Физика элементарных частиц — в мире, в ИЯФ, на кафедре ФЭЧ С. И. Середняков (Институт ядерной физики СО РАН) 29 апреля 2003 г.

1.	Введение
2.	Достижения последних лет
3.	ВЭПП-2М, КЕДР
4.	Вопросы

Вопрос: Зачем нужны фундаментальные исследования?

С. И. Середняков: Непосредственно сегодня для промышленности, для сегодняшней жизни они, можно сказать, не нужны. В большей степени — зто вклад в будущее.

А. С. Золкин: С этим можно поспорить, знания всегда нужны сами по себе.

С. И. Середняков: Конечно, знания имеют необыкновенную ценность. А насчет пользы фундаментальной науки, то здесь есть две стороны. Первое — создаваемые для работы в области физики элементарных частиц приборы находят разнообразные применения. Например, трековые детекторы, о которых мы говорили. Оказывается, им нашлось очень хорошее применение. В настоящее время институт делает несколько сотен приборов, плоских ионизационных камер, которые при просвечивании рентгеном запоминают изображение. Им находятся разнообразные применения в медицине, системах безопасности в аэропортах, причем получаемые дозы исключительно малы, иногда на уровне естественного радиоактивного фона. Нормальная старая флюорография дает дозу приблизительно 1 рентген. Это большая доза. А наши малодозные установки дают дозу в тридцать раз меньше. Причем, изображение находится в компьютере, на диске. Его можно в любой момент вытащить на экран. Кроме того, вы можете установить пороги, градиенты соответствующей контрастности, и, например, разглядывать внутренние органы. Уникальная вещь, которая отсутствует в обычной пленочной флюорографии, является побочным продуктом деятельности людей, которые создают трековые детекторы для экспериментов по физике элементарных частиц.

Более широко, непосредственная польза от фундаментальных исследования будет не сегодня, а через некоторое время. Возьмите, например, Максвелла, Фарадея — этих основоположников классической электродинамики, которые завершили классическую электродинамику приблизительно в середине 19 века. Через 50 лет появилось радио, еще через 40 лет — телевидение, еще через 20 лет — компьютеры. Все это, в конце концов, электродинамика — результат фундаментальных исследований 18 и 19 веков. Поэтому фундаментальные исследования совершенно необходимы.

Вопрос о завершенности теорий ФЭЧ.

С. И. Середняков Что касается создания окончательной теории элементарных частиц, наверное, её никогда не будет. Всегда появляется что-нибудь новое. В настоящее время современная теория — это Стандартная модель, которая описывает все взаимодействия элементарных частиц и задача как экспериментаторов, так и теоретиков — не довольствоваться этим, не любоваться красотой устройства мира, а напротив, искать границ применимости Стандартной модели.

Вопрос об отклонениях от Стандартной модели и аномальном магнитном моменте.

С. И. Середняков: Об этом еще рано говорить. Постоянно происходят такие всплески, а потом выясняется, что это была ошибка измерений. Так и с магнитным моментом: m-мезона: сначала было три стандартных отклонения, потом два с половиной, а сейчас уже всего полтора. Но даже если три стандартных отклонения, это не повод еще для волнения.

Физики — предусмотрительные люди. У них всегда есть следующие теории, которые идут за Стандартной моделью. Например, суперсимметрия готова на себя взять все отклонения, которые есть, и в том числе с аномальным магнитным моментом. Люди, которые занимаются суперсимметрией, утверждают, что вместе с нашими 12 кварками и лептонами и 4 видами бозонов еще есть столько же частиц, у которых спины другие: вместо ½ — 1, вместо 1 — ½. Но они очень тяжелые, поэтому пока не рождались на ускорителях из-за недостатка энергии. Поэтому мы их до сих пор не видели.

Вопрос об альтернативных теориях.

С. И. Середняков: Теорий, альтернативной Стандартной модели — нет. Но любые другие модели будут включать в себя Стандартную модель, так как она прекрасно согласуется со всеми экспериментами.

Вопрос: о работе в лабораториях.

С. И. Середняков: После окончания третьего курса студенты проходят практику в лаборатории. Тут у меня в расписании не написано, к сожалению, но есть строчка «Практика в лаборатории». У вас будет научный руководитель, вы получите тему дипломной работы в начале 4 курса. За время учебного года вы должны подготовить дипломную работу и защитить её в момент окончания 4 курса. Вы получаете диплом бакалавра. Это может чисто экспериментальная работа — сделать детектор частиц, проверить его на космических частицах, запустить в работу, связать с электроникой, записать на компьютер, обработать. Но может быть и чисто расчетная работа.

А. С. Золкин: Это что-то типа курсовой работы?

С. И. Середняков: Нет, это квалификационная дипломная работа.

А. С. Золкин: А она связана непосредственно с проведением эксперимента? Будет потом использоваться?

С. И. Середняков: Как правило, руководители берут студента для того, чтобы возложить на него часть общей работы. Отсюда ясен и ответ. Как правило, работа студента используется в дальнейшем.

Как я уже говорил, в начале четвертого курса вы получаете руководителя, получаете тему дипломной работы, работаете весь год, и далее Вы должны защитить дипломную работу. А дальше, если у вас все экзамены сданы, вы получаете диплом (бакалавра) о высшем образовании. Если вы желаете продолжать образование дальше и у вас есть взаимопонимание в этом вопросе с вашим руководителем, на пятом курсе вы продолжаете эту тему, либо получаете новую и продолжаете учиться дальше: пятый, шестой курс. Вы увидите, что на шестом курсе практически все время тратится уже на работу непосредственно в лаборатории. Вы делаете вторую дипломную работу — магистерскую диссертацию и в момент окончания шестого курса еще раз защищаете диплом и получаете второй диплом о высшем образовании. Далее, если у Вас есть взаимопонимание с вашим руководителем, как правило, предоставляется возможность поступления в аспирантуру: университета, либо в аспирантуру СО РАН. При поступления в аспирантуру Вы получаете тему для кандидатской диссертации. Желательно, чтобы в момент окончания аспирантуры у вас была готовая, либо почти готовая работа по кандидатской диссертации. В экспериментальных лабораториях люди иногда не успевают, и им дается еще один-два года для завершения диссертации.

А. С. Золкин: А у Вас есть статистика по годам? Например, набрано десять аспирантов, три года они отучились, сколько-то из них защитилось.

С. И. Середняков: Такой статистики я сейчас не имею.

А. С. Золкин: Вы подготовьте, мы в Интернете повесим. Вот год прошел, столько-то защитилось из тех оставшихся…

С. И. Середняков: Может быть сделаем. Когда речь идет о кандидатской диссертации, то со стороны руководства, как правило, никаких проблем нет, напротив, руководство всегда убеждает и иногда принуждает людей делать диссертацию. Бывает сам аспирант тянет время, годы проходят. Тем не менее, есть много случаев, когда сразу после окончания аспирантуры защищались. Например, В. Шарый, С. Бурдин и другие.

Вопрос об индивидуальности каждой частицы и измерении параметров ансамбля в ФЭЧ.

С. И. Середняков: В ФВЭ имеют дело как с индивидуальными частицами, так и с ансамблями или пучками частиц. В коллайдере, когда пучки проходят друг через друга, электрон взаимодействует только с одним встречным позитроном.

Если речь идет об обработке, вы получаете массив, в котором записаны параметры частиц. Это может быть пять или десять частиц, и ваша задача — понять, электрон это или протон или мюон и так далее. Каждый раз это вопрос вероятности. Каждой частице вы можете приписать вероятность, что она есть какая-то табличная частица.

А. С. Золкин: Сергей Иванович, а что насчет международного сотрудничества? Сейчас кафедры стараются своих молодых сотрудников посылать на стажировку. Насколько я знаю, кафедра ФЭЧ всегда отличалась в этом смысле своим позитивом. Я знаю, студенты ездили в Швейцарию, во Францию, Италию, Германию. А как сегодня обстоят дела?

С. И. Середняков: лучше сказать, что не только кафедра, а в большей степени институт иногда посылает студентов старших курсов и аспирантов на международные школы по физике, на конференции.

А. С. Золкин: Я почему спрашиваю: конечно, такая область, как ФЭЧ, она сложная, там нужно обладать большим багажом. Я прихожу, например, в Институт неорганической химии, к Надолинному Владимиру Акимовичу. Тот говорит: вот знаешь, третьекурсника отправил в Сингапур на международную конференцию. Я говорю: как выступил? — Прекрасно, замечательно выступил. Я понимаю, там своя специфика, и он успел поднатореть. Здесь все-таки другая наука, нужно целые пласты уложить, понять, осмыслить и самому что-то сделать, прежде чем выступать. Понятно, что физика элементарных частиц среди других физик, как говорил Кутателадзе, — это вершина. Так все-таки, на каком же курсе есть шанс у студента поехать и доложиться вместе с шефом.

С. И. Середняков: наибольшие шансы у студентов-магистрантов и аспирантов.

А. С. Золкин: Хорошо бы все-таки эту статистику знать. Ребята должны знать, в какую клетку они идут…

С. И. Середняков: Я думаю, что если человек хочет заниматься ФЭЧ, и ставит своё решение в зависимость от того, пошлют ли его студентом на конференцию или не пошлют, то такому студенту лучше к нам не идти.

А. С. Золкин: Но может быть, он хочет заниматься ФЭЧ, а сам в душе еще мечтает, что вот сделаю немножко для детектора, и может быть, тоже поеду посмотрю. Это нормально, я считаю.

С. И. Середняков: на конференции чаще других ИЯФ посылает победителей конкурсов молодых научных сотрудников института, в которых, как правило принимают участие и студенты и они нередко занимают призовые места. Кроме того, как известно, регулярно проводятся студенческие научные конференции, победители также имеют преимущество. К участию в таких домашних конференциях приглашаются все, включая студентов.

Так что участвуйте в домашних конференциях т у вас появится больше шансов стать участником международной конференции.

А. С. Золкин: Наверное, это еще связано с финансированием, наверное, это не всегда возможно…

С. И. Середняков: Проблемы, конечно, есть, но они в равной степени относится к студентам, аспирантам и другим сотрудникам.

А. С. Золкин: Я знаю, что есть еще совместные работы, международные проекты. Там может молодежь поучаствовать?

С. И. Середняков: Заведомо. Например, в проектах BELLE и BaBar у нас участвует много аспирантов. Они довольно часто выезжают работать туда.

А. С. Золкин: Я хотел бы вот на что обратить внимание: есть две вещи. Одно — это послать человека на конференцию, где бы он с докладом выступил и представлял ИЯФ. А другая возможность — это в качестве сотрудника отлаживать какой-нибудь детектор. И ему говорят: Вася, пришла тебе пора, давай поезжай. И на три месяца его отправляют. Такое практикуется и такое есть.

С. И. Середняков: И в этом смысле отношение ко всем равное. Таких ярлыков — молодой ученый и, например, заслуженный, и их формального противопоставления друг другу — нет.

А. С. Золкин: Вопрос в том, посылают или не посылают. То есть они ездят. Ездят на работу в рамках контракта….

Вопрос: А какой проходной балл?

С. И. Середняков: Если вас интересует проходной балл на кафедру ФЭЧ, то я не сторонник считать проходной балл единственным важным критерием. Поэтому балл — умеренный. Наш секретарь в последнее время записывает на кафедру тех, у кого средний балл выше, чем 4,0.

А. С. Золкин: То есть 4,0 — и есть шанс пройти. Тут выступал Мальцев Валерий Павлович, и он говорил о том, что у них очень высокий средний балл, скажем, пятерка. Хотя тот же самый Мальцев говорил о том, что если студент бегает и занимается исследованием, нормально учится и делает хорошо свое дело, «если бы даже у него тройки были, я бы его взял».

С. И. Середняков: Я придерживаюсь той же самой точки зрения. Средний балл большой роли не играет. Он больше характеризует способности студента выбивать оценки, но способность к научной работе — это нечто другое. Несколько лет назад к нам приходил студент, у которого средний балл был выше пяти — 5,05. Славa богу, мы большого внимания на балл не обращаем.

Вопрос о синхротронном излучении.

С. И. Середняков: Синхротронное излучение (СИ) широко используется в физике, химии, биологии, у нас существует центр фотохимии, в котором источником света является лазер на свободных электронах. В этом смысле возможности СИ могут быть похожими на свойства лазеров. Лазеры, вы знаете, имеют невероятно широкую область применения. Возможно. будет необходимость в таком развитии также и источников СИ.

А. С. Золкин: Я напомню, у нас в прошлом году выступал Кулипанов, он рассказывал о СИ. Скоро будет еще одна лекция, он дал согласие. Будет выступать также Винокуров, один из разработчиков лазера на свободных электронах, он тоже дал свое согласие.

С. И. Середняков: Я должен сказать, что ЛСЭ (лазер на свободных электронах) — это, по сути, источник СИ. Достаточно специфического. Это излучение релятивистских электронов.

А. С. Золкин: Тут Сергей Иванович сказал о центре фотохимии, это совместный СОРАНовский проект. Совсем недавно, на днях, был запуск лазера, была получена генерация в районе 100 микрон. Это считают большим достижением. Центр начал работу. Формируется новое направление на стыке: труды ИЯФа и труды Кинетики.

А. С. Золкин: Вы знаете, у нас здесь было задано 57 вопросов Сергею Ивановичу. Я хочу сказать, в особенности для первокурсников, что есть журнал, в котором есть раздел «Лекторий», и там помещены вопросы-ответы студентов первого, второго и других курсов. Если вы сегодня не нашли ответов на вопросы, вы можете обратиться к странице журнала. Здесь же есть адрес Сергея Ивановича, вы можете всегда послать ему письмо электронной почтой. Здесь разные совершенно вопросы, типа «Каковы глобальные задачи, которые стоят перед теоретиками?», «ИЯФ запускает свои детекторы в космос. Правда ли это?» и другие.

С. И. Середняков: Здесь многие вопросы интереснее, чем возможные ответы на них.

А. С. Золкин: Я хотел бы вам показать вот что: у нас есть страница, которая называется «О кафедрах». У нас есть три страницы, которые просто замечательные: это кафедра ФЭЧ, кафедра физики плазмы и кафедра физики полупроводников. Это зависит в большей степени от работы секретаря, от студентов. Такая страница включает и чисто формальную информацию, например, Институт ядерной физики, сайт кафедры, а, кроме того, здесь есть всякие дополнительные вопросы, которые задают сами студенты. Здесь есть, например, анкеты студентов кафедры. Мнения студентов по поводу того, как там хорошо учиться, что там они делают. Вот Вячеслав Шарый, он сейчас работает во Франции, Антон Скрипкин, сейчас он тоже аспирант, Елена Кремянская, Алёша Дроздецкий, он успешно учился, и сейчас занимается астрофизикой. Есть и статьи из газеты «Энергия-Импульс», касающиеся кафедры. Лекторий никогда не может исчерпать все вопросы, которые стоят, и на этой страничке мы пытаемся аккумулировать ваши вопросы и ответы руководства кафедры. Здесь еще есть, кстати сказать, «вопросы и предложения секретарю кафедры». Ни на одной кафедре такого нет. Можно просто написать, что вас интересует, и вы получите ответ секретаря кафедры и Сергея Ивановича. Страница сделана в стиле лучших университетов мира. Кафедры ФЭЧ и физики плазмы, они всегда очень выделяются, заботятся о студентах, об информации.

А. С. Золкин: Еще здесь не было сказано о финансовой поддержке студентов. Могли бы Вы сказать два слова на эту тему? Ребята скромны и не задают этот вопрос, а на самом деле он довольно острый.

С. И. Середняков: Институт поддерживает студентов, которые поступают на кафедру ФЭЧ. Но не только кафедру ФЭЧ, но и кафедры ускорителей, радиофизики, физики плазмы. Студенты 3-4 курса, по-моему, получают доплату около 500 рублей в месяц, магистранты — около 1000. Реально часто больше, потому что они временно оформляются на полставки лаборанта, а с 5 курса — на полставки старшего лаборанта, это уже должность с высшим образованием. Бывают иногда такие парадоксы, что человек студентом получает больше, чем когда закончил. Есть также ежегодно проводящиеся конкурсы студенческих работ, конкурсы молодых специалистов, и там первые несколько мест, как правило, выплачиваются в виде премий. Также есть формы поддержки внутри лабораторий. Финансовая поддержка студентам оказывалась и 30-40 лет назад, когда я учился, и сейчас.

А. С. Золкин: Я не хочу сказать, что в других институтах хуже, но мой опыт работы в университете показывает, что ИЯФ всегда почему-то больше любит студентов. ИЯФовцы поддерживают студентов и пекутся о них, начиная с ФМШ. Я знаю, что многие сотрудники работают в ФМШ. Кстати сказать: в лаборатории Сергея Ивановича есть традиция, что Сергей Иванович следит за тем, чтобы сотрудники всегда преподавали, чтобы знание своё точили, потому что научиться можно тогда, когда ты преподаешь. Всегда нужно отвечать на каверзные вопросы и так далее. Практически все активные сотрудники лаборатории — преподаватели либо ФМШ, либо университета. Еще такой вопрос: ездят ли сотрудники читать лекции за рубеж?

С. И. Середняков: Такие примеры есть. Например, сотрудник нашей кафедры С. Эйдельман иногда ездит в США и читает лекции по физике студентам университета. Были такие случаи и из ускорительной кафедры. Такая практика есть, но нельзя сказать, что она так же развита, как и научная деятельность. Люди в институтах все-таки больше занимаются научной работой, чем преподаванием.

А. С. Золкин: Надо сказать, что в прошлом году лекция Сергея Ивановича была, как мне кажется, перегружена информацией, а сейчас — доступно, довольно просто, глубоко, последовательно. Я не хочу сказать, что раньше было плохо, отнюдь нет. Спасибо большое.