Интервью академика А.Н.Сисакяна, известного российского ученого в области физики элементарных частиц, теоретической и математической физики, директор Объединенного института ядерных исследований (Дубна), член Президиума РАН.

- Алексей Норайрович, расскажите, с чем подходит дубнинский научный центр к майскому Общему собранию Академии наук?

- Наш международный научный центр, в который сегодня на постоянной основе входят 24 страны, предпринял в конце прошлого года ответственный шаг - принял семилетний план развития института: мы подвели итоги предыдущего периода и наметили планы на ближайшие годы. На мой взгляд, плохо, что в предыдущие периоды мы жили без долгосрочных или среднесрочных планов - я имею в виду и страну в целом, и науку в стране, да и наш институт, хотя ОИЯИ в стране - лишь маленькая точка, несмотря даже на пять тысяч работающих в нем сотрудников. В предыдущие периоды мы пытались что-то планировать, старались представить себе – что можно за такое-то время сделать в контексте мировой научной конъюнктуры, но от государств, которые поддерживают бюджет института, ясных ответов не получали – что возможно, а что невозможно, и это, конечно, только ухудшало состояние дел.

Скажу об основных направлениях, принятых на семилетку и о некоторых итогах. В институте хорошо развиваются два направления, и мы акцент на них делаем потому, что понимаем: тут можем быть на самых высших мировых позициях.

Одно направление – «физика тяжелых ионов», так условно назовем его, имея в виду при этом широкий интервал энергий – и низкие, и высокие энергии. В этом направлении работает не одна установка, а целый арсенал ускорителей. Второе направление – использование нейтронных источников для исследования как микромира – ядерного мира, так и макромира - я имею в виду конденсированное состояние вещества. И источников нейтронов у нас сейчас два. Один источник – так называемая установка ИРЕН (первые буквы от «Источник РЕзонансных Нейтронов), это «свежая» установка, она вновь создана и запущена в 2009 году. Назначение ИРЕН - исследование ядерных структур с помощью нейтронов. А вторая установка (в этом году ее заканчиваем) – это ИБР-2 модернизированный: предназначена для исследований с помощью нейтронов физики конденсированных состояний вещества, атомных нано-структур.

Соответственно, в каждом из этих направлений есть три этажа – этаж фундаментальных исследований, этаж прикладной (инновационные проекты) и этаж образовательный. Все, что я сейчас назвал - очень важно, все это делается в интересах стран, которые нам данные работы поручают, заказывают. Разумеется, каждое из направлений требует поддержки не только со стороны теоретической физики и математики, но и со стороны инженерной инфраструктуры, информационных технологий, методики физического эксперимента; поэтому развитие всего перечисленного как раз и задается тем, что все это поддерживает главные направления.

- Расскажите подробнее про первый этаж, про названные вами главные направления - в чем их научное существо?

- Физика тяжелых ионов - достаточно всеобъемлющее направление науки. В различных энергетических интервалах происходят разные процессы. Допустим, ядра соударяются при достаточно низких энергиях - какие есть варианты? Первый вариант: соударяясь, они рассеиваются, и мы наблюдаем либо те же самые ядра, либо фрагменты этих ядер. И второй вариант – возможность слияния этих ядер в одно новое ядро. Вот это направление в Дубне развивается очень хорошо: оно дает возможность синтеза новых элементов таблицы Менделеева.

Как известно, только что получен результат, вызвавший первую волну признания мировой общественности - синтез 117-го элемента. Это осуществлено на нашем дубнинском ускорителе, на изохронном циклотроне в коллективе Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н.Флерова, который возглавляет академик РАН Юрий Цолакович Оганесян при участии некоторых российских и американских институтов.

Само по себе открытие элементов таблицы Менделеева – уже интересно. Открывая 117-й элемент, мы получили яркие подтверждения существования «острова стабильности», потому что в шести событиях, которые были зарегистрированы по 117-му элементу, были цепочки распадов, которые приводили к нейтронно-избыточным трансурановым элементам, которые жили уже сутками. Это позволяет изучать не только физические, но и химические свойства тяжелых элементов, что, в свою очередь, позволяет выходить на прикладные направления.

А прикладные направления исследования химических элементов более-менее известны. Уран - это энергетика, и вновь открытые элементы также могут иметь энергетический аспект. Другое важное прикладное направление - медицина: терапия и лечение с помощью изотопов. Далее – материаловедение: материалы имеют те или иные химические свойства, и вкрапление других химических элементов изменяет свойства, что дает нам различные материалы.

Надо сказать, что в решении интересных проблем с синтезом новых элементов проявилась такая способность наших ученых, которая, образно говоря, называется - «подковать блоху», сделать нечто необычное. Наши ученые продемонстрировали умение обгонять не догоняя - не идти проторенным путем, а предлагать новые методы. Это, в частности, методы, предложенные свое время Г.Н.Флеровым, развитые академиком Ю.Ц.Оганесяном и профессором М.Г.Иткисом – эти новые методы как раз и позволили пойти своим путем.

Кстати, то, что в Дубне удалось это сделать – позволило не потерять эту область науки в мире! И связано это с тем, что в какой-то момент в американских и немецких институтах, где такого рода исследования проводились, у ученых произошло охлаждение к данному направлению исследований: синтезированные элементы жили очень короткое время, что снижало интерес исследователей.

- А таблица Менделеева имеет конец или число элементов бесконечно?

- Из теоретической физики, из квантовой механики известно, что количество элементов ограничено, их, приблизительно, около 170 – есть такая оценка. Кстати, наиболее интересные в этом отношении работы были сделаны как раз отечественным ученым, членом-корреспондентом РАН Владимиром Наумовичем Грибовым. А в основе теории расчета ядер лежат многие работы, выполненные в Дубне, в частности, это касается самого метода Хартри-Фока-Боголюбова. Видите: В.А.Фок, Н.Н.Боголюбов – это имена наших великих ученых, т.е. данное направление как бы исторически - наше.

Второе основное направление, принятое ОИЯИ на семилетку – физика тяжелых ионов высоких энергий: здесь тоже речь о столкновении тяжелых ионов, но уже при миллиардах электронвольт на нуклон. Для этих исследований у нас есть другой укорительный комплекс - модернизированный Нуклотрон и, как следующий шаг, данный комплекс развиваем в новый комплекс, который будет называться НИКА (с английской аббревиатуры: основанный на Нуклотроне коллайдер).

И тут опять же проявилось свойство наших ученых «обгонять не догоняя», проявилась изобретательность, потому что при очень высоких энергиях тяжелые ядра, сталкиваясь, остаются «прозрачными» друг для друга, пролетают, практически не взаимодействуя. А нам, физикам, интересно такое состояние сверхплотной материи, чтобы создавалась максимальная плотность барионного числа.

А для этого нужно, чтобы энергии были именно оптимальными. И вот когда мы это поняли – опираясь на работы и наших теоретиков, и зарубежных коллег - то пришли к выводу, что погоня за энергиями не всегда приводит к ожидаемому результату. Кроме энергии надо смотреть еще один параметр - максимальную плотность ядерной материи. И по теоретическим расчетам она оказалась в области вовсе не максимальных энергий, а в области промежуточных энергий, близких к энергиям нашего ускорительного комплекса Нуклотрона.

Поясню на классической аналогии: когда наблюдаем переход вода-пар, то при нормальном давлении нужна температура сто градусов, а если «шарахнем» температурой в десять тысяч градусов, то ничего не увидим. То же и в Брукхейвенской национальной лаборатории США (Brookhaven National Laboratory) или в ЦЕРНе (Европейской организации ядерных исследований): в этих исследовательских центрах, гоняясь за энергией, эти процессы мы никогда не увидим - как бы проскакиваем их.

- В чем же проявилась изобретательность, о которой вы упомянули?

- Вот в чем: установив научный факт, что для изучения данного класса явлений не нужны слишком большие энергии, наши хорошие, умные, мотивированные на занятия наукой специалисты сделали более компактные установки, а, соответственно – более дешевые проекты, т.е. такие, которые сегодня нам пока еще по карману - в пределах того, на что можем рассчитывать.

Тем не менее, конечно, мы должны делать модернизацию, развитие Нуклотрона в комплекс НИКА, чтобы расширить диапазон энергий и попасть в ту область, где происходят фазовые превращения, где ядерная материя превращается в кварк-глюонную материю. Данное направление дает результаты нобелевского уровня, оно, как и слияние ядер, интересно мировой физике со многих точек зрения, скажем, не менее интересно, чем открытие новых частиц типа Хиггс-базонов.

Мы, между прочим, уже сегодня делаем на Нуклотроне эксперименты, где видны пусть слабые, но проявления процесса перехода ядерной материи в кварк-глюонную. Это состояние особенно интересно потому, что оно существовало - не в лабораторных условиях, а в природе - в самые первые мгновения после образования Вселенной, после известного Big Bang, или Большого Всплеска, или Большого Взрыва. Оговорюсь, слово «Взрыв», разумеется - чисто условное название: в том, что возник черный пиар вокруг исследований, связанных с Большим адронным коллайдером, именно слово «Взрыв» сыграло свою отрицательную роль.

Итак, мы можем не только исследовать фазовые переходы ядерной материи в кварк-глюонную, т.е. переходы, интересные ядерной физике, но можем воспроизвести условия, которые были в первые мгновения после образования Вселенной, т.е. как бы заново пройти тот эволюционный период в физической шкале. Это же интересно: мы получаем возможность посмотреть, как происходили нарушения симметрии в мире. Ведь в самый первый момент образования Вселенной работали все законы сохранения, мир был симметричным, материя и антиматерия были равны друг другу. А потом, по мере развития Вселенной, законы сохранения нарушались - мы же сейчас можем в обратном порядке проследить, как они восстанавливаются.

В частности, в области, которую собираемся изучать, мы можем проследить закон восстановления так называемой киральной (в переводе – ручной) симметрии, или лево-право-ручной симметрии, посмотреть, как происходит процесс деконфайнмента.

Дело в том, что субчастицы кварки - в протонах, в нейтронах, в адронах как бы «сидят в запертом состоянии» (конфайнменте), а при таком переходе, который мы хотим наблюдать, происходит их распирание, освобождение из этой «кварковой тюрьмы». Физикам это очень интересно!

Кстати, отмечу: данное направление - традиционно наше, теория этих процессов восходит к трудам научных школ отечественных ученых Николая Николаевича Боголюбова, Дмитрия Ивановича Блохинцева, Моисея Александровича Маркова, Александра Михайловича Балдина. Разумеется, как говорил Чехов - нет национальной науки, как нет национальной таблицы умножения, фундаментальная наука явление сугубо международное. И мы, с моей точки зрения, не должны переживать, что наши ученые работают где-то на Западе, поскольку иногда и западные работают у нас. Например, при синтезе 117-го элемента на нашем ускорителе в Дубне работали американские исследователи. Это, считаю - нормальное сотрудничество, оно осуществляется не только в ту сторону, но и в эту сторону.

Но, действительно, произойдет трагедия для науки, если в России не будет собственных крупных каркасных проектов, таких базовых установок, а сегодня они, конечно, с большим трудом удерживают свое определенное направление. Я считаю, что в России сегодня должны быть приняты программы не только поддержки ученых жильем, зарплатами, премиями, что, конечно, тоже важно, но очень важна материально-техническая база – ускорители, реакторы, космические станции, обсерватории – без этого ничего не получится. Проведем аналогию со спортом: во время Олимпиады все обратили внимание, что кроме поддержки спортсменов, тренеров должна быть и материально-техническая база. Вот и в науке должны быть не чужие, а свои «санки» и «трамплины», т.е. ускорители. Должны быть и свои тренеры. Не надо нам голландских тренеров, у нас своих хватает.

Дальнейшее же уменьшение ассигнований на науку довольно скоро приведет к тому, что у нас не будет базовых установок, не будет материально-технической базы и последствия будут очень плохими. Не будет, в частности, и интересных инновационных аспектов.

- Вот-вот, вы говорили про этаж прикладной – этаж инновационных проектов, можно ли чуть подробнее?

- У наших ускорителей, детекторов, есть и важные прикладные профессии. Скажем, одна из институтских разработок уже широко используется в практике таможни для борьбы с терроризмом: это прибор «Янтарь», который благодаря атомным спектрометрам обнаруживает контрабанду радиоактивных материалов. Я раньше говорил о нейтронных источниках, которые работают для фундаментальной науки, но можно приспособить маленький нейтронный источник, чтобы в скрытых объемах идентифицировать сложные химические вещества – наркотики, взрывчатку, толстые упаковки денежных купюр и т.д. – словом, любые химические вещества. Интересно, что те гамма-спектры, которые возникают при облучении этих сложных химических веществ, характерны так же, как отпечатки пальцев, поэтому с помощью определенной программы мы можем очень быстро идентифицировать, что за химическое вещество лежит в перевозимом грузе - просто сахар или наркотик.

Эти приборы уже разработаны, мы получили поддержку в виде заказов от корпорации «Роснанотех», создали в институте структуру, призванную работать в данной инновационной сфере и сегодня для нас вполне реально оснастить данными приборами таможни и другие службы. В частности, например, фельдъегерскую почту – известно, что были случаи, когда в конверты вкладывались отравляющие вещества. А дальше можно выйти на антитеррористические, оборонные применения названных приборов и т.д.

У ускорителей есть и медицинские профессии, поскольку протоны и другие источники излучений могут быть использованы для лечения онкологических заболеваний – известны в этом отношении Фиановские работы, но и в Дубне это направление тоже традиционно развивается. Кстати, ушедший из жизни в 1999 году член-корреспондент Российской академии наук Венедикт Петрович Джелепов, директор Лаборатории в ОИЯИ, был одним из первых в мире, кто уже в середине 60-х занимался протонной терапией онкологических заболеваний.

Словом, сегодня в Дубне под крышей нашего института развивается около полусотни таких инновационных проектов, готовых быть перенесенными в особую экономическую зону, при этом ряд из них уже перенесен и прошел процедуру коммерциализации. Некоторые проекты получили поддержку корпорации «Роснанотех», а некоторые - уже действуют, востребованы российским государством, что, я считаю, очень важно. Но, подчеркну, без фундаментальной научной базы, которая является основой всего, дальнейшее появление инновационных проектов будет очень проблематичным.

- А образовательный этаж?

- Конечно, важно, чтобы и образовательный процесс развивался гармонично. Мы обратили внимание, что сегодня подготовка учителей средних школ отстает от современного уровня знаний. Ведь знания, которые возникают, в частности, в последние годы в физике, развиваются поистине по экспоненте, т.е. определенное отставание происходит неизбежно. Поэтому, считаю, научные центры должны иметь программы, позволяющие эти пробелы восполнить. Вот и наш научный центр в своих образовательных программах работает не только со студентами и аспирантами, но также и с учителями средних школ по повышению их квалификации, по переподготовке. В частности, выбрали контингент молодых российских учителей и для них устроили такую школу в ЦЕРНе, чтобы ликвидировать незнание проблематики вокруг Большого адронного коллайдера, вокруг которого сказано уж больно много разных глупостей.

- Часто слышишь про отставание российской науки – это верно?

- В работах на Большом адронном коллайдере, которые по достоинству привлекли внимание общественности, след российский, дубнинский очень заметен. Эти работы, как, впрочем, и работы в американских научных центрах, проводятся, как правило, при активном участии наших физиков. И цитирование работ российских физиков остается одним из самых высоких в мире, а по каким-то направлениям даже самым высоким в мире. Поэтому, когда в средствах массовой информации порой распространяется тоска по поводу нашего отставания, то в отношении области ядерной физики это некоторое заблуждение: мы, по-прежнему, остаемся на очень хорошем уровне. Хотя в тех или иных областях науки мы, наверное, отстаем: хроническое недофинансирование за все эти годы не могло не сказаться.

Впрочем, в ряде направлений космической тематики у нас тоже очень хорошие позиции, наши химики, биологи остаются востребованными в мировой науке.

Сегодня в организации науки как никогда необходим системный подход: нельзя ограничиваться кластерными или локальными проектами, т.е. на одном отдельно взятом участке сделать инновационный прорыв России. В принципе, такие пилотные проекты могут иметь место, и они уже провозглашены, но, с другой стороны, нужно опереться на те точки роста, которые у нас сложились традиционно: академгородки, наукограды, технопарки и т.д.. В каждом из российских наукоградов есть свои положительные черты, завоевания и нужно использовать всю эту базу. Поэтому, создавая проект, наподобие Сколковского, целесообразно использовать подход, известный в мировой практике под именем технохаб или инновационный хаб.

Такой подход считается более прогрессивным, чем кластерный подход. В самом деле: пусть у нас есть центр, ядро - от него должны отходить спицы, которые опираются, как на систему, на эти точки роста – наукограды, академгородки и т.д. Следовательно, там нужно выбрать лучшее, что в них осталось, и стартовать в первую очередь с этого. Убежден, если новый проект не будет по принципу хаба опираться на такую научную базу, то ни нобелевские лауреаты, ни, тем более, молодые люди, работающие в области естественных наук, не приедут в такое место.

- Порекомендуйте руководству страны первоочередные меры поддержки российской науки.

- Первое направление - нужно сделать в нашем отечестве программу развития ускорительной базы. Ускорители сегодня - это действительно передний фронт ядерной физики, а, тем самым, и передний фронт науки. Потому что, если мы сегодня говорим о нано-технологиях, то завтра будем говорить о пико- и фемто-технологиях и они будут невозможны без экспериментов на ускорителе, поэтому программа развития ускорительной базы должна быть. По этому поводу есть целый ряд очень интересных предложений – и в Дубне, и в Новосибирске, и в Троицке – достаточно, кстати, лаконичных по средствам, но, тем не менее, они нуждаются в государственной поддержке.

Второе направление, если говорить о стратегической поддержке руководством страны российской науки - это развитие информационных гридтехнологий.

Гридтехнология - это информационная технология, которая опирается на распределенные информационно-вычислительные сети. Грубо говоря, все вычислительные возможности, которые существуют в мире, могут быть объединены в одну сеть. И тогда мы просто подключаемся в эту сеть и не задумываемся, как не задумываемся – откуда поступает электричество: с атомной станции, с тепловой или из гидростанции. То же и с гридтехнологией: мы вычисляем свою задачу в мировой сети и не задумываемся - в каком компьютере происходят вычисления. Это направление является альтернативным суперкомпьютерам, причем для большинства задач, особенно в открытых областях науки, такого подхода достаточно.

Кстати, существующие мировые возможности и сети уже подготовлены. Скажем, сегодня дубнинский гридсегмент является одним из лучших в мире. Считаю, стране нужно, чтобы такими гридсегментами была покрыта большая часть территории Российской Федерации. Сегодня пока не у всех есть доступ к гридтехнологиям, но в конечном итоге их развитие имеет для страны большое цивилизационное значение. Ведь гридтехнологии являются следующей, более высокой фазой по сравнению с интернетом - пользователь имеет выход в глобальную не только информационную, но и вычислительную сеть, которая удовлетворяет все его запросы. Тогда все науки, технологические и производственные отрасли смогут решать практически все задачи, которые вообще можно придумать. Что же касается суперкомпьютеров, то они остаются актуальными для ограниченного количества задач, связанных, главным образом, с какой-то секретной тематикой.

И третье направление – государственная поддержка биомедицинских исследований на стыке биологии, медицины и физики, которые позволят в обозримом будущем решить проблему продления человеческой жизни с хорошим качеством жизни.

Кстати, в каждом из этих направлений есть какой-то «кусочек» дубнинский – ведь Дубна не узкопрофильный институт, наши лаборатории своими исследованиями покрывают почти все направления, связанные с изучением строения материи. Если, к примеру, говорить о тяжелых ионах, то мы рассматриваем и такие «профессии» тяжелых ионов, которые связаны со всеми облучениями организма человека, которые вообще могут быть произведены. Для биомедицинской области большие возможности открывают био-нано-технологии, потому что большинство процессов в организме происходят либо путем передачи электрического сигнала, либо путем прохождения химических процессов, а они развиваются на нано- уровне. Поэтому, с точки зрения физики, влияние на эти процессы вполне реально и мы видим, что в ряде случаев действительно возможно коренным образом изменить наш подход к здоровью людей, к продолжительности жизни человека.

Если дальше фантазировать, то можно говорить об элементах квантового компьютинга, который позволит заменять отдельные участки мозга, т.е. делать некоторые запчасти человеческого мозга. Но это уже может быть связано не с нано-технологиями, а с науками, опирающимися на физический комплекс и тут в качестве исследовательской основы пригодятся ускорители. Отцами-основателями Дубны предсказывалось – я это слышал и от Николая Николаевича Боголюбова, и от Игоря Евгеньевича Тамма, слышал, кстати, и от отца своего Норайра Мартиросовича Сисакяна, он был биохимиком - что XXI век будет веком, когда «царицей наук» станет синтез медикобиологических и физических наук благодаря их взаимному влиянию. Но, чтобы этому процессу соответствовать, нашей стране без научной базы не обойтись.

источник: http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=6f3d0a3b-8d68-4543-ac9c-544c3c8cf808#content