Новости России и Мира

20 июня






Рейтинг@Mail.ru


Владимир Шильцев о том, как изменится ускорительная физика в ближайшие десятилетия

Владимир Шильцев делает доклад на 10-й Международной конференции по ускорительной физике (IPAC 2019) после получения Премии имени Нишикавы. Фото с сайта news.fnal.gov

В мае в Гранаде прошел Открытый симпозиум по Европейской стратегии в физике частиц — 2019. На нем подводились итоги последних лет работы многих ускорителей (в том числе и Большого адронного коллайдера) и обсуждались планы строительства новых установок с гораздо большими возможностями. Один из пленарных докладов на этой конференции представлял Владимир Шильцев, специалист по ускорительной физике, в 2001–2006 годах возглавлявший Тэватрон в Фермилабе. Мы поговорили с ним о том, как организуется деятельность в этой области физики, как принимаются решения о будущих проектах и что ждет физику элементарных частиц в XXI веке. Этот разговор продолжает и дополняет новость Игоря Иванова «Куда двигаться коллайдерной физике в следующем десятилетии?».

Экспериментальная физика высоких энергий переживает чрезвычайно интересное время. С одной стороны, она не устает поражать мир своими успехами. Почти семь лет назад, 4 июля 2012 года, мир узнал, что на Большом адронном коллайдере Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) выявлены события, которые с очень высокой вероятностью можно счесть следами распадов неизвестной массивной незаряженной частицы. Уже тогда почти никто не сомневался, что это был давно предсказанный бозон Хиггса — квант всепроникающего скалярного поля, наделяющего почти все прочие частицы ненулевой массой (подробности читайте в новости Хиггсовский бозон: открытие и планы на будущее, «Элементы», 16.07.2012). Это было великим торжеством как теоретической мысли, так и экспериментальной науки, которое завершило формирование современной теории микромира — Стандартной модели элементарных частиц.

Естественно, что с тех пор физика высоких энергий не стояла на месте. Эксперименты на БАК позволили выявить множество теоретически предсказанных свойств хиггсовского бозона. Так, в июле прошлого года появилась информация о детектировании его распада на пару b-кварков (см. Вышли статьи про распад бозона Хиггса на b-кварки, «Элементы», 03.09.2018). Было немало интересных сообщений и из других областей этой науки — таких как открытие частицы, сложенной up-кварком и двумя очарованными кварками, а также анонсированная в 2015 году регистрация связанных ассоциаций пяти кварков — пентакварков (Открыт адрон нового типа — пентакварк со скрытым очарованием, «Элементы», 15.07.2015). В июне этого года появилось сообщение, что анализ полученных ранее данных свидетельствует об наблюдении еще трех пентакварков (A. Cho, 2019. New pentaquarks hint at zoo of exotic matter). Однако все перечисленные результаты не выходят за рамки Стандартной модели и в целом находят разумные объяснения на ее основе. Правда, наблюдались кое-какие аномалии, но реальной угрозы Стандартной модели они не представляют. В общем, БАК принес множество замечательных открытий, но ни одно из них не обещает революции в познании мира субатомных частиц.

Конечно, ресурсы БАК неоднократно расширялись. В 2018 году началась еще одна модернизация, которая на порядок увеличит его светимость. Новые компоненты будут готовы к 2023 году, их монтаж займет еще 30 месяцев. Запуск обновленного коллайдера намечен на 2026 год. Так что этой замечательной машине суждена долгая жизнь, которая, как все надеются, принесет еще немало открытий. Однако специалисты по физике высоких энергий уже давно обдумывают перспективы постройки ускорителей с гораздо большими возможностями. Этому была посвящена и представительная конференция Европейской стратегии по физике частиц (European Strategy for Particle Physics, ESPP), которая с 13 по 16 мая работала в Испании в бывшей столице Гранадского эмирата.

Вид с высоты птичьего полета на территорию Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми. Два кольца — это надземные следы (в виде дорог и водоемов) от Тэватрона (он на заднем плане) и главного инжектора (это последнее звено в цепочке из нескольких вспомогательных ускорителей, из которого протоны и антипротоны попадают непосредственно в Тэватрон). Длина ускорительного кольца Тэватрона составляет 6,28 км, частицы ускорялись в нем до энергии 980 ГэВ (то есть почти 1 ТэВ — отсюда и название ускорителя). Тэватрон функционировал с 1983 по 2011 год. Фото с сайта en.wikipedia.org

Среди приглашенных докладчиков на встрече в Гранаде был питомец Новосибирского государственного университета Владимир Дмитриевич Шильцев. С 1996 года он работает в Национальной лаборатории ускорителей имени Энрико Ферми, знаменитом Фермилабе, где в 2001–2006 годах возглавлял самый мощный в мире протон-антипротонный коллайдер Тэватрон. В 2007–2018 годах Шильцев занимал должность директора-основателя новосозданного Центра физики ускорителей (Accelerator Physics Center). Затем он отказался от административных постов и полностью посвятил себя исследованиям. Он обладатель нескольких почетных наград, в том числе полученной в мае престижной Премии имени Нишикавы (Nishikawa Tetsuji Prize), которой отмечают выдающиеся достижения в области ускорительных технологий. Она носит имя замечательного физика Тецудзи Нишикавы (1926–2010), одного из основателей японской Национальной лаборатории физики высоких энергий, которая известна по аббревиатуре KEK. С Шильцевым я поговорил о перспективах создания новых ускорителей и об исследовательских программах Фермилаба.

— Володя, для начала расскажите про ESPP. Что это за организация, чем занимается, как действует?

В.Ш.: Алексей, для полной ясности, начну издалека. Сейчас во всем мире профессионально занимаются физикой 134 тысячи человек. Чисто формальный критерий отбора — это люди, имеющие не менее пяти публикаций в любой области физики. Из них 64 тысячи работают в физике конденсированных сред, а 34 тысячи, то есть ровно четверть от общего числа, — в физике элементарных частиц. Так что наше сообщество весьма многочисленно.

Но главное не в этом. Мы решаем крупномасштабные задачи и используем очень дорогостоящие инструменты. Поэтому долларовая вооруженность этих тридцати четырех тысяч исследователей просто невиданная. Средства, которые в наши дни тратят на физику высоких энергий, где-то вдвое превышают суммарную стоимость всех прочих областей физики. Скажем, БАК стоил около 10–12 миллиардов долларов. Правда, европейцы его оценивают в 5–6 миллиардов евро, но они просто не учитывают всех затрат.

— Космический телескоп имени Джеймса Уэбба не будет дешевле.

В.Ш.: Но он еще строится, его запустят лишь через пару лет. Так что наши машины стоят дорого, и ими пользуются весьма многочисленные коллаборации. У нас в Фермилабе ведут исследования около четырех с половиной тысяч человек, а в экспериментах ЦЕРН заняты от тринадцати до шестнадцати тысяч ученых. В общем, большие коллективы на большие задачи. Эксперименты на крупнейших ускорителях долго готовятся и долго выполняются. Тот же БАК проектировали пятнадцать лет и еще десять строили.

— Примерно такая же картина и с интерферометрическими детекторами гравитационных волн.

В.Ш.: Да, по времени такие же параметры — хотя эти установки на порядок дешевле. Но вернемся к физике частиц. Ее масштабы требуют соответствующей организации и координации — как в национальных масштабах, так и на международном уровне. Если угодно, это стандарт нашей жизни. Мы все время живем с осознаванием грандиозных планов, которым должно следовать.

Как этот процесс осуществляется на практике? В Америке он называется Snowmass — в честь лыжного курорта в штате Колорадо неподалеку от Аспена. Там еще с прошлого века лучшие специалисты встречаются примерно раз в пять лет и обсуждают планы исследований на годы и десятилетия вперед. Конечно, дискуссии начинаются с физики, потом переходят к техническим вещам, и в конце концов дело всегда доходит до денег. Люди к этим дискуссиям тщательно готовятся, и тоже годами. В конце концов формируется согласованное мнение нашей среды, нашего сообщества. Когда это происходит, становится понятным, чего хотят и о чем разумным образом мечтают физики, которые работают в нашей области. А потом уже готовят документы для тех, от кого зависит финансирование проектов — скажем, в США ключевую роль играет Министерство энергетики.

Такие же дискуссии ведутся и в Европе. Там этот процесс называется European Strategy for Particle Physics. Он был запущен специальным решением Совета ЦЕРН, принятым в июне 2005 года. В начале 2006 года во Франции состоялся первый симпозиум, посвященный обсуждению перспектив физики высоких энергий. И с тех пор такие конференции проводят каждые 6–7 лет. Их участники подводят итоги тому, что произошло в предшествующие годы, оценивают текущую ситуацию, строят планы на будущее и, конечно, подготавливают итоговые отчеты. Предшествующая встреча состоялась в 2013 году, теперь настало время для следующей.

Гранадская конференция собрала шесть сотен участников. Как и ее предшественники, она была созвана не на пустом месте. Ученые из разных стран подготовили к ней в общей сложности 163 документа. В основном в них говорится о новых коллайдерах, но также и о проектах конкретных экспериментов, о проблемах астрофизики, о национальных планах исследований. Так, со своими предложениями выступали Германское физическое общество и Физическое общество Италии. Российские специалисты поделились своими идеями о будущем физики высоких энергий. Большинство документов имело технический характер, но около четверти было посвящено стратегическим целям нашей науки.

— Я бы сказал, не так мало.

В.Ш.: Это не случайно. Дело в том, что мы уже видим, каким будет финал работы БАК. Конечно, он наступит не сегодня и не завтра, лишь в тридцатые годы, — но наступит непременно. Поэтому уже сейчас надо думать, что делать, когда это произойдет. А для этого необходимы разумные и реалистичные стратегии.

Следует сказать, что многие предложения на этот счет были очень хорошо подготовлены. Например, обсуждался проект ускорительного мегакомплекса, который можно было бы соорудить рядом с БАК. Для него уже готово название — Future Circular Collider. Для этого нужен кольцевой стокилометровый туннель, в котором сначала должен быть смонтирован ускоритель на встречных пучках, где будут сталкиваться электроны и позитроны, а позднее — и протонный коллайдер. Такой комплекс может проработать лет пятьдесят, практически до конца XXI века1. Документация к этому проекту составляет четыре тома по шестьсот страниц каждый, ее готовили десятки специалистов. Были представлены и очень интересные проекты линейных коллайдеров, которые также изложены в объемных документах. Все эти материалы обсуждались в Гранаде. Конференция заняла четыре дня, и работы хватало.

Схематичный общий вид 98-километрового туннеля FCC (слева) и его предлагаемое место размещения (справа) поблизости от БАК (синяя окружность). Рисунок из FCC CDR, том 2

— А Вы о чем говорили?

В.Ш.: Мой пленарный доклад состоялся в первый день, 13 мая. Он был посвящен созданию ускорителей на сверхвысокие энергии, включая машины, специально предназначенные для получения и исследования бозонов Хиггса. Последние часто называют Higgs factories, фабриками по производству хиггсов. Я рассмотрел четыре самых передовых варианта таких конструкций, хотя вообще-то их гораздо больше. Два варианта — это линейные электронно-позитронные ускорители на встречных пучках, и еще два — кольцевые электронно-позитронные коллайдеры. Кстати, самая мощная машина второго типа сейчас находится в Японии. Это ускоритель SuperKEKB, который вступил в действие весной прошлого года. Это тоже фабрика частиц, только не хиггсов, а B-мезонов. Для генерации хиггсов его энергии не хватает, поэтому и нужны следующие поколения. Как я уже говорил, есть европейский вариант кольцевого коллайдера в стокилометровом туннеле, есть очень похожий китайский проект. В своем выступлении я как раз сравнивал плюсы и минусы различных вариантов строительства хиггс-фабрик. Естественно, были и другие доклады, которые, как и мой, очень активно обсуждались.

Но это только начало. Все материалы конференции будут суммированы в книге, которую подготовит сравнительно небольшая группа специалистов, где-то человек тридцать или сорок. Вот из нее и будет ясно, что хотят физики и чего они реально могут добиться. Как я понимаю, эта книга будет завершена к концу сентября или в октябре. Ей предстоит обсуждение в профессиональной среде с возможным внесением некоторых изменений. В конце концов, в начале следующего года финальная версия поступит в Совет ЦЕРНа, куда входят представители всех стран, которые вносят деньги в его бюджет. Вот они-то и утвердят стратегию этой организации на довольно далекое будущее — чем заниматься и к чему готовиться. Кстати, нынешняя модернизация БАК в свое время подвергалась столь же скрупулезному рассмотрению.

— Володя, мы пока говорили исключительно о конференции в Гранаде. А что Вы сами думаете о развитии физики высоких энергий на ближайшие десять лет? Есть же у Вас свое мнение, не так ли?

В.Ш.: Буду откровенен. Боюсь, что в следующем десятилетии ничего сверхреволюционного может и не произойти. Чтобы нечто в этом роде могло случиться, надо, чтобы для этого были ресурсы, созданные еще в нашем десятилетии. Вот, скажем, в нулевые годы был построен и запущен БАК, что позволило открыть бозон Хиггса. Сейчас у нас в Фермилабе создается очень мощная нейтринная фабрика. Это целый комплекс ускорителей, которые будут производить мегаваттные пучки протонов высокой энергии. Бомбардировка мишеней этими пучками приведет к возникновению огромного количества нейтрино, которые можно будет использовать в различных экспериментах. Конкретно, наши нейтринные пучки будут посланы на детекторы в Южной Дакоте на расстояние в тысячу триста километров. Но эта штука только начала строиться. Первые пучки пойдут в 2025–26 годах, а на полную мощность комплекс выведут еще через пару лет. Примерно тогда же закончится и модернизация БАК. А потом надо будет готовить новые эксперименты, это тоже потребует немалого времени. Вот потому я и уверен, что в двадцатые годы никаких сенсаций ожидать не приходится.

Другое дело — тридцатые и сороковые годы. О том, что может случиться тогда, имеет смысл подумать уже сейчас. Вот, скажем, существует очень сильная коллаборация физиков, которая предлагает построить линейный электронно-позитронный коллайдер с энергией частиц 250 ГэВ в системе центра масс. Такая машина может работать как фабрика хиггсов с очень высокой производительностью. Для нее уже есть название ILC, International Linear Collider. Эта команда уже представила свой проект японскому правительству, и он даже успел дойти до самых верхов. Проект рассматривают уже больше года, но решения пока нет, и его, думаю, придется ждать еще месяцев десять, не меньше2. В значительной степени всё упирается в деньги. По предварительным оценкам, ILC обойдется в 6–7 миллиардов долларов. Сторонники проекта в высшей японской бюрократии настаивают на том, что его осуществление подхлестнет прогресс в области целого ряда высоких технологий. Противники, в принципе, этого не отрицают, но утверждают, что столь гигантские средства можно вложить в другие области физики с большим успехом.

А дальше начинает действовать фактор времени. Даже если в Токио проект утвердят буквально завтра, к нему понадобится привлечь другие страны и международные организации, в том числе тот же ЦЕРН. Это потребует еще четырех — пяти лет переговоров. Так что в лучшем случае подготовку к строительству удастся начать в 2024–25 годах, а его завершения и запуска коллайдера придется ожидать не ранее начала 2030-х годов.

— А Россия сможет участвовать в этом проекте?

В.Ш.: Я уверен, что не только сможет, но и будет. Вопрос, в каких масштабах. Ведь действительно серьезное участие требует затрат порядка миллиарда долларов, а я не знаю, захотят ли российские власти выделить такие деньги. Но вообще-то подобные примеры уже есть. Не так давно в Гамбурге был запущен лазер на свободных электронах, предназначенный для генерации рентгеновских пучков высокой интенсивности. Россия произвела много компонентов этой замечательной установки, вложив около четверти миллиарда евро. Естественнно, на ней сейчас работает немало российских ученых. Так что, надеюсь, что и российское участие в ILC будет достаточно масштабным — конечно, если этот проект удастся реализовать.

Есть интересные проекты с европейской пропиской. Но они тоже очень дорогие и весьма долговременные. И дело не только в затратах на строительство. По прошествии некоторого времени эти машины будет нужно модифицировать, чтобы придать им новые возможности. Это опять-таки затраты, причем огромные. И не только финансовые. Скажем, сейчас ЦЕРН в среднем требует около двухсот мегаватт электрических мощностей. А европейцы настроены на решительное снижение энергопотребления, и эта тенденция обещает быть очень устойчивой. Я вовсе не уверен, что они согласятся на строительство установок второго этапа, которым понадобится эдак с полтысячи мегаватт. Этот фактор приходится учитывать при долгосрочном планировании даже очень перспективных экспериментов.

И еще один момент. В ЦЕРНе в 1989–2000 годах работал электронно-позитронный коллайдер LEP. Потом его закрыли, а в 27-километровом туннеле, где он размещался, смонтировали системы Большого адронного коллайдера. Первые столкновения пошли там в 2010 году, а до того целых десять лет в ЦЕРН не было большой физики. Из-за этого больше чем половине коллектива LEP пришлось менять места работы. К счастью, еще действовал Тэватрон, которым я тогда руководил, и многие ученые перебрались в Штаты. В будущем хорошо бы избегать ситуаций, когда на длительные сроки прерывается нормальное течение исследований. А то может получиться, что по окончании строительства новой установки на ней будет некому работать: старые кадры потеряют квалификацию, а новые еще не вырастут. Конечно, я малость утрирую, но это вполне реальная проблема.

— Володя, Вы сейчас говорили о Европе. А как с Китаем? Он может собственными силами построить новый суперколлайдер?

В.Ш.: Если говорить о хиггс-фабрике, требующей энергии столкновений около 0,25 ТэВ, то ответ утвердительный. Это вполне по силам китайским ученым и инженерам. Финансовых ресурсов у КНР тоже хватит — тем более, что их машина может оказаться существенно дешевле европейской. Но ведь нужно еще обеспечить скачок в энергии разгоняемых частиц, который позволит качественно превзойти будущие возможности БАК. Для протон-протонного коллайдера понадобятся энергии порядка 100 ТэВ. Если построить машину для разгона мюонов, то хватит 15 ТэВ. Это несложно объяснить: при столкновениях протонов энергия делится между составляющими их кварками, мюоны же — точечные частицы. Такие машины Китаю самостоятельно не построить — ни в ближайшее время, ни даже лет через десять-пятнадцать. Но китайцы учатся быстро, поэтому загадывать на более отдаленное будущее трудно.

— В Техасе в конце прошлого века начали прокладывать глубокий туннель для суперколлайдера на 40 ТэВ, который задумывали как преемник Тэватрона. В 1993 году решением Конгресса этот проект был закрыт — в основном, из-за непомерной дороговизны. Есть ли шансы на его возобновление?

В.Ш.: Шансов нет. Стоимость такого ускорителя сегодня вышла бы за границы реального. Да и энергия в 40 ТэВ, как мы сейчас понимаем, особых прорывов не гарантирует. От этого проекта остался только незаконченный туннель с наглухо закрытыми входами — возможно, уже залитый грунтовыми водами. Я, кстати, работал в этом туннеле в 93 году, но с тех пор там больше не бывал.

— Мир его праху. А как поживает Фермилаб без закрытого в 2011 году Тэватрона?

В.Ш.: Работа кипит. Широким фронтом ведутся исследования нейтрино. У нас сохранился ускорительный комплекс, который обеспечивает самые интенсивные в мире протонные пучки больших энергий. Конечно, Тэватрон ускорял протоны почти до энергии в 1 ТэВ, а наши нынешние возможности в 8 раз скромнее. Но вот по количеству частиц в пучках мы очень существенно продвинулись. Все вместе взятые лаборатории мира сегодня производят меньше протонов с энергиями выше 10 ГэВ, нежели Фермилаб. Фермилабу также принадлежит мировой рекорд суммарной средней мощности таких пучков — 0,76 мегаватта. На втором месте японский ускоритель, но его показатель в полтора раза меньше. Когда протонами высоких энергий обстреливают неподвижные мишени, происходит великое множество ядерных превращений, в которых и рождаются потоки нейтрино.

Свойства этих частиц мы и исследуем. Сейчас вместе с коллегами из других стран готовим крупный международный проект, я уже его упоминал. Он называется DUNE, Deep Underground Neutrino Experiment. Для него создаются два суперсовременных детектора нейтрино. Один будет установлен рядом с Фермилабом, а другой, куда больший, на глубине более километра в бывшем золотом руднике в Южной Дакоте вблизи небольшого города Lead. Там уже полвека действует подземная физическая лаборатория, где не раз проводились важнейшие исследования. Для этого эксперимента мы должны модернизировать наш протонный ускоритель, чтобы довести энергию пучков до 1,2–1,3 мегаватта.

Схема работы эксперимента DUNE. Пучок нейтрино будет порождаться в Фермилабе, а его свойства будут изучаться при помощи двух детекторов. Один из них, ближний, будет установлен там же, в Фермилабе, а второй, дальний, — в 1300 км оттуда, в Сэнфордском подземном исследовательском центре (Sanford Underground Research Facility). Рабочее тело дальнего детектора — 40 000 тонн жидкого аргона — будет расположено в 1,5 км под землей. За время путешествия от Фермилаба к дальнему детектору часть нейтрино успеет изменить свой сорт, что позволит изучать нейтринные осцилляции — это одна из основных научных задач этого эксперимента. Рисунок с сайта dunescience.org

Этот проект и станет нашим главным занятием как минимум на последующие семь лет. Он поглотит львиную долю наших ресурсов — и инженерных, и финансовых, и человеческих. А пока мы проводим нейтринные исследования меньшего масштаба на уже существующем оборудовании.

Мы также занимаемся мюонами, причем очень плотно. Эта частица открыта еще в 1930-е годы и вроде бы хорошо изучена. Однако в 2006 году из Брукхейвенской национальной лаборатории пришло сообщение, что гиромагнитное отношение мюона чуть-чуть отличается от величины, предсказанной Стандартной моделью элементарных частиц3. Правда, достоверность этого результата не превышает три сигмы, три стандартных отклонения, это слишком мало для физики высоких энергий. В прошлом году мы запустили контрольный эксперимент, пользуясь своими источниками протонов. В нынешнем году он достиг проектных параметров, на будущий год, вероятно, закончится. Сейчас все сидят, как на иголках, ждут результата. Если наберется запланированная статистика, ответ будет получен на уровне пяти-шести сигм. Посмотрим, каким он окажется.

— Володя, давайте под конец заглянем в далекое будущее. Предположим, что когда-нибудь заработают суперускорители нового поколения, скажем, протонный коллайдер на 100 ТэВ. И окажется, что никакой новой физики эксперименты на этих машинах не обнаружат. Как Вы думаете, не закроют ли тогда физику высоких энергий за явной бесперспективностью?

В.Ш.: Видите ли, физика субатомных частиц многолика. Мы ведь не складываем все наши предложения в одну корзину. Есть разные возможности исследований, и вовсе не обязательно за огромные деньги. Например, мы мало что знаем о темной материи и практически ничего не знаем о темной энергии. Еще мы изучаем космические частицы, а некоторые из них имеют энергии на много порядков выше тех, которые доступны ускорителям. Так что можно направить средства на создание крупных детекторов, которые сильно увеличат отлов космических частиц.

Прошлое показывает, что большая группа умных людей всегда найдет неординарный выход из самой неприятной ситуации. И я уверен, что в том или ином виде физика частиц будет существовать и развиваться. Она ведь отвечает на самые фундаментальные вопросы об устройстве мира, а эти ответы нужны человечеству. Прогресс не остановишь.

— Володя, огромное спасибо и за беседу, и за столь оптимистические прогнозы. Надеюсь, они исполнятся.

Алексей Левин

1 Подробнее об этом проекте читайте в новости Представлен детальный проект будущего коллайдера FCC («Элементы», 22.01.2019).

2 О перипетиях вокруг ILC можно прочитать в новости Япония по-прежнему не готова строить у себя Международный линейный коллайдер («Элементы», 07.03.2019).

3 Ситуация с магнитным моментом мюона обсуждается, в частности, в новости Физика элементарных частиц в 2017 году («Элементы», 26.12.2017).

31 Показать комментарии (31) Свернуть комментарии (31) Юрий Фёдоров 21.06.2019 01:45 Ответить Опечатки :Специалист по ускорительной физики,Имя замечательного физики,Буде нужно.У меня вопрос: как при таких многомысленных и многоступенчатых механизмах принятия решения о постройке каждого нового ускорителя - как случилось соорудить туннель в Техасе, "мир праху" которого? Ответить alekseylevin Юрий Фёдоров 21.06.2019 01:58 Ответить Спасибо за замеченные опечатки. Будут исправлены.С техасским ускорителем вышла довольно печальная история. Всё было на мази, но, как и следовало ожидать, стоимость быстро вышла за запланированные рамки. Авианосцам Конгресс такое прощает, но ускоритель попал под горячую руку. Вот и закрыли финансирование. Ответить Юрий Фёдоров alekseylevin 22.06.2019 01:58 Ответить это "как и следовало ожидать" тоже неожидано для меня после прочтенного. Ведь описана сложная процедура обдумывания, планирования и длительных расчетов. При том все это делается, казалось бы, неглупыми и опытными людьми. Казалось, как раз и не следовало ожидать существенного роста стоимости (тем более "быстро")Люди нарочно занижали стоимость, в расчете облегчить принятие решения, надеясь позже еще "выцыганить" денег?Или так слабо видели грядущие объемы работ, что честно существенно ошиблись в расчетах?Первый вариант выглядит пошлым. Второй - вызывает сомнение в компетентности участников процесса... Ответить alekseylevin Юрий Фёдоров 22.06.2019 03:41 Ответить Всё было сложнее. Рейган утвердил проект в 1987 году, тогда его оценивали в 4,4 миллиарда. В 1992 году оценка составила уже 8,25 миллиардов - в основнмо, из-за необходимости разрыбатывать и строить уникальные криогенные системы, оборудование для разгона пучков и детекторы нового поколения. Палата представителей тогда проголосовала за прекращение финансирования, но проект спас Сенат. Осенью 1993 года оценка дошла до 12 миллиардов, и Конгресс этого не выдержал. С экономикой тогда было не очень хорошо, Клинтон проектом не особо интересовался, а авторитета физиков было недостаточно.К тому же с самого начала инициаторы проекта рассчитывали на зарубежное субсидирование масштаба трех миллиардов и на 900 миллионов от Техаса. Но ЦЕРН финансировать американский суперколлайдер не захотел, и по понятным причинам - там уже задумывались о собственном, это нынешний БАК. Техас дал только 400 миллионов. Вот и считайте. Да и цели суперколлайдера были широкой публике попросту непонятны. Поиски бозона Хиггса тогда еще не осознавались как первостепенная задача даже в сообществе специалистов по физике высоких энергий, а для тяжелых кварков, согласно расчетам, хватало и Тэватрона. Кстати, в июле в Бельгии состоится церемония награждения команд, которые получили top-кварк на Тэватроне, премией Европейского физического общества. Ответить aksayskiy 21.06.2019 07:45 Ответить Алексей Левин в своей стихии, интервью понравилось – редкая возможность получить информацию от активного участника, знающего и умеющего выразить ситуацию с разных сторон в немногих числах.Похоже, оправдан сдержанный оптимизм Владимира Шильцева относительно сроков следующего качественного скачка, прорыва. Все наши эволюционные достижения связаны с пошаговым освоением энергии процессов размножения. Так что, возможно, следующий прорыв нас ожидает, если повезёт найти подобный процесс с удельным энерговыделением ~ 10^30 J/kg. Сейчас нам доступен процесс с удельной энергией ~ 10^17 J/kg. Ответить alekseylevin aksayskiy 21.06.2019 14:43 Ответить Спасибо, я старался. Я тоже верю в прогресс физики микромира, только он, судя по всему, будет небыстрым. Ответить itchynail 21.06.2019 10:45 Ответить Как можно верить в стандартную модель? Нет, понятно, что это как с попами: " мы знаем про то, что вам недоступно, верьте нам и давайте денег".Но смотря на эту стандартную модель, попов начинаешь уважать чуть больше, чем бесконечный распил десятков миллиардов евро ускорительщиками.Может я параною, но не верю я в эти безумные конструкции. 61 частица."Правда, наблюдались кое-какие аномалии, но реальной угрозы Стандартной модели они не представляют. ".То есть подтыкать течи модели можно бесконечно долго. Ответить Fireman itchynail 21.06.2019 13:59 Ответить подтыкать течи классической физики, которая существовала сотни лет и электромагнетизма, который существовал свыше сотни лет, тоже можно было очень долгоно к началу второго десятилетия 20 века набралось слишком много экспериментальных данных, которые позволили появиться и квантовой физике и общей теории относительностину так хватит ныть - современные теории ещё очень молодые, для новых пока еще не хватает данных и технологий для их проверки, что будет в 2050 никто не знаетподымать энергию становится очень дорого, значит будут просто точнее мерить и искать новую физику в 10 знаке после запятойне могут разогнать электроны, будут разгонять мюоныи т.д.каких-то принципиальных ограничений пока вроде как не видно Ответить alekseylevin Fireman 21.06.2019 14:45 Ответить Мюонные ускорители, действительно, очень перспективны. Да и вся мюонная физика многое обещает. Ответить niki itchynail 22.06.2019 08:17 Ответить " мы знаем про то, что вам недоступно, верьте нам и давайте денег".Вы не даете нам денег. Вы живете за наш счет. Ответить Александр Гор itchynail 24.06.2019 13:20 Ответить вы удивитесь, но "ускорительщики", наоборот, так и ждут, что Стандартная Модель даст течь, надеются на это и уповают ) Новую Физику ищут. А она все держится. А вы говорите, течь подтыкают. Ответить taras 21.06.2019 15:56 Ответить Учи русский. Ответить alekseylevin taras 21.06.2019 22:39 Ответить Всегда полезно. Ответить pontiyleontiy 21.06.2019 20:46 Ответить Печально, что 716 миллиардов бюджета Пентагона только на один 2019-й год не кажется прогрессивному (пора это прилагательное в кавычки брать) человечеству чем-то кошмарным, а несколько десятков / сотня миллиардов на перспективную науку - проблема. Партии войны, партии потребления рулят, а должны бы партии науки Ответить alekseylevin pontiyleontiy 21.06.2019 22:41 Ответить Согласен на сто процентов. Еще одно подтверждение опасной мощи военно-промышленного комплекса. Ответить Александр Гор pontiyleontiy 24.06.2019 13:30 Ответить тут с вами сложно не согласиться. Это печально. Правда, следует уточнить, что такие траты на военщину вынужденные. Будь весь мир хоть плюс-минус однороден в плане цивилизованности и развитости гражданского общества - эти траты можно было бы снизить во много раз. Банальный пример - коллективная безопасность. Армия Германии отдельно - тьфу. А в блоке с другими странами - сила. Так и Америке - они же такие бюджеты наращивают не против Канады, Японии или Норвегии. Они знают, что там цивилизация и развитые социумы. Но, к сожалению, на планете полно стран, где народ десятилетиями терпит одних и тех же монархов тиранов, которые, к примеру, готовы танками защищать свой язык или откусывать куски территорий у соседей. С такими приколами и вынуждены бюджеты на войну наращивать. Или взять тот же исламский фундаментализм, те же разного рода течения ксенофобии, изоляционизма, прочие деструктивные элементы. Если от них не защититься, а думать только о фундаментальной науке - быстро за бортом окажешься. Ответить pontiyleontiy Александр Гор 24.06.2019 13:47 Ответить У меня другое объяснение такому бюджету - торговля оружием (да хоть фундаменталистам) и рабочие места. Но это уже за рамками темы. Ответить Rattus pontiyleontiy 24.06.2019 15:53 Ответить В общем-то это, хотя и печальная, но тоже вполне естественная вещь: налог на дилемму узника и игры с нулевой суммой. Ответить Александр Гор Rattus 25.06.2019 09:11 Ответить "Фиаско" ) Ответить aksayskiy 22.06.2019 11:00 Ответить Любопытно, - исторически каждое наше достижение на пути в микромир обеспечивалось, прежде всего, появлением нового детектора – микроскоп, сцинтилляционный экран, фотопленка, фотоумножитель, капельная и пузырьковая камера и аналогичное... Так что, путь совершенствования детекторов, поиск новых принципов организации детектирования кажется не менее перспективным, чем наращивание мощности ускорителей. И, конечно, нужен подходящий объект или процесс для наблюдения. Астрофизики это прочувствовали раньше всех – правда, им пока ничего другого и не остается. Ощущение – наряду с детектором нужно что-то типа броуновского движения, позволяющего проявить среду – газ или жидкость, ну а в сегодняшнем случае – темную материю. Астрофизики и тут, похоже, впереди планеты всей.Открытие потому и открытие, что его не удается предсказать или предвидеть – можно только предчувствовать. Так почему бы не поделиться своими предчувствиями? – ведь лавинный процесс лежит в основе самых чувствительных датчиков. Ответить alekseylevin aksayskiy 22.06.2019 16:18 Ответить Вообще-то открытия и предвидят, и предсказывают - скажем, отсутствие зеркальной симметрии в слабых взаимодействиях. Но про астрофизиков - совершенно согласен. Ответить aksayskiy alekseylevin 22.06.2019 21:21 Ответить Сказанное мной об открытии – личное, никому не навязываемое мнение и приятно, что здесь его необязательно аргументировать. Однако, мне интересна ваша интерпретация – почти наверняка в ней отразилась ваша интуиция и личный опыт искателя и творца нового. Это видно по интервью – по сути, ваши вопросы позволили Владимиру Шильцеву нарисовать оптимистичную, обнадеживающую картину будущей трудовой жизни сообщества физиков и ускорителей почти до середины столетия – это радует. Ответить alekseylevin aksayskiy 22.06.2019 23:21 Ответить Всегда интересно беседовать с обитателями переднего края науки, так что я очень рад, что интервью понравилось. Где-то через месяц рассчитываю побеседовать с бывшим руководителем одной из групп Тэватрона, который сейчас работает в Брукхейвене. Сам жду с нетерпением. Ответить OSAO aksayskiy 23.06.2019 11:33 Ответить Ну, во-первых, В.Шильцев не нарисовал ничего такого уж оптимистического, скорее, он выразил надежду, что умные люди всегда найдут себе нишу. Во-вторых, он что, мог нарисовать картину пессимистическую? Не мог. Всем очевидно, что ускорительная физика снижает свой статус в глазах распределителей ресурсов. Конечно, эти исследования будут существовать вечно, но процесс, похоже, планируется вялотекущим, просто чтобы не растерять научные кадры, примерно, как современные исследования на МКС.Шильцев четко указывает причину: "Сторонники проекта ... настаивают на том, что его осуществление подхлестнет прогресс. Противники утверждают, что столь гигантские средства можно вложить в другие области физики с большим успехом".Грубовато подытожу: прогресс - это хорошо, но лучший прогресс тот, который можно на хлеб намазать. Ответить alekseylevin OSAO 23.06.2019 15:07 Ответить Интересно, что такие же споры велись в США в 1950-е годы, когда понадобились деньги на строительство первых ускорителей на миллиарды электрон-вольт (тогда еще с неподвижными мишенями). Один из ключевых аргументов в их пользу звучал так: нельзя сознательно останавливать прогресс фундаментальной науки по финансовым причинам, это подорвет ключевые ценности общества. Конечно, тогда было понятно, что эти машины обещают рождение антипротонов и других интересных частиц. Сейчас ситуация не так ясна. Ответить OSAO alekseylevin 23.06.2019 15:38 Ответить По сравнению с 50-ми, сейчас физика выступает на другой сцене.Тогда разгоралась холодная война, в мире противостояли две системы ценностей - кто кого. Новое исследование могло дать новое оружие, и, понятное дело, физики ценились куда выше лириков. Соответственно этому и распределялись финансы.Сегодня этот вопрос решен, мир стал вращаться вокруг одной оси, и на первый план вышел вопрос сохранения текущего состояния. Запад, по его мнению, должен оставаться во главе глобализации вечно и бесконечно.Но как этому могут помочь ускорительщики, даже в случае успеха? Неясно. Очарование кварков интересно только им, а многие миллиарды землян хотят хлеба, зрелищ и умереть здоровенькими.Поэтому миллиарды, вложенные, скажем, в генетику или нейронные сети, в случае прорыва могут окончательно закрепить верховенство Запада. Отсюда и проистекают 50-летние планы дальнейшей коллайдеризации... Ответить alekseylevin OSAO 23.06.2019 20:48 Ответить Ну, от больших ускорителей и в середине 20 века практический выход не ожидался. Кстати, скромные циклотроны 30-х-40-х были в этом плане куда полезней, поскольку на них измеряли сечения ядерных реакций бомбической ориентации. А что до верховенства Запада, то от него осталось не так уж много, да и остаток стремительно сокращается. Мир-то меняется. Впрочем, как известно, римская империя времени упадка сохраняла видимость полного порядка. Но ведь только видимость! Ответить OSAO alekseylevin 24.06.2019 12:42 Ответить Отвечу как физик физику (шутка): важнейший вопрос для физика - что является носителем данного поля силы? Есть носитель - есть анализ, а нет носителя, ну, как с темной энергией - есть только намарщивание лба...)))Так и с верховенством. Что тут является носителем? Русско-китайский ответ - государство, западный ответ - человек, свободная личность.Но это мы далеко ушли от темы, предлагаю притормозить до следующего случая. Ответить alekseylevin OSAO 24.06.2019 19:05 Ответить Конечно. Спасибо за интересную беседу. Ответить Rattus 24.06.2019 16:11 Ответить Благодарю за интересное интервью!Со всем изложенным, конечно, согласен, но вот по этому моменту:уверен, что в том или ином виде физика частиц будет существовать и развиватьсялично у меня сложилось несколько иное видение: что, если следующее поколение ускорителей, да и детекторов и телескопов - всех, что запланированы к постройке к середине века - окажется последним? Причём даже не только и не столько по причинам экономическим, сколько просто из-за достижения предела технических возможностей. Если даже сегодня, например, тот же JWST уже по отдельным параметрам начинает скрести "физическое дно мира": https://nplus1.ru/news/2015/11/23/quantum-galaxiesДа и тонкость гравитационных детекторов такова, что есть большие сомнения, что их тоже есть ещё возможность улучшать во много крат.Принципиально ли отличается ситуация в области ускорителей и детекторов частиц? Ответить alekseylevin Rattus 24.06.2019 19:08 Ответить Возможность "закрытия" ускорительного направления физики частиц обсуждается вполне серьезно. И она, увы, реальна. Что до детекторов гравитационных волн, то прорыва в их возможностях можно ожидать только после вынесения таковых в космос. А это опять-таки гигантские затраты плюс большие технические трудности. Ответить Написать комментарий Вход в систему запомнить пароль Зарегистрироваться Забыли пароль?
0
 

Коментарии:

пока нет, но вы всегда можете оставить свой.

Оставить комментарий:
captcha
Администрация оставляет за собой право удалять любые комментарии по следующим причинам:
  • Отзыв является спамом или содержит сомнительную информацию.
  • Отзыв содержит ненормативную лексику.
  • Отзыв является оскорбительным, унижающим честь и достоинство конкретных людей.
  • Сообщить о нарушении вы можете здесь