Александр Сергеев: «Пришло время, когда мы должны сами для себя начать создавать все по максимуму»

Технологическая изоляция, в которой оказалась наша страна в результате наложенных со стороны Запада санкций, поставила российских ученых перед необходимостью срочно создавать необходимое промышленности и медицине оборудование, возрождать семенные и племенные хозяйства. Практически, за два-три года мы должны теперь создать и внедрить такой объем самого необходимого стране, какой она должна была внедрять последние 30 лет. О том, чем может ответить на это наша наука, мы поговорили с президентом Российской академии наук Александром Сергеевым.

АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВ. ФОТО: НАТАЛИЯ ГУБЕРНАТОРОВА

– Александр Михайлович, знаем, что на днях академия направила в правительство перечень горящих мер, направленных на создание необходимых стране наукоемких технологий. Расскажите, что это за меры?

– Специальный президиум, посвященный выработке первоочередных мер мы собирали 10 марта, а после расширенную версию с их перечнем послали вице-премьеру Дмитрию Чернышенко.

Одна из главных задач, которую надо сейчас решить, – это технологическая изоляции. Мы понимаем, что до сих пор инновационный процесс превращения знаний в технологии не очень эффективно организован в нашей стране.

– Что этому мешало?

– Наши компании, в том числе крупные, которые представлены на международном рынке и успешно торговались на биржах, опирались на рыночные критерии успешности – стоимость акций, капитализацию и т.д., которые не связаны с технологической самостоятельностью страны и совсем неоднозначно связаны с пользой для населения страны.

Сейчас мы переходим к другой, реальной оценке нашей экономики. Она будет ставиться в зависимость от того, какие технологии создает сама компания, насколько независима она от зарубежного влияния и насколько быстро эти технологии начнут работать на нужды страны.

– То есть, 30 лет мы спали, а теперь проснулись? И теперь нам надо в условиях санкционного «занавеса» в пожарном порядке организовывать работу?

– В определенной степени Вы правы. Сегодня наша зависимость в сфере наукоемких технологий и высокотехнологической продукции в гражданском секторе приобретает критический характер. Даже крупные современные производства становятся уязвимыми. Возьмем, например, завод по производству полимеров, построенный «под ключ» зарубежными компаниями в одном из российских городов. Новейшее предприятие, одно из лучших в мире, приносящее прибыль, градообразующее, в общем, наша гордость. Но оно целиком зависит от поставок катализаторов из-за рубежа. Представим, что в условиях санкций западные компании перестают продавать заводу катализаторы. И завод останавливается со всеми вытекающими последствиями для экономики страны и жителей города. Наши коллеги из Сибирского отделения РАН говорили в свое время руководству предприятия: «Давайте мы вам катализаторы разработаем, наши, отечественные, чтобы вы не были зависимы от них». Но закупать было проще, чем тратить деньги на отечественную разработку. И вот теперь, по-видимому, нет другого выхода, как с повинной головой все-таки идти к ученым и в срочном порядке финансировать разработку катализаторов.

ЭЛЕКТРОНИКА

– Давайте по-порядку разбираться. С чего вы посоветовали правительству начать технологическую «ревизию»? Где у нас самое тонкое место?

– Конечно, притча во языцех, – это наша электронная компонентная база, в которой нуждаются сейчас многие отрасли народного хозяйства. Долгие годы идут разговоры, что надо было бы создать свою, но мы все продолжаем покупать микроэлектронику на Тайване, где расположены основные фабрики, работающие на американских и голландских технологиях.

– Но ведь космические ракеты, насколько я знаю, летают на собственной элементной базе.

– Для ракет не обязательно делать маленькие топологические размеры интегральных схем. А возьмем гражданский сектор, – мобильные телефоны, компьютеры, микроспутники... Там чипы и всевозможные датчики должны быть компактными. Размер микросхемы для увеличения скорости обработки информации также должен уменьшаться. Передовые зарубежные компании сейчас работают на уровне единиц нанометров, а у нас пока освоены размеры в сотни нанометров.

 – Где у нас есть хоть какой-то задел?

 – Основной научно-технологический комплекс у нас в Зеленограде, где выпускается процентов 80 отечественных микросхем. Ведущее предприятие «Микрон» было оснащено лет десять назад новейшей на тот момент импортной установкой для печати микросхем. Она до сих пор является флагманской в стране. Последние годы велись многочисленные обсуждения, что нужно приобрести за рубежом что-то новое, более передовое, но так и не приобрели. Теперь понятно, что надо собирать и «ставить под ружье» наши коллективы ученых и инженеров, хотя за год-два задачу импортозамещения в микроэлектронике не решишь. Но надо скорее начинать, головы и руки у нас есть.

– Но «Микрон» все равно работает?

– Работает. Там изготавливают пластиковые карточки для транспорта, RFID-метки для считывания информации на расстоянии. Есть у них заказы и для военной отрасли.

МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА

– На второе место по необходимости мы поставили медицинскую технику. Это всевозможные томографы для КТ, МРТ, хирургические роботы, аппараты для УЗИ, – у нас почти ничего своего нет!

– То есть, физики, техники, электронщики мобилизуются сейчас в срочном порядке?

– Можно и так выразиться. Представьте себе, что нам перестают продавать запчасти к томографам, или вдруг софт перестает работать по причине того, что в рамках санкций производитель его просто отключил... Вот, где будет социальная напряженка!

– А были у ученых предложения по разработке своих томографов?

– Конечно! Более того, у нас в ФИАНе (Физическом институте им. Лебедева РАН – Авт.) несколько лет назад Евгений Демихов с сотрудниками разработал отличный магнито-резонансный томограф с магнитным полем 1,5 Тесла. У него есть преимущество перед зарубежными аналогами – он «сухой», то есть не требует криогенного охлаждения для сверхпроводящего магнита. Медицинскими специалистами признается, что по качеству изображения он не хуже, чем «Филипс», но мы его годами не можем внедрить.

– Что мешает?

– Те, кто принимает решения, говорили так же, как те производители полимеров: «Зачем нам наша разработка, если мы можем купить проверенный «Филипс»?»

– Кто принимает решение о том, нужен нам свой российский томограф или нет, – министерство?

– В конечном счете, Минздрав.

– А Китай поможет нам с запчастями для импортного медоборудования первое время?

– Может, Китай и согласится. Но он тоже – не простой партнер. Китайцы очень практичные люди и все взвешивают. Если поймут, что от санкций, которые наложат на них американцы, они окажутся в большем минусе, чем в плюсе от помощи России, они подумают, как себя вести. Они же не враги себе.

Хорошо, если такие каналы останутся. И надо работать над тем, чтобы они остались, или появились новые каналы с другой логистикой поставок. Но пришло время, когда мы должны сами для себя начать создавать все по максимуму. В стране должна произойти научно-техническая мобилизация.

ФАРМАКОЛОГИЯ

– С началом спецоперации на Украине россияне бросились скупать в аптеках необходимые на будущее лекарства. Некоторые политики в США пригрозили, что не будут поставлять нам жизненно важные препараты...

– Фармакология, безусловно, еще одно из самых уязвимых мест в нашей стране. Но она бывает разная. Если мы говорим про дженерики (лекарства, которые делаются по открытой формуле, выведенной из под-патента), тут у нас проблем нет. Но на разработку своих новейших препаратов на основе оригинальных молекул у нас, как правило, средств не находится. Это миллиарды долларов на один препарат, и только гиганты фарминдустрии, типа Рош или Пфайзер, могут себе такое позволить. Думаю, что научный потенциал отечественных фармкомпаний, таких как Генериум, Биокад и др., вполне достаточен, чтобы разрабатывать оригинальные препараты в тесном сотрудничестве с нашими исследовательскими центрами. Но надо понять, на что направить усилия.

На состоявшемся 16 марта Общем собрании профессоров РАН, где как раз и обсуждались вопросы организации работы ученых в новых условиях, мне очень понравилось выступление Андрея Иващенко из МФТИ. Он совершенно замечательно сказал: «Иногда даже тот факт, что мы не вошли в текущий уклад технологических производств, может оказать нам хорошую службу. Ведь мы можем «перепрыгнуть» его и делать что-то совершенно новое».

– Интересно...

– Вот вам пример из Китая. Ведь он перепрыгнул технологический уклад, связанный с проводными телефонными линиями, сразу перейдя на мобильные телефоны. Там практически нет АТС! И в фармакологии тоже может быть такое. К примеру, сейчас появляются новые лекарства на основе генетических технологий. Сконструированная биоинженерами молекула, содержащая нуклеиновые кислоты и введенная в организм, вызывает в клетке процесс производства различного типа белков. В ковидное время у всех на слуху лекарства на основе терапевтических антител. За такими лекарствами – будущее. Это передний фронт, на который сейчас надо делать упор, ведь наши генетики имеют достаточный для этого потенциал.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

– Что у нас с продовольствием? На какое место вы поставили бы его по степени необходимости проведения там научных изысканий?

– Мы стали одной из ведущих держав в сельском хозяйстве, и вроде бы, ситуация здесь не слишком тревожная, как с микроэлектроникой. Мы являемся лидерами по темпам роста сельскохозяйственного экспорта в мире, прежде всего по экспорту зерна и растительного масла. Основная проблема у нас – с обеспечением собственного семенного и племенного фонда. Как это ни парадоксально, наше сельскохозяйственное благополучие достигнуто в условиях сильнейшей зависимости от зарубежного семенного и племенного материала. По некоторым направлениям эта зависимость критическая. Практически полностью семена для овощеводства, инкубационные яйца и цыплята для наших птицеферм завозятся из-за границы.

– Как можно было допустить такую зависимость от импорта?

– Возвращаемся к тому, с чего начали. Мы мерили свою успешность по другой шкале, по шкале выгодности бизнеса. Считалось, если бизнесу выгодно, значит выгодно и стране. Бизнесмен пишет бизнес план: «Я закупаю яйца в Германии, чтобы не тратить деньги на племенную работу и репродукцию кур-несушек здесь. Мне так выгодней». Правительство ему отвечает: «Окей! Конечно, иди по первому пути, так же выгодней...». И вот теперь, если нас решат наказать еще сильней, страна может остаться и без яиц, и без мяса, и без свеклы.

– Неужели не было даже попыток за столько лет создать собственный семенной фонд?

– В 2017-м году была запущена федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства. В ее рамках финансируются работы по восстановлению производства отечественных семян картофеля и свеклы, а также по курам. За пять прошедших лет кое-что сделали, но ситуацию все-таки пока не переломили. Скорее всего, потому, что крупный бизнес по-прежнему говорит: «Да зачем нам нужно? Мы как работали с иностранными поставщиками, так будем и дальше двигаться в этой парадигме».

Думаю, надо сделать так, чтобы наши семена были более выгодны компаниям. Либо на импортные накладывать пошлины, либо для покупки наших семян выдавать хорошие субсидии.

КТО ГОТОВ К РАБОТЕ?

– Я надеюсь, теперь-то у нашего правительства, бизнесменов уже не осталось сомнений в том, как надо развивать отечественные технологии для импортозамещения?

– Я не открою вам секрета, если скажу, что правительство давно занимается вопросами импортозамещения и импортонезависимости. Объявляют, к примеру, чиновники из министерства о том, что у нас есть критические направления, по которым надо срочно разработать тот или иной импортозамещающий прибор, материал или лекарство. Предприятиям бросают клич: «Кто готов это сделать?». Желающих, как правило, появляется очень много. Тогда в министерстве спрашивают: «А вы умеете это делать?». Ответ: «Умеем, только надо доразработать один компонент или деталь». Дальше звучит призыв к научно-производственным организациям: «Кто поможет нашим компаниям разработать необходимые компоненты?». И вот тут появляется еще больше желающих, которые многое обещают, получают под это деньги, но очень часто так и не доводят до конца обещанное. В итоге проходят годы, заказчики понимают, что быстрее заказать продукт за рубежом, чем ждать разработки от своих. И по такой схеме наше «импортозамещение» работало десятилетиями!

– Почему на пути безответственных подрядчиков то же министерство давно не поставило заслон из экспертов РАН?

– Наверное, кому-то было выгодно, чтобы экспертиза была внутриминистерской. Нас и сейчас не особо спрашивают.

– Но ведь ситуация сейчас другая, – промедление, как говорится, смерти подобно.

– Ситуация сейчас другая, и потребность в науке объективно возросла. Надо принимать решения не на основе денежных интересов, а исходя из реально необходимых результатов. Должна быть достаточно широкая, объективная, надведомственная экспертиза проектов.

– Наверняка, есть и успешные примеры? Может, просто скопировать их?

– Расскажу вам, как на Байкальском целлюлозно-бумажном комбинате очищали отходы. 10 лет велись поиски того, кто будет это делать. «Зеленые» зарабатывали свою популярность, деньги утекали. Все встало на свои места, когда два года назад разработку проекта поручили Росатому. Там люди серьезные, сразу во всем разобрались, пригласили делать экспертизу Российскую академию наук, и вскоре среди 20 компаний наш совет по глобальной экологии отобрал по-настоящему лучшие, способные довести дело до результата. Если бы вы знали, через какие тернии нам пришлось пробиваться даже после избрания нас экспертами! А ведь мы еще несем громадную ответственность вместе с Росатомом.

– Чего же не хватало другим проектам для такого успешного завершения дела? Не думаю, что все дело в «волшебном» Росатоме.

– Наверное, нужно, чтобы гром грянул, или политическая воля ударила кулаком по столу.

ОРГАНИЗАЦИЯ НАУКИ

– Выступая на днях на Общем собрании профессоров РАН, вы сказали, что настало время пересмотреть госзадания и сконцентрироваться только на важных работах. А что до этого они выполняли не важные?

– Нужно расставить приоритеты. К примеру, в Министерстве здравоохранения говорят: «Нам срочно нужны свои, российские томографы, аналитические приборы и средства, шовный материал (у нас все это - импортное). Давайте посмотрим, какие предприятия могут это достаточно быстро произвести? Если не хватает перспективного материала, новых реагентов, софта, – обратитесь к науке». И что же отвечает наука? Хорошо, если в институтах мыслят по-государственному, как в том же ФИАНе, и по собственной инициативе долгие годы продвигают отечественный томограф. Но в большинстве своем институты работают по госзаданиям, которые сами же себе и придумывают, да еще и отчитываются о них потом только публикациями в журналах.

– Это даже как-то странно звучит: сами себе придумывают государственное задание...

– Увы, такая практика была внедрена после отделения институтов от академии и передачи их в ФАНО. Ты сам себе придумываешь, чем тебе заниматься, отчитываешься статьями и наращиваешь свой публикационный потенциал, зачастую не задумываясь о пользе для страны. Теперь систему снова надо поставить с головы на ноги, – государство при ведущей роли Российской академии наук должно формировать тематику госзаданий ученым, прежде всего в зависимости от приоритетов страны. Фундаментальные исследования, конечно, должны продолжаться, но прикладной аспект государственных заданий должен быть существенно усилен.

– Вы обращались с предложением о пересмотре госзаданий в правительство?

– В правительстве этот пересмотр уже одобрен, – ждем новых законодательных актов. Очень надеемся, что для научных институтов произойдет такая же мобилизация, какая произошла два года назад для медицинских НИИ, которые очень быстро и успешно перестроились для борьбы с ковидом.

Автор: НАТАЛЬЯ ВЕДЕНЕЕВА

https://www.mk.ru/science/2022/03/20/uchenym-obyavili-mobilizaciyu-prezident-ran-rasskazal-o-spasenii-nauki-ot-sankciy.html

Недавно было опубликовано интервью директора ФИАН, члена-корреспондента РАН Н.Н. Колачевского информационному агентству «Научная Россия». Представляем его Вашему вниманию, с любезного согласия агентства.

Фото: Н. Малахин, «Научная Россия»

    – Николай Николаевич, мы находимся не просто в кабинете директора Физического института Академии наук, а в физическом кабинете Академии наук, основанном когда-то чуть ли не при Петре I.

    – Вы правы. Петр I, понимая задачи, которые стоят перед Россией и видя развитие науки в Европе, создал Кунсткамеру. Многие из нас там были, видели исторические приборы – телескопы, микроскопы, различные механизмы. Эта коллекция явилась основой приборной базы, которая помогла дальнейшим исследованиям. Постепенно она преобразовалась в так называемый Физический кабинет в Санкт-Петербурге, который впоследствии был перенесен частично в Математический институт имени Стеклова, где появился Математический кабинет, а усилиями Сергея Ивановича Вавилова физическая часть – в Физический Институт Лебедева.

    – Насколько я понимаю, у вас собрана целая коллекция раритетов, имеющих отношение к нашим великим физикам.

    – Да. Петр Николаевич Лебедев был первым, кто подтвердил выводы Максвелла о давлении света на твердые тела. У нас хранится прибор, сделанный его руками, который экспериментально подтверждает это предположение. Это очень сложные, тонкие эксперименты, потому что определить давление света на фоне ложных эффектов, которые присутствуют в системе, очень непросто. Он это сделал, успешно опубликовал, и теперь весь ученый мир знает, что именно Лебедев определил давление света на объекты – в данном случае, вот на такие лепестки. На самом деле он также интересовался, почему хвост комет все время отклонен от Солнца. И подозревал, что именно давление света является причиной этого эффекта. Но это же газ, а не твердое тело. Следующие десять лет после этого открытия он занимался исследованием давления света на газы. Это менее известная работа, которую он опубликовал в 1912 году. Сегодня можно сказать, уже три или четыре Нобелевских премии получены за тематики, основанные на его пионерских работах. Мы гордимся Петром Николаевичем, у нас очень хороший контакт с его семьей. Это фигура, безусловно, выдающаяся в истории России.

    – Давайте теперь перейдем к сегодняшнему дню института. Расскажите, какие самые актуальные, самые интересные разработки сейчас существуют.

    – Описывать деятельность всего института, рассказывать про направления, которые мы ведем, – это займет целый день. Попробую кратко обозначить самое-самое. Это очень разрозненные области, потому что институт большой и разнопрофильный, пёстрый, работающий уже не только в физической области. Во-первых, у нас в этом году открывается совместная лаборатория с «Самсунгом». Это серьезное начинание. Она открывается на основе тех разработок, которые уже в институте велись. Они отобраны на специальных профильных конференциях «Самсунга» как наиболее выигрышные. Основная задача – это создание голографических экранов. Сейчас есть такое направление, когда берётся тонкая стеклянная пластина, в ней создается фазовая запись решетки, направляется свет, и на этом голографическом экране появляется изображение, которое можно менять. Сквозь этот экран можно смотреть на окружающий мир. Это самые передовые разработки. И мы уверены, что это направление будет развиваться.

    – А где это будет использоваться?

    – Например, для просмотра фильмов, когда вы смотрите сквозь экран и можете виртуальную и действительную реальность совмещать. Имеет смысл использовать эту возможность для технических задач – скажем, для пилотов, где надо совмещать виртуальную реальность и действительность.

    Из крупных задач, которые мы перед собой поставили и уже успешно выполнили в научно-техническом плане – это запуск нашего нового научного корпуса, наполненного самым современным по мировым стандартам оборудованием. Работавший у нас Виталий Лазаревич Гинзбург после того как был удостоен Нобелевской премии, обратился к Владимиру Путину, который в то время был президентом, с просьбой развернуть исследование по высокотемпературной сверхпроводимости. Он был уверен, что мы можем создать сверхпроводники, работающие при комнатной температуре. Это очень выигрышно для передачи энергии. Путин это одобрил, и у нас возникло некое направление, закипела стройка. В этом году мы стройку заканчиваем. Это пять тысяч квадратных метров прекрасно оснащенных лабораторных помещений. Новый этап для жизни нашего Института. Здесь могут возникать не только новые фундаментальные научные разработки, но и решаться вопросы импортозамещения.

    Интересно, что в этой области мы очень тесно контактируем с иностранными учеными, с международным сообществом. Мы запрашиваем около 150 виз в год. Это много. В частности, наш корпус Гинзбурга включен в научную программу совместных работ с Великобританией. У нас есть совместный грант посольства Великобритании, проведен ряд семинаров с участием представителей посольства, с участием ведущих ученых этой страны. И не только Великобритании. То есть, несмотря на политическую напряженность, научные контакты у нас очень тесные.

    Сейчас у нас начались разработки по квантовым вычислителям, это сейчас модная и важная тема, которая пока носит, скорее, фундаментальный характер. Но есть и такие направления, как сверхпроводящие кубиты на холодных атомах, на ионах, когда одиночные ионы, захваченные в специальные виды ловушек, удерживающиеся во внешнем потенциале. Если удастся достичь количества захваченных частиц более 50, то такой вычислитель опередит любые, самые мощные обычные компьютеры. Это крупный проект, крупная задача, большая научная ответственность, и мы сейчас в этом направлении двигаемся. Еще одно интересное направление, и тоже в рамках государственных программ, – это радиообсерватория «Суффа». Совсем недавно состоялся визит Владимира Путина в Узбекистан, где обсуждался целый ряд вопросов, в том числе и технических, в области научных исследований. Как приоритетная задача была обозначена радиообсерватория на плато Суффа, в высокогорной местности на границе с Таджикистаном.

    – Знаю, эту обсерваторию не могут достроить уже много лет.

    – Да, это проект сорокалетней давности. Я его называю «скелет динозавра». Это основа для антенны, а самой антенны нет. Но сейчас принято политическое решение создать там телескоп, который должен работать в коротковолновом миллиметровом диапазоне. Это очень сложная задача. 70-тиметровое зеркало – это очень много. Точность изготовления поверхности должна быть меньше миллиметра. Это, конечно, технический вызов с научной точки зрения, и если нам удастся ему соответствовать, то мы сможем заглядывать близко к центрам галактик, изучать черные дыры, что сейчас является важным направлением в радиоастрономии. Важно это и для института, поскольку мы исторически вовлечены в такие исследования. Когда-то мы там исследовали астроклимат. А сейчас волею судеб являемся одним из ключевых участников большой кооперации, в которую входят и так называемые антенщики – люди, которые строят антенны, и ученые из разных институтов, и специальные астрофизические обсерватории из ФИАНа, из Санкт-Петербурга, из Института прикладной астрономии. Идет формирование международной организации, и уже в этом году мы планируем приступить к работам.

    – Поскольку речь о миллиметровом диапазоне, означает ли это, что «Суффа» будет работать вместе с «Миллиметроном»?

    – Да, проект силён именно тем, что «Суффа» и «Миллиметрон» могут работать в паре, они друг друга дополняют, усиливают. Сейчас, как известно, у нас успешно работает другой летающий космический проект – «Радиоастрон», или «Спектр-Р». Это радиоантенна, которая находится на довольно высокой орбите относительно Земли, почти долетает до Луны, и нацелена на изучение радиосигналов в сантиметровом диапазоне. Работает он в паре с наземными телескопами, что дает возможность обострить разрешение такой системы, увидеть мельчайшие детали космических объектов. В последнее время с помощью «Радиастрона» получен ряд сенсационных научных данных. Но определенный недостаток сантиметрового диапазона – это то, что сложно приблизиться к границе черных дыр. Это связано с некоторыми физическими принципами, которые обойти нельзя. Но, если перейти в миллиметровый диапазон, когда длина волны становится меньше, можно подойти ближе к ядру галактики, к черной дыре, и это очень интересная задача. Для этого нужно сделать тарелку с очень выдержанной поверхностью, потому что, чем короче длина волны, тем точнее должна быть изготовлена антенна. И еще из сложностей – она должна работать при низкой температуре. Такие технологические решения есть, мы их осуществляем. Антенну сейчас охлаждают в «ИСС Решетнева» в Красноярске. Это один из флагманских проектов, помимо «Лун» и «Экзомарса», который действительно нацелен на фундаментальные исследования космоса.

    – Слышала, что у вас также ведутся работы по искусственному интеллекту.

    – Это прозвучит неожиданно, но ФИАН волею судеб, действительно, вовлечен в работы по искусственному интеллекту в области финансов. Недавно у нас закончилась четвертая конференция Сетевого Института, которую проводит служба Росфинмониторинга. Мы уже два с половиной года ведем совместные работы. Есть ряд наработок математических моделей в области теории игр, математических методов ядерной физики, которые применимы к задачам поиска сложных схем в объемной кровеносной финансовой системе страны. На этой конференции присутствовали представители Администрации президента, министр образования и науки, руководители служб, Госдумы, Совета Федерации, то есть это проблема исключительно важная для государства и целого ряда ведомств. ФИАН уже внёс свою лепту в создание новой системы по поиску возможных нарушений с использованием теории игр, мульмиагентного моделирования. Этим занимается наша проблемная лаборатория. Эта программа поддержана Президиумом РАН.

    – Слышала, что недавно ФИАН был официально признан базовой организацией по физике в странах СНГ.

   – Да, и мы этим гордимся, стараемся соответствовать. Я сказал про «Суффу», а ещё у нас работает филиал в Казахстане на границе с Киргизией. Там тоже высокогорная обсерватория, где исследуются грозы и молнии. Это направление, которое всё время приносит новые результаты. Как возникают молнии, какие излучения образуются при прохождении пробоя? Всё это вопросы, которые также требуют изучения.

    – А ещё в ФИАНе был сделан первый отечественный магнитно-резонансный томограф. Что с ним сейчас?

    – С помощью этих систем мы сейчас занимаемся так называемой контрастной томографией. Ведь что такое обычная томография? Это по сути исследование концентрации воды в теле. В одних тканях ее больше, в других меньше. За счет этого получаются соответствующие изображения органов. Если добавить контраста – например, гадолиния, то можно более ярко подсвечивать проблемные зоны, увеличивая контраст. Это исследование тоже очень любопытное, оно разрабатывается у нас совместно с медиками.

   Сейчас вообще развивается множество методов, связанных с терапией рака. Это, например, такие сложные и специфические методы, как нейтронозахватная терапия. А есть более простые, связанные с ультразвуком, когда вы доставляете тяжелые частицы в проблемную область, направляете мощный поток ультразвука, и он разбивает опухоль, как камни в почках. В ряде случаев это эффективно и безопасно. Всё это также делают под контролем магниторезонансного томографа. Здесь мы тесно сотрудничаем с академиком А.Д. Каприным. Надо сказать, все исследования, связанные с медициной, всегда очень интересны и актуальны, но сложны для внедрения.

    – Николай Николаевич, а вы ведь не только директор, но и руководитель одного из отделов ФИАНа…

   – Да, я руковожу отделом спектроскопии. У меня сейчас отличная группа ребят, и мы работаем над реализацией федеральной целевой программы по созданию прототипа бортового стандарта частоты для «Глонасс». Это по сути оптические часы. Вообще ведь именно ФИАН стал прародителем идеи стандартов частоты. Академики Николай Геннадьевич Басов с Александром Михайловичем Прохоровым создали идею лазерно-мазерной генерации, получили за это Нобелевскую премию, и вскоре стало понятно, что эти системы блестящим образом могут быть использованы для метрологии. Мы сегодня уже видим, что благодаря этому можем пользоваться Убером, различными навигаторами, и всё это только благодаря системам «Глонасс-GPS». А система «Глонасс-GPS» – это некая распределенная система часов. Очень точных часов. Если мы пларнируем осуществлять навигацию с точностью до 30 сантиметров, то часы, которые летают на спутниках «Глонасс», должны обеспечивать точность лучше 14 знаков после запятой. Но хочется ещё точнее. Ясно, что при этом уже появляются релятивистские эффекты, связанные с гравитацией, и сегодня стоит задача, как преодолеть эти проблемы, чтобы повысить возможности навигации. Например, мы мечтаем об автомобилях без водителя. Так вот, там крайне желательно, чтобы точность навигации была сантиметров десять, а не несколько метров – чтобы не путаться в развязках и не перескакивать с дороги на дорогу. Значит, надо еще как минимум на порядок увеличить точность этих часов. Те технологии, которые есть сегодня, опираются на так называемые микроволновые переходы в атомах, в цезии, в водороде, – оказываются недостаточны. На Земле эта проблема уже решена. В ряде лабораторий созданы оптические часы, когда у атома стабилизированным лазером осуществляется оптический переход, и в результате уже сейчас достигается семнадцатый знак. Понятно, что эта система занимает полкомнаты. Мы же взяли на себя сейчас задачу создать прототип оптических часов, который будет занимать кубический метр.

   – Ничего себе!

   – Это пока больше, чем надо для спутника, но существенно меньше, чем то, что мы обычно видим в лаборатории. Причем, это уже с блоком питания и со всей системой. Примерно через полтора года мы должны завершить эти работы. Работаем увлеченно, много что получается. Есть интересные фундаментальные результаты. Когда такая фантастическая точность, излучение так называемого черного тела или излучение окружающей среды начинает влиять на точность часов. Скажем, вы лампочку включили, у света есть определенная температура, и она стабильность атома нарушает. Точность падает. А мы нашли некий атом, который очень малочувствителен к этим эффектам.

   – Что же это за атом?

   – Это атом тулия. Он находится в конце периодической таблицы. Обычно электрон под действием светового излучения прыгает на другую внешнюю оболочку, при этом он очень чувствителен в излучению. А этот атом отличается тем, что внешние оболочки у него замкнутые, но есть электронная вакансия во внутренней оболочке. Электрончик прыгает внутри между этими оболочками, а снаружи получается экранировка.

    – Он ведёт себя, как теннисный мячик?

   – Да, теннисный мячик снаружи деформируется, а внутри у него все стабильно. Оказалось, что у тулия примерно на три порядка, в тысячу раз, чувствительность к таким внешним эффектам меньше. На эту тему мы направили статью в «Нейче комюникейшн», и рецензенты написали, что это очень интересно. Я бы даже перевел с английского – прикольно, неожиданно. А это то, что сейчас, в общем-то, мы все ищем. Что-нибудь такое неожиданное. Хотя большинство научных работ – это эксперименты, которые лишь подтверждают теорию.

    – А ведь это и есть настоящая наука, приводящая к открытиям. Она начинается с неожиданности.

   – Если говорить о других исследованиях моей лаборатории, то мы ведем измерения размера протона. Оказывается, при измерениях разными методами размер протона получается немножко разный. Протон очень маленький, но, тем не менее, имеет характерный радиус. И эксперименты, которые проводились с так называемым мюонным водородом, то есть когда не электрон летает на орбите, а мюон, по сравнению с обычным водородом дали разные результаты. Естественно, физики сразу за это схватились, потому что, может быть, это какая-то новая физика. Может быть, мы не понимаем, как работает квантовая электродинамика, или мы не понимаем, что есть какие-то дополнительные частицы, которые приводят к такой неодинаковости. И дальше мы в сотрудничестве с группой Нобелевского лауреата Теодора Хенша провели альтернативный эксперимент на холодном пучке водорода. К сожалению, эту загадку заряда радиуса протона мы разгадали.

   – Почему же к сожалению?

   – Потому что, когда загадку разгадываешь, оказывается сразу не так интересно.

   – Ну ничего, будут же другие загадки.

   – Ищем. Хочется найти какие-то темы, где именно с фундаментальной точки зрения есть нечто удивительное, непостижимое.

   – У вас много молодежи. Откуда эти ребята?

   – Мы тесно сотрудничаем с вузами. За последний год вот в результате Майских указов, когда произошла заметная прибавка к финансированию, человек пятьдесят молодых научных сотрудников мы взяли. В основном к нам ребята приходят из Московского Физтеха. С МГУ и МИФИ у нас тоже очень хорошие отношения. У нас даже есть факультет в МИФИ, который организовывал Николай Геннадьевич Басов. Есть ребята из Высшей школы экономики, из Бауманского университета. Но основа – всё же Физтех. У нас четыре базовых кафедры. В институте у нас многие сотрудники по совместительству занимаются преподавательской деятельностью.

   – И вы тоже?

   – Я на Физтехе преподаю, а в МИФИ я завкафедрой. Вы знаете, мне всегда интересно, как в результате каких-то загадочных генетических процессов вдруг выстреливают молодые люди с ярким математическим мышлением. Иногда в совершенно в неожиданных местах. Не в семье ученых, где-нибудь в глубинке. Самородок, талант необычайный. Вот чем хороша система МФТИ – там за счет заочной физико-технической школы возможно вытаскивать этих ребят. Иной раз они приезжают из таких населенных пунктов, о которых я даже не слышал. Он учится, защищает кандидатскую…. А дальше задача – их удержать. Сейчас, правда, с этим стало легче. Уровень жизни прибавился, много интересной работы. Есть возможность поездить по миру, поработать, посмотреть, поучиться. Но, конечно, очень хочется, чтобы они возвращались. И многие сейчас возвращаются. Сейчас, на мой взгляд, переломный момент, когда надо вкладываться вот в эту молодежь. Это дело, конечно, рискованное. Но необходимое.

   – Вы говорите – а вдруг это другая физика, а вдруг мы не понимаем какие-то базовые вещи? То есть, нельзя говорить, что с физикой всё ясно, мы познали мир.

   – Осталось несколько вопросов, которые сохраняют свою актуальность. Пока до них мы не дошли. Это, например, темная материя. Черные дыры. Барионная асимметрия Вселенной. Сейчас очень интересные начинаются работы в ЦЕРНе, я там член коллаборации. Будет исследоваться гравитация антиводорода. Это совсем свежая тема, ей всего десять лет. Синтезирован антиводород, измерен его спектр. Ведь это вообще большой вопрос – почему мы окружены материей. Почему вся Вселенная состоит из материи? Нет никаких признаков того, что в далеких галактиках или где-то ещё есть антиматерия.

   – А она нужна?

   – По логике вещей, да. Если мы верим в радиационный период развития Вселенной, то был период, когда вся материя представляла собой фотоны. А фотон должен симметрично распадаться на антипротон – протон, позитрон – электрон, частица – античастица. Но куда делась эта антиматерия, совершенно непонятно.

   – Или эта теория неверна.

   – Да, и поэтому сейчас начнутся эксперименты с этим антиводородом. Например, как он будет падать в гравитации – так же, как водород или по-другому?

   – А может, он вообще падать не будет. Почему он должен подчиняться гравитации?

   – В общем, где-то должно быть отличие. Мы почти уверены в том, что материя и антиматерия в чем-то должны отличаться. Другой вопрос – почему нет такой же, как вы, где-нибудь в другой Вселенной?

   – А может быть, и есть.

   – Нету. В наблюдаемой части Вселенной нету.

   – Но ведь могут же быть параллельные вселенные.

   – А это уже другой вопрос. Тоже интересный и тоже пока безответный. И всё это разнообразие вопросов и ответов выросло из научного наследия Петра Николаевича Лебедева, одного из пионеров российской физики, великого ученого, имя которого мы наследуем. Он оставил нам совершенно уникальные знания, документы, приборы –маятники, которые доказывают, что свет при попадании на тело осуществляет давление. Деликатнейшие изделия из стекла, пластинки, компенсационные элементы. Всё это он делал сам, потому что других приборов и возможностей тогда не было. И мы должны всегда помнить, что стоим на плечах гигантов, и те вопросы, на которые сегодня мы пытаемся отвечать, возникли не сегодня, а много лет назад. Наука – это не только знания и опыт, это преемственность, это история, это память.

Беседовала Наталия Лескова, Научная Россия

___________________

От редакции АНИ «ФИАН-информ»

На портале издания «Научная Россия» также размещена видеозапись интервью, с которым Вы можете ознакомиться, перейдя по ссылке

Совсем недавно были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике за 2017 год. Одним из них стал американский физик Кип Торн, неоднократно посещавший ФИАН и поддерживающий деловые и дружеские отношения с некоторыми из наших ученых. ФИАН-информ попросил главного научного сотрудника ФИАН Игоря Дмитриевича Новикова рассказать о К. Торне не только как об ученом, но и близком друге.

    Так случилось, что я знаю Кипа, вместе работал и дружил с ним, более пятидесяти лет, и сейчас хочу поделиться своими мыслями о нем как о человеке и ученом.

    Мы впервые встретились в 1965 году на конференции по общей теории относительности в Лондоне, где я выступил с основным докладом. Вот как сам Кип описывает нашу первую встречу:

    «После доклада Новикова я присоединился к группе энтузиастов, собравшейся вокруг него, и обнаружил к моему вящему удовольствию, что мой русский немного лучше, чем его английский, и моя помощь в переводе была востребована в ходе дискуссии. Когда толпа растаяла, мы с Новиковым продолжили нашу беседу в частном порядке. Так началась наша дружба».

Игорь Дмитриевич Новиков (слева) и Кип Трон (справа). ФИАН, 2012 год
© ФИАН

    Впоследствии мы публиковали совместные работы, были редакторами переводов наших книг соответственно на русский и английский языки, работали в научных группах друг друга. Работы Кипа заслужили самое широкое международное признание. Список его членства в различных Академиях, Научных обществах, также как и список его научных наград занимает несколько страниц. Он иностранный член Российской академии наук. Научная группа Кипа Торна в Кальтеке является одной из сильнейших в мире. Факт, что кто-то работал в этой группе является очень сильной рекомендацией среди физиков. Список научных достижений Кипа Торна в физике и астрофизике замечателен по своей важности и по широте. Он простирается от космологии до сингулярности в черных дырах и до фундаментальных аспектов теории и практики физических измерений. Кип Торн является одним из создателей физики черных дыр.

    Он является Крестным Отцом и активным участником эксперимента LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) проекта. Эта работа и привела его в конце концов к Нобелевский премии. По рекомендации Торна я в свое время переписывался с сенатором США в поддержку этого гравитационно-волнового проекта.

    Среди наших совместных с Торном работ я хотел бы выделить создание релятивистской теории дисковой аккреции газа на черные дыры в двойных звездных системах и работу, связанную с физикой машины времени в общей теории относительности.

    В связи с этой последней работой я приведу следующее воспоминание К. Торна:

    «Летом 1987 года моей жене позвонил Ричард Прайс. Он услышал, что я работаю над теорией машины времени, испугался что я немного не в себе и впал в старческое слабоумие».

    К счастью все скоро разъяснилось и работа продолжалась. Одной из отличительных особенностей К. Торна является то, что он никогда не стеснялся признаться в своих ошибках. В книге "Черные дыры и складки времени" мы часто встречаем такие выражения: "Я был неправ". "В 1971 году я был слишком глуп". "Я себя почувствовал ужасно глупым" и др. Чувство юмора ему никогда не изменяло.

    Нам было легко и приятно работать вместе потому что, как писал Торн: «Игорь Дмитриевич Новиков со многих точек зрения напоминал меня самого».

    В заключение я хочу рассказать о событиях, которые самым ярким образом раскрывают человеческие качества К. Торна.

    В 1990 году я имел серьезные проблемы с сердцем. Успешная операция в Москве была маловероятна. Кип Торн пригласил меня к себе в Пасадену США, организовал консультации с лучшими специалистами в госпитале Лос Анжелеса. Оказалось, что ситуация очень серьезная и операция нужна немедленно. Валюты у меня совсем не было. Кип Торн вложил свои средства и написал многим физикам и астрофизикам всего мира. Необходимые средства были быстро собраны и операция прошла успешно. Когда сознание начало возвращаться ко мне после четырехчасовой операции, первое что я осознал был голос К. Торна, повторявшего (по-русски!): "Игорь, все хорошо, все хорошо". Хотя моя дочь находилась рядом, я помню, что воспринял вполне естественным, что именно голос Кипа вернул меня к жизни.

    Дружба К. Торна подарила мне вторую жизнь.

    В эти дни празднования научного успеха К. Торна я хочу еще раз поблагодарить его и поздравить весь научный мир с тем, что у нас есть такие ученые.

АНИ «ФИАН-информ»

Несмотря на все сложности, которые в разные времена приходилось переживать отечественной науке, в научной среде всегда жило понимание, что открытия и изобретения важны не сами по себе, а для реализации конкретных задач. И одним из показателей этого является патентная деятельность учёных, которая, в силу различных причин, периодически снижает или наращивает интенсивность, но не прекращается совсем.

Для ФИАНа патентование научных разработок, с одной стороны, привычная, а с другой, – остроактуальная сторона жизнедеятельности. Об особенностях и насущных проблемах в этой области в ФИАНе и не только мы поговорили с заведующим Патентного отдела ФИАНа Ревинским Олегом Витальевичем. Разговор получился долгим, обстоятельным и интересным.

– Олег Витальевич, какова основная особенность в осуществлении патентной деятельности Института?

    Прежде всего, следует сказать, что патентная деятельность в ФИАНе имеет давние и, хотелось бы дополнительно подчеркнуть, весьма успешные традиции. И здесь немалая заслуга прежнего руководителя Патентного отдела ФИАНа – Татьяны Владимировны Ильиных. Полученные с её помощью патенты – образец безупречного оформления документов и даже – искусства, с патентоведческой точки зрения. После её ухода активность в подаче патентов заметно снизилась, но, надеюсь, это явление – временное, и нам удастся наверстать упущенное.

    Впрочем, угасание патентной деятельности характерно не только для нашего Института, но и государства в целом. Например, в конце 80-х – начале 90-х годов за год подавалось более 220 тыс. заявок на изобретения. А сейчас, по данным Роспатента, – порядка 45 тыс. Для сравнения: в США в год подаётся свыше 300 тыс. заявок, а в Японии – свыше 400 тыс. только национальных заявок, а ведь есть ещё и иностранные. И их число с каждым годом растёт. Честно говоря, в сложившейся в нашей стране ситуации я бы не стал обвинять только лишь учёных. Слишком много внешних факторов – финансовых, политических, кадровых, – играют значительную и, увы, по большей части отрицательную роль. Обращаясь к организации патентной деятельности в ФИАНе, хотелось бы подчеркнуть, что наш Институт отличается, прежде всего, преимущественно фундаментальной направленностью научных исследований. Фундаментальная же наука напрямую выходов к промышленной применимости, – одному из главных условий патентоспособности для объектов патентования, – не имеет. Здесь требуется пройти ещё несколько стадий НИОКР, прежде, чем можно будет говорить о прикладном значении того или иного исследования. А научная идея в чистом виде, пусть даже самая гениальная, не является объектом патентного права. И это создаёт некоторые проблемы для патентоведческой деятельности Института.

    Однако, с другой стороны, если права на прикладное использование этой идеи не «застолбить», всегда есть шанс, что найдется кто-то ещё, кто это сделает. Поскольку, повторюсь, у нас не прикладные, а фундаментальные исследования, я всегда прошу авторов, обращающихся ко мне за помощью в оформлении документов, обязательно оценить возможные области использования полученного ими результата. Именно техническую реализацию идеи, а не саму научную мысль и следует защищать через получение патента.

    К сожалению, по старой памяти, среди наших учёных (и я имею в виду не только ФИАН) до сих пор сохраняется не очень хорошая тенденция: сначала опубликовать результаты в научном журнале, а затем уже можно подумать и о патенте. Но эта практика в корне не верна! Во-первых, после публикации разработка получает характер общеизвестной и, соответственно, патентная заявка уже по этой только причине будет отклонена.

    Во-вторых, при публикации статьи возникают право на авторство, т.е. право считаться автором научной идеи, да плюс исключительные права на публикацию, т.е. – на ту форму, в которой эта идея высказана. А вот то, про что написан текст, его содержание – это уже область патентного права. И создавать в виде прикладного изобретения то, о чём написано в статье, можно совершенно свободно, не боясь, что кто-то стребует деньги за практическое внедрение. Можно даже сослаться на автора, сказать, что это – идея такого-то человека, но не больше.

    И тот факт, что Ваша идея была высказана ранее в научной статье, послужит лишь моральным утешением, но не более. Не говоря уже о финансовой стороне вопроса. Более того, вполне может реализоваться, на первый взгляд, абсурдная ситуация. Представьте себе, что кто-то на Вашу разработку, – опубликованную в журнале, представленную на конференции или выставке, но не запатентованную, – получил патент на использование. Эксперты Роспатента вполне могут и не знать, кто настоящий автор заявленной разработки, а потому к ним и претензии-то не предъявишь. А этот человек затем пришел к Вам же с требованием материальных выплат за то, что Вы используете Вашу собственную идею, но ставшую якобы его изобретением. Не правда ли, замечательно: платить «чужому дяде» за своё изобретение! И всего лишь потому, что в своё время Вы не стали озадачиваться проблемой охраны исключительных прав на её реализацию.

    История отечественных изобретений, на протяжении всего периода развития российской науки, знает немало примеров, когда научные идеи, высказанные нашими учеными и изобретателями, нашли практическую реализацию за рубежом и получили признание именно как иностранные изобретения. Хорошо известным всем примером являются А. Попов и Г. Маркони, случай с изобретением радио. Попов опубликовал статью о разработанном им приборе в 1895 г., а Маркони подал свою заявку в 1896 г., я видел этот патент. Но статья не давала Попову никаких прав, кроме приоритета в признании авторства.

    Ещё раз, чтобы было понятно: авторское право охраняет ту форму, в которой была высказана идея, а её содержание может охраняться патентным правом. Поэтому, с моей точки зрения, патентование – обязательная компонента научных исследований. Даже самые «маленькие» разработки, обладающие определённым уровнем новизны и могущие дать какой-то эффект при внедрении, надо обязательно регистрировать. Если не как изобретение, то хотя бы как полезную модель. Тем более, что даже по приблизительным оценкам, ценность некоторых патентов может достигать миллионов рублей…

    Несмотря на то, что государственный патент охраняет Ваши исключительные права только в пределах государства, где он был выдан, все патентные заявки вносятся в общедоступный реестр. И патент выдается только в том случае, если Ваше изобретение обладает новизной в общемировом масштабе. С другой стороны, каждый новый патент также заносится в этот реестр. И в дальнейшем, при попытке регистрации другим автором аналогичного достижения (в том числе и за рубежом), его заявка будет отклонена, поскольку в мире уже известно такое решение. Таким образом, регистрация патента – это ещё и общемировая известность, признанная мировая новизна. Так что в результате получаем множество «благ» в одном действии: исключительные права на использование, общемировое признание и материальные дивиденды в случае дальнейшей реализации патента.

    Что же касается публикаций, то никто не мешает ученым уже после подачи заявки на патент выпускать научную статью, попутно указав в ней номер заявки, что ещё раз «застолбит» приоритет.

– Насколько важен, по Вашему мнению, вопрос грамотности в области патентоведения самих исследователей?

    Этот вопрос весьма острый и, к сожалению, до сих пор открытый. Конечно, никто не требует, чтобы люди становились профессиональными патентоведами, но, по крайней мере, общие знания из этой области у них должны быть. И хотелось бы, чтобы эти знания приобретались ещё на стадии профессиональной подготовки, т.е. – в ВУЗах.

    В настоящее время у руководства ФИАНа есть понимание необходимости организации такого обучения, по меньшей мере, для молодых ученых, а по максимуму – для всего научного коллектива. В рамках подготовки аспирантов в прошлом году мною было прочитано несколько лекций. Также были выступления и перед отдельными научными группами. Но останавливаться на этом не следует. Думаю, подобные курсы «патентной грамотности» будут проводиться и впредь. Кстати, уже начались очередные лекции для аспирантов.

    Даже на начальном этапе это дало результаты: в Патентный отдел ФИАНа стали чаще обращаться, просить совета о возможных способах патентования своих разработок. И здесь моя задача не просто «указать направление», но помочь в выделении объекта патентования, поиске известных аналогов, грамотном оформлении заявки. Без ложной скромности, более чем 30-летний опыт работы в этой области – весьма хороший фундамент! Сейчас с моей помощью готовится к подаче несколько новых заявок.

    Есть и другая сторона «медали» в вопросе грамотности: советский опыт патентоведения, который у некоторых наших сотрудников достаточно обширен. За прошедшие десятилетия многое изменилось, начиная от порядка подачи заявки и до её формы, что более существенно. И если подходить к оформлению заявок со старыми мерками, можно намного больше потерять, чем приобрести.

    Кстати, если сравнивать советский и нынешний периоды в области патентования.

    Одной из особенностей советского патентного права являлась государственная монополия на исключительные права в отношении любых прикладных разработок. Авторам же принадлежало только право именоваться автором данного изобретения. И заявка подавалась только на получение авторского свидетельства. За подачу заявки плата не взималась, а автору полагалось материальное поощрение, хотя и неплохое по советским меркам, но не идущее ни в какое сравнение с прибылью от возможной реализации разработки. Вполне возможно, что именно такое ущемление в правах и привело к тому, что учёные не видели особого смысла в приоритете подачи заявок на авторское свидетельство перед публикациями в научных статьях (или одновременно с последними). А сейчас, по инерции, они продолжают существовать в том неверном ритме, о котором я говорил выше: «сначала опубликуюсь, потом подумаю о патенте».

    В настоящее время государство сохраняет монополию на исключительные права только в сфере оборонной промышленности и областях его стратегических интересов. В остальных же случаях исключительные права принадлежат либо самому автору изобретения, либо работодателю (если изобретение было получено в связи с выполнением служебных обязанностей), либо заказчику (если это предусмотрено соответствующим договором). И патентообладатель уже имеет все права на результат: и право авторства (если он же – изобретатель), и права на использование.

    В соответствии с этим, в настоящее время при регистрации выдаётся уже не авторское свидетельство, а патент, за подачу которого платится определённая пошлина. Кроме того, на протяжении всего срока действия патента также выплачивается ежегодная пошлина, размер которой, начиная с девятого года после выдачи, резко возрастает. И это финансовое бремя часто является дополнительным «стоп-сигналом» для авторов изобретений.

    Поэтому, говоря о необходимости и важности патентования научных разработок, я всегда подчёркиваю, что оформление патента, особенно зарубежного, целесообразно в случае, если есть хотя бы малая вероятность его использования и дальнейшего получения прибыли. И если заявка на российский патент обойдётся изобретателю в 4 тыс. рублей, то на патент США – в 3 тыс., но уже долларов. Понятно, что в первом случае изобретатель либо обладатель исключительных прав вполне могут позволить себе оформление патента, так сказать, «на всякий случай». А во втором случае это уже становится, без преувеличения, роскошью…

– Какие проблемы, на Ваш взгляд, с патентованием научных разработок наблюдаются в ФИАНе и науке в целом?

    «Болезни» ФИАНа, в большинстве случаев, могут быть приписаны нашей науке в целом. Поэтому здесь трудно отделить одно от другого. Проще, на мой взгляд, обозначая те или иные вопросы, рассказать, как они решаются у нас в Институте.

    Две из них я уже озвучил: инертность людей и недостаточный уровень грамотности в области патентоведения. Причём, первая проблема в некоторой степени определяется существованием второй. В целом же, они достаточно легко и быстро решаемы, а потому я бы назвал их даже не проблемами, а затруднениями на пути к «совершенству». Понятно, что в их устранении большую роль играет воля руководства.

    Конечно, ФИАН не может повлиять, по крайней мере в директивном порядке, на уровень подготовки выпускников ВУЗов. Однако, понимание важности обеспечения грамотности научного коллектива в области патентного права подтолкнуло дирекцию ФИАНа к организации лекционных курсов для аспирантов, научных семинаров и консультаций для научных сотрудников. Как я уже рассказывал, даже первые несколько лекций принесли ощутимые результаты.

    Другой немаловажной проблемой в области патентования является финансовый вопрос. Получение и поддержка патента требуют финансовых вложений. Уровень же доходов учёных оставляет желать лучшего. Так что иногда они просто не могут себе позволить оформлять патенты на свое имя. И здесь вопросы решаются по-разному.

    В ФИАНе, например, разработаны программы финансового стимулирования патентной активности научных сотрудников: согласно «Положению о вознаграждении авторов», за каждый полученный патент автор получает материальное вознаграждение, размер которого определяется изобретательским уровнем патента – изобретение или полезная модель. Конечно же, я сейчас веду речь о тех результатах научной деятельности, которые были получены в связи с исполнением служебных обязанностей и права на которые не должны быть переданы заказчику в соответствии с договорами.

    Если же результаты были получены во внеслужебное время, то здесь автор может стать полноценным правообладателем, с соответствующими последствиями финансового и юридического характера. Конечно, по просьбе автора Институт в этом случае может рассмотреть возможность оформления патента на себя и его дальнейшей поддержки. Но этот вопрос уже решается каждый раз в индивидуальном порядке, с учетом целесообразности для Института возложения на себя такого бремени.

    Огромной проблемой в области патентования является отсутствие в нашей стране благоприятного инвестиционного климата.

    Патентование само по себе, как отдельно взятый процесс, мало интересно. Ведь обычно патенты оформляют не ради приобретения ещё пары-тройки «грамот». Что с ними потом делать? Стены обклеивать, как было показано в одном отечественном фильме? Основная задача патента – коммерциализация результата научной деятельности: продать не машину, велосипед или телефон, а идею, которая может быть воплощена в них, создавая продукт с совершенно новыми качествами. Но вот эта-то инфраструктура по «продаже» идей в настоящее время в России слабо развита. И эта задача может быть решена только на государственном уровне. Даже если все академические Институты объединятся, так сказать, «в едином порыве», они эту проблему решить не смогут.

    В уже упомянутых ранее США и Японии на государственном уровне создаётся благоприятный климат для привлечения бизнес-сообщества в инновационную деятельность: снижение патентных пошлин для организаций, налоговые преференции предприятиям-патентообладателям и прочее. В результате, в западных странах, на опыт которых так часто любят ссылаться, инвесторы гоняются за изобретателями и их разработками, а на предприятиях разрабатываются системы стимулирования в области внутренних инноваций.

    И оправдывать нашу ситуацию множеством «мусорных» патентов я бы не стал: как показывают общемировые (!) исследования, из общего числа зарегистрированных патентов «выстреливают» не более 5 %. Но финансовая отдача от них не только компенсирует расходы на поддержку всей системы патентования, но и многократно перекрывает их. Ведь результатом успешного внедрения является, например, рост потребительского спроса на продукцию. А это – прибыли самой компании и налоги от реализации продукции уже в копилку государства. В отдельных случаях появление новых разработок приводит к созданию совершенно новых производств, т.е. – новых рабочих мест. И это тоже идёт на благо самого государства: повышение платёжеспособности населения, налоговые отчисления с заработной платы и пр. Так государство, казалось бы теряя что-то в одном месте, приобретает в другом. Причём намного больше, чем было бы при простой продаже товаров и услуг.

    Ожидать же, что все 100 % запатентованных разработок будут успешно коммерциализированы, может только несведущий в законах рынка человек: никогда нельзя предугадать, что именно будет востребовано обществом.

    У нас в стране всё иначе: ты создай, запатентуй, а ещё лучше – внедри в опытное производство, а потом убеди бизнес, что из этого может получиться что-то полезное. У самого же бизнес-сообщества нет заинтересованности в поиске новых идей. В июле 1991 года был введён «Закон об изобретениях в СССР», который предполагал налаживание системы, могущей стимулировать интерес к внедрению инноваций. В частности, в нём предлагалось освобождение предприятия на 5 лет от налогов на реализацию новой продукции, если она выпускалась по инновационным разработкам в соответствии с оформленными лицензией или собственным патентом. Но в декабре того же года СССР прекратил своё существование, а вместе с ним – и все его законы. Нового же на этом фронте предложено не было. Вот и получается, что сегодня патентование научных разработок – «галочка» в отчётах научных организаций да финансовое бремя на них же. И чем это отличается от «обоев из грамот»?

    В этой печальной для нашей страны картине «лучом света» являются некоторые крупные организации, наподобие Газпрома, КБ Сухого и т.д., которые очень активно занимаются инновациями. Но, во-первых, их интересы лежат в строго определённой области. Во-вторых, они занимаются преимущественно поддержкой собственных разработок.

    Есть и программа поддержки в Торгово-промышленной палате России. Так, если в Научно-технический Совет ТПП обращается изобретатель за помощью в коммерциализации идеи, то в случае её реальной промышленной применимости, наличии патента, Совет выдаёт соответствующие рекомендации, к которым часто прислушиваются как представители региональных властей, так и бизнеса. Занимается Совет и собственными разработками в этой сфере.

    Но это всё – капля в море. Нужна единая стройная система государственной поддержки.

    Конечно, и сами институты не должны сидеть, сложа руки в ожидании инвестора. Им необходимо делать какие-то шаги навстречу инвесторам: что-то патентовать, пытаться разыскать инвесторов для дальнейшего внедрения в производство.

    Кстати, у ФИАНа предусмотрена программа материального стимулирования для сотрудников, которые не просто запатентовали свою разработку, но и смогли довести работу до заключения лицензионного договора на её использование (производство) с внешней организацией. В этом случае, согласно упомянутому выше Положению, авторам идёт вознаграждение в размере 30 % от суммы заключённого соглашения. И это, как надеется дирекция Института, послужит дополнительным стимулом для активности самих сотрудников.

    Но, с другой стороны… Если производители не будут заинтересованы в активном, интенсивном поиске инноваций, а государство – в поощрении обеих сторон и обеспечении коммуникаций между ними, то усилия учёных по их внедрению – Сизифов труд. Недавно было опубликовано интервью О.Ю. Васильевой, министра образования и науки РФ, в котором она этапы развития научных проектов от идеи до промышленного внедрения сравнила с «бегом с препятствиями». Вот учёные и «бегут»: один добежал, другой сошёл с дистанции… А страдает больше всего государство: наукоёмкого производства – нет, рабочих мест – нет, налоги и прочие отчисления, которые могли бы быть с этого получены, – отсутствуют. А учёные… Ну не получится внедрить здесь, попытают счастья за рубежом. Сколько таких примеров за последние десятилетия?

    Кстати, в этом же интервью было отмечено то, о чём я уже говорил – в стране отсутствует единая система внедрения инноваций. Отрадно то, что об этом стали говорить. Надеюсь, это приведёт к улучшению инновационного климата в нашей стране.

– А какие Вы видите перспективы развития патентования, хотя бы для ФИАНа?

    Можно, конечно, помечтать… Но если говорить о реальных целях и возможностях, то для ФИАНа я бы определил две ближайших цели. Первая – увеличение числа ежегодно получаемых патентов, точнее – подаваемых заявок на получение патентов. Вторая – освоение новой для ФИАНа области патентования: компьютерные программы.

    Учёные ФИАНа занимаются весьма сложными исследованиями как в составе международных коллабораций, так и в рамках внутри институтских коллективов. И эти исследования невозможны без написания соответствующих компьютерных программ. Так вот эти-то программы – не как текст, состоящий из программных кодов, а как методика, инструментарий для научных исследований, – вполне могут быть патентоспособны.

    Вопросами патентования изобретений с компьютерными программами – именно патентования, а не регистрации! – я занимаюсь уже довольно продолжительное время, даже защитил диссертацию на эту тему, разработал соответствующие методические рекомендации. Есть и успешный опыт получения патентов. Так что о такой возможности я говорю не как о гипотетической, а как о вполне реально осуществимой.

    Ну а решив эти задачи, можно будет заглядывать и дальше. Тем более, что сейчас ситуация в научно-технологической сфере меняется достаточно быстро, да ещё и с активным привлечением правительственных структур. Поэтому любые прогнозы здесь будут ненадёжны.

– Немного личный вопрос. Многим может показаться, что патентоведение – весьма скучная область. Вы же рассказываете об этом с таким увлечением. Я бы даже сказала, – азартом. Чем Вас так привлекает эта сфера деятельности?

    На самом деле, работа с патентами – очень творческая. Здесь приходится выступать и в роли научного эксперта, и дипломата, и даже охотника. Поясню на примере сотрудничества с ФИАНом.

    Моя задача – не просто дать какие-то рекомендации, сказать «Это – правильно, а это – нет, переписывайте». Напротив, Патентный отдел Института выполняет полное сопровождение заявки: от момента её составления и до получения. Ко мне чаще всего приходят просто с идеей, которую ещё надо только облечь в форму заявки.

    А чтобы грамотно составить заявку, которая успешно пройдёт все стадии патентования, необходимо вникнуть в саму суть идеи, определить те ключевые моменты, которые обязательно должны быть отражены в формуле изобретения, сформулировать всё таким образом, чтобы заявку не отклонили по причине уже ранее зарегистрированных патентов и пр. Конечно, я это делаю не один, а в тесной «связке» с учёным, но всё-таки это предполагает определённый уровень знаний и с моей стороны. Так что, уже на стадии составления заявки, я успеваю побывать в качестве научного эксперта, а заодно – прочитать и узнать очень много нового для себя. Получается, что ещё и учусь непрерывно.

    Бывает так, что в «чистом» виде предлагаемая ученым идея не может быть запатентована. Вот тогда приходится побыть и дипломатом, и психологом: необходимо объяснить человеку, что именно в таком варианте ничего не получится, надо искать иную форму. Труднее всего, когда идея в принципе не может быть запатентована. Ну, например, потому, что подобные решения уже были зарегистрированы ранее.

    Подготовка документов для подачи заявки предполагает ещё и оценку новизны разработки. И вот здесь приходится проводить довольно-таки обширный сравнительный анализ уже существующих патентов. Причём, не только отечественных. И американские, и европейские ресурсы проверяются. Сложнее с азиатскими: здесь уже необходимо читать иероглифы… В общем, занимаюсь «охотничьим промыслом»: отлавливаю аналогичные случаи.

    Но ведь и само составление заявки – весьма интересная задача: попробуйте сформулировать всё кратко, ёмко и однозначно в том смысле, чтобы перекрыть возможные лазейки для оформления другого патента на схожий объект.

    Так что каждая новая заявка – невероятная головоломка. И, одновременно, ни с чем не сравнимое удовольствие, когда ещё одна сложная задача со множеством неизвестных была успешно решена.

Беседовала Е. Любченко, АНИ «ФИАН-информ»

Развитие наукоемких технопарков – явление, на первый взгляд, достаточно новое для нашей страны. И кажется, что идти приходиться наугад. Но так ли это? Достижения Троицкого технопарка – многолетнего инновационного проекта ФИАНа, начавшегося тогда, когда инновации еще не назывались инновациями, – позволяют утверждать, что все-таки такой опыт имеется. И он подсказывает, что без заинтересованности государства в науке и научных исследованиях, прямой их поддержки, все начинания грозят закончиться, едва начавшись.

Представляем Вашему вниманию вторую часть рассказа о Троицком технопарке и беседе с его куратором, зам. директора ФИАНа, профессором Владимиром Николаевичем Неволиным.

(начало см. в материале «Штучное производство на основе научной мысли»)

    Даже беглая экскурсия по производственным помещениям Технопарка поражает воображение. С одной стороны, создание самых разнообразных устройств и приборов, возможности которых можно описывать в научной фантастике. С другой, – разноплановость самих производств. Это помещения, в которых стоит промышленное оборудование, станки. И здесь же, неподалеку, – чистые лаборатории, в которые без спецодежды войти нельзя. Конечно, во время этой экскурсии невозможно было оставить в стороне и организационные вопросы.

    Основная база нынешнего успеха Троицкого технопарка кроется в фиановской «закваске», – рассказывает Владимир Николаевич. – Научный потенциал ФИАНа, его теоретические и прикладные исследования позволили запустить интересные инновационные проекты. Более того, в этих разработках скрыт столь высокий импульс, что хватит еще на десятилетия развития.

    В немалой степени способствовали успеху и основные «жизненные принципы» ФИАНа, направленные на поддержку научных талантов, на взращивание нетривиально мыслящей молодежи. Именно подросшая и научно возмужавшая молодежь и составляет потом «ударную силу» множества инноваций.

    В ходе разговора В.Н. Неволин неоднократно подчеркивал важность и необходимость поддерживания постоянной связи между учеными и производственниками. Только так и возможно успешное функционирование наукоемких технопарков.

    Однако все это будет жить лишь на уровне стартапов и малых производств если не будет поддержки от государства.

    Мы с Вами были в ООО «Керамические технологии», ИТЦ «Комплексные исследования», частью которых, фактически, являются производственные цеха. Знаете, какая самая большая проблема у них? Даже не создание технологии или реализация разработок, а – квалифицированные рабочие кадры, – делится Владимир Николаевич. – Найти специалиста, который сможет качественно аргонной сваркой сварить «нержавейку» или отшлифовать поверхность до нужной степени чистоты, сложнее, чем отыскать специалиста, скажем, в лабораторию фемтосекундных лазеров. А все из-за отсутствия в стране развитого собственного промышленного производства. И это я уже не говорю об отсутствии отечественного оборудования!

    Понятно, что ни один технопарк или малое инновационное предприятие не в состоянии решить эти вопросы.

    В разговоре с самими разработчиками неоднократно приходилось слышать и об отсутствии у представителей бизнес-структур, инвестиционных компаний и государственных структур заинтересованности в технологиях, которые еще не внедрены в производство, не имеют налаженных технологических линий.

    Мы разработали и запатентовали оборудование, позволяющее производить композиционные материалы, – весьма необходимая технология во многих производствах, в т.ч. и стратегического назначения. Для своих нужд мы собрали несколько установок, но денег на создание промышленного образца, его испытания и т.д. нет. Приходят спонсоры и говорят: «Вот если бы у Вас было уже налаженное производство, мы бы дали Вам деньги. А так, только 3 станка…», – поведал один из них. – Но если бы у меня уже было налаженное производство, зачем мне тогда спонсоры, спрашивается? И главное, создается впечатление, что это необходимо только мне. Ни государству, ни промышленному производству, только – мое личное желание...

    Отступая несколько в сторону, могу заметить, что не только в Троицком технопарке, но и в научной среде в целом, неоднократно приходится слышать о необходимости прямой заинтересованности государства в научных исследованиях.

    В пример былых заслуг отечественных ученых часто приводят создание водородной бомбы, первый полет человека в космос. Но почему-то никто не вспоминает, что для «нужд ученых», работавших над созданием ядерного оружия, было построено несколько заводов по обработке урана. И вкладывались в это усилия всего государства. И также усилия всего государства были направлены на строительство ракет, подготовку космонавтов, поиск необходимых специалистов различного профиля…

   Сегодня все в восторге от достижений нашей военной промышленности, которые позволяют смело заявлять о своих интересах на международной арене, быть независимыми в оценке политических, экономических и др. ситуаций. Но никто не задумывается, что за «спиной» этих самолетов, ракетных установок, подлодок… стоят даже не годы, а десятилетия (!) теоретических и прикладных исследований чудаковатых ученых-мечтателей, которые «рисуют никому не нужные формулы». Прибавьте к этому еще и испытания, минимум года три-четыре. Вот и получается, что сегодняшние «Тополи», «Буки», «Арматы» имеют советские «свидетельство о рождении» и «детство».

    А что подарит наше «сегодня» далекому «завтра»? Штучное производство? Даже если оно создано на основе научной мысли, как выразился В.Н. Неволин, его будет явно маловато для действительно сильного и независимого государства.

    Наука, на мой взгляд, – стратегически важная область для страны. Я бы даже сказал, гарант жизнеспособности и независимости государства, – замечает Владимир Николаевич. – А потому государству необходимо постоянно поддерживать ее на высоком уровне, вне зависимости от экономических и политических ситуаций. Иначе управлять будет нечем: «съедят» государство. Вместе со всеми ресурсами, площадями и госаппаратами. А «менеджеров» всех мастей за границей и своих хватает. Зачем им наши?...

    Что значит поддерживать науку? Например, создавать условия для спокойной работы, без необходимости выживания. «Продавать» разработки, искать средства для внедрения и т.п. – дело совсем НЕ ученого. Его задача – думать и изобретать. Кстати говоря, и то, ЧТО изобретать – не всегда задача ученого. Например, баллистические ракеты – «отходы» производства научно-инженерной мысли… Хотя и созданы по заказу государства.

    Искать средства на пропитание – тоже не очень привлекательная черта научной сферы деятельности. А зарплаты наших ученых позволяют делать выводы об их исключительной преданности науке и о фанатизме. Но и подходить к вопросу организации труда ученого с мерками обычного офисного сотрудника, тоже не верно.

    Кто бы объяснил разницу нашим «новаторам» и «модернизаторам» науки между учеными и научными сотрудниками? – спрашивает Владимир Николаевич. – Это же совсем разные категории! Нельзя заставить думать и изобретать по нормативу, измерять эффективность ученой мысли только по количеству напечатанных статей и т.п. Это же нонсенс! Все равно, что эффективность труда балерины измерять по количеству взмахов ноги или проделанных оборотов в фуэте.

    Пример неправильности такого подхода к ученому? Пожалуйста: до определенного момента у А.Д. Сахарова крупных международных публикаций, считайте, вообще не было – знаете ли, секретный ученый был. При этом как-то язык не поворачивается назвать Андрея Дмитриевича неэффективным.

    Необходимо заниматься интенсивной популяризацией технических профессий – от рабочего до инженера, а также технических и естественных наук. Без этого не будет необходимых кадров. Даже просто хороший ученый – «штучный» продукт, один на тысячу. А результат от его деятельности – на года и десятилетия. А уж гениальные – вообще редкость. Но откуда нам сегодня взять этих молодых гениев, если на технические специальности приходят пара-тройка десятков?

    В.Н. Неволин: Я глубоко убежден, что привлечь молодежь – в ФИАН или же технические профессии в целом, – не получится без определенной подготовительной работы, без привлечения ребят со школьной скамьи к этой сфере. Чтобы выбрать техническую специальность, к ней необходимо почувствовать вкус.

    Если Вы почитаете воспоминания многих известных ученых-физиков, химиков, биологов или поспрашиваете «технарей», то увидите, что первый интерес к этой области у них появился в школе на интересных уроках, в школьных мастерских, либо во время работы (практики) на заводах.

    И таких вопросов и проблем, причем все – государственного уровня, очень много. Но без их решения не будет никакого развития науки.

    Общаясь с руководителями и представителями компаний-резидентов Троицкого технопарка, непосредственно с его руководителем Владимиром Григорьевичем Шутяком и куратором от ФИАНа Владимиром Николаевичем Неволиным, неоднократно приходилось слышать, что все успехи этой инновационной структуры идут не столько «благодаря», сколько «вопреки».

    Вот мы с Вами говорили о планах Технопарка на будущее, – говорит Владимир Николаевич. – Но сколько бы мы ни строили наши планы, они так и останутся «воздушными замками», если не будут решены весьма прозаичные вещи, к которым мы в нашем разговоре возвращаемся вновь и вновь: спонсорская поддержка, аренда, административная и денежная поддержка на этапе внедрения опытных производств и т.д. Все эти задачи не под силу решить без деятельного, активного участия в этом государства и чиновников. Но только не в «лучших» традициях советской бюрократии – этого и сейчас с лихвой, а по-настоящему…

    Действительно, кто из спонсоров будет заинтересован во вкладывании средств в развитие площадей и их аренду, если Технопарку разрешается заключать контракты на срок не более 1-3 лет, с возможным (т.е. даже не гарантированным!) продлением. А ведь любое опытное производство начнет приносить хоть какую-то отдачу лет так через 5. Если, конечно, это – не торговля семечками…

    А кому из деловых, деятельных людей будет интересно ждать по полгода-год разрешения на аренду? Причем, при правильно оформленных документах. (Страшно даже подумать, что будет, если документы оформлены неправильно.) Однако именно столько сегодня приходится ходить по инстанциям руководителям Троицкого технопарка с каждым следующим потенциальным резидентом.

    Непонятно, почему было не воспользоваться имевшимся в советское время опытом организации научной работы? Конечно, 90-е годы внесли свои коррективы, заставившие ученых ради выживания заниматься не совсем присущими им вопросами типа аренды площадей, и приведшие к последним реформам и созданию ФАНО. Но ведь ДО этого периода были весьма успешные десятилетия, с уже существовавшей и доказавшей свою эффективность системой. Зачем отказываться от своего и пытаться натянуть на себя чужой опыт?

    Все отечественные успехи всегда были связаны не со слепым копированием «как у них», а созданием своего собственного. Вот и сейчас необходимо создавать свое, собственное. Догоняющий всегда находиться в проигрыше. А потому, если мы хотим достичь успеха, мы должны обгонять, не догоняя, – говорит Владимир Николаевич.

    С развитием Троицкого технопарка у руководства ФИАНа и руководителей технопарка пришло понимание необходимости популяризации научно-естественных направлений науки, технических профессий. Рассказывает Владимир Николаевич:

    Мы решили провести эксперимент и в рамках нашего технопарка организовали «детское отделение» – Молодежный центр инновационного творчества. На базе лабораторий и производственных цехов технопарка с ребятами проводятся занятия, во время которых их учат обращаться с самым различным оборудованием, начиная от простейших инструментов до станков с ЧПУ-управлением, 3D-принтеров и 3D-сканеров.

Слева: один из младших учеников центра показывает заготовки, самостоятельно полученные на 3D-принтере.
Справа: ребята постарше занимаются сборкой экспериментальной установки

    Помимо простого «ручного» творчества, ребятам показывают физические эксперименты, рассказывают, как осуществляется производство инновационных приборов, на что направлено их действие, каковы результаты применения. Это позволяет создать привлекательную картину ученого-исследователя: не «сухаря в очках», оторванного от жизни, а ее деятельного строителя; не отставшего от жизни человека, а творца будущего в самом прямом смысле этого слова.

    Как надеются организаторы молодежного центра, такая работа позволит привлечь интерес к техническим специальностям, в том числе обеспечив будущей сменой нынешних ученых технопарка.

Беседовала Е.Любченко, АНИ «ФИАН-информ»

_________________________

От редакции. Фотоматериалы предоставлены В.Н. Неволиным

Троицкий технопарк ФИАН – явление уникальное не только в пределах Москвы, но и, пожалуй, всей страны. Он представляет яркий пример удачного опыта создания инновационных технопарков нового типа, в основе которых лежит тесная и не прерывающаяся связь между научным учреждением и производством.

Об истории Троицкого технопарка, его настоящем и будущем, успехах и проблемах на сложном пути малых наукоемких предприятий, рассказал «ФИАН-информу» куратор Троицкого технопарка, зам. директора ФИАНа, профессор Владимир Николаевич Неволин.

Надо сказать, что беседа была продолжительной и содержательной, а ее результат вылился в довольно-таки объемную публикацию, которую было решено разбить на две части.

Сегодня Вашему вниманию представляется первая часть этого большого и интересного материала.

    Троицкий филиал ФИАН, созданный еще в 60-ых годах прошлого века лауреатом Нобелевской Премии, акад. Николаем Геннадиевичем Басовым, имел очень представительный «технический паспорт», включающий 66 гектар площади с разветвленной сетью транспортных коммуникаций, полное обеспечение коммунальной инфраструктурой, энергообеспечение – 8 тыс. кВт. Такие ресурсы, с одной стороны, заложили мощнейший потенциал в дальнейшее развитие площадки. А с другой, обеспечили множеством проблем, особенно в 90-х годах, когда ФИАНу приходилось отстаивать свое право на эти территории едва ли не ежечасно.

    За годы своего существование Троицкий филиал может похвастаться множеством разработок: собственная лаборатория химических лазеров, уникальные фемтосекундные лазеры, стандарты частоты и многое другое, зачастую из т.н. «закрытых тематик». Не уступает историческому прошлому и современное настоящее, а именно – Технопарк, где сосредоточены малые наукоемкие предприятия-резиденты, занимающиеся уникальными разработками.

    Собственно, история Троицкого технопарка, в том виде и статусе, который существует на настоящий момент, началась в 2008 году, когда Президиумом РАН было подписано постановление о его создании и развитии, – рассказывает Владимир Николаевич. – Основными задачами перед новым структурным подразделением ставили развитие в Институте инновационной деятельности, содействие созданию и развитию новых наукоемких технологий и создание системы комплексной поддержки малых инновационных предприятий.

    К решению этих задач мы подошли весьма ответственно. Достаточно сказать, что ни одно из малых предприятий, которое хотело стать резидентом Троицкого технопарка, не могло получить этот статус без предварительного представления программы своего развития и планируемых к внедрению наукоемких производств, на Ученом Совете ФИАНа. Результат такого подхода – резидентами Технопарка являются действительно наукоемкие производства, а не объявляющие себя таковыми на словах. Добавлю, что этого подхода к новым резидентам мы придерживаемся и до сих пор. 

    В настоящее время в Троицком технопарке более 20 малых наукоемких предприятий-резидентов, и более половины из них являются прямыми выходцами из ФИАНа: их основали научные сотрудники Института, которые поставили перед собой цель опытного внедрения и дальнейшей коммерциализации своих собственных научных разработок, а так же результатов работ научных коллективов, членами (а иногда – руководителями) которых они являются. По словам Владимира Николаевича, в Троицком технопарке осуществляется «штучное производство на основе научной мысли».

    Дополнительно следует отметить, что функционирование технопарка обеспечило Троицку более 500 высокотехнологичных, наукоемких рабочих мест. Так что можно заявлять, что ФИАН выполняет наказ Президента РФ в этой области.

    Рассказывает Владимир Николаевич:

    Наш технопарк, без всякого преувеличения, – уникальный опыт. Например, в Российской академии наук нет более ни одной подобной структуры. А если говорить о стране в целом, то здесь мы, пожалуй, в десятке самых эффективных технопарков.

    Троицкий технопарк – структура принципиально нового типа. По своему характеру он ближе к бизнес-инкубатору. А если точнее – это «недостающее звено эволюции» от научной мысли к производству. Мы все время сохраняем свои научные корни – тесную связь с Институтом и ведущимися в них исследованиями, – которые позволяют получать из ФИАНа «соки» в качестве подпитки.

    Это и наше достоинство, и один из основных секретов успешности и долгожительства. В моей практике Троицкий технопарк не первый, а потому я могу уверенно говорить, что подобные инновационные структуры, где костяк составляют малые наукоемкие предприятия и осуществляются стартапы, не могут существовать без постоянной подпитки со стороны науки. В противном случае, года через два-три они начинают умирать.

    Грамотная политика по выбору резидентов, подходы к развитию инфраструктуры и производственных площадей, вдохнули вторую жизнь в Технопарк. В настоящее время, наряду с конференц-залами, существуют высокотехнологичные производства и т.н. чистые лабораторные комплексы.

    Недавно Троицкий технопарк посетила большая группа представителей ФАНО, во главе с зам. руководителя А.М. Медведевым. По слова В.Н. Неволина, Алексей Михайлович, побывав в лабораториях и производственных цехах Технопарка, сказал: «Я, конечно, понимал, что увижу в ФИАНе что-то интересное, но то, что я увидел, меня потрясло».

    Но что же такого потрясающего и удивительного творится в Троицком технопарке ФИАНа? Конечно, в пределах одной публикации сложно рассказать обо всех проводимых там исследованиях. А потому остановлюсь на наиболее ярких и интересных работах и исполняющих их компаниях-резидентах.    

ООО «Авеста-Проект»^[1]

    Генеральным директором предприятия является сотрудник ФИАНа, Александр Викторович Конященко. Основное направление работ компании – разработка, производство и наладка твердотельных и волоконных фемтосекундных лазерных систем и усилителей, которые являются плодом научно-исследовательских разработок целого поколения фиановцев, среди которых и Александр Викторович. Наравне с уникальными разработками для чисто научного применения, как лазер AVET-10 мощностью 10 ТВт – одна из самых мощных в мире систем, – они выпускают и более «прозаичные» фемтосекундные лазеры, предназначенные для различных медицинских применений. Например, для офтальмологии.

    На мой взгляд, просто здорово, что нашелся такой энергичный человек, как А.В. Конященко, который смог не только усвоить идеи предыдущих поколений, но – подхватить, развить и довести до опытного производства. Это немалого стоит!

    Достижения компании в качестве производства лазеров таковы, что в отечественных исследовательских кругах даже существует такая поговорка: «Если нужен хороший фемтосекундный лазер, отправляйся в Америку либо покупай у Конященко». Особой нашей гордостью является тот факт, что лазер AVET-10 в 2014 году был удостоен диплома 1-й степени в конкурсе Лазерной ассоциации на лучшую отечественную разработку в области фотоники. А без малых фемтосекундных лазеров «Авеста-Проект» не было бы большинства отечественных офтальмологических систем. Ведь такие лазеры – их сердце, – рассказывает Владимир Николаевич.

    На сегодняшний день «Авеста-Проект» является ведущим отечественным производителем фемтосекундных лазеров. Ее продукцию приобретают 250 компаний в более, чем 20 странах мира.

    Отдельно можно отметить, что кадровой политикой «Авеста-Проект» является привлечение научной молодежи: большое число сотрудников здесь – молодые ученые с физическим или физико-техническим образованием. Некоторые из них впоследствии продолжают свою карьеру в науке уже в качестве кандидатов наук.

    В настоящее время в компании, с одной стороны, стали задумываться над созданием аттосекундных лазеров, а с другой – развивают новое направление: микрообработку материалов без теплового воздействия.

    «ФИАН-информ»         неоднократно писал о достижениях этой компании в области фемтосекундных лазеров^[2].

ООО «Керамические технологии»

    Генеральным директором организации является Геннадий Иванович Бабаянц, выходец из Росатома. Здесь занимаются исследованиями по возможности использования карбида кремния в различных отраслях наукоемких производств. Однажды кто-то в шутку сказал, что карбид кремния так же неисчерпаем, как и атом. Наверное, эту фразу можно было бы написать в качестве девиза для ученых из «Керамических технологий».

    Одно из самых интересных, и уже нашедших своих заказчиков, направлений использования изделий из карбида кремния – утилизация активных ядерных отходов. Думаю, не стоит дополнительно говорить, насколько актуальным является вопрос организации безопасности, долговечности и надежности их захоронений. Например, американцы предлагают контейнеры, изготовленные из титана. Однако предлагаемая ими технология дает гарантию безопасности на 100-200 лет.

Заготовки пеналов для захоронения активных ядерных отходов

    Технология изготовления пеналов из карбида кремния, разработанная в ООО «Керамические технологии», дает гарантию безопасности захоронений в 10-15 тыс.лет. Согласитесь, существенная разница! В настоящее время организация заключила первый контракт на поставку таких пеналов на одно из отечественных предприятий, работающих в данной сфере. И есть надежда, что этот контракт – далеко не последний.

    В перспективе у «Керамических технологий» – космос. Точнее, изготовление зеркал для гамма-телескопа космического базирования.

    Представьте себе зеркало, сделанное единой плоскостью, не «склеенное» из кусочков, диаметром 1,5 метра, да еще и по высочайшему 14 классу точности! А представьте себе, какова масса этого зеркала! Никакой мощности ракеты не хватит, чтобы доставить такой телескоп на орбиту. А использование карбида кремния позволяет снизить массу зеркала в разы без потери качества, – комментирует Владимир Николаевич.

    Для сравнения, максимальный диаметр, которого на сегодня получилось достигнуть, – 0,9 метра, производство США. Наши ученые на сегодняшний день уже занимаются изготовлением и испытанием опытных образцов.    

 Инженерно-технический центр «Комплексные исследования»^[3]

    Эта компания-резидент Троицкого технопарка так же, как и предыдущая, детище людей, пришедших на инновационные площади ФИАНа со стороны. Направление исследований – инновационные методы фотоочистики сточных вод, позволяющие проводить очистку от токсичных (в т.ч. – трудноразлагаемых) и канцерогенных веществ, моноэтаноламина, синтетических органических соединений и многого другого. В основе технологии лежит метод интенсивного окисления.

    Область применения технологии – от промышленных до бытовых нужд. В качестве заказчиков могут выступать (и уже выступают) АЭС, ТЭС, НПЗ, частные и муниципальные хозяйства.

ООО «НТП ФИТРАН»

    Еще одна организация с фиановскими корнями. Генеральным руководителем организации является Михаил Александрович Губин, сотрудник ФИАНа.

    Всю свою жизнь Михаил Александрович занимается разработкой систем стандартов частоты, в последние годы – на основе фемтосекундных лазеров. Одна из последних его разработок – конструирование основных компонентов для т.н. фемтосекундных метановых оптических часов, – рассказывает Владимир Николаевич.

    Представьте себе комнату площадью около 100 кв.м., которую около 10 лет назад полностью занимал генератор частот. На сегодняшний день М.А. Губин выпускает генераторы, превосходящие эту махину по точности и мощности, но с габаритными размерами в пределах десятка сантиметров. В основе – инновационный материал ситал, который интересен свойством прозрачности в уникально широком частотном диапазоне. Этот материал требует высокоточных технологий обработки.

    Конечно, по преимуществу данные разработки предназначены для научных целей. Но у продукции данной компании есть и вполне практическое применение – совершенствование системы ГЛОНАСС.

    На сегодняшний день мы добились уже немалых успехов, – говорит Владимир Николаевич, – но у нас и на будущее весьма амбициозные планы. Помимо развития и расширения производства имеющихся резидентов, это и новые стартапы.    

     Например, в настоящее время идет подготовка к запуску опытного производства т.н. «сухих» томографов под руководством научного сотрудника ФИАНа Е.И. Демихова^[4]. Другое большое направление развития – налаживание «штучного производства» протонно-лучевых установок В.Е. Балакина. Он как раз сейчас «запускается», недавно о нем и его установке прошла серия материалов в СМИ^[5]. Есть и некоторые другие наработки, о которых сейчас пока рано говорить: они только-только в стадии переговоров. Так что, несмотря на все трудности, мы смотрим на мир с оптимизмом.

(продолжение следует)

Беседовала Е.Любченко, АНИ «ФИАН-информ»

__________________________________

[1]         Более подробно с информацией об организации и ее работах Вы можете ознакомиться на сайте компании. К тексту

[2]         Публикации ФИАН-информа о разработках «Авеста-Проект»:

• Новый волоконный фемтосекундный лазер; 
• Успешное настоящее и великое будущее фемтосекундных лазеров
• и др.

Также Вашему вниманию предлагаем видеоматериал о работах данной лаборатории: «Разработка и применение фемтосекундных лазеров» К тексту

[3]         Более подробно с информацией об организации и ее работах Вы можете ознакомиться на сайте компании. К тексту

[4]         ФИАН-информ ранее писал о научных разработках Е.И. Демихова. К тексту

[5]         О разработках В.Е. Балакина можно как прочитать на сайте ФИАН-информа, так и посмотреть видео «Самая миниатюрная протонно-лучевая установка для лечения рака» и «Новое слово в лечении рака: изобретение российских ученых» К тексту

Директор ФИАНа, член-корр. РАН Николай Николаевич Колачевский, рассказал АНИ «ФИАН-информ» об участии ФИАНа в проектах ЦЕРНа: о прошлом, настоящем и планах на будущее. О важности церновских проектов для отечественной науки и страны, и о развитии сотрудничества с ЦЕРН в области молодежной науки. 

    Так уж повелось, что в конце года все подводят итоги и загадывают на будущее. Хотя научный мир ФИАНа более солиден и строг в этом отношении, но и он не чужд строительства новых планов. Вот только охватить в одно мгновенье их все не удастся: слишком уж широко поле деятельности! А потому мы решили узнать об одном из многих, но весьма известных в мире, направлений – о церновских проектах. Со своими вопросами мы обратились к директору ФИАНа, член-корр. РАН Николаю Николаевичу Колачевскому.

– Николай Николаевич, насколько мне известно, недавно Вы с группой ученых ФИАНа посетили ЦЕРН. Какова была цель визита?

    Этот визит связан как с укреплением уже существующих связей ФИАНа и ЦЕРНа, так и с формированием новых направлений сотрудничества с нашим участием. В ходе поездки состоялась встреча с высшим руководством ЦЕРНа: будущим директором Фабиолой Джанотти, руководителями (точнее – споуксменами) таких крупных проектов, как ATLAS и CMS. Фабиола Джанотти ранее была споуксменом проекта ATLAS, а с 2016 г. заступает на должность генерального директора ЦЕРНа. Учитывая грядущие кадровые изменения, этот визит был вдвойне важен для нас.

    В ЦЕРНе работает большое число российских ученых, среди которых фиановцы представляют внушительную группу. Исторически ФИАН активно присутствует в работах ЦЕРНа, начиная с 70-х годов. За эти годы наши сотрудники высоко себя зарекомендовали. В частности, споуксмен ATLAS очень тепло, с большим уважением и благодарностью отмечал роль одной из наших сотрудниц, которая работает в ЦЕРНе с 1978 г., – ведущего научного сотрудника ФИАНа Алевтины Павловны Шмелевой. Кстати говоря, Алевтина Павловна активно участвовала в организации прошедшего визита в ЦЕРН, за что мы все ей отдельно благодарны.

Слева направо: Николай Николаевич Колачевский, Алевтина Павловна Шмелева, Фабиола Джанотти

    В настоящее время наши ученые работают на большинстве крупных установок ЦЕРНа и участвуют в таких проектах, как ATLAS, ALICE, CMS, COMPASS, GBAR. И хотелось бы отметить, что все споуксмены, с которыми мне лично довелось пообщаться во время нынешней встречи, очень хорошо отзывались о наших сотрудниках, давая высокие оценки их уровню профессионализма и научного потенциала, подчеркивая, что их важную роль как в текущих, так и планируемых работах.

    Вклад фиановцев в ЦЕРН и его проекты существенен как в научных, так и в технических работах. Например, именно наши сотрудники занимались созданием и установкой торцевых детекторов переходного излучения в ATLAS’е, а также отвечают за весь комплекс детекторов переходного излучения в его внутренней части. Это – полимерные трубки, наполненные газовой смесью, которые регистрируют источники треков переходного излучения. Данная область является важной частью всего эксперимента для выявления частиц, образовавшихся в результате высокоэнергетических столкновений. Помимо чрезвычайно интересной физики возникает и много технических задач, которые, впрочем, без глубокого понимания физики тоже не решить.

    Значителен вклад фиановцев и в теоретические исследования: разработку принципов анализа данных экспериментов и их реализацию в вычислительных программах экспериментов CMS, в проектах COMPASS и CLOUD.

    На самом деле ЦЕРН – исключительно высокотехнологическая организация. Скажем, была сформулирована научная задача по поиску бозона Хиггса в канале «γ-γ». Реализация этой задачи приводит к необходимости решения очень сложных технических проблем. Например, детекторы: типы детекторов, как их расположить, как сконфигурировать вокруг точки взаимодействия? Или как сформулировать концепцию электроники, как ее реализовать? Как осуществить предварительную обработку данных? Дальше начинаются тоже непростые задачи постанализа: как передать эти огромные массивы данных на сервера? А сервера расположены по всему миру, это так называемая система GRID. И здесь приходится решать задачи обеспечения необходимой пропускной мощности сетей Интернет, своевременной передачи данных, оперативной их обработки и получения конечных результатов.

    Сейчас начинается фаза проектирования по модернизации детекторов CMS и ATLAS, который пройдет в период 2020-2025 годы. Речь идет о замене внутренних детекторов на кремниевые стриповые пластины – совершенно новые технологии. К тому времени будет значительно повышена светимость пучков – более чем на порядок вырастает количество треков от рождающихся частиц. Это накладывает ограничение на быстродействие и разрешение детекторов. Помимо этого требуется совершенно другая радиационная стойкость детекторов. И ФИАН участвует в модернизации: и в разработке детекторов, и в проектировке установок, систем сбора и анализа данных.

    Еще два больших проекта на «далекое» будущее – это SHiP и GBAR. Оба проекта рассчитаны на участие ФИАНа как минимум до 2025-2030 годов. О первом из них «ФИАН-информ» уже писал, поэтому повторяться не буду.

    А во втором эксперименте, можно сказать, я лично заинтересован – это область научных интересов моей группы. Проект реализуется международной коллаборацией, участниками которой являются и сотрудники ФИАНа. GBAR – амбициозный проект, направленный на исследование вопросов гравитации антиматерии. В настоящее время рядом с замедлителем протонов ELENA строится ряд установок по исследованию антиматерии. Во время нашего визита нам удалось побывать на этом строительстве. Зрелище впечатляющее!

    Часть установок введена в действие, уже получены яркие результаты. Например, в рамках эксперимента ALPHA в 2010 г. удалось накопить достаточное количество антиводорода, провести первые спектроскопические измерения. Сейчас планируется продолжение этих работ, проведение экспериментов по оптической спектроскопии антиводорода и, самое интересное, – исследование гравитации антиматерии. Вообще, вопрос который беспокоит ученых очень давно: симметрия «материя – антиматерия». Чем они отличаются? Известно, наш мир состоит только из материи, что свидетельствует, что отличие все-таки есть. Другой вопрос – на каком уровне: электромагнитном, гравитационном или?.. Мы этого пока не понимаем.

Группа коллаборации GBAR и делегация ФИАНа осматривают экспериментальный корпус замедлителя антипротонов (AD), где будут проводиться эксперименты по исследованию антиматерии. Внизу идет строительство установки ELENA для накопления и охлаждения антипротонов

    Для ФИАНа экспериментальное исследование антиматерии – совершенно новая тематика. И здесь, как и в других церновских проектах, мы осуществляем двойное участие. С одной стороны, это теоретические разработки, направленные на решение задачи отражения антиматерии от зеркальной поверхности барьера казимировской силы. Решение этой задачи является одним из основополагающих элементов всей теоретической базы проекта.

    С другой стороны, ФИАН планирует создание, в рамках совместных работ с Российским квантовым центром, экспериментальной установки по выполнению тестов на атомах водорода. Теоретически предсказано, что поведение водорода и антиводорода в гравитационном поле должно быть схожим. Исследуя квантовые состояния атома водорода в гравитационном поле, можно будет строить модели ожидаемого поведения антиводорода в подобных условиях. Так что создание такой установки позволит нам вплотную подойти к вопросу гравитации антиматерии.

– Насколько тяжело поддерживать столь высокий уровень участия ФИАНа в проектах ЦЕРНа?

    Конечно, для того, чтобы ФИАН и дальше мог «держать марку», мог реализовывать свои научные интересы в ЦЕРНе, был востребован в международных коллаборациях, приходится решать множество задач. И зачастую далеко не научных.

    В частности, чтобы в упомянутой системе передачи данных сервер ФИАН не оказался «выброшен на обочину», необходимо как-то решать вопросы с увеличением пропускной способности интернет-каналов: система настроена так, что автоматически выбирает тот сервер, куда проще и быстрее передать данные, а затем и получить результаты. И если мы будем уступать по возможностям, то анализ будем проводить не мы, а другие страны. Вот такой естественный отбор по-научному.

    Другой, не менее важный вопрос связан с финансированием. Подразумевается, что страна-участник финансирует свою группу, делегирует своих сотрудников в ЦЕРН, они там работают. При этом необходимо обеспечивать длительное пребывание в таких научных командировках: мало-мальски стоящие результаты можно получить не раньше, чем через три месяца работы!

    В странах Европы, например, наличие статуса участника церновской коллаборации у какого-либо ученого или научной группы фактически обеспечивает получение финансирования со стороны государства на соответствующие научные проекты. Российские же ученые постоянно решают проблемы даже с таким «проходным» вопросом, как регулярные членские взносы внутри коллаборации. Раньше это хоть как-то пытались решать за счет научных программ Президиума РАН. В настоящее время, когда программы подверглись 60 %-ому секвестру, перспективы становятся весьма туманными.

    Сейчас для решения всех этих вопросов необходимо создавать межведомственные группы, формировать новые межинститутские программы и, конечно, по возможности, поддерживать существующие группы и контакты.

    Нам, – не только ФИАНу, но и российской науке в целом, – главное не потерять набранного за последние несколько лет темпа.

– Наверняка найдутся желающие спросить: зачем все это? Может, надо «сначала накормить, а потом – воспитывать», как говорил известнейший лозунг начала XX века? И так ли важно, участвуют российские ученые в проектах ЦЕРНа или нет?

    Очень обидно, что Россия так и не стала до сих пор страной-участником ЦЕРНа: необходим большой взнос, около 10 млн. евро в год. Но это ведь обоюдная выгода. Да, с одной стороны, стране-участнице необходимо вносить взнос. А с другой, – ЦЕРН даже и рад был бы, но формально не имеет права размещать свои заказы на расходные материалы (например, газ ксенон), изготовление отдельных частей и элементов оборудования и т.д. в России, поскольку она не является страной-участницей. Также мы не имеем возможности беспрепятственного обмена технологиями, созданными в ЦЕРНе, а таких много. Помимо финансовых вливаний, это позволило бы развиваться и российскому наукоемкому производству.

    О том, что ЦЕРН заинтересован в подобном сотрудничестве, свидетельствует хотя бы тот факт, что во время нашей встречи со споуксменами коллаборации и Фабиолой Джанотти, они специально затрагивали этот вопрос.

    Велика и научная важность постоянного участия в церновских проектах. В ходе их реализации ученые приобретают ценнейшие знания в различных областях физики, которые в дальнейшем могут получить свое развитие и в более «приземленных», чем поиск отдельной частицы, разработках. Нельзя забывать, что любому прикладному изобретению предшествовали годы на бытовой взгляд «ненужных» фундаментальных поисков! А проекты ЦЕРНа столь глобальны, что ни одна страна мира не сможет их реализовать в одиночку и, следовательно, получить подобные результаты. Ослабить свое присутствие в ЦЕРНе для России равнозначно глубокому отставанию в физике, химии, технике.

    Участие молодых ученых и аспирантов в церновских проектах позволяет воспитывать новые поколения ученых, которые потом будут работать в интересах отечественной науки. Следует понимать, что во всем мире ученых очень мало! Научных сотрудников – много, а ученых – мало. И привлечь сторонних людей в свою науку чрезвычайно сложно. Ученых надо не покупать, а выращивать. А они входят в дело годами.

    Проекты ЦЕРНа для страны – это настолько многоплановый, знаковый научный момент, что его нельзя упускать, несмотря ни на какие политические, финансовые и организационные сложности. Недаром даже в самые сложные времена, наша страна, СССР, участвовала в международных коллаборациях. И всегда старалась поддерживать хорошие научные отношения.

Виноградники, Альпы, ЦЕРН и «большая» наука…

– Однако у Вашего визита в ЦЕРН была и еще одна цель?

    Да, еще один вопрос, который обсуждался с руководством ЦЕРНа, – это привлечение молодежи.

    В ЦЕРНе везде много групп школьников и студентов, которые приезжают на экскурсии. И вроде как все это очень хорошо выглядит, но… руководителям проектов нужна молодежь, работающая непосредственно на проектах и установках. Иначе говоря, – рабочие руки.

    В ЦЕРНе существует ряд молодежных программ, которые мы и обсуждали во время визита. Одно из основных ЦЕРНовских направлений поддержки молодых кадров – инженерно-техническое, небольшой процент программ связан с научными проектами. В большей степени ЦЕРН заинтересован именно в инженерно-технических молодых кадрах. А в отношении научных сотрудников существуют жесткие квоты. Дело в том, что ЦЕРН – место сосредоточения ученых со всего мира. Их там, если конечно уместно так говорить, даже с избытком. Участники коллабораций поддерживаются своими университетами, институтами и центрами. А вот люди, которые на месте могут собрать детектор, систему передачи данных, наладить установку в ЦЕРНе – на вес золота. Они весьма и весьма востребованы.

– Но насколько это направление будет интересно начинающим ученым? Как им ответить, где здесь наука?

    Вопрос сложный. Где граница между наукой и техникой? Я даже для себя еще не определил. Да, есть «чистая наука» – теория в рамках фундаментальных направлений. Но вот если вы начинаете решать практические задачи, то провести черту раздела невозможно. Я знаю множество ученых, и в России, и за рубежом, которые посвятили свои диссертации чисто техническим вопросам, разработкам установок.

    К тому же утверждать, что предлагаемая ЦЕРНом область – «чисто техническая», нельзя. Там очень много физики. Есть глобальная физика – это бозон Хиггса, каналы распада и т.д. А есть физика другого уровня. Предположим, почему газ, который облучается интенсивными потоками частиц, разрушает данный материал? Или как оптимизировать сигнал от детектора, решить сложную математическую задачу по восстановлению треков? Это – наука, не техника. С другой стороны, когда имеется такой гигантский научный проект, кажется, что есть одна такая «светлая» задача, а все остальное – технические вопросы.

    Когда ищешь себя и свое место в науке, необходимо думать не только о великих открытиях, но и о востребованности именно в современных научных реалиях. И эти реалии таковы, что без «золотых рук» в науке – никуда. А в качестве дополнительных аргументов для молодых ученых могут послужить примеры великих российских (да и не только!) ученых, которые собственными руками собирали экспериментальные установки. И имевшиеся технические навыки были великим подспорьем для них.

    Еще один интересный круг возможного взаимодействия в плане молодежной политики – это летние школы ЦЕРНа, приводящиеся в рамках определенного проекта, плюс обзорная программа. И если первое направление ориентировано на уже защитившихся кандидатов и аспирантов, то формат летних школ дает возможность поучаствовать в них и студентам старших курсов.

    Конечно, невозможно гарантировать, что если завтра в ФИАН придет молодой сотрудник и попросится работать в ЦЕРН, его сразу же туда направят. Каждый рекомендуемый нами человек, даже самый активный и талантливый, это – лицо нашего Института. Поэтому, прежде, чем выйти за «порог», необходимо поработать в научном коллективе, доказать свою состоятельность как ученого. Такой путь – от работы в лаборатории ФИАНа до международных конференций и, наконец, ЦЕРНа (или других крупных научных проектов и центров), – проходят все без исключения молодые люди, которые решили связать свою жизнь с наукой и ФИАНом. Когда-то такой путь проходил и я. И по собственному опыту могу сказать, что очень многое зависит от твоего желания учиться, расти и развиваться.

    Впрочем, то же самое можно сказать и о ФИАНе. У него тоже есть это желание – учиться, расти и развиваться. И все время находиться в поиске: новой физики, новых областей в «старой» физике, новых горизонтов. Поэтому наш Институт, несмотря ни на какие испытания, по-прежнему является одним из самых известных центров физической науки в мире.

Беседовала Е. Любченко, АНИ «ФИАН-информ»

________________________

От редакции. Автор фотографии в заголовке статьи – Владимир Андреев. Остальные фотографии предоставлены Н.Н. Колачевским.

Выступление академика Н.С. Кардашёва на учёном совете Физического института им. П.Н. Лебедева РАН

Успех космического проекта «РадиоАстрон», реализованного учёными Астрокосмического центра ФИАН, во главе с академиком Н.С. Кардашёвым, в кооперации со многими отечественными и зарубежными научными центрами, стал новым этапом дальнейшего развития радиоастрономии как в России, так и в мире. Важные достижения этого проекта открывают путь для создания новых космических систем радионаблюдения за дальним космосом, в частности проекта «Миллиметрон», подготовка которого ведётся учёными ФИАН. 

    Ещё в 60-е годы прошлого века появилась идея использовать высокие технологии для создания научно-исследовательских приборов, в частности для астрономии. Большое количество уникальных установок используется сейчас, прежде всего, в радиодиапазоне, а в будущем ожидается работа и в других диапазонах частот.

    Следует обратить внимание, что появилась вычислительная техника, которая может работать не только в режиме обработки информации, когда она уже получена, но и на этапе приёма информации. Это – первое. И второе, появились новые технологии, использующие квантовые эффекты. Например, высокостабильные генераторы частоты, квантовые усилители и прочее высокотехнологичное оборудование.

    В своё время директор ФИАН – Д.В. Скобельцын и его заместитель Н.Г. Басов, очень активно откликнулись на идею создания космического, а, на первом этапе, наземного интерферометра. После того как соответствующие возможности были обсуждены, в частности в ФИАН, было решено создать первый такой интерферометр.

    Первый интерферометр был создан, и в 1969 г. был произведён первый эксперимент на базе двух обсерваторий – Крымской, с 22-метровой антенной, и, по договорённости с США, - Национальной обсерватории США. В результате длина проекции базы интерферометра достигла межконтинентального масштаба.

Крымская астрофизическая обсерватория.
Официальный сайт: http://craocrimea.ru/ru/
^{Источник фото:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/Nauchny_and_CrAO-Crimea_Ukraine.jpg/1184px-Nauchny_and_CrAO-Crimea_Ukraine.jpg}

    Для этого проекта была создана специальная вычислительная техника, специальные цифровые регистраторы информации, был использован новый водородный стандарт частоты.

Национальная радиоастрономическая обсерватория (140 ft radio telescope),
Грин-Бэнк (Западная Вирджиния, США).
Официальный сайт: https://science.nrao.edu/facilities/gbt
^{Источник фото: https://public.nrao.edu/gallery/radio-telescopes/image?id=717}

    Сам эксперимент прошёл очень удачно, основным участником был Леонид Иванович Матвеенко, который и организовывал всю эту систему для работы на длине волны 3 см. И буквально через год был проведён такой же эксперимент на длине волны 1 см. Эксперимент был столь же большого масштаба, но плечо интерферометра уже было приближено к размеру диаметра Земли.

    В первых же публикациях по данной тематике было высказано предположение, что подобные эксперименты можно создавать между Землёй и космическим орбитальным аппаратом, а в более далёком будущем – между двумя и более космическими аппаратами.

Зеркало радиотелескопа проекта РадиоАстрон.
Официальный сайт проекта: http://radioastron.ru/
^{Фото предоставлено АКЦ ФИАН}

    В 1980 г. вышло распоряжение соответствующих правительственных органов и Академии наук СССР о создании космического интерферометра, но, к сожалению, на эти научные планы наложились все те известные обстоятельства и трудности, которые привели к тому, что запуск этого аппарата состоялся только спустя много лет - в 2011 г.

    Как уже известно, у Астрокосмического центра ФИАН сейчас в плане подготовка другого эксперимента - наземно-космического интерферометра с ещё более высоким угловым разрешением - эксперимент Миллиметрон. Кроме того, ведётся проработка идеи создания интерферометра на двух космических аппаратах, что позволит существенно увеличить плечо интерферометра.

    Всё сказанное свидетельствует о том, что астрономия будущего будет иметь совершенно другое лицо… Становится возможным достичь огромной разрешающей способности радиотелескопов, получить ещё более высокую точность измерения координат космических объектов, получить трехмерные изображения небесных тел и т.д.

Эскизный проект радиотелескопа «Миллиметрон».
Официальный сайт проекта:http://millimetron.ru/
^{Изображение предоставлено АКЦ ФИАН}

    Из этого материала видно, насколько широк спектр интереснейших научных направлений, которые развиваются в ФИАН, в том числе в сотрудничестве с ведущими научными центрами.

В. Жебит, АНИ «ФИАН-информ»

Недавно «отгремели фанфары» по случаю большого научного события – открытия бозона Хиггса. Вручили награды, порадовались вместе с учеными, но… Так до сих пор и осталось неясно одно: а зачем нам нужен этот самый бозон? Зачем физики так долго и упорно его разыскивали? С этими вопросами мы обратились к ведущему научному сотруднику Лаборатории электронов высоких энергий ФИАН Сергею Павловичу Баранову.

    Со дня, когда об открытии новой частицы было объявлено на семинаре в ЦЕРНе (4 июля 2012 года) прошло уже немало времени. Свидетельства в пользу открытия знаменитого бозона с тех пор окрепли и приобрели большую полноту.

    Независимых экспериментальных установок, разумеется, по-прежнему две (ATLAS и CMS), – ввиду уникальности их обеих, равно как и всего ускорителя LHC, – но внутри каждой из коллабораций все это время продолжались накопление новых и обработка ранее накопленных данных. К настоящему моменту итоги этой работы вылились в следующее.

    Новая частица H наблюдается в шести каналах распада: на два Z-бозона, из которых один виртуальный (H → ZZ*); на два W-бозона, из которых один виртуальный (H → WW*); на два фотона (H → γγ); на прелестные (они же красивые) кварки (H → ); на тау-лептоны (H → τ+τ^–); на Z-бозон и фотон (H → Zγ).

    Соотношение между вероятностями различных распадов хорошо соответствует теоретическим ожиданиям. Бозон на уровне достоверности 97,8 % имеет правильные квантовые числа: нулевой спин и положительную четность. Наличие распада на два фотона исключает возможность спина, равного единице, а по угловым распределениям продуктов распада в остальных модах исключается и спин, равный двум.

    Придраться, по большому счету, не к чему, и остается только понять, что этот бозон значит в нашей жизни. Понять – это к нам с вами относится, физики уже поняли.

 
Зона столкновения пучков на Большом адронном коллайдере и расположенный в ней детектор ATLAS (источник)

               – Сергей Павлович, складывается впечатление, что бозон Хиггса – весьма «важная особа», за которой так долго и весьма настойчиво гонялись физики. Но для чего он так понадобился?

    – Действительно, к открытию бозона Хиггса подбирались долго. Истощивший свое терпение Леон Ледерман^[1] даже назвал бозон в одной из своих статей «Goddamned particle», т.е. «проклятая частица», – имея в виду неуловимость бозона. Журнальный редактор отбросил «damned», оставив «God» – получилось «частица Бога». Броский эпитет был подхвачен журналистами и прижился. Мне же больше всего в этой истории кажется удивительным то, что бозон Хиггса нужен не природе, а математикам. Но обо всем по порядку.

Предрассудки

    Бытует мнение, что открытие бозона Хиггса что-то прояснило в ранней истории Вселенной и даже пролило свет на ее происхождение. Это не совсем так. По современным представлениям бозон (или поле) Хиггса действительно отвечает за быстрое расширение Вселенной в эпоху до Большого взрыва (так называемую «инфляцию», или «раздувание»), но ниоткуда не следует, что бозон, открытый недавно в ЦЕРНе, и есть тот самый бозон. Это вполне может быть другой бозон. Название бозонов Хиггса – это собирательное название для целого класса частиц (полей), обладающих определенными свойствами, при этом роль разных бозонов в природе может быть совершенно различна. Во всяком случае требования, которые мы предъявляем к тому «космологическому» бозону и к нынешнему «ЦЕРНовскому», имеют друг с другом довольно мало общего.

Схема столкновений пучков в туннеле Большого адронного коллайдера,
в результате которых был обнаружен бозон Хиггса

    Есть еще одно расхожее мнение, будто бы бозон Хиггса объяснил, откуда у частиц берутся массы, и что в этом и заключается главная его ценность для теории. Тоже нужно уточнить. Объяснить-то объяснил, но количество необъяснимых величин в теории от этого меньше не стало. Произошло что-то вроде переклеивания ярлыков. Раньше, в до-Хиггсову эпоху, мы знали, что у элементарных частиц есть масса (у каждого сорта частиц своя), но не знали, почему величина этой массы именно такова, какова есть. В нынешней «хиггсовской» терминологии мы говорим, что наблюдаемые массы частиц есть результат их взаимодействия с Хиггсовым полем; сила этого взаимодействия определяется величиной соответствующей константы связи (константа строго пропорциональна массе), но почему эти константы именно таковы, мы по-прежнему не знаем. Сколько масс – столько констант.

    Более того, у таких употребительных частиц как протон и нейтрон, из которых построены атомы, – а значит и все, что мы называем веществом, – масса на 99 % обусловлена так называемым кварк-глюонным конденсатом, а вовсе не бозоном Хиггса. На этот счет мнение науки не изменилось: так было до открытия бозона, так осталось и теперь. Строго говоря, механизм Хиггса отвечает только за массы частиц, являющихся квантами слабого взаимодействия (W⁺, W^– и Z⁰ бозонов), за массы лептонов (в том числе электрона) и за так называемую токовую составляющую массы кварков. Доля этой токовой массы в общей массе (называемой «конституентной») у разных кварков различна. Из кварков складываются уже другие частицы, адроны; их превеликое множество (в их числе протон и нейтрон), но заниматься устройством составных частиц – это отдельная история, в одной статье мы все не успеем.

    Вернемся к «истинно элементарным» частицам – W^± и Z бозонам, лептонам, кваркам. Вся их совокупность после изобретения механизма Хиггса стала вести себя по-другому, иначе, чем мы думали раньше, и это позволило нам построить математически непротиворечивую теорию слабых взаимодействий. Вот здесь-то и есть заслуга Хиггса.

Проблемы до-Хиггсовой эпохи

    Но чтобы понять, какие перед теорией стояли проблемы и как бозон Хиггса помог их преодолеть, поговорим сначала о той теории, где эти проблемы решались без помощи бозона Хиггса – о более или менее нам знакомой теории электричества (электродинамике). Те, кто учился в школе, могут помнить закон Кулона: напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом, ведет себя как обратный квадрат расстояния до заряда (E ~ r^–2). Электрическое поле – материальный объект, и с ним связана объемная плотность энергии, которая пропорциональна квадрату напряженности поля. Если же мы хотим сосчитать полную энергию поля, то эту плотность энергии надо проинтегрировать по всему пространству – по всем расстояниям от нуля до бесконечности, – и тогда мы увидим, что интеграл расходится (причем на малых расстояниях, что есть синоним больших энергий). Это значит, что полная энергия поля, создаваемого точечным зарядом, обращается в бесконечность, а, по соотношению Эйнштейна, где энергия – там и масса, и значит масса любой точечной заряженной частицы (например электрона) должна быть бесконечной – в противоречии с фактами! Строго говоря, мы не можем поручиться, что электрон истинно точечный, но, во всяком случае, его радиус (если он и есть) согласно известным измерениям на много порядков меньше той величины, которую он должен был бы иметь, если бы вся масса электрона была обусловлена энергией создаваемого им поля.

    Проблема эта решается с помощью математического приема, называемого перенормировкой. Суть приема в том, что мы приписываем электрону бесконечно большую отрицательную «затравочную» массу и постулируем, что бесконечный отрицательный затравочный вклад, будучи сложен с бесконечным положительным вкладом от Кулоновского поля, дает в точности наблюдаемую массу частицы. Красиво это или нет, но таким способом мы устанавливаем правила игры для сокращения бесконечностей и с этих пор можем однозначно проводить вычисления, не наталкиваясь на противоречия. И потом сравнивать результаты вычислений с результатами измерений. И до сих пор согласие во всех случаях было просто изумительным. А то, что «затравочная» масса отрицательна – не беда. Ведь ни «затравочная», ни «полевая» масса по отдельности не измеряются, так как мы в принципе никогда не можем отделить заряженную частицу от создаваемого ею поля. А значит, ни одна из этих «масс» сама по себе физической величиной не является, а физический смысл имеет только их сумма.

    Помимо массы в электродинамике существует еще два типа расходимостей, так что перенормировке приходится подвергнуть еще константу взаимодействия с фотоном (заряд электрона) и волновую функцию фотона. Но зато, совершив три раза «сделку с совестью», мы получаем законченный набор правил игры на все случаи жизни. В электродинамике существует замечательная теорема: как бы ни были сложны вычисления, никаких новых типов расходимостей никогда не возникнет, все обязательно сводится к этим трем, с которыми мы уже договорились как обращаться. Теории, в которых все расходимости устраняются конечным числом соглашений, называются перенормируемыми.

    Теория слабых взаимодействий построена в общем и целом по образцу электродинамики, но с некоторыми важными отличиями. Природе зачем-то понадобилось, чтобы частицы, аналогичные фотону и отвечающие за перенос слабых взаимодействий (т.е. W⁺, W^– и Z бозоны), были, в отличие от фотона, массивны. Это экспериментальный факт, – поскольку все упомянутые бозоны открыты, и их массы измерены, – и он имеет самые плачевные следствия для перенормируемости. А именно, по мере усложнения расчетов может возникнуть бесконечно большое количество новых типов расходимостей, требующих соответственно введения бесконечного количества новых правил обращения с ними. Понятно, что теорией это уже назвать нельзя, и от ее предсказательной силы не остается ничего. Бозон Хиггса помог вернуть ту перенормируемую благодать, которой мы наслаждались в электродинамике. Посмотрим же, как ему это удалось – а для этого надо сделать еще два отступления.

Что такое вакуум

    Рассказывая о свойствах бозона Хиггса, приходится отказываться от многих привычных представлений. В частности, от взглядов на вакуум как на пустое пространство (О «пустотности» вакуума напоминает и само его название, имеющее в русском языке общий корень с «эвакуацией» и «вакансией»). В современном определении вакуумом называется не пустота, а состояние с наименьшей возможной энергией. При этом вакуум может быть наполнен физическими полями самой разнообразной природы. Представления о вакууме как о материальной среде стали складываться в первой половине двадцатого века. А в наши дни вакуум чем только не заполнен – тут и Дираково электронное море (дырки в котором называются позитронами), и неизбежные квантовые флуктуации всех существующих в природе полей, и уже вскользь упомянутый глюонный конденсат... и, наконец, бозон Хиггса. Вы спросите, как же мы могли раньше жить и не догадываться о материальном наполнении вакуума? А приблизительно так же, как мы могли жить и не догадываться об атмосферном давлении. Попробуйте поставьте на себя столько ведер воды, чтобы в высоту они достигали десяти метров – это как раз давление в одну атмосферу. Но мы его не ощущаем, потому что давление действует на нас со всех сторон, и силы взаимно уничтожаются. Мы замечаем не само давление, а только его перепад, например, когда дует ветер. Точно так же мы не замечаем и «атмосферу» Хиггсова конденсата, пока она спокойна. Но когда в ней разгуливаются волны, мы регистрируем возбуждение и называем его частицами – бозонами Хиггса, как называем фотонами электромагнитные волны.

    Когда мы предполагаем (или постулируем) существование Хиггсовского поля, мы также приписываем ему определенные свойства. А именно, что это поле само с собой взаимодействует, причем таким образом, что зависимость плотности энергии от величины поля выглядит как на рисунке 1. Такой вид потенциальной энергии ниоткуда не вытекает, это именно постулат, или исходное положение теории: давайте предположим, что свойства поля таковы, и посмотрим, какие отсюда получаются замечательные следствия.

 
Рисунок 1. Зависимость плотности энергии U от величины поля H (Хиггсовского поля)

    Рисунок с одномерной осью для величины поля, конечно, сильно упрощен: поле Хиггса может принимать не только действительные, но и комплексные значения. Кроме того, оно обладает слабым изотопическим спином, то есть может принимать разные направления в слабом изотопическом пространстве. Но для наших качественных рассуждений эти усложнения сейчас не так уж важны. Важно то, что состояние с нулевой плотностью поля Хиггса не является энергетическим минимумом и потому неустойчиво. Любой из минимумов, расположенных справа или слева, может с одинаковым успехом быть вакуумом, и природа обязательно скатится в один из них; в какой именно – дело случая (спонтанный выбор природы), но какой бы минимум природа ни выбрала, величина Хиггсова поля в этом состоянии будет ненулевой. Весь график как целое вполне симметричен, как симметричны и описывающие его уравнения; но любое решение этих уравнений, соответствующее физическому требованию минимальности энергии, поневоле несимметрично. Произошло так называемое спонтанное нарушение симметрии. Это ключевой момент в механизме Хиггса.

    Тут, кстати, полная аналогия со спонтанным намагничением ферромагнетиков: у них наинизшее энергетическое состояние тоже соответствует ненулевому макроскопическому магнитному полю. Направление поля может быть любым, но абсолютная величина его равна не нулю, а вполне определенному значению. И тоже: все направления в пространстве были в исходных уравнениях магнетизма равноправны, но их равноправие в физически реализовавшейся системе утратилось – из равных возможностей система сама выбрала одну. При этом основополагающие-то уравнения не перестали быть симметричными – и этот факт нам скоро пригодится. Постараемся его не забыть.

Что такое масса

    Взаимодействие частиц с заполняющим все пространство полем Хиггса приводит к появлению у частиц массы. Частицы, условно говоря, в этом конденсате «вязнут» и приобретают инерционность. В популярных изложениях обычно упоминают продавца мороженого, облепленного детьми, или королеву, окруженную подданными, – смысл тот, что подвижность увешанных толпой мороженщика или королевы сильно уменьшается, и они как бы «становятся массивными». Более строгие научные аналогии можно найти в физике твердого тела. Так, электрон проводимости движется в кристалле как частица с некоторой «эффективной» массой, сильно отличающейся от его истинной массы. Эта эффективная масса есть в действительности результат взаимодействия электрона с окружающей средой. Для вычисления проводимости гораздо удобнее пользоваться «эффективной массой», чем возиться с полным описанием среды. Так же удобно и вполне допустимо считать частицей и дырку в полупроводнике p-типа. Мы понимаем, что дырка не истинная частица, и что электрон имеет совсем иную истинную массу, но только потому, что можем вынуть электрон из кристалла и исследовать изолированно. Однако мы никогда не можем вынуть элементарную частицу из вакуума, то есть из пространства, – и поэтому та масса, которую частица пробрела от взаимодействия с Хиггсовым вакуумом, и есть ее истинная масса.

Как оно работает

    Итак, мы постулировали выражение для потенциальной энергии поля Хиггса таким образом, чтобы в низшем энергетическом состоянии (в вакууме) плотность поля была ненулевой, смотрим снова на рисунок 1. Природа могла выбрать правый минимум, а могла левый, но в любом случае картинка получается скособоченная – малые возбуждения над вакуумом поневоле асимметричны, они всегда привязаны к минимуму потенциальной энергии.
Далее, мы постулировали взаимодействие элементарных частиц с полем Хиггса, благодаря которому частицы приобрели массу, пропорциональную вакуумному среднему поля Хиггса. Отличие от ситуации, когда масса изначально задается «руками» (т.н. жесткое введение массы) в том, что масса, введенная через Хиггсово поле (т.н. мягкое введение), не есть постоянная величина. Она меняется, если меняется Хиггсово поле.

    А теперь переведем взгляд на верхнюю часть рисунка, на область больших энергий. С этой высоты уже не важны мелкие детали рельефа вблизи донышка потенциальной ямы, и все поведение нашей системы становится симметричным, как то и было свойственно нашим основным уравнениям. Хиггсово поле свободно перекатывается из одной ямки в другую, и его среднее значение стремится к нулю. То есть восстанавливается то поведение, которое было бы у безмассовых частиц (как если бы минимум у потенциальной ямы был один). Восстанавливается наша спонтанно нарушенная симметрия – а в этом случае снова начинает работать теорема о перенормировках. При симметричном устройстве системы наиболее вредные расходимости сокращаются, а остаются только те, с которыми мы умеем справляться процедурой перенормировки.

    В тех науках, где переносчики взаимодействий были уже изначально безмассовыми, как фотоны в электродинамике и глюоны в хромодинамике, – там все сразу было перенормируемо и удобно для вычислений. А вот переносчики слабых взаимодействий – W и Z бозоны – оказались почему-то массивными. И нам пришлось с этим бороться. И тогда мы придумали бозон Хиггса и механизм спонтанного нарушения симметрии, которые нам обеспечили переход от массивных W и Z бозонов при низких энергиях (по существу вблизи вакуума, в области, доступной для нашего наблюдения) к безмассовым бозонам при высоких энергиях (там, где расходятся злосчастные интегралы). Итоги можно выразить в виде почти афоризма – Хиггсов механизм не столько объяснил происхождение массы, сколько помог от этой массы избавиться.

Мир горний и мир дольний (до и после спонтанного нарушения симметрии)

    Итак, смысл существования бозона Хиггса для нас в том, что он нам позволил соединить казалось бы несоединимые вещи: область высоких-превысоких энергий, где у W и Z бозонов масс быть не должно (чтобы не возникали неустранимые расходимости) с областью низких энергий, где у W и Z бозонов масса есть как экспериментальный факт. Природа пошла математикам навстречу и там, в «горних высях», бозонам массу не дала. Частицы обзаводятся массой только для жизни на дне; масса возникает как результат взаимодействия с различными вакуумными конденсатами.

    Природа так поступила не единожды. Помните, мы говорили, что масса протона обусловлена глюонным конденсатом? Так вот, при увеличении энергии глюонный конденсат исчезает, а вместе с ним исчезает и масса у образующих протон кварков. Протон при этом перестает существовать как нечто целое и распадается на несвязанные кварки. То, что получается, называется кварк-глюонной плазмой. Но о ней мы поговорим когда-нибудь в следующий раз; за ее свойства отвечают сильные взаимодействия, а мы пока заняты слабыми. Но некоторый урок из аналогии извлечь можно. Если бы нам не удалось открыть бозон Хиггса как самостоятельную фундаментальную частицу, еще оставалась бы надежда спасти теорию слабых взаимодействий, организовав Хиггсов бозон как составной объект.

    Хотя если посмотреть пошире, за рамки физики элементарных частиц, то окажется, что мы этот урок уже проходили. Совершеннейший эквивалент Хиггсова механизма с составным конденсатом мы видели в физике твердого тела, в теории сверхпроводимости. Там это был конденсат Куперовских электронных пар. Ничто не ново под Луной.

О красоте

    Механизм Хиггса не только разрешил наши технические проблемы, но и позволил обустроить жизнь красиво. Потому что это красиво, когда все столь казалось бы разные взаимодействия удается описать с единых позиций и вывести для них основные уравнения из единого общего принципа. Этот принцип носит название локальной калибровочной инвариантности. Все взаимодействия устроены по одному образцу и отличаются только устройством соответствующего заряда. Электрический заряд – просто число. Положительное или отрицательное, но просто число, а заряд сложной системы получается простым арифметическим сложением зарядов ее частей.

    Слабый заряд в математическом отношении похож на спин, только поворачивается в разные стороны не в нашем обычном пространстве, а в своем калибровочном (слабом изотопическом). Состояние системы задается уже не одним числом, а двумя: полным слабым спином и его проекцией на некоторую ось в калибровочном пространстве. Правило сложения «брутто» для полного спина не годится, но есть свои строгие правила, такие же, как для обычного спина.

    Сильный заряд называется цветом. Он до некоторой степени тоже похож на спин, только еще посложнее. Калибровочное пространство у него не трехмерное, а восьмимерное, а состояние системы описывается тремя числами: «полным цветом» и его проекциями на две некоторые оси в калибровочном пространстве. Профессионалы вместо слов «полный цвет» говорят «размерность неприводимого представления».

    А теперь переходим к этому яркому воплощению демократических свобод и всеобщей толерантности – принципу локальной калибровочной инвариантности. Суть его в том, что наблюдатели, расположенные в разных точках пространства, имеют право установить ориентацию осей в калибровочном пространстве каждый по-своему, как кому понравится, и никто не вправе их этой свободы лишить (с единственным ограничением, что изменение калибровочной системы координат происходит от точки к точке непрерывно). Но при этом мы постулируем, что уравнения движения частиц должны при любом выборе выглядеть одинаково.

    Как удовлетворить этому требованию? Уравнения движения свободных частиц (например, кварков или электронов или других лептонов) содержат производную, и теперь в ней запутывается как «истинное» изменение волновой функции частицы, так и «кажущееся», связанное с изменением системы координат. Избавиться от лишнего слагаемого в производной можно с помощью дополнительных «компенсирующих» полей. То есть в дополнение к исходным полям для лептона или кварка мы вводим в систему уравнений другие поля, тоже меняющиеся при повороте осей в калибровочном пространстве, но так, чтобы это изменение в точности компенсировало «лишние» члены. Понятно, что уравнения для этих компенсирующих полей устанавливаются совершенно однозначно, потому что точно известно, что именно нужно компенсировать. Так вот оказывается, что для электрического заряда таким компенсирующим полем является электромагнитное – вместе с вытекающими прямо из калибровочного принципа уравнениями Максвелла. Для слабого заряда это поля W^± и Z бозонов, а для сильного заряда – поля глюонов. Аналоги уравнений Максвелла в двух последних случаях называются уравнениями Янга-Миллса. (Этот вот трехглавый сильно-слабо-электромагнитный дракон собственно и называется Стандартной моделью. Конечно в совокупности с перечнем всех фундаментальных частиц и их классификацией по типу зарядов.)

    И все бы замечательно, если бы не досадная мелочь. Фермионы (электрон или другие лептоны, а также кварки) участвуют в слабых взаимодействиях по-разному в зависимости от своей спиральности. Экспериментальный факт. Слабые взаимодействия – единственные из нам известных, которые различают лево- и право-спиральные состояния. Это плохо не само по себе, а тем, что понятие спиральности для массивных частиц на поверку оказывается двусмысленным. Напомним, что спиральность – это проекция спина частицы на ее импульс. А если у частицы ненулевая масса, то она всегда движется медленнее, чем со скоростью света, и поэтому частицу всегда можно «обогнать», то есть перейти в систему отсчета, движущуюся в том же направлении, только с большей скоростью. А в такой системе отсчета импульс частицы будет иметь уже противоположное направление, а вместе с ним изменит знак и спиральность. Но если сила взаимодействия, характеризуемая условным «зарядом», зависит от системы отсчета, – то это значит, что такой инвариантный заряд просто нельзя определить. Вернее, нельзя так определить, чтоб он сохранялся. А тогда рушится вся эта красивая схема с выводом всех уравнений из единого принципа. Потому что соблюдение калибровочной инвариантности и существование соответствующего сохраняющегося заряда – это с математической точки зрения одно и то же. Теорема Нетер. Можно бы конечно уравнения и не выводить, а просто их постулировать как есть, на предсказательной силе это не отражается. Но обидно. Страдает чувство, что мы было ухватили в природе какую-то важную закономерность.

    Гипотеза спонтанного нарушения симметрии рисует нам иную картину. В этой картине есть место миру исходно ненарушенной симметрии, где уравнения все калибровочно-инвариантны, масс у частиц нет, понятие спиральности определено однозначно и заряды сохраняются. Ничто не мешает вывести уравнения Янга-Миллса из калибровочного принципа. И потом спуститься в мир дольний. Частицы тогда приобретут массу, а вместе с тем перестанет сохраняться и слабый заряд. Но теперь нам это не страшно, потому что механизм Хиггса ясно указывает, откуда недостающий заряд берется и куда девается лишний. Ответ: сливается в вакуум. В вакуум, где его неиссякаемые запасы аккумулированы в Хиггсовом конденсате. То есть слабый заряд все-таки есть, но какое ж может быть сохранение, если система не замкнута? Мы постоянно обмениваемся слабым зарядом с вакуумом. Так опять соединяются несоединимые вещи – заряд как синоним закона сохранения есть, а самого-то сохранения и нет. Математика!

    Для полноты удовольствия осталось навести ясность со степенями свободы.

    Мы знаем, что у систем с равным единице спином имеется три квантовых состояния. Кому-то припомнятся триплетные уровни в атомной физике, а в нашем случае речь пойдет о поляризации векторных частиц, каковыми являются все калибровочные бозоны. Если частица массивная, то состояний поляризации у нее три (два поперечных и одно продольное), а если безмассовая, подобно фотону, то только два, поперечных. Давайте теперь вспомним про поперечную поляризацию фотонов, нам еще в школе про нее говорили. Теперь самое время начинать волноваться, потому что в мире ненарушенной симметрии у безмассовых прародителей W^± и Z⁰ бозонов было по два состояния поляризации, а у массивных стало по три.

    Откуда взялись эти лишние степени свободы? А вот откуда: в мире ненарушенной симметрии у Хиггсова поля была не одна степень свободы, а четыре. Я говорил уже, что поле Хиггса принимает комплексные значения (а каждое комплексное число эквивалентно двум действительным) и что оно обладает слабым спином (который в своем слабом изотопическом пространстве может быть направлен «вверх» или «вниз»). И не случайно я назвал сейчас безмассовые поля в мире ненарушенной симметрии прародителями калибровочных бозонов, а не самими бозонами, потому что они превратились в известные нам фотон, W⁺, W^– и Z⁰ бозоны не прямо, а образовав друг с другом некоторую квантовую суперпозицию. В этой квантовой суперпозиции поучаствовали и поля Хиггса. И в результате три из четырех Хиггсовых полей сменили прописку и устроились «на работу» третьими (продольными) компонентами в поляризации массивных бозонов. Только одно поле осталось под своим прежним именем, и его-то мы и открыли в ЦЕРНе. Перераспределение степеней свободы составляет один из существенных узлов общей теории электрослабых взаимодействий.

    Идейный прорыв? – да; он состоит в догадке, что исходные законы по замыслу Божьему совершенны и симметричны (и тем обеспечивают нам и перенормируемость и сохранение зарядов), а видимая нами в мире дольнем «кособокость» законов только кажущаяся, она есть результат кособокого устройства вакуума, ставшего таковым из-за вмешательства бозона Хиггса. Вот мы и нашли виноватого. И отчего бы бозону Хиггса не называться поэтому частицей дьявола? Но в божественном совершенном мире есть ли место для человека?

    Чтобы найти ответ на это, следует поговорить о двух других, детских, вопросах.

Что было бы, если бы...

    А что бы было, если бы вовсе не было в природе слабых взаимодействий? Мы это как-нибудь невооруженным глазом заметили бы?

    Да, заметили бы! Тогда бы Солнце не светило. Потому что два протона, столкнувшись, не могли бы превратиться в ядро дейтерия – а это первый шаг в цепочке реакций, превращающих водород в гелий и служащих главным источником солнечной энергии.

    А что бы было, если бы слабые калибровочные бозоны были безмассовыми?

    Тогда, вероятнее всего, Солнце имело бы другие размеры; вероятно, оно было бы больше, чем нынешняя орбита Земли и даже чем орбита любой из планет. Размер всякой звезды определяется равновесием между силами тяготения, зависящими от массы звезды, и тепловым давлением, зависящим от интенсивности энерговыделения в ядерных реакциях. С безмассовыми W бозонами превращение водорода в гелий происходило бы намного легче и быстрее (во многие триллионы раз), и тепловое давление не позволило бы Солнцу сжаться до его нынешних размеров.

    В обоих случаях жизнь в известной нам форме была бы невозможна.

    – Сергей Павлович, позвольте задать Вам еще один детский вопрос: а насколько открытие бозона Хиггса «тянет» на великое? Или, более серьезно, это открытие привнесет что-либо новое в уже существующую картину мира?

    Существует мнение, и я его разделяю, что Нобелевскую премию давать было и необязательно. Ну в самом деле – кому? Механизм Хиггса известен в физике твердого тела уже достаточно давно, с 1965 года, так что в нем самом как таковом большой новизны пожалуй нет. Принципиальная новизна была тогда, когда удалось приспособить его к нуждам физики элементарных частиц и построить с его помощью общую теорию электрослабых взаимодействий. Но теоретики Шелдон Глэшоу, Стивен Вайнберг и Абдус Салам свою Нобелевскую премию за эту теорию уже получили в 1979 году, как и с большой отсрочкой Ётиро Намбу в 2008 году за механизм спонтанного нарушения симметрии в физике элементарных частиц.

    Экспериментальная проверка теории требовала открытия предсказанных ею W и Z бозонов – квантов-переносчиков слабых взаимодействий, и экспериментаторы Карло Руббиа и Ван дер Мер свою Нобелевскую премию за их открытие уже тоже получили в 1984 году. Учитывая, что коллаборации насчитывали по несколько сотен соавторов, заслуга была сформулирована как «решающий вклад в большой проект».

    Над открытием бозона Хиггса трудились две коллаборации уже по три с лишним тысячи человек в каждой, CMS и ATLAS. Кому давать премию? Опять руководителям? Но в коллаборациях действует принцип ротации – руководители каждые два года меняются, – а сами коллаборации существуют уже лет по 20, и можно сказать, только случай застал нынешних руководителей на посту, когда случилось открытие. Вернее – когда набралась статистика, достаточная для осторожных выводов.

    Но с другой стороны, и не давать премию тоже было нельзя. LHC, по большому счету, строился именно ради бозона Хиггса. Бозоном Хиггса оправдывались перед финансовыми организациями.

    Пожалуй, можно не сомневаться, что новая частица открыта и что открыта именно та частица, которая была нужна Стандартной модели. Но остается вопрос, а закончились ли открытия? Это была последняя из еще неоткрытых частиц или только самая легкая из нового семейства? Часть проблем старой теории триумфально разрешилась, но многое осталось необъясненным, в том числе осталась проблема иерархии масс частиц и проблема радиационных поправок к массе самого бозона Хиггса. Для их объяснения естественнее предположить существование каких-то новых объектов на масштабе порядка ТэВ; в противном случае придется предполагать случайную точную подстройку параметров.

               Я скорее соглашусь с Рубаковым В.А.^[2], считающим, что мы вступаем в новую эру и что наш бозон – только кончик ниточки. Да ведь и в мире обычных частиц открытия посыпались градом: впервые, и притом сразу во множестве, обнаружились новые типы мезонов, выходящие за рамки классической схемы кварк-антикварк. Нет-нет, я – за кончик ниточки!

    – На Ваш взгляд, упреки в адрес современных науки и ученых – наука-де деградирует, нет по-настоящему великих ученых – справедливы? Или же все совсем по другому?

Кадр из к/ф Весна (Мосфильм, 1947 г.).
Герой Р. Плятта объясняет специфику работы ученых:
«Как они работают? Вот так сел, задумался… Открыл!
Самое главное – задуматься… Вот так. И полный порядок!»

    Ученый – парадоксальная профессия, его удел – делать то, чего никто не умеет, в том числе и он сам, потому что когда решение найдено, задача переходит из разряда научных в разряд инженерных, и ею тогда занимаются другие люди, а ученый снова остается один на один с неизвестностью.

    С наукой все обстоит несколько иначе, чем представляется обычному наблюдателю. Особенно это касается фундаментальной науки, от которой есть как прямой эффект, так и косвенный. Большинство современных технических новинок и «удобств цивилизации», по сути дела – побочный продукт фундаментальной науки. Например, тот же Интернет, без которого не мыслится сегодняшний день. Использование открытий «по прямому назначению» тоже случается, но не всегда и не быстро. Наука сродни экспедиции, которую мы снаряжаем, не зная, что нас ждет: горы, равнины, пустыни, болота… И мы, по сути дела, пускаемся в путь вслепую, на помощь нам приходят только накопленные знания и опыт (если они есть в этой области) и интуиция ученого.

    Жизнь устроена так, что мы ставим перед собой совершенно «игрушечные», казалось бы, никому не нужные задачи. Ищем этот не понятный бозон Хиггса, проверяем на «прочность» Стандартную модель, пытаемся смоделировать рождение Вселенной. Но под предлогом этих искусственных для далекого от науки человека задач мы развиваем самые передовые технологии, которые потом входят в нашу жизнь и меняют ее в корне.

    После ньютоновской теории в течение 200 лет почти ничего не менялось. И это было время накопления знаний, проверки, что и насколько укладывается в рамки этой физики. А потом появились проблемы, которые не смогли в нее вписаться: определение скорости света, объяснение спектра излучения твердого тела (в результате «выскочила» константа Планка) и многое другое. Мы стали интересоваться хаосом, вдруг осознав, что ньютоновская механика скорее исключение, чем правило жизни. Стали развиваться квантовая механика, общая и специальная теории относительности. Кстати говоря, один весьма игрушечный вопрос – «Почему ночью темно?» (т.н. фотометрический парадокс Ольберса – Прим. редакции) – привел к развитию целого астрофизического направления. И окончательно разрешен этот вопрос был лишь в XX веке: порядка ста лет искали ответ!

    Думаю, и сейчас мы находимся на стадии осмысления, накопления опыта по уже полученным знаниям и открытиям. В, частности, возвращаясь к бозону Хиггса, здесь одна из задач – подтверждение Стандартной модели, поиск того, что может быть за ее рамками. И в какой-то момент этого процесса познания появится еще один детский вопрос, который даст импульс новой физике, которая сейчас не видна.

Беседовала Е. Любченко, АНИ «ФИАН-информ»

___________________________________________

           ^[1] Ледерман Леон Макс – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1988 года за открытие мюонного нейтрино («For the neutrino beam method and the demonstration of the doublet structure of the leptons through the discovery of the muon neutrino»). К тексту

           ^[2] Рубаков Валерий Анатольевич – российский физик-теоретик, один из ведущих мировых ученых в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии, академик РАН, доктор физико-математических наук. В настоящее время занимает должность заместителя директора Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН. К тексту

Скоро исполнится  60 лет эпохе запусков космических аппаратов. За этот период получен гигантский объём информации о физических процессах и явлениях в космосе, далеко расширяющий границы наших знаний. Были сделаны фундаментальные открытия, обнаружены неизвестные ранее космические объекты, новые виды материи, иные состояния межзвёздного вещества – всё это глубоко изменило представления о строении мироздания. Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН неизменно занимает лидирующие позиции в исследованиях космического пространства. В 2015 году завершена текущая федеральная космическая программа России – пора подводить итоги и строить планы на будущее.  

Чем проводил нас ХХ век

    Холодное пространство Вселенной наполнено горячими энергиями созидания и разрушения звёзд, звёздных систем и галактик. Картина созидательного хаоса, порождающего всплески и угасание энергий, формирование и коллапс структур, симфонию вещества и антивещества заставляет задуматься об условности понятий «вселенная», «пространство», «время», о пространственно-временной неопределённости эйнштейновского релятивизма.

    В первой половине ХХ века в астрономии появился придуманный кем-то и привившийся с лёгкой руки физика Джона Уиллера термин «чёрная дыра». Так стали называть сколлапсировавшие звёзды, или коллапсары, чудовищная сила притяжение которых не оставляет шансов на спасение даже квантам света.

    У сверхмассивных чёрных дыр, наподобие той, что находится в центре нашей галактики, обнаружен механизм ускорения потоков релятивистских частиц, напоминающий процессы в гигантском ускорителе. Вблизи чёрных дыр пространство изменено настолько, что привычные законы физики перестают давать ответы на самые простые стандартные вопросы. 

Черная дыра глазами художника (источник)

    Во второй половине ХХ века в центре одной из галактик, в области звёздообразования, окружающей сверхмассивную чёрную дыру, был обнаружен источник излучения, по характеристикам напоминающий квантовый генератор – «мазер». Вскоре, в космическом пространстве было найдено ещё около двух десятков подобных природных мазеров, излучающих в областях спектра, соответствующих водяному пару и гидроксилу. Это коренным образом меняло представление о физической картине Вселенной, заставив астрофизиков ожидать новые открытия.

    Сегодняшняя астрономия располагает почти полным частотным портретом нашей Вселенной. И, хотя его нельзя назвать законченным, так как ничего законченного не может быть в принципе, но его системная суть уже проявлена. В основном получена физическая картина процессов, охватывающая весь спектральный диапазон – от гамма-излучений до радиоволн, приходящих к нам из космоса. Потоки излучений, миллиарды лет непрерывно льющиеся из его глубин, несут человечеству радиометрическую информацию о том, какой была Вселенная в начале их пути и как она менялась в дальнейшем. Днём и ночью, в течение многих десятилетий, в научных центрах на всех континентах планеты, системы радиометрии непрерывно ведут летопись жизни нашей Вселенной.

ФИАН Космический

    ФИАН –  один из мировых научных центров в области космических исследований. В институте, осуществляющем фундаментальные исследования почти во всех направлениях современной физики, с середины прошлого века реализуются программы исследований ближнего и дальнего космоса, в частности, создаются приборы и оборудование для работы в условиях космоса.

    С ФИАНом связаны многие вехи космических успехов нашей страны, начиная с середины прошлого века. Начиная с 1957 г., учёными ФИАНа ведутся практические внеатмосферные исследования процессов на Солнце с использованием средств рентгеновской спектроскопии. Уже в тот период специалистами института был создан целый ряд принципиально новых приборов, наземного и бортового оборудования для космических аппаратов. Космическая одиссея ФИАНа прочно связана со следующими этапами освоения космоса.

    Второй искусственный спутник Земли (запуск 03.11.1957). Первая в СССР попытка прямых измерений рентгеновского излучения Солнца была предпринята с помощью аппаратуры с открытыми фотоумножителями, разработанной под руководством сотрудников ФИАН А.А. Лебедева и С.Л. Мандельштама. В этом проекте впервые были зарегистрированы частицы радиационного пояса Земли.

Второй искусственный спутник Земли (макет; источник)

    Запуски высотных ракет в период 1959 – 1962 гг. В эти годы были осуществлены первые советские наблюдения рентгеновского излучения Солнца, проведённые с борта ракет.

    Второй и третий космические корабли-спутники. В 1960 г. на космических кораблях-спутниках были выполнены первые длительные измерения рентгеновских потоков от Солнца (на протяжении суток и более).

    Космические станции «Электрон-2» (запуск в 1964 г.) и «Венера-2» (запуск в 1965 г.). Были проведены более длительные (на протяжении нескольких месяцев) наблюдения потоков коротковолнового солнечного излучения с помощью кислородных счётчиков Гейгера.

    Запуск ракеты при полном солнечном затмении. 15 февраля 1961 г. был произведён запуск ракеты со счётчиками фотонов с целью определения областей генерации рентгеновского излучения в короне Солнца.

    Запуски геофизических ракет в период 1963 – 1965 гг. С помощью камер-обскур, установленных на геофизических ракетах, было произведено прямое фотографирование Солнца в рентгеновской и ультрафиолетовой областях спектра. Были применены новейшие следящие системы, позволившие получить наиболее чёткие в то время фотографии Солнца.

    Искусственные спутники Земли «Космос-166» и «Космос-230» (запуски в 1967 и 1968 гг.). Запуск первых советских «солнечных» спутников, созданных по инициативе и с активным участием ФИАНа, явился важным этапом исследований коротковолнового излучения Солнца.

Космический аппарат «Космос-166» (макет; источник)

    На «солнечных» спутниках серии «Интеркосмос» были осуществлены систематические исследования линейчатого спектра солнечных вспышек.

Искусственный спутник «Интеркосмос-1» (макет; источник)

    В 1967 г. в ФИАНе были начаты разработки бортовых поляриметров непрерывного спектра. Первые поляризационные измерения проведены на спутнике «Интеркосмос-1» в 1969 г. Измерения были продолжены в 1970 г. на спутнике «Интеркосмос-4», когда удалось проследить временной ход поляризации в процессе развития солнечной вспышки. Измерения поляризации более точным методом были продолжены на спутниках «Интеркосмос-7» (1972 г.) и «Интеркосмос-11» (1973 г.).

    Исследования спектров высокого разрешения рентгеновского излучения Солнца были осуществлены в период 1976 – 1983 гг. на спутнике «Интеркосмос-16» и ракетах серии «Вертикаль». Наблюдения были выполнены как в период вблизи минимума солнечной активности («Интеркосмос-16» – 1976 г., «Вертикаль-5» – 1977 г., «Вертикаль-11» – 1983 г.), так и на фазе максимума («Вертикаль-8» – 1979 г., «Вертикаль-9» – 1981 г.). Аппаратура для проведения экспериментов была разработана в ФИАНе совместно с польскими и чехословацкими специалистами.

Ракета «Космос-Вертикаль», разработанная ПО «Полёт», г. Омск (источник)

    В 1977 г. была запущена орбитальная пилотируемая станция «Салют-6», в отсеке научной аппаратуры которой располагался бортовой субмиллиметровый телескоп БСТ-1М с диаметром главного зеркала 1,5 м, разработанный специалистами ФИАНа.

    1992 год – начало реализации Российской программы исследования физики Солнца и солнечно-земных связей «КОРОНАС» (Комплексные Орбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца). Исследования предусматривали запуск серии из трёх солнечно-ориентированных космических обсерваторий на околоземную орбиту. КОРОНАС являлся международным проектом, осуществляемым с участием космических агентств и Академий наук России и Украины. В проекте также принимали участие Польша, Германия, Франция, Великобритания и США. В марте 1994 г., с российского космодрома «Плесецк» была запущена первая из трех орбитальных солнечных обсерваторий «Коронас-И». 31 июля 2001 г. была запущена вторая – «Коронас-Ф». 30 января 2009 г. на околоземную орбиту был выведен третий аппарат этой серии – «Коронас-Фотон».

Обсерватория «Коронас-Ф» (художественное изображение; источник)

Новые шаги во Вселенную

   18 июля 2011 г. в космос был успешно запущен и несколько месяцев позже введен в эксплуатацию уникальный инструмент – «РадиоАстрон», объединяющий в единое целое 10-метровый Российский космический радиотелескоп и крупнейшие мировые наземные телескопы. Проект создан по заказу Российской Академии наук в рамках Российской космической программы. Головной технической организацией является Научно-Производственное Объединение им. С.А. Лавочкина, головной научной организацией – Астрокосмический центр (АКЦ) Физического института им. П.Н. Лебедева РАН. Проект реализует схему космического интерферометра со сверхдлинной базой, позволяющего достичь рекордной разрешающей способности.  Многие технические решения, реализованные на космическом аппарате, являются инновационными и уникальными.  Как отмечается многими специалистами в России и за рубежом, это крайне успешный проект, определяющий на сегодняшний день мировой уровень космических научных исследований.

Космическая радио-обсерватория РадиоАстрон (художественное изображение; предоставлено АКЦ ФИАН)

    Сегодня создается космический комплекс, включающий космическую обсерваторию «Миллиметрон» и интерферометр Земля – Космос на ее основе,  для исследований астрономических объектов со сверхвысокой чувствительностью в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах спектра электромагнитного излучения. Заказчиком  проекта выступает Федеральное космическое агентство и Российская Академия наук в рамках Федеральной космической программы России на 2016-2025 гг. Головным исполнителем является ФГУП «НПО им. Лавочкина», исполнителем — Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

Космическая обсерватория «Миллиметрон» (художественное изображение; предоставлено АКЦ ФИАН)

    Уникальность обсерватории «Миллиметрон» заключается в возможности достижения  в спектральном диапазоне  длин волн 0.05–17 мм как сверхвысокой чувствительности, так и сверхвысокого углового разрешения, являющихся рекордными по сравнению с предшествующими и создаваемыми в настоящее время телескопов космического базирования.

    Это позволит получить уникальную информацию о глобальной структуре Вселенной, строении галактик, их ядер, звезд и планетных систем, а также об органических соединениях в космосе, объектах со сверхсильными гравитационными и электромагнитными полями.

***

    Ретроспектива успешных космических проектов показывает, что уровень разработок, продемонстрированный институтом на протяжении всей истории отечественных космических запусков, позволяет рассматривать ФИАН в качестве одного из ключевых мировых центров космических исследований, чьё участие в большой степени обеспечивает успех этих проектов.

В. Жебит, АНИ «ФИАН-Информ»