Ким Смирнов: Коллайдер в страшных снах и наявуНазад
Ким Смирнов: Коллайдер в страшных снах и наяву
"Чудо XXI века" глазами физика, астронома и артиста
21 октября - день официального запуска Большого адронного коллайдера (LHC). Вихрь сенсационных сообщений о пробном его запуске прошумел над миром еще в сентябре. И в нем с действительно научными сведениями, прогнозами соседствовала изрядная доза околонаучной чертовщины, с предсказаниями (что и в страшном сне не приснится) провала в "черную дыру" не только самого коллайдера, но и всей Земли и даже всей Вселенной. Время настоящих сенсаций наступит позже - через месяцы, а то и годы, когда ученые обработают выданные LHC результаты. Но само слово "коллайдер" зацепилось за общественное сознание. Из вопросов, которые чаще всего задают в связи с этим читатели, мы выбрали три и адресовали их двум известным ученым и одному известному артисту.
1. В печати появились сообщения, что наша страна могла быть первой в рождении научного аппарата типа LHC. Такой мировой сенсацией мог бы стать строившийся Серпуховский ускоритель. Но дистрофический голодный паек, на который была посажена у нас наука на финише ХХ века, обрек этот проект на гибель.
Действительно ли соперник Большого коллайдера мог родиться у нас?
Виталий ГИНЗБУРГ, академик РАН, лауреат Нобелевской премии:
Я понял так, что в вашем вопросе - два вопроса. Первый: мог ли вообще быть в нашей стране очень крупный проект такого масштаба. И второй - собственно о Большом коллайдере.
В советские времена физика у нас хорошо развивалась. Была создана водородная бомба, запущен первый спутник. Это серьезные достижения, вполне соизмеримые с такими проектами, как LHC. И, конечно, на ваш вопрос я отвечаю: да.
Однако и аналогичный Большому коллайдеру ускоритель в Серпухове, и совершенно замечательный проект "Радиоастрон" (интерферометр в космосе) академика РАН Н. Кардашева и его коллег*, не были осуществлены.
Тут были и объективные трудности: не хватало денег. И субъективные: люди в новом руководстве страны недостаточно понимали, сколь важна наука. А ведь тот же проект Н. Кардашева, явно нобелевского уровня, был предложен еще в 80-е годы.
Несколько лет назад у нас, наконец, осознали, что, если мы хотим развивать страну, надо развивать науку. Это коснулось и "Радиоастрона". Решено было его запускать. Он находится в почти готовом виде. Но запуск все время откладывается. Я как большой болельщик этой идеи, все время спрашиваю: "Когда?". И все время получаю ответ о переносе. Сначала на седьмой год, потом - на восьмой. Нынче вот обещают в 2009-м.
Теперь о Серпуховском ускорителе. Он был поменьше церновского LHC, но тоже довольно внушительный. Однако денег на продолжение не нашлось, и все остановилось. Очень жалко, конечно.
С другой стороны, здесь возникает одно важное обстоятельство: в подобных случаях более правильный и перспективный путь, который уже вошел и в моду, и в практику, - это крупные международные проекты, такие, как Большой адронный коллайдер, в котором участвуют чуть ли не все экономически передовые страны с высоким уровнем развития науки. Сумма вложений здесь огромная, но она слагается из вкладов разных стран. В тоже время это страшно выгодно для всех участников, в частности, и для России. Они получают результаты для обработки в гигантских объемах - на всех хватит!
Жалко, что Серпуховский ускоритель не построен. И - слава богу, что построен LHC. Таков ответ на ваш конкретный вопрос.
Но ввод в строй Большого коллайдера дает мне повод высказаться по целому ряду других вопросов, связанных с развитием науки в нашей стране за последнее время.
Мы очень отстали. В каком смысле? Отстали в кадрах - потому что много народу уехало, особенно молодого. Отстали в оборудовании - потому что не покупали новейшие приборы, установки. В последнее время осознали, что надо срочно исправлять положение. Принимаются меры двух типов. Во-первых, увеличивают субсидирование. Но все равно выделяется средств гораздо меньше, чем за границей. А ведь любое значительное исследовательское начинание стоит сегодня колоссальных денег.
Вот сейчас в Америке осуществляется проект, связанный с поисками гравитационных волн. Там только на первую очередь исследований было отпущено около 500 млн долларов. И хотя волны пока не найдены, на вторую очередь отпускается аналогичная сумма. В проекте участвуют член-корр. РАН В. Брагинский и его коллеги по МГУ. Конечно, они будут иметь все сведения о результатах этой работы. Но вот выделение на подобные исследования таких больших денег у нас пока, по-видимому, невозможно.
Второй осознанный момент очень конкретен: чтобы люди не уезжали, им надо прежде всего дать жилье, не говоря уже об условиях труда, об оснащении лабораторий и т.д. И сейчас решением этой проблемы начали заниматься. У нас тут были какие-то дурацкие отговорки: мы ему дадим квартиру, а он все равно уедет, да и жилье в собственность прихватит. Ну так дайте ему тогда жилье в административном порядке: уезжаешь - верни его работодателю.
И есть еще один момент, без учета которого все благие намерения по поддержке науки уйдут в песок: тут все надо делать быстро.
Мне довелось такое на своей шкуре почувствовать. С 1943 года я занимаюсь сверхпроводимостью. Это очень интересная проблема, хорошо проясняющая, что такое фундаментальная наука и как она связана с наукой прикладной.
Открыта сверхпроводимость (способность пропускать электроток без сопротивления) была еще в 1911 году. О масштабах тогдашнего ее исследования можно судить по тому, что необходимый для работы со сверхпроводниками жидкий гелий в течение целых 15 лет получался только в Лейдене. Сейчас же, стоит только что-то открыть, как тут же буквально весь мир подхватывает.
У нас первую криогенную лабораторию и установку для получения жидкого гелия создал в 1932 году Л. Шубников, расстрелянный в 1937 году в возрасте всего 36 лет.
Поначалу ни о каком практическим применении сверхпроводимости речи, конечно, не шло. Ведь она проявлялась при температурах, близких к абсолютному нулю (Ноль градусов по Кельвину и минус 273 по Цельсию). Нельзя же обычную проводку при таких температурах жидким гелием охлаждать!
Критическая температура - та, ниже которой проводник еще обладает сверхпроводимостью, не имеет сопротивления. На протяжении чуть ли не столетия шла борьба за ее повышение. Практическое применение сверхпроводимости началось лишь в 60-х годах прошлого века, как раз со сверхпроводников того типа, который открыл Л. Шубников.
В 1978 году наша группа в ФИАНе выпустила книгу "Проблемы высокотемпературной сверхпроводимости". Она была первой в мире и долгое время единственной книгой по данной тематике.
Только десять лет спустя, в 1988 году высокотемпературные проводники (то есть такие, которые можно охлаждать жидким азотом при температуре, большей 77 градусов Кельвина) были открыты. Правда, их предшественниками явились материалы, полученные в 1987 году К. Мюллером и И. Беднорцем и сохранявшие сверхпроводимость при 35 градусах Кельвина. И - небывалый случай! - в том же году они стали нобелевскими лауреатами. А до этого максимум вообще был 23-24 градуса.
В мире начался настоящий бум. Если за первые годы исследования сверхпроводимости счет посвященных им работ шел на единицы, то за 10 лет с 1987 года их появилось около 5 тысяч. По 10-15 публикаций в день.
Но проблема, как говорится, не оправдала доверие, надежд на быстрые результаты. Да, экспериментально получена керамика, которая проявляет сверхпроводимость при охлаждении жидким азотом. Но нужные еще и, так сказать, технологические удобства, которых пока нет. Хотя сверхпроводящие материалы уже и применяются.
А ученые тем временем идут дальше. Продолжаются исследования и при азотных температурах. Когда-нибудь будут найдены проводники, для них технологически более удобные. Но уже сегодня на очередь становится сверхпроводимость и при комнатной температуре, чем занимаются ведущие физические лаборатории мира, такие, как, например, лаборатория И. Божовича в США. Все эти работы напрямую связаны с нанотехнологиями, о которых так много говорят сейчас у нас в России. Ведь они проводятся именно на атомном уровне.
Почему же в нашей стране, которая была среди пионеров в этой области, нет ни одной современной лаборатории по сверхпроводимости?! Еще находясь в больнице, я отправил письмо (хорошо помню дату, 10 февраля 2006 года) президенту В.В. Путину с предложением создать, такую лабораторию. Это не миллиардное дело, как коллайдер, но миллионов 30 долларов (или около 500 млн рублей) потребует. Все - и администрация президента, и Миноборонауки, и руководство РАН, и дирекция ФИАН - были за. Какую-то часть средств, около 100 млн рублей, мы получили. Остальное включено в бюджет лишь на 2009-2011 годы.
Понимаю, в три дня такие вопросы не решаются. Но в три месяца можно же решить! А тут все затягивается фактически на пять лет.
Имеет ли сказанное выше отношение к Большому адронному коллайдеру? Как ни парадоксально, имеет. Через 20 с лишним лет после Нобелевской премии за открытие нового класса сверхпроводников мощные магниты LHC все же охлаждаются жидким гелием, хотя жидким азотом было бы гораздо дешевле и теоретически это уже, вроде бы, возможно. Но надежного технического решения тут пока нет. И нам, чтобы активнее участвовать во всемирных поисках таких и подобным им и теоретических, и технических решений, крайне необходимо укорачивать свои внутренние бюрократические коридоры.
2. Правда ли, что перед Большим коллайдером поставлена задача: подтвердить гипотезу Большого взрыва, в результате которого родилась наша Вселенная?
Николай КАРДАШЕВ, академик РАН, директор Астрокосмического центра ФИАН:
Если бы перед LHC действительно ставилась такая задача, и он ее решил, это стало бы одним из величайших научных открытий. Даже если бы ответ был и отрицательным, и в этом случае в науке произошло бы не менее значительное событие. Ведь тогда пришлось бы в корне пересматривать все фундаментальные первоосновы астрофизики.
Нет, такую сверхзадачу никто не ставит. Открытие новых частиц и их классов, нового состояния вещества - вот чего ждут от LHC. И это само по себе очень интересно.
Имеет это отношение к Большому взрыву, к началу Вселенной? Имеет. Там тоже было очень горячее состояние материи, несравненно, на много порядков, более горячее, чем то, что будет создано в LHC. Так что можно говорить о некотором приближений к тому, что происходило при Большом взрыве. Получить, сами его условия нельзя. Но приблизимся к ним, - и, вполне возможно, откроются новые физические законы.
Думаю, надо всегда точно, корректно определять координаты даже самых ярких событий в науке. Не объявлять их развязывающими чуть ли не все проблемные узлы. Но, конечно, и не преуменьшать значение таких событий. Результаты, которые будут получены на LHC, чрезвычайно важны для создания теории элементарных частиц, в частности для объяснения значений их масс, наблюдаемых в лабораториях и во Вселенной.
3. Нил Армстронг, первый человек, ступивший на Луну, сказал о Гагарине: он всех нас позвал в космос. Так же вот уже около полувека назад многих позвал в физику фильм Михаила Рома "Девять дней одного года" - в том числе, возможно, и некоторых из тех наших ученых, кто участвует сейчас в рождении Большого адронного коллайдера. В том фильме есть эпизодическая, но запоминающаяся роль молодого физика, набрасывающего на бумажной салфетке банкетного стола какие-то математические выкладки.
Я спросил человека, остро, с аристократическим изяществом сыгравшего тогда эту коротенькую роль:
Может ли позвать молодых в науку "чудо XXI века" - Большой коллайдер с такой же магнитящей силой, как когда-то это делала роммовская кинолента о физиках?
Михаил КОЗАКОВ, народный артист России:
Наверное, это вопрос не ко мне. Я ведь толком-то и не знаю, что такое коллайдер. Но ясно одно: чтобы люди стремились в науку, государству надо выделять гораздо большие, чем сегодня, средства на нее, на образование, на просвещение. Интерес-то к науке у молодежи есть. Но он требует, и постоянной поддержки, подпитки. А когда подпитка недостаточна, на первый план, на поверхность вылезает невежество, всякие мистификации и фальсификации.
И наши СМИ надо переориентировать с погони за дешевыми сенсациями на поддержку науки. Пока, к сожалению, перед ними ставится совсем другая задача: развлечь, отвлечь умы людей от непростых вопросов, делать все - только чтобы они не думали о серьезном.
