http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=aec21306-06af-41bd-8a36-c59e34f3e80e&print=1
© 2024 Российская академия наук

РОССИЯ И КИТАЙ СТРОЯТ МОСТ В НОВУЮ ФИЗИКУ

26.05.2015

Источник: Наука и технологии России, Σ Быкова Наталья



Российско-китайское сотрудничество ширится по всем фронтам, в том числе и в науке. В фундаментальной физике наша дружба с великим восточным соседом воплощается в объединении усилий по трём важнейшим направлениям: изучении нейтрино, космическим проектам и наземной астрономии. О том, чего ожидать от такого взаимодействия, обсуждали 25 мая в Министерстве образования и науки Российской Федерации на публичных слушаниях «Перспективы сотрудничества с китайскими научными организациями в исследовании фундаментальных свойств материи».

Козыри России в этом сотрудничестве – подтверждённые претензии на мировое лидерство в отдельных областях и экспериментах, плюс огромный интеллектуальный багаж, значительная часть которого была накоплена ещё в советский период и настолько опережала своё время, что и сегодня, спустя несколько десятилетий, остаётся ценной и востребованной. Козырь Китая – бурное развитие современной, неимоверно дорогой инфраструктуры для проведения экспериментов, открывающих новые горизонты в фундаментальной физике, а также форсированное освоение многих направлений в науке и, соответственно, в экономике. Среди мировых научных центров Китайская академия наук, и близко не имеющая таких славных и давних традиций как, например, Гарвардский или Оксфордский университеты, да и наша РАН, занимает уже 12 место по количеству статей в журнале Nature, который сами учёные считают лакмусовой бумажкой в измерении научного успеха. Порядка 15% всех иностранных студентов в мире – китайцы, и более трети из них, получивших образование в ведущих мировых университетах, возвращаются обратно в Поднебесную. Сам Китай также открыт для молодых умов со всего мира: здесь иностранец – каждый десятый студент.

В фундаментальной физике Россия и Китай, сближение которых, кстати, приводит в трепет многие западные страны, проявляют взаимный интерес к развитию сотрудничества в нескольких направлениях. Одно из них – это исследование свойств нейтрино.

«Несмотря на тяжёлые времена, которые пришлось пережить нашей науке в период распада СССР, нам удалось сохранить потенциал в исследовании нейтрино на высоком уровне, – заметил спикер слушаний, директор научно-образовательного центра «Лаборатория физики нейтрино и астрофизики им. Б.М. Понтекорво», профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Александр Студеникин. – У нас есть три национальных проекта, находящихся на переднем крае мировой науки. Это имеющая глубоководный телескоп Байкальская нейтринная обсерватория Института ядерных исследований РАН, один из общепризнанных мировых лидеров в изучении нейтрино высоких энергий и поиске частиц тёмной материи. Это расположенная в ущелье Кавказского горного хребта Баксанская нейтринная обсерватория, регистрирующая нейтринное излучение объектов Вселенной. А также Калининская атомная электростанция, нейтринные эксперименты на которой подтверждают российский приоритет на лучшее в мире ограничение на величину магнитного момента нейтрино».

Как утверждает Александр Студеникин, в ближайшие годы именно изучение нейтрино будет играть ключевую роль в физических исследованиях. После триумфального десятилетия результатов по развитию теории и экспериментального подтверждения Стандартной модели стало ясно, что эта модель описывает всё, кроме свойств нейтрино – самой загадочной частицы, о которой известно учёным на сегодняшний день.

«Это единственный вестник за пределами Стандартной модели. Мы знаем о его существовании уже 80 лет, но до сих пор не знаем его массу. Уникальность свойств нейтрино в том, что оно может пронизывать колоссальные расстояния, не оставляя следов. Несмотря на то, что эта частица самая многочисленная, наблюдать её очень трудно, и именно поэтому пока её роль минимизирована. Но её черед обязательно наступит, и тогда нейтрино станет мостом в новую физику», – уверен Александр Студеникин.

Учёным не удаётся объяснить загадки нейтрино в рамках Стандартной модели физики. Например, известен такой парадокс: только треть того количества нейтрино, которое исходит, например, от Солнца, регистрируется на Земле. Одна из гипотез, предложенная советским учёным итальянского происхождения Бруно Понтекорво, объясняет это тем, что нейтрино разных типов – мюонные, электронные и тау-нейтрино – способны смешиваться. Однако уравнение движения этих частиц до сих пор не получено. В теории в качестве решения проблемы рассматривается также версия, согласно которой нейтрино вообще не является частицей, а может выступать в другой ипостаси.

Российские и китайские учёные, уже взаимодействующие в рамках крупнейшего китайского эксперимента по исследованию нейтрино Daya Bay, готовы активизировать усилия по «строительству моста» в новую физику, в которой найдётся место и роль для нейтрино. В числе проектов в этой области – строительство недалеко от Гонконга крупнейшей подземной обсерватории Цзянмынь (JUNO), которая должна быть готова к 2020 году, после чего проработает как минимум 20 лет. С российской стороны в экспериментах JUNO будут участвовать специалисты Института ядерных исследований РАН и Объединённого института ядерных исследований. Предполагается, что именно в этом проекте будет впервые решена задача определения иерархии масс нейтрино, а также улучшены данные по основным осцилляционным параметрам между тремя типами нейтрино.

Сотрудничать в Космосе российские и китайские учёные планируют по самому широкому спектру тем: солнечной и космической физике, изучении планет, микрогравитации, науках о жизни в Космосе, рентгеновской астрономии и т.д.

«Предполагается координация национальных космических программ, совместная разработка приборов, например, магнитографа, совместные наблюдения в Космосе, а также обмен космическими данными, взаимодействие при обработке и анализе данных, совместная подготовка публикаций, – пояснил ещё один докладчик, директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН, д.ф.-м.н. Владимир Кузнецов. – Сейчас уже многое делается совместно. В частности, наблюдение за космической погодой, изучение атмосферы планет, органики планет, космической биологии. В стадии подготовки ещё ряд экспериментов по исследованию Солнца в рамках российского проекта Интергелиозонд, строительство лунного полигона, изучение околоземных объектов. Кроме этого, будем исследовать затвердение сплавов в условиях микрогравитации, проводить медико-биологические эксперименты на МКС, отрабатывать технологии выращивания кристаллов. С российской стороны в проектах участвуют Институт космических исследований РАН, Институт астрономии РАН и ещё несколько организаций, с китайской стороны – 21 институт».