Российские учёные ищут суперсимметрию на БАК
О поиске новой физики и основных проблемах российской науки - Дмитрий Горбунов
Среди лауреатов премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных в этом году - три физика. Один из них - Дмитрий Горбунов, изучающий физику элементарных частиц - направление, в котором Россия традиционно занимает лидирующее место. По мнению молодого лауреата, самый привлекательный момент в работе учёного - возможность преподавать и присматривать себе сотрудников среди лучших студентов.
Дмитрий Горбунов уверен: основная беда российской науки заключается в том, что у нас не построена нормальная кадровая система
Справка STRF.ru:
Горбунов Дмитрий Сергеевич, старший научный сотрудник Отделения теоретической физики Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН, кандидат физико-математических наук. Лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за 2010 год за цикл работ в области физики элементарных частиц и фундаментальных проблем эволюции Вселенной
Когда Вы получили президентскую премию, многие СМИ написали, что Вы сделали шаг на пути к разгадке главных тайн Вселенной. Это так?
- Я занимаюсь физикой элементарных частиц. Сегодня описывающая её Стандартная модель не в состоянии объяснить многие явления. Скажем, нейтринные осцилляции (явление перехода нейтрино одного типа в другой при распространении от источника до точки наблюдателя; характерно для нейтрино, источник которых Солнце и космические лучи, бомбардирующие атмосферу. - STRF.ru) или существование тёмной материи.
Мы все состоим из частиц. Античастиц нет. Как такое получилось? Загадка. Моделей, которые предлагают кандидатов на роль частиц тёмной материи, довольно много. В частности, очень вероятно, что на Большом адронном коллайдере эти частицы будут найдены. Если это произойдёт, то станет понятно, что же за новая физика ожидает нас в будущем. Результаты моей работы - это новые варианты обобщения Стандартной модели физики частиц и предложения по их экспериментальной проверке.
Ваши предложения по экспериментальной программе БАК были связаны с одной из таких моделей?
- В том числе. Я предложил некоторые варианты суперсимметричных моделей, которые можно искать на БАК. Суперсимметрию - симметрию между бозонами и фермионами - в 70-х годах прошлого века предложили советские физики Юрий Гольфанд и Евгений Лихтман. Эта идея, в частности, может объяснить, почему квантовые поправки не поднимают массу бозона Хиггса.
Решение таково: квантовые вклады бозонов и фермионов сокращаются, поскольку одинаковы по величине и входят с разными знаками. Но в эксперименте нет бозонов с массой, равной массе электрона, а значит, суперсимметрия нарушилась спонтанно, суперпартнёры известных нам частиц стали тяжёлыми. Как суперпартнёр взаимодействует, с какой вероятностью появляется в столкновении частиц, понятно. Неизвестна только его масса. Если у вас хватает энергии столкновения, чтобы родить эту частицу, вы вполне можете её обнаружить.
На Большом адронном коллайдере одно из интересных и важных направлений - поиск суперсимметрии. Но на каком масштабе энергий срабатывает механизм нарушения суперсимметрии, вы из исследования свойств суперпартнёров не узнаете. В этом механизме нарушения задействованы совсем новые частицы. Однако если в этом механизме задействованы достаточно лёгкие частицы, то их можно искать на БАК, и их свойства как раз и укажут на энергетический масштаб нарушения.
Кроме того, среди них может найтись кандидат на роль частиц тёмной материи (на самом деле суперпартнёр гравитона!) со специфическими свойствами, «правильным образом», влияющими на образование структур (галактик, скоплений) в ранней Вселенной. В таком случае не все суперпартнёры будут найдены на БАК - некоторые слишком тяжёлые.
То, что Вы предлагали, уже дало какие-нибудь результаты?
- Был эксперимент в США, зарегистрировавший новый сигнал, который можно интерпретировать как рождение изучаемых мною частиц. Но число сигнальных событий мало, и к подобного рода интерпретациям нужно очень осторожно относиться, ведь поиск новой физики ведётся по очень большому числу направлений, и вероятность случайного сигнала (флуктуации) не мала.
Вас не пытались переманить на работу за рубеж?
- Что значит «переманить»? Предложения есть всегда.
Почему Вы остаётесь работать в России?
- Меня привлекает уровень образования студентов, их мотивация к занятиям наукой. Для меня это важно, потому что я немного занимаюсь преподавательской деятельностью - веду спецкурс для студентов-старшекурсников МФТИ.
Как Вы считаете, исследователь должен быть педагогом?
- Тут не нужно впадать в крайности. Я учился в Московском университете на физическом факультете.
Трудиться по модели наших преподавателей нельзя. Они слишком много преподают и не успевают заниматься наукой!
Безусловно, чтение лекций «поддерживает хорошую форму». Лектор может в любой момент выписать всё «от самого начала», не забыть, откуда все эти формулки растут. Такая тренировка полезна, чтобы не утратить навыков в использовании терминологии, когда что-то рассказываешь о своей деятельности другим людям, не специалистам.
К тому же минус человека, который работает в институте и не читает лекций, в том, что ему тяжело найти учеников. Студент должен узнать о существовании профессора. Молодому человеку ещё надо понять, чем его будущий научный руководитель занимается, и осознать необходимость к нему прийти.
Но должен быть разумный компромисс, например, как в Европе, когда профессор читает две лекции в неделю. В теоретическом отделе ИЯИ РАН, где я работаю, многие сотрудники ведут по 1-2 занятий в неделю со студентами и отбирают лучших для последующей совместной научной работы.
С какими проблемами организационного порядка Вам приходится сталкиваться в своей работе?
- У нас не построена нормальная кадровая система. Учёные, которые сейчас работают в России, живут за счёт грантовых средств. А это неправильно. Гранты, в первую очередь, должны идти на научные исследования. Чтобы это произошло, должна появиться определённость со ставками, и они не должны быть такими смехотворными.
Когда-то в газете «Поиск» после реформы было написано, сколько будет получать научный сотрудник, ведущий сотрудник и директор института. Так вот зарплаты директора института даже не хватит на то, чтобы снимать себе квартиру в Москве (хотя бы однокомнатную). Это прописано государством. Мне такое положение дел кажется неприличным.
Сейчас многие перспективные студенты и аспиранты не видят, как здесь можно существовать (даже в очень большой перспективе, лет через 15). Отток за рубеж по-прежнему существует. В обратную сторону движения по понятным причинам нет. Кроме того, непонятно, как принимаются решения. Если институт живёт нормально, то слава всем начальникам, которые где-то лежат костьми за то, чтобы всё работало. На их место вставать не хочется никому, кто активно занимается наукой - поймите правильно!
Ещё одна проблема - система закупок. Мы теоретики, для нас это не так важно. Но у меня есть коллеги и знакомые в других областях, в частности, в химии, биологии.
Допустим, исследователь вдруг понял, что эту жидкость сейчас надо смешать с той. Если он работает в каком-либо центре в Швейцарии, он спустился на этаж вниз или позвонил и через два часа у него есть всё, что нужно. В России сейчас всё по закону о госзакупках приобретается. В университете вообще заказ формируется суммарно, по всем факультетам. Нужно обладать эпическим даром предвидения, чтобы рассчитать свои расходы по материалам на год вперёд!
Пока ситуация такова, «утечка мозгов» за рубеж всё равно будет.
Потока в обратную сторону, как в зарубежных странах, не может быть по определению: при таких условиях работы иностранец сюда попросту не приедет.
Но сейчас по мегагрантам приезжают зарубежные учёные?
- Хорошо, что такие проекты появились: нормальные средства, возрождение науки в региональных учебных центрах. Однако результат этой программы не очевиден. Учёные приедут, организуют здесь лаборатории. Люди там выучатся и выйдут на уровень международных исследований (а может быть, и выше). Но финансирование выделено только на три года, насколько я знаю. Что будет после? Перспективная молодёжь уедет вместе с этим профессором? Я понимаю, что было проще принять решение по мегагрантам, чем делать реформу в науке.
Как Вы оцениваете уровень развития физики в России?
- Трудно сказать. Гейм и Новосёлов недавно получили Нобелевскую премию за графен. Как это называется: «Наши физики самые лучшие в мире» или «Мы сдаём свои позиции»? Показательно, что их сразу хотели сюда пригласить. Они очень правильно отреагировали. Это PR, который пытаются сделать на науке. Та же РОСНАНО покупает много технологий за рубежом, а надо бы вкладывать в развитие технологий российских. Это показывает людям, у которых есть идеи, что для того, чтобы их здесь восприняли, надо уехать на Запад и там всё сделать. А когда человек что-то сделал, его не так сильно привлекает открывшаяся перспектива на Родине: его технологию итак уже покупают по всему миру, и у него появляется возможность создать собственную лабораторию на Западе, где лучше инфраструктура.
Еникеева Альфия для STRF.ru