№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

От ядерной астрофизики до прелестных кварков: как проходят школы для молодых ученых в Сарове

Рассказываем, как российские студенты и молодые ученые в области физики и математики обрели новую площадку для нетворкинга, обмена опытом и дальнейших исследований.

Мы в редакции Russian Traveler любим писать не только о путешествиях по планете, но и о путешествиях по миру науки – может, они и не такие зрелищные, но уж точно не менее захватывающие.

Особенно мы радуемся, когда в поле зрения редакторов попадают интересные достижения российских ученых в самых разных областях. А их, между прочим, немало! Например, наши физики рисуют лазерной кистью на титановом холсте, создают широкополосные антенны из кактусов и с помощью межзвездной пыли смотрят на Млечный Путь из далеких галактик.

В ближайшем будущем поток таких вот инфоповодов точно не прекратится – не зря в городе Саров в 2020 году началось создание Национального центра физики и математики (НЦФМ). Здесь будут работать ученые высшей квалификации, которые проложат путь к научным результатам и открытиям мирового уровня.

Над проектом работают «Росатом», РАН, Министерство науки и образования России, МГУ, ОИЯИ, НИЦ «Курчатовский институт», ВНИИЭФ и другие ведущие научные институты, вузы и наукоёмкие компании. Центр основан на экспериментальной и расчётной базе РФЯЦ-ВНИИЭФ. На территории НЦФМ будет комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса «миди-сайенс» и «мега-сайенс». Образовательной базой центра стал филиал МГУ имени М.В. Ломоносова «МГУ Саров».

Одной из ключевых задач НЦФМ является повышение привлекательности российской науки для молодых учёных. И с этой задачей там справляются – в этом году для студентов, аспирантов и молодых учёных со всей России в НЦФМ провели уже три профильные школы (четвертая на подходе).

Мы окунулись в тематику каждой из них и можем ответственно заявить – там происходит что-то невероятно интересное. 

1

XIV Международная школа НЦФМ по физике нейтрино и астрофизике

Как отметили сами участники, это направление интересно тем, что оно выводит современную физику за грани изведанного.

Среди прочего, физика нейтрино изучает осцилляции – загадочные превращения одних частиц в частицы другого сорта. Эти осцилляции – своеобразная игрушка для физика-экспериментатора, которая может дополнить Стандартную модель и открыть Новую физику, а с ней – и новые горизонты.

Школы планируется проводить по всем приоритетным направлениям НЦФМ – от физики частиц до искусственного интеллекта – охватывающим широкий спектр проблем науки. Они позволяют активизировать сообщество молодых физиков и математиков, которые будут определять путь науки в стране и в мире.

Здесь можно получить новые знания и материалы для дальнейшей научной работы, кооперации, пообщаться с лучшими учёными страны и даже попрактиковать свой английский (многие школы – международные, и лекции здесь читают мировые эксперты из разных стран).

В учебной программе – тематические лекции, доклады и дискуссии (с перерывами на кофе). 

В программе Школы по физике нейтрино в этом году выделили в отдельную секцию порядка 25 докладов молодых ученых. Раньше такой практики не было – молодые ученые выступали в общем смешанном потоке, а теперь смогли заявить о себе на престижном международном форуме.

Подать заявку на школу НЦФМ могут студенты старших курсов бакалавриата и магистратуры, а также аспиранты и молодые ученые – отобранным кандидатам пришлют персональное приглашение. Участие, проживание и питание бесплатные, транспортные расходы НЦФМ тоже берет на себя.

2

I Всероссийская школа НЦФМ по физике высоких энергий и ускорительной технике

Философы обсуждают высокие материи, а физики на летней научной школе в НЦФМ – высокие энергии. В недалеком будущем здесь планируют создать установки класса «мега-сайенс». Одна из них – коллайдер класса «мега-сайенс» со встречными электрон-позитронными пучками. Производительность у него гораздо выше, чем у аналогов. А это значит – больше событий, больше статистических данных, более точные результаты измерений и большая вероятность увидеть что-то действительно редкое.

Подобная установка потребует специалистов самых разных компетенций. А научная школа как раз поможет заложить основы профессиональной экосистемы – сформировать «зародыш» будущего творческого коллектива, который будет работать над многообещающими проектами.

Ускорительные установки, о которых рассказывал Борис Шарков в своей лекции, находят важное применение, например, в ядерной медицине: это диагностика и лечение онкологических заболеваний путём протонной терапии – в отличие от нейтронов и гамма-квантов, протоны способны поражать злокачественную опухоль, не повреждая здоровых тканей.

Помимо лекций и дискуссий, участников школ в НЦФМ ждет богатая внеучебная программа – знакомство с МГУ Саров, технопарком «Саров», экскурсии в музеи, обзор истории Сарова и его окрестностей.

На лекциях ученые рассказывали об ускорительных установках и раскладывали по полочкам Стандартную модель (аналог таблицы Менделеева для физики микромира) с ее прелестными кварками.

Заодно затронули модную нынче тему ядерной астрофизики. Она в частности задается вопросами того, какие процессы управляют эволюцией звезд и галактик, и это тоже связано с физикой высоких энергий.

Говоря о проекте установки класса «мега-сайенс» и его роли в будущем науки, один из разработчиков коллайдера Иван Логашенко из Института ядерной физики СО РАН сравнил современную физику с многоуровневой игрой: «Прошлый уровень мы прошли, когда был открыт бозон Хиггса, который позволил развить Стандартную модель. Как нам проходить следующий уровень в поисках Новой физики, которая более совершенно будет описывать мир, мы пока не знаем, поэтому проводим исследования "широким фронтом"». 

3

XIII Всероссийская школа НЦФМ по лазерной технике и лазерным технологиям

В конце сентября в НЦФМ прошла еще одна школа – для начинающих физиков-лазерщиков. На протяжении нескольких дней здесь рассматривались самые разные направления от космологии до квантовых вычислений – лекторы рассказывали, где и как сегодня применяются лазерные технологии и что уникального может предложить российская лазерная физика. 

Например, Александр Лутовинов (член-корреспондент РАН, замдиректора по научной работе Института космических исследований РАН) рассказывал о достижениях Обсерватории Спектр-Рентген-Гамма (Спектр-РГ) – флагмана российской космической науки.

Обсерватория изучает источники рентгеновского излучения – нейтронные звезды и черные дыры, чтобы построить подробнейшую карту нашей Галактики и Вселенной.

Один из телескопов, расположенных на ней, – наш, российский, первый рентгеновский телескоп с зеркалами косого падения, который был создан в нашей стране. Он наблюдает за самыми интересными областями неба в Млечном Пути. 

А Николай Колачевский (член-корреспондент РАН, директор Физического института РАН) рассказал о лазерных технологиях, которые применяются для квантовых вычислений, о новых возможностях в квантовой химии, криптоанализе и других соблазнительных направлениях. 

«Сложность построения квантового компьютера в том, что состояние квантовой системы, квантовой когерентности – оно очень хрупкое. Любое потенциальное взаимодействие со средой разрушает систему. Поэтому мы никогда не можем увидеть полуживую или полумертвую кошку Шрёдингера – она всегда либо живая, либо дохлая. Окружение проецирует волновую функцию кошки на соответствующий базис», – уточнил Николай Колачевский.

НЦФМ – залог технологического суверенитета России

Научные школы Центра (как прошедшие, так и будущие) не просто так посвящены конкретным направлениям научной программы НЦФМ. Именно передовые исследования в этих областях помогут разработать новейшие технологии, которые можно будет внедрить в реальный сектор экономики и применить для получения практической пользы в самых разных сферах нашей жизни. Как раз ускорители, суперкомпьютеры, лазеры и другие инструменты под управлением квалифицированных специалистов послужат надежными помощниками в этих исследованиях.

Академик РАН Александр Сергеев, научный руководитель НЦФМ, справедливо отмечает, что создание Центра – это главный научно-технологический проект нашей страны в нынешнем веке. Все потому, что сейчас атомная отрасль берет на себя задачу обеспечения технологического паритета не только в тех направлениях, что традиционно связаны с атомной отраслью. Но и в создании новых материалов, задачах, связанных с альтернативной энергетикой, с квантовыми технологиями, развитием ИИ. 

4

I Всероссийская школа-семинар НЦФМ по математическому моделированию на супер-ЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности (5 – 9 декабря)

Следующая научная школа НЦФМ пройдет совсем скоро, и заявки на нее уже не принимаются. Она будет посвящена работе с суперкомпьютерах экса- и зеттафлопсной производительности. В ходе Школы лекции будут читать ведущий российские ученые в сфере вычислительных технологий и известные разработчики отечественного ПО.

Студенты и молодые ученые смогут познакомиться со специалистами, развивающими суперкомпьютерные технологии, обменяться контактами и заполучить полезные рекомендации на будущее. 

Научные школы НЦФМ – окно возможностей для молодых исследователей

Любая из школ НЦФМ – это уникальная возможность держать руку на пульсе современной науки, определиться с направлением своей научной работы, а также шанс представить свои исследования лучшим отечественным учёным, специалистам высокотехнологичных компаний, научным руководителям. 

Здесь можно во время кофе-брейка обсудить очарованные кварки, проконсультироваться со знатоками по поводу своего исследования и договориться с товарищами по научным интересам о дальнейшей коммуникации в разных проектах. Такое «перекрестное опыление» обязательно принесет свой урожай в перспективе ближайших лет – и мы с нетерпением ждем новых экспериментов и открытий. 

Ближайшая школа Национального центра физики и математики, на которую можно подать заявки, пройдёт в Сарове в марте – это будет I Всероссийская школа по газодинамике и физике взрыва. Мы обязательно вам все расскажем – не переключайтесь. 

Рекламодатель: ЧУ «Центр коммуникаций». 2Vtzquwffs7