Вектор высоких энергий

Знаковым для высшей школы и науки Украины событием ознаменовалась последняя декада июня. По инициативе посольства Франции и Французского института в Украине состоялся французско-украинский форум учреждений высшего образования и науки.

Атташе по вопросам университетского и научного сотрудничества посольства Франции в Украине Жиль Маметц очень емко выразил масштабность задач форума: "Руководство Французской Республики стремится вывести университетское и научное сотрудничество на надлежащий ему уровень. В этом смысле подписание двадцати договоров о сотрудничестве между учебными заведениями, научно-исследовательскими организациями, а также экспертными институциями, целью которых является обмен информацией в сфере оценивания достижений высшего образования и научных изысканий, создает многообещающий прецедент. Франция всесторонне поддерживает Украину и готова на установление долгосрочных связей. Осознавая, со своей стороны, важность развития таких отношений, мы желаем использовать все наши возможности для поощрения научных исследований в Украине и избавления от такого явления как "утечка мозгов".

Для достижения этой цели сегодня очень важно объединить усилия всех участников процесса, как с образовательной, так и с научной стороны, чтобы их действия органично вписывались в рамки европейских норм и стандартов. Украина является великой научной нацией. И было бы невыразимо жаль, если бы такое богатство было утеряно в силу естественной смены поколений исследователей либо иссякания государственных и частных источников финансирования научного прогресса. Наука обязательно должна восстановить свое влияние. Это является естественным процессом и для развития самой страны, и для голоса Украины в хоре научных наций".

В рамках форума подписано одно из ключевых соглашений - об учреждении международной лаборатории в области фундаментальной физики и физики высоких энергий "Разработка детекторных систем для экспериментов на ускорителях и технологий для физики ускорителей" (LIA IDEATE). Говоря об участии украинских институтов в лаборатории, Сергей Барсук (LAL Orsay, Франция), ко-директор ассоциированной лаборатории LIA IDEATE, сказал: "Уже сегодня лаборатория является примером реального вклада украинских студентов и аспирантов в передовые международные проекты по разработке инновационных технологий для экспериментов на ускорителях в физике высоких энергий и ядерной физике".

О планах и перспективах французско-украинского сотрудничества в области науки и образования, фундаментальной физике и ассоциированном членстве Украины в ЦЕРН рассказал в эксклюзивном интервью ZN.UA представитель Комиссариата атомной энергии Франции (CEA Saclay), руководитель коллаборации RD51 в ЦЕРН Максим Титов.

Вначале несколько слов о нашем собеседнике.Максим Титов - из плеяды тех продвинутых украинских ученых, которые благодаря своим знаниям и способностям нашли свое место в мировой науке, но не забывают о своих корнях и пытаются отдать должное Родине, переживающей ныне тяжелейший период в своей истории. Он - киевлянин. В
1990 г. закончил Киевскую физико-математическую школу №145. Учился в Московском физико-техническом институте (МФТИ). Работал в Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ, Москва), Научном центре DESY (Гамбург, Германия), Университете Фрайбурга (Германия). Принимал участие в эксперименте на ускорителях Гера (Гамбург) и Теватрон - втором в мире по мощности после Большого адронного коллайдера (БАК). Участвует в эксперименте CMS на БАК и развитии технологии для линейного ускорителя нового поколения, который планируется построить в Японии.

- Максим, видимо, идея создания международной лаборатории появилась не на пустом месте. Что ей предшествовало?

- История французско-украинского сотрудничества, которое легло в основу создания ассоциированной лаборатории LIA IDEATE, берет свое начало в 2007 г., когда в Мукачево была организована летняя школа для студентов старших курсов и аспирантов университетов. Изначально она появилась как французско-украинская и первые два года проходила в Украине. В 2008 г. была переименована в Трансъевропейскую школу по физике высоких энергий (TESHEP), и теперь проходит в Украине каждый второй год. Она проводилась также в других восточно-европейских странах - Польше, Румынии и Сербии. Директором Трансъевропейской школы с начала ее образования является руководитель Научного центра CNRS/LAL Orsay, профессор Университета Париж-Юг Акилле Стокки. Уже более 300 студентов приняло участие в школе, причем наибольшее количество от Украины (43%). Ежегодная организация школы возможна благодаря финансовой поддержке французских лабораторий и ЦЕРНа. Посольство Франции в Украине, Фонд фундаментальных исследований и Украинский научно-технологический центр (УНТЦ) также поддерживает организацию школы в Украине.

Трансъевропейская школа стала широко известной, поскольку позволяет студентам из восточноевропейских стран получить знания о самых современных экспериментальных проектах, последнюю информацию о том, что происходит в фундаментальной физике, в новых технологиях, в том числе в рамках проекта сотрудничества на базе ЦЕРНа. Большинство профессоров Трансъевропейской школы напрямую участвуют в ЦЕРНовских экспериментах.

Одним из четырех основополагающих принципов деятельности ЦЕРНа является образование, что с самого начала было одной из центральных тематик французско-украинского сотрудничества. Подготовка студентов - ученых завтрашнего дня - в рамках проектов ЦЕРНа прежде всего позволяет работать в областях, связанных с передовыми технологиями. Украинские студенты активно участвуют в магистерской программе в Университете Париж-Юг. В общей сложности, 23 студентa из Украины с 2007 г. были вовлечены в эту программу; в настоящее время многие уже защитили кандидатские диссертации или активно работают над ней. При этом хочу отметить, что украинские аспиранты поддерживают тесную связь со своими институтами в Украине, проводят семинары и участвуют в научной подготовке бакалавров и магистров. На уровне правительств Франции и Украины возросла поддержка программ совместных аспирантур. Кроме того, значительно увеличилось количество украинских студентов (на уровне бакалавра и магистра), которые приезжают во Францию на стажировки в рамках программы. Хотелось бы выразить огромную благодарность Посольству Франции в Украине, без поддержки которого такой уровень сотрудничества в сфере образования и науки был бы невозможен.

- Следует понимать, лаборатория представляет собой своего рода симбиоз между образованием и фундаментальной наукой?

- Совершенно верно. Отличительной чертой ассоциированной международной французско-украинской лаборатории (кстати, во Франции есть всего четыре лаборатории, созданные по типу этой) является сотрудничество между украинскими университетами и институтами Академии наук в рамках программы научных исследований. Ведь исторически в Советском Союзе сложилось так, что университеты выполняли в основном образовательные функции, в то время как научные исследования производились в академических институтах. В Европе и Америке система во многом другая - ведущие профессора на 50% занимаются научными разработками на переднем крае науки, прежде всего, в международных мегапроектах (ЦЕРН, ИТЕР, ФАИР и др.), получая специальные гранты от министерства науки и финансовых агентств. Это позволяет мотивировать студентов и улучшает качество образования. Но переход от постсоветской системы к европейской в сфере науки и образования за один день невозможен: именно тесное сотрудничество и участие в совместных проектах университетов и институтов Академии наук - наиболее эффективный шаг.

Безусловно, центральной научной тематикой LIA IDEATE является развитие новейших технологий для ускорительной физики и детектирующих приборов для экспериментов на нынешних и будущих ускорителях - ЦЕРН (Женева), ДЕЗИ (Гамбург), КЕК (Япония), ФАИР (Дармшадт). Есть очень много вещей, которые происходят в физике высоких энергий, а потом естественным образом переходят в технологические компании. Но, конечно же, нужно понимать - и мы это очень хорошо понимаем в ЦЕРНе - значимость и пользу фундаментальной науки для людей и общества в целом.

- Такого понимания как раз и не хватает - что фундаментальная наука дает обществу, какие выгоды принесут затраченные на дорогостоящие мегапроекты и исследования средства.

- Скажем, японский линейный коллайдер с точки зрения технологий будет очень интересный, потому что он позволит развить систему сверхпроводящих, так называемых высокочастотных резонаторов. А они, в свою очередь, позволят использовать ту же самую технологию для развития, например, ускорителей нового поколения для медицины.

Ведь ускорители используются не только для фундаментальной физики. В нынешнее время в мире существует порядка 30 тысяч прикладных ускорителей - небольших, которые работают для самых различных целей. Порядка 19 тысяч ускорителей работают в медицине: это ускорители, которые используют электронные пучки. Например, для лечения рака используются электронные ускорители, которые разгоняют электроны. Но в последнее время все большее распространение получают ускорители, которые используют протонные пучки и дальше пучки ионов. Благодаря их очень специфическому воздействию на ткани человека, они позволяют существенно, с более высокой точностью спроецировать энергию этих пучков, чтобы непосредственно производить наиболее поражающий эффект на раковую опухоль при минимальном поражении окружающей ткани. То есть будущее лечение онкологии продвигается от электронной терапии в сторону протонной терапии и терапии с помощью ионов.

Хотел бы отметить, что на первой после подписания LIA IDEATE встрече представителей институтов, состоявшейся в Киеве 24 июня, говорилось о том, что одним из новых перспективных направлений лаборатории может стать разработка детекторов для медицинской диагностики. Кстати, порядка 70% научной программы LIA IDEATE напрямую связаны с экспериментами в ЦЕРНе.

Важно подчеркнуть, что открытия ЦЕРНа уже имеют фундаментальное влияние на общество, в передовых технологических применениях, таких как World Wide Web, сенсорные экраны и сканеры позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Так, Большой адронный коллайдер (БАК) представляет собой уникальный технологический комплекс - самую большую на Земле криогенную установку, работающую при температуре 1,9 градуса Кельвина, то есть ниже, чем в межзвездном пространстве.

В 2014 году ЦЕРН отмечал свое 60-летие, поэтому год прошел под девизом "60 лет науки в интересах мира". Эта идея - построение мира через науку - была в центре внимания праздника. ЦЕРН является ярким примером того, что может быть достигнуто, когда люди разных национальностей и культур собрались вместе, чтобы добиться общих целей.

Еще до обнаружения бозона Хиггса в 2012 году ЦЕРН во многом изменил наш мир. Философия открытости и прозрачности, исповедуемая в ЦЕРНе, выражается в ее Конвенции - проводить фундаментальные исследования и делать все результаты достоянием общественности. что внесло важный вклад в известность лаборатории. Эти обязательства обеспечивают мирное сотрудничество между учеными из всех стран мира. Это сотрудничество продолжалось во время холодной войны, когда ученые ЦЕРНа работали с советскими и американскими коллегами. Сегодня сообщество ЦЕРН включает 7000 инженеров и ученых из более чем 100 стран мира и является уникальным местом, где ученые из США и Ирана, Израиля и Палестины, Индии и Пакистана работают рука об руку над решением научных проблем в области фундаментальной физики. То, что ученые из стран с разными политическими взглядами сотрудничают в рамках ЦЕРН, является доказательство того, что наука помогает найти общий язык. Пример ЦЕРНa демонстрирует, что наука имеет потенциал, чтобы укреплять диалог и сотрудничество между миром науки и миром политики и дипломатии.

- По поводу участия Украины в ЦЕРН, кажется, до сих пор в нашем политикуме нет единого мнения, хотя договор о присоединении нашей страны к этой авторитетной организации в качестве ассоциированного члена ратифицирован парламентом. Но до внесения членского взноса дело не дошло, при том, что средства на эти цели в бюджете прошлого года были предусмотрены. Двухлетний срок, предусмотренный для соблюдения всех необходимых формальностей для того, чтобы договор вступил в силу, вскоре истекает…

-Не думаю, что нужно кого-то убеждать в том, что ассоциированное членство в ЦЕРН является важным этапом на пути европейской интеграции Украины.

На сегодня число государств-членов ЦЕРН выросло с 12 до 21 (Австрия, Бельгия, Болгария, Чешская Республика, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Израиль, Италия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Испания, Швеция, Швейцария и Соединенное Королевство), две страны являются ассоциированными членами ЦЕРНа (Сербия и Турция) и еще несколько стран и организаций имеют статус наблюдателей (Индия, Япония, Россия, Соединенные Штаты Америки; Европейская комиссия и ЮНЕСКО).

Сегодня ЦЕРН позиционирует себя как глобальная организация по координации фундаментальных исследований в области физики элементарных частиц. На сегодня на ассоциированное членство в ЦЕРН подали заявки Бразилия, Кипр, Пакистан, Россия, Словения и Украина.

На своем заседании 19 сентября
2013 года Совет ЦЕРНa постановил, на основе консенсуса, принять Украину в ассоциированные члены ЦЕРН. Соответствующее соглашение было подписано двумя сторонами 3 октября 2013 года, статус обретает силу после уведомления в ЦЕРН о ратификации соглашения парламентом Украины не позднее двухлетнего срока со дня его подписания.

Все необходимые процедуры были завершены уже в 2014 году, включая подпись президента Украины. Но уведомление Украины в ЦЕРН до сих пор не направлено. При годовом бюджете ЦЕРНа, который составляет порядка 1 миллиард швейцарских франков, Украина после нотификации должна будет платить
1 миллион швейцарских франков в год, что является минимально возможным вкладом среди всех стран членов ЦЕРНа.

- В случае присоединения Украины к ЦЕРН в качестве ассоциированного члена, какие дополнительные возможности у нее появятся? Ведь украинские ученые в ЦЕРНе не новички, они разрабатывают новые материалы для экспериментов на БАК и сами в них участвуют, о чем было немало публикаций в нашем еженедельнике.

- С начала строительства Большого адронного коллайдера украинские ученые из Киева и Харькова принимали участие и сделали технический вклад в три из четырех экспериментов: ALICE (эксперимент для рождения кварк-глюонной плазмы), CMS (эксперимент, предназначенный для поиска бозона Хиггса и так называемой темной материи) и LHCb (эксперимент по исследованию асимметрии материи и антиматерии). В Украине также работает Tier-2 - вычислительный центр, который является частью глобально распределенных ресурсов для обработки и анализа больших объемов данных экспериментов. Украинские ученые принимают участие в разработке технологий для ускорителя нового поколения CLIC.

Ассоциированное членство Украины откроет новую эру сотрудничества, которое позволит не только укрепить долгосрочные партнерские отношения между ЦЕРНом и украинским научным сообществом, но и провести системообразующие преобразования в области физики элементарных частиц, что будет способствовать улучшению качества образования в фундаментальной физике и развитии инновационных технологий. Кроме того, появятся несколько новых направлений для сотрудничества.

Во-первых, украинские ученые, включая молодых специалистов, смогут становиться штатными сотрудниками ЦЕРН, и речь идет не только об ученых, но и других специалистах. ЦЕРН дает перспективу выбора технологического развития страны и образования молодежи - студенты получают уникальную возможность прикоснуться к современной физике и технологиям.

Во-вторых, украинская промышленность получит право участвовать в тендерах, объявляемых ЦЕРН, открывая тем самым возможности для промышленного сотрудничества в области передовых технологий - это возможно только для действительных или ассоциированных членов ЦЕРНa. Здесь, конечно, нет стопроцентной гарантии, что для индустрии будет сиюминутная отдача, но такое участие является большим преимуществом, потому что в случае победы в тендере фирма сможет утверждать: она лучшая в своей области среди представителей многих стран.

Кроме этого, присоединение к ЦЕРН имеет и политический аспект. Состоять членом международной организации, обладающей высоким международным авторитетом, - очень престижно.

Одним из ключевых элементов для модернизации украинской фундаментальной науки и развития новых технологий является необходимость системного подхода и оценки научных исследований независимыми экспертными советами, состоящими из ведущих мировых ученых. Это позволило бы наиболее четко определить вектора развития в физике элементарных частиц и инновационных технологий в Украине, и определить приоритеты в рамках сотрудничества Украина - ЦЕРН.

В конце 2014 года, во время визита замминистра науки Максима Стрихи в ЦЕРН и встречи с директором ЦЕРНа Р.-Д.Хойером была создана специальная комиссия в формате три на три для углубления сотрудничества между Украиной и ЦЕРН в рамках проводимых экспериментов и образовательных проектов. В дальнейшем это может служить одной из платформ для всесторонней и системной оценки украинских проектов в области физики элементарных частиц и новых технологий.

Пример ЦЕРНа наглядно демонстрирует важнейшую роль глобальной науки для реализации международных мегапроектов, которая выходит за рамки национальных интересов отдельных стран и способствует улучшению качества жизни людей с помощью развития новых технологий. Благодаря усилиям прошлых лет Украина получила исторический шанс стать ассоциированным членом ЦЕРН в 2015 году - первой из всех стран постсоветского пространства. И очень хочется надеяться, что Украина этот уникальный шанс не упустит.