-ran-mihail-vysockij-ob-elementarnyh-casticah-my-znaem-pocti-vse

8 марта 1866 г. родился российский физик Пётр Николаевич Лебедев. Блистательный экспериментатор, который первым провёл опыты по измерению давления света на твёрдые тела и газы, основатель первой отечественной научной школы физиков мирового уровня. Именем Лебедева назван крупнейший институт Российской академии наук - Физический институт им. П.Н. Лебедева в Москве. Идея создания такого института широкого физического профиля была высказана Лебедевым незадолго до смерти. 

В 1882 году П. Лебедев начал заниматься изобретательством: усовершенствовал наконечники магнита в телефонном аппарате, потом разработал автоматический регулятор движения по одноколейной железной дороге. Этот проект регулятора движения Лебедев послал Бекневу для оценки и 24 ноября 1882 года (Лебедеву было 16 лет) получил ответ: «Токи направлены совершенно верно; время перерыва и замыкания тока рассчитано хорошо. Непонятно, почему магнит М-3 должен намагничиваться при помощи вагончика в «а». Ахиллесова пята устранима. В довершение всего прибавлю, что не ожидал, признаться, от Вас такого быстрого движения в этой области и такого внимательного отношения к предмету».

К середине июня 1891 года была завершена диссертация и представлена оппонентам, а вскоре и успешно защищена. 23 июля 1891 года Пётр Николаевич получил право именоваться «доктором естественной философии» и шутливо писал матери: «Я покорнейше прошу теперь всегда приписывать «d–r» – я не просто я, а доктор философии!». Диссертация Лебедева была опубликована и явилась первой печатной работой молодого учёного.

Существенный вклад внёс П.Н. Лебедев и в развитие астрофизики. Астрономы причисляют П.Н. Лебедева к пионерам отечественной астрофизики. Почти половина его опубликованных работ относилась к астрономии.

Результаты научных исследований П.Н. Лебедева получили развитие в ведущих областях современной физики – оптике, атомной, лазерной и космической физике. К ним относятся достижения в квантовой электронике (лазеры и их применение для диагностики и воздействия на вещество, лазерное охлаждение атомов), в астрофизике, в детектировании гравитационных волн, в крупных направлениях современной фундаментальной и прикладной фотоники.

Выдающийся экспериментатор был и талантливым научным руководителем. Именно П.Н. Лебедев создал первую в России научную школу и семинар, которые сыграли важную роль в развитии физики. Он воспитал группу физиков, некоторые из которых стали основателями собственных научных школ – П.П. Лазарев, Н.Н. Андреев, В.К. Аркадьев, Н.А. Капцов, Т.П. Кравец.

Последователем школы Лебедева стал С.И. Вавилов, организовавший крупнейший в области физических исследований Физический институт Академии наук (ФИАН), носящий имя П.Н. Лебедева. Именно ФИАН стал колыбелью квантовой электроники и лазерных исследований.

Источник информации и фото: 
отдел по связям с общественностью ФИАН

https://scientificrussia.ru/articles/156-let-so-dna-rozdenia-pn-lebedeva