Физика

«Кажется, что так и должно быть — теоретик во главе экспериментального института»

Нейтрино, медицина и московские зарплаты: чем занимаются в ИЯИ

Максим Либанов

Пресс-служба ИЯИ РАН/Pixnio/CERN/Indicator.Ru

Совсем недавно в троицком Институте ядерных исследований РАН появился новый руководитель. Indicator.Ru поговорил с врио директора профессором РАН Максимом Либановым о Вселенной, нейтрино, ускорителях и о том, обидно ли, когда ИЯИ путают с ОИЯИ.

— Максим, вы профессор РАН, а значит, достаточно успешный ученый. Расскажите о том круге вопросов, которым вы занимаетесь как физик.

— Я — физик-теоретик и занимаюсь широким кругом вопросов: квантовой теорией поля, физикой частиц, физикой высоких энергий, космологией, гравитацией. Все это очень фундаментальная наука. Все интересно: и как Вселенная родилась, и как она устроена.

— Вы прямо как нобелевский лауреат Джеймс Пибблс, который так и не смог определиться, какие из его «детей» более любимые.

— Не могу (смеется — Indicator.Ru). Более того, они все связаны, эти области науки.

— Тем не менее какое основное направление в ваших изысканиях в данный момент? Над чем сейчас работаете?

— У меня есть задумка написать про некий подход к описанию осцилляций нейтрино с точки зрения теории поля. Там идут уже какое-то время бурные дискуссии, я хотел бы изложить свой взгляд. Описать это с точки зрения аксиоматической теории S-Matrix. Это такая фундаментальнвя вещь, но почему-то люди об этом не задумываются.

— За открытие осцилляции нейтрино не очень давно дали Нобелевскую премию, кажется, в 2015 году? За нейтрино дали уже четыре Нобелевских премии, получается?

— Да, за последние 20 лет.

— Можно ли сказать, что физика нейтрино исчерпана?

— Думаю, что нет, конечно. Ни в коем случае. Во-первых, не найдена его точная масса, не определена. Эта частица участвует в ранней Вселенной. Кроме того, непонятно — в Стандартной модели, в той, за которую дали Нобелевскую премию Вайнбергу и Саламу, — нельзя дать нейтрино массу. Чтобы дать нейтрино массу — а мы знаем, что оно массивно, раз осциллирует, — нужно вводить новые частицы, какую-то физику за пределами Стандартной модели. Есть предположение, что есть такие стерильные нейтрино, неизвестные пока нам частицы, которые необходимы для того, чтобы дать нейтрино массу. Сейчас идут активнейшие поиски стерильного нейтрино, его массы, как оно смешивается с нашими нейтрино, и в этом смысле эксперименты идут и набирают ход.

Кроме того, есть астрофизические нейтрино, высокоэнергетичные, с энергиями больше 100 ТэВ. Их ловят на IceCube в Антарктиде, а у нас строится совместно с нашими учеными и Дубной (ОИЯИ — Indicator.Ru) установка Baikal GVD, Байкальский телескоп, он тоже нацелен на то, чтобы ловить такие нейтрино и определять, откуда они приходят, какие источники. Они все приходят извне нашей Галактики — в ней просто нет таких источников такой энергии, это сотни ТэВ. Фактически, появилась нейтринная астрономия. В ближайшие лет 20 все это будет в фокусе науки, будут строить и находить. Наша установка еще не достроена, но она тоже будет в этом участвовать.

— Какой там объем сейчас?

— Около 0,5 кубического километра. Должен быть километр.

— Есть еще Баксанская нейтринная обсерватория, что с ней?

— Это совершенно другой принцип. Что такое Байкальский телескоп? Это вода озера, в которой на гирляндах висят фотоумножители черенковского излучения. А Баксанская нейтринная обсерватория находится под землей в горах, в Приэльбрусье. Там несколько установок, не одна. Все они нацелены на разное. В частности, там есть гравитационная антенна, которая волны от сверхновых, от взрывов звезд может ловить.

Там есть SAGE, такой известный эксперимент, галлиево-германиевый телескоп, который ловил нейтрино от Cолнца. Нужно отметить, что все нейтринные телескопы имеют определенный диапазон энергий. SAGE был крутой, потому что он чувствовал самые маленькие энергии. Это было 60 рабочих тонн жидкого галлия под землей, такие баллоны стоят. И летят нейтрино от Солнца и превращают галлий в германий. И из этих 60 тонн за месяц, за несколько десятков дней, ловится 15 атомов, которые из галлия перешли в германий. Наши экспериментаторы их детектируют, извлекают — прямо по атомам — не знаю точно, как они это делают, — для меня это загадка, я теоретик. А теория предсказывала, что будет обнаруживаться 30 атомов. Так появилась проблема дефицита солнечных нейтрино. Эта была предпосылка для того, чтобы строить эксперименты по осцилляции нейтрино. Американцы поставили их, японцы поставили и получили Нобелевскую премию. А нам Нобелевскую премию не дали. Руководил этим проектом Владимир Гаврин, которому в 2020 году дали звание почетного гражданина Троицка, хотя он живет и работает в основном в Приэльбрусье.

Сейчас там идет эксперимент BEST по поиску стерильных нейтрино, там тоже галлиевый детектор, где была обнаружена вот эта аномалия, что приходит 15 нейтрино, а не 30, как мы ожидали, они выбивают электрон из атома галлия, который переходит в германий. Идея BEST такая: он ставит источник радиоактивный (хром), окружает двумя сферами концентрическими, в каждой налит галлий, ну и смотрит, если есть разность регистрируемых нейтрино во внутренней сфере и наружной, значит, скорее всего, есть осцилляция, какой-то эффект, который не описывается обычной физикой. А второй его опыт — это более широкий проект, совместный, это большой сцинтилляционный детектор, похожий на эксперимент JUNO в Китае. Тоже подземная лаборатория, но у нас лучше в том смысле, что мы находимся дальше от атомных электростанций, и мы глубже под землей, чтобы отсечь все остальное излучение, кроме нейтрино. В общем, мы продвигаем этот проект.

Ну и наконец, в этом здании в Троицке есть эксперимент, который мы про себя называем «бочка», а вообще это «Троицк-ню-масс». Этот эксперимент был разработан академиком Лобашевым и его группой для того, чтобы найти массу нейтрино. Наверное, лет 17 это было лучшее ограничение на массу нейтрино в мире: два электронвольта. И оно держалось до того, как немцы в течение 20 лет разработали и сделали эксперимент KATRIN. Это такая же бочка, как у нас, только большая. Ее сделали с нашей помощью. Построили они его в прошлом году, запустили и к концу 2019 года получили результат. Сейчас они превзошли нас почти в два раза. То есть они поставили свои ограничения. Сейчас с точки зрения космологии масса должна быть меньше, чем чувствительность этого большого эксперимента. Но космология — это теория, она может быть неправильная, так что они еще наберут статистику и могут найти массу нейтрино. Если они найдут массу, это будет противоречить космологии, это будет очень интересно. Но так или иначе, пальма первенства перешла к Германии, KATRIN.

— Но так или иначе, ИЯИ занимается не только физикой нейтрино.

— Да, физикой частиц вообще. Хотя на поиск нейтрино мы недавно выиграли грант Минобрануки в 100 миллионов рублей.

На самом деле, все наши эксперименты в интервью не перечислишь, но у нас тут есть в Троицке линейный ускоритель протонов, рассчитанный на энергию около 600 МэВ. Конечно, это очень мало по сравнению с современными гигантами, но на самом деле не все так просто: наш ускоритель сильноточный, 50 микроампер, это очень большой ток. Он не настроен на то, чтобы искать новые частицы. По своей интенсивности он является лучшим в Европе и вторым в мире после американцев. Американский был построен в Лос-Аламосе в тех же 1970-х годах, но уже с тех пор три раза его апгрейдили, а мы нет. Сейчас американцы занимаются на нем военными исследованиями. 70% времени у них уходит на военные исследования.

У нас к сожалению, нет такой организованности, все забывают про этот ускоритель, хотя он как раз разработан, чтобы исследовать прикладные вещи: нейтронные исследования, изотопы, медицина, космические спутники. Например, запускают спутник с новыми приборами, и интересно узнать, как его электроника будет себя вести при облучении космическими лучами. Можно просто проверить на нашем ускорителе. Энергии те же самые. В этом смысле это уникальная установка.

— А медицинские приложения?

— Они тоже есть. Сам ускоритель рассчитан на то, чтобы производить радиоизотопы для ПЭТ. Но есть у нас и лаборатория медицинской физики. Во-первых, можно использовать большой ускоритель: для исследований, конечно. Для лечения людей это слишком дорого и не имеет смысла. А для лечения раковых заболеваний у нас есть маленький ускоритель. Есть проблема: это подразделение не имеет медицинской лицензии, а просто так ее не получишь. У нас она была несколько лет назад, и мы вылечили 300 раковых больных из Троицкой больницы РАН. Но потом лицензия закончилась, и все это остановилось. Поменялись законы, пока получить новую не удается, хотя мы работаем над этим. Сейчас ведутся лабораторные исследования, облучаются медицинские препараты (ткани) и животные.

— Давайте теперь поговорим о вашей административной работе. Как получилось так, что теоретик стал директором экспериментального по сути института?

— Интересно, что у нас так изначально повелось: первый директор был теоретик, второй теоретик, вот третий был экспериментатор, ускорительщик. Мне кажется, что так и должно быть — теоретик во главе экспериментального института. Экспериментатор зациклен на своем эксперименте, он его очень лелеет. Многим экспериментаторам не хватает просто широты кругозора. Это очень образованные люди, но без своеобразной широты научного взгляда. Чтобы теоретику работать, ему надо знать все. Чтобы складывать в голове общую картину. А экспериментатору надо очень глубоко знать технические детали и научные особенности. Заместителями директора как раз должны быть экспериментаторы.

— Как вас приняли в новом качестве?

— Хорошо приняли, я ведь директор всего неделю. Но я уже написал обращение к сотрудникам, поблагодарив и сказав, что революции не будет, но какие-то изменения планируются. Я вообще не люблю революций, я консерватор, но жизнь течет, и нужно работать, а не рубить все, чтобы потом перестраивать.

— А что нужно менять?

— Да вы знаете, тут надо подход менять. У института есть большая проблема: кадры. ИЯИ в декабре будет 50 лет, а это значит, что всех основных сотрудников набирали примерно 50 лет назад, и теперь им под 70. А еще 1990-е годы и 2000-е: все ученые уезжали или уходили в бизнес. Кадров нет, и мне хочется, чтобы вот это старшее поколение поработало над тем, чтобы привлечь молодых. Установки мы обновляем, и зарплаты сейчас есть, они не такие, как у меня была некогда зарплата – почти ничего и довольно долго. Сейчас зарплаты ученых должны составлять 200% от средней по Москве. На эту зарплату можно решить многие проблемы: жилье, жена, дети. Но надо обновлять приборную базу, мы участвуем в нацпроекте «Наука». Мне хочется, чтобы старшее поколение активнее привлекало молодых людей.

Потом, я хочу, чтобы ученый совет активнее работал, чтобы были ученые советы отделов.

— То есть у вас есть «аксакалы», 60-летние и 30 лет? Это так везде в науке, 40-50-летних нет нигде, они уехали или ушли в бизнес.

— Это огромнейшая проблема, вот эти люди должны что-то подтянуть, а их нет.

— Троицк сейчас стал Москвой, как это повлияло на ИЯИ?

— По-разному. С точки зрения института это, может быть, и к лучшему. С точки зрения администрации это иногда трудно. «Майские указы» звучат так, что зарплата в науке должна быть в два раза выше, чем в среднем по региону. Москва и Московская область — это две большие разницы в плане средних зарплат. Так что для института это порой трудно, а для сотрудников — хорошо, ведь у нас с Москвой цены одинаковые, за 15–20 минут можно доехать до нас по Калужскому шоссе. Доступность стала лучше. Метро построить обещают, тоже хорошо. Но и свои сложности: когда присоединяли, обещали, что не будет высотного строительства, но видно, как растут Ватутинки. Я считаю, в Троицке малоэтажная застройка должна быть, страна самая большая, а ютимся из-за того, что экономим на коммуникациях, которые надо гнать наверх по зданиям.

— Вы институт академический, сейчас очень много идет разговоров о взаимодействии науки и вузов, как у вас с этим?

— Очень хорошо мы взаимодействуем и с МГУ, и с Физтехом, и с МИФИ. Во-первых, у нас есть базовые кафедры, где мы готовим студентов, приезжаем, читаем лекции, подтягиваем, приводим в институт, даем стипендии аспирантам, включаем их в гранты. И я тоже читаю в МГУ. С ИТЭФ, физфаком МГУ хорошие отношения.

— А с ОИЯИ в Дубне? Нет ревности к тому, что путают вас?

(Смеется — Indicator.Ru) Нас часто путают, особенно за границей. Начинают перечислять наших известных ученых, считая, что они из ОИЯИ: Кузьмин, академик Рубаков — а это все наши ученые, ИЯИ РАН.

В этом отношении, конечно же ,нам нужно заниматься популяризацией своего института. Наш институт академический и работает не хуже ОИЯИ, хотя мы и меньше. По нейтрино, по крайней мере. Многие исследования мы делаем как раз с ОИЯИ, во многих проектах дубнинских участвуем.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.