46-я Зимняя Школа Физики ПИЯФ
 
 

26 февраля – 2 марта 2012 г. в центре отдыха «Райвола», расположенном в живописном сосновом бору вокруг небольшого озера недалеко от п. Рощино состоялась очередная 46-я Зимняя Школа Петербургского Института Ядерной Физики (ПИЯФ) Национального Исследовательского Центра «Курчатовский Институт» (НИЦ КИ) по физике. По сложившейся традиции в рамках основной Школы проводились также различные тематические Школы: по физике ядра и элементарных частиц, по теоретической физике, по физике и технике ускорителей и по физике и технике реакторов. В этом же месте, но немного позднее (12-17 марта), была проведена вторая часть Школы ПИЯФ, посвященная физике конденсированного состояния.

 Данная заметка посвящена первой части Школы физики ПИЯФ, где общее количество участников превысило 180 человек, причем большую часть составляли молодые участники. Помимо молодежи из ПИЯФ в этом году в работе Школы, как и всегда в последние годы, принимали участие студенты-старшекурсники, аспиранты и молодые ученые из СПбГУ, СПбГПУ, САУ, МФТИ, МИФИ, МГУ, ИрГУ (Иркутск), СамГУ (Самара), ТГУ (Томск), ИТЭФ НИЦ КИ, ОИЯИ, ИЯИ РАН, ФТИ РАН, ИЯФ и ИМ СО РАН (Новосибирск), а также БГУ (Минск) и ЕНУ им. Л.Н. Гумилева (Астана).

 В рамках научной программы Школы были прочитаны вводные и обзорные курсы лекций по различным направлениям современной фундаментальной и прикладной физики, а также более специализированные лекции и доклады. Традиционно программа Школы началась с обсуждения проблем современной космологии и астрофизики в лекциях Д.С. Горбунова (ИЯИ РАН) «Инфляция в ранней Вселенной. Рождение частиц и разогрев Вселенной», А.В. Иванчика (ФТИ РАН) «Ускоряющееся расширение Вселенной и темная материя» и Д.Г. Яковлева (ФТИ РАН) «Остывание сверхтекучих нейтронных звезд». В лекции М.Г. Козлова (ПИЯФ) были рассмотрены возможности использования радиочастотных спектров молекул для поиска вариаций отношения масс электрона и протона на больших пространственно-временных масштабах.

 Среди вводных и обзорных лекций по сильным взаимодействиям и КЭД: лекции В.Б. Фон Шлиппе (IC, Лондон & ПИЯФ) «Введение в пертурбативную квантовую хромодинамику (КХД)», Л. Н. Липатова (ПИЯФ) «Введение в высокоэнергетическое рассеяние в КХД и суперсимметричной КХД»,  М. И. Эйдеса (Ун. Оклахомы & ПИЯФ ) «Введение в низкоэнергетические эффективные теории», М.И. Высоцкого (ИТЭФ) «Сверхсильные магнитные поля: экранировка кулоновского потенциала, атомные уровни и критический заряд ядра», Ю.М. Чувильского (НИИЯФ МГУ) «Взаимодействие составных частиц», Ф.С. Джепарова «Некоторые эргодические задачи спиновой динамики», М.А. Брауна (СПбГУ) «Эволюция при малых х: уравнения БФКЛ и БК», Э.А. Кураева (ОИЯИ) «Обмен векторными мезонами в гамма-гамма, гамма-протон и протон-протонных соударениях» и др.

 Большой интерес вызвали лекции Д.И. Дьяконова (ПИЯФ) «О квантовой гравитации», посвященные весьма трудной и до настоящего времени все еще нерешенной фундаментальной проблеме. Тема гравитации на планковских масштабах была продолжена в лекции И.Б. Хрипловича (ИЯФ СО РАН) о четырех-фермионном взаимодействии.

 Горячий интерес вызвало у «школьников» предложение А.П. Сереброва (ПИЯФ) изучать стерильные нейтрино и их осцилляции на реакторах. Возглавляемая им группа в настоящий момент разрабатывает возможность постановки подобного эксперимента в Дмитровграде. Теоретические оценки, представленные В.П. Мартемьяновым (КИАЭ), внушают определенный оптимизм. А.В. Дербин (ПИЯФ) сделал обзор эксперимента Борексино и физики солнечных и стерильных нейтрино и обсудил с аудиторией ожидаемые результаты.

 Долгожданный физический пуск ректора ПИК в прошлом году в ПИЯФ ознаменовал переход на новый уровень нейтронных исследований в России и в мире. Прекрасная обзорная лекция В.В. Федорова и К.А. Коноплева «Нейтронные исследования. Реактор ПИК» продемонстрировала интересные и широкие возможности изучения физики нейтронов на реакторе ПИК. Заметим, что ПИК имеет большие шансы стать одним из утвержденных в ближайшем будущем научных мега-проектов России.

 А.В. Ставинский (ИТЭФ) представил проект по изучению сверхплотной холодной барионной материи. Этот проект, разрабатываемый группами ученых из нескольких российских институтов и университетов связан с еще одним кандидатом на статус научного мега-проекта России: коллайдером тяжелых ионов  NICA в ОИЯИ (Дубна).

 Как известно, прошлый 2011 год оказался весьма успешным для набора данных на первой стадии работы Большого адронного коллайдера (БАК) при энергии 7 ТэВ в ЦЕРН. Обсуждению полученных результатов были посвящены лекции В.Т. Кима «Физика на Большом адронном коллайдере». Этот год окажется решающим для проблемы существования бозона Хиггса Стандартной модели элементарных частиц и их взаимодействий. В конце февраля были объявлены результаты анализа данных БАК прошлого года, из которых следуют весьма жесткие ограничения на возможные массы пока неоткрытой частицы. Огромный интерес вызывает тот факт, что в области все еще разрешенных масс есть все-таки небольшие пики, наблюдаемые коллаборациями ATLAS и CMS - двух главных экспериментов на БАК. Однако для определенных выводов нужно набрать в несколько раз большую статистику. Резюмировать сложившуюся ситуацию можно следующим образом. При условии успешной работы БАК и в случае, если бозон Хиггса Стандартной модели существует, он будет открыт до конца лета. В противном случае, если бозон Хиггса Стандартной модели все же не существует, то об этом мы узнаем в конце этого года. Таким образом, в настоящий момент теоретики усиленно обсуждают возможные, в том числе и весьма экзотические, варианты.

 В.А. Никитин (ОИЯИ) представил указания, что уже при энергиях ускорителя ИФВЭ (Протвино) может наблюдаться пионная конденсация в событиях с большой множественностью. В.А. Щегельский (ПИЯФ) привлек внимание к проблеме определения амплитуды упругого рассеяния при энергиях БАК. С.Л. Белостоцкий (ПИЯФ) представил окончательные результаты недавно завершившегося эксперимента HERMES в ДЭЗИ (Гамбург) по измерению спиновых структурных функций протона и внутриядерному взаимодействию образованных адронов в гдубоконеупругих соударениях с лептонами. Н.Н. Николаев (FIK & ИТФ РАН) рассказал об уникальной возможности измерения постоянного ЭДМ протона и дейтрона на накопительных кольцах.

Большой интерес вызвала лекция В.Ф. Ежова (ПИЯФ) о недавних сенсационных исследованиях подледникового озера Восток в Антарктиде.

  Кроме лекций и обзорных докладов, которые читались для всех «школьников», проходили и так называемые секционные заседания по отдельным тематическим направления Школы – по физике ядра и элементарных частиц, теоретической физике, физике и технике реакторов, а также физике и технике ускорителей.

 По физике ядра и элементарных частиц был представлен ряд интересных докладов о современном состоянии и перспективах исследований в области нейтронной физики, физики деления, по изучению структуры адронов и развитию пертурбативной и непертурбативной КХД, а также многие другие аспекты сильных взаимодействий и Стандартной модели электрослабых взаимодействий. Можно отметить интересные выступления А.В. Зайцевского (ИВЭПТ КИ), А.В. Титова (ПИЯФ) и Р.В. Богданова (СПбГУ).

  Большой интерес вызвали лекции, прочитанные в рамках теоретической Школы П.П. Кулишом (ПОМИ РАН), посвященные введению в квантовые интегрируемые системы, которые являются мощным инструментом в современной теоретической физике и основой различных физических приложений. А.В. Котиков (ОИЯИ) рассказал об аналитических методах, применяемых при вычислениях сложных диаграмм Фейнмана с массивными частицами. Несколько докладов было посвящено применению подхода Л.Н. Липатова, В.С. Фадина, Э.А. Кураева и Я.Я. Балицкого (БФКЛ) в квантовой хромодинамике при высоких энергиях. В.А. Салеев и А.В. Шипилова из СамГУ рассказали о применении БФКЛ к процессам образования частиц и адронных струй, содержащих тяжелые кварки, при энергиях Тэватрона (Фермилаб) и БАК (ЦЕРН). В.А. Орешкин (ПИЯФ) представил возможности поиска тяжелого гравитона в подходах с дополнительными размерностями на БАК.

На Школе по физике и технике реакторов А.В. Захаров (ПИЯФ) в своих лекциях представил анализ результатов физического пуска реактора ПИК, перспективы развития ядерной энергетики и задачи исследовательских реакторов, а также обсудил уроки Фукусимы и проведение стресс-тестов на ядерных установках ПИЯФ. Лекторы из ВНИИНМ (Москва): А.В. Козлов; НИКИЭТ (Москва): Н.В. Романова, В.А. Юрманов; ФЭИ (Обнинск): О.Н. Калякина, Л.А. Кочетков; Атомэнергопрома (Москва): Н.В. Архангельский; РИ (СПб): М.П. Зыков, А.И. Петров обсудили широкий круг вопросов физики, техники и безопасности реакторов.

На Школе по физике и технике ускорителей А.Г. Крившич (ПИЯФ) представил обширные планы по созданию Клинико-экспериментального центра протонной терапии и ядерной медицины на базе ПИЯФ, в котором будут сосредоточены наиболее перспективные ядерно-физические технологии. Создаваемый центр радикально улучшит ситуацию с ранней диагностикой онкологических заболеваний и их своевременное адекватное лечение во всем Северо-Западном регионе России. Участники Ускорительной Школы также обсудили широкий комплекс насущных проблем, связанных с укорительным комплексом ПИЯФ: от модернизации различных составляющих ускорителя до проблем медицинской физики.

Е.М. Иванов (ПИЯФ) представил результаты испытаний сложной электронной компонентной базы: больших и сверхбольших интегральных схем и электронных модулей под действием протонов и нейтронов, необходимых для задач использования электроники в открытом космическом пространстве. Большое количество докладов было посвящено строящемуся в ПИЯФ изохронному циклотрону (Ц-80): Г.А. Рябов, И.А. Петров, В.П. Гресь, С.А. Артамонов (ПИЯФ) и В.Г. Мудролюбов (НИИЭФА).

 Весьма насыщенная научная жизнь Школы, как всегда, была дополнена интенсивной спортивной составляющей в виде традиционного футбола на снегу и интересной культурной программой. В этот раз участники с удовольствием прослушали концерт  вокалистов, лауреатов международных конкурсов В. Вьюрова и А. Цейтлиной в сопровождении инструментального трио «Нюанс».

Многих охватила белая зависть, когда один из лекторов Школы, Ю.М. Чувильский (НИИЯФ МГУ), поделился красочными фотовпечатлениями от своего недавнего путешествия в Гималаи в окрестности Эвереста.

 Несмотря на некоторые, весьма существенные, организационные сложности, возникшие вследствие переходного периода, который испытывает ПИЯФ в результате выхода из Российской академии наук и вступления в недавно организованный Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Школа ПИЯФ, являющаяся одним из самых продолжительных периодических научных мероприятий России, как всегда, была проведена на высоком научном и организационном уровне, что вселяет определенный оптимизм и надежду.

 

В.В. Воронин, В.Т. Ким

Заместители Председателя Оргкомитета Школы ПИЯФ