Майже півсотні українських вчених сьогодні співпрацюють із Європейським центром ядерних досліджень. Але лише одиниці з них отримують доступ до його серця — адронного колайдера, прискорювача елементарних частинок, — пише Ірина Соломко у №14 журналу Корреспондент від 12 квітня 2013 року.
Ілля Шапoвал, 29-річний фізик-теоретик, зберігаючи український паспорт, вже четвертий рік є громадянином дивовижної територіальної освіти, яку можна назвати “науковою республікою”. Він є співробітником Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН), розташованого на французьких і швейцарських землях, чим дуже пишається. Адже серед сотень європейських учених, які “населяють” центр, українці – рідкісний вид. Їх тут одиниці і всі вони можуть претендувати на звання світової наукової еліти.
ЦЕРН – це територія, де діють свої правила та порядки. Схожості із суверенною державою ЦЕРНу додає власна служба безпеки, пожежна та санітарна частини, а також те, що її межі закриті перед будь-якими випадковими відвідувачами. Перепустка сюди — майже як віза в іншу країну: отримати його важко, а без нього, як і без супроводжуючого співробітника центру, не можна ні потрапити всередину, ні знаходитися там.
Все це зроблено для зручності та безпеки спеціалістів, які вивчають елементарні частинки за допомогою Великого адронного коллайдера (ВАК). Він є 27-кілометровим кільцем, розташованим на глибині 100 м, де розганяються протони. На кільці працюють чотири основні детектори – СМS, Atlas, Alice та LHCb. Вони й дозволяють вченим досліджувати різні частинки.
У ЦЕРНі налічується 47 українців, задіяних у трьох експериментах, половина з них працюють віддалено
Останній із перелічених детекторів — об’єкт, заради якого працює Шаповал. Співробітник Харківського фізикотехнічного інституту в ЦЕРНі він пише програми для аналізу даних, отриманих в результаті роботи LHCb. Тож коли харків’янин разом із Кореспондентом спустився під землю до детектора, його обличчя осяяла посмішка. Він із наснагою показує одну з частин установки — адронний колориметр, зроблений руками українців.
Внесок співвітчизників до міжнародного проекту цим об’єктом не обмежується: сьогодні група київських фізиків відповідає за систему радіаційного моніторингу. Загалом, як зазначає Борис Гриньов, перший заступник голови Держагентства з питань науки України, інновацій та інформатизації, у ЦЕРНі налічується 47 українців, задіяних у трьох експериментах, половина з них працюють віддалено. Лише окремі спеціалісти іноді приїжджають сюди. А випадок із Шаповалом, який постійно працює тут, і зовсім унікальний.
Все могло бути інакше, якби Україна була асоційованим членом ЦЕРНу. Заявку офіційний Київ подав у грудні 2011 року, і поки що сторони зайняті переговорами. За словами Гриньова, зараз процес уже на завершальній стадії, і українці сподіваються, що угода буде підписана цього року.
Через терни до ЦЕРНу
Історія Шаповала для України унікальна. Він приїхав до ЦЕРНу у відрядження практично одразу після закінчення Харківського національного університету ім. Каразіна і настільки добре виявив себе, що у “науковій республіці” йому запропонували постійне місце. Так програмування, хобі Шапoвала, яке на батьківщині було побічним захопленням за його головної спеціалізації — теоретичної фізики, стало його спеціальністю.
Сьогодні молодий вчений очолює один із ключових проектів LHCb, та бере участь у створенні програм обробки даних для майбутніх експериментів. “Він [Шапував] ЦЕРНу багато чого приніс, тому вони за нього і тримаються”, – пояснює Анатолій Довбня, директор Інституту фізики високих енергій та ядерної фізики при Національному науковому центрі Харківського фізикотехнічного інституту.
Програмування, хобі Шапoвала, яке на батьківщині було побічним захопленням за його головної спеціалізації — теоретичної фізики, стало його спеціальністю.
Незважаючи на подібний статус, сам Шапoвал почувається у “науковій країні” під постійним пресом. Він розповідає, що кілька місяців тому продовження роботи і так небагатьох українців у ЦЕРНі опинилося під великим питанням через борг у розмірі близько 200 тис. швейцарських франків, який накопичила Україна перед центром.
Річ у тім, що, згідно з правилами “наукової держави”, країни, які беруть участь в експериментах, мають платити за своїх фахівців по 10 тис. франків на рік. Плата дозволяє публікувати спільні наукові праці. За експериментом, у якому працює Шапoвал, борг накопичувався десять років. Більше того, Україна за цей час не уклала жодного договору про співпрацю. У ЦЕРНі, за словами харків’янина, розуміють, що в Україні складна економічна ситуація, але їхньому терпінню приходить кінець.
“Нам дали зрозуміти, що можуть виключити з експерименту. Особливо показовою була ситуація із проведенням Євро-2012. Мені керівництво прямо заявляло: мовляв, влада знаходить мільярди на турнір, але не може знайти копійки на участь у найпрестижнішому проекті з фізики високих енергій”, — нарікає Шапoвал.
Щоб якось вирішити питання та дати можливість українським ученим співпрацювати у програмі LHCb, Інститут фізики високих енергій та ядерної фізики сам підписав договір із ЦЕРНом, зобов’язавшись платити за вітчизняних експериментаторів 20 тис. франків на рік із власних коштів.
Декілька місяців тому продовження роботи і так нечисленних українців у ЦЕРНі опинилося під великим питанням через борг у розмірі близько 200 тис. швейцарських франків, який накопичила Україна перед центром
Пієтет, який фахівці з берегів Дніпра демонструють по відношенню до “держави вчених”, невипадковий: для вітчизняних фізиків співпраця з ЦЕРНом — єдина можливість працювати, враховуючи той факт, що в Україні проводити схожі експерименти вони просто не в змозі.
Завдяки індивідуальному договору Інститут фізики високих енергій має доступ до даних, які отримує ЦЕРН під час дослідів на LHCb. Аналізуючи інформацію, українці роблять свій внесок у спробу довести існування найголовнішої загадки сучасної фізики — бозона Хіггса, недостатнього елемента домінуючої теорії, що описує всі фундаментальні частинки та їхню взаємодію. Щоб довести існування бозона, було створено ВАК.
Сьогодні у різних експериментах ЦЕРНу задіяно 47 українців. Працюють вони дистанційно, лише одиницям вдається приїхати до центру. Як зазначає Довбня, минулого року від їхнього інституту в Женеві побувала лише одна людина. На його двомісячне відрядження пішло 50 тис. грн., отриманих від Національної академії наук України (НАНУ). Гриньов каже, що минулого року НАНУ на програму, яка дозволяє вченим їздити у відрядження за 12 проектами, виділила лише 900 тис. грн.
Перебуваючи на спеціальному оглядовому майданчику за кілька метрів від LHCb, Шапoвал не без гордості показує Кореспондентові жовтий каркас — область адронного калориметра. У його конструюванні та будівництві українці брали участь.
Минулого року НАНУ на програму, яка дозволяє вченим їздити у відрядження за 12 проектами, виділила лише 900 тис. грн.
Сам детектор має пірамідальну форму. У ньому відбувається зіткнення протонів, яких розганяють практично до швидкості світла безпосередньо в колайдері. “В результаті народжується багато інших елементарних частинок. Найцікавіші ми ретельно досліджуємо”, – пояснює Шапoвал.
Всі детектори відрізняються один від одного та вивчають різні властивості частинок. Українці беруть участь в експериментах на трьох детекторах – SMS, Alice та LHCb. Шапoвал каже, що LHCb, наприклад, досліджує причину того, чому світ складається переважно з матерії, а не антиматерії.
“У момент великого вибуху матерія та антиматерія утворилися в рівних кількостях, але вже через секунду антиматерія практично повністю зникла. Ми [вчені, що беруть участь у LHCb] серед інших завдань вивчаємо причини такої асиметрії”, — розповідає дослідник.
Рубимо вікно в Європу
Глорія Корті, італійський фізик, у ЦЕРНі вже не перший рік. Вона — колега Шаповала. Спілкуючись із Кореспондентом, італійка шкодує, що українців у ЦЕРНі не так багато. “Я знаю, що внесок ваших вчених у будівництво нашого детектора дуже великий. Загалом із ними дуже приємно працювати”, — зазначає вона.
У Женеві знають та цінують українців, про що свідчить і той факт, що ЦЕРН веде активні переговори щодо надання Україні статусу асоційованого члена. Стати повноцінним членом країна не може через великий розмір членських внесків (наприклад, Німеччина сплачує 213,3 млн. франків, Франція — 169 млн., а Великобританія — 164 млн.). Річний бюджет ЦЕРНу, який формують країни-учасниці, становить $1 млрд.
Україна подала заявку на асоційоване членство ще наприкінці 2011 року, як тільки ЦЕРН заявив про створення такої форми співпраці. Раніше цей статус набувала лише країна, яка готувалася стати повноправним членом.
Стати повноцінним членом країна не може через великий розмір членських внесків (наприклад, Німеччина сплачує 213,3 млн. франків, Франція — 169 млн., а Великобританія — 164 млн.). Річний бюджет ЦЕРНу, який формують країни-учасниці, становить $1 млрд.
З моменту подання заявки пройшло кілька раундів переговорів. Довбня зазначає, що всі очікували на підписання договору до кінця 2012-го, але цього поки що так і не сталося.
Гриньов, який займається переговорами, запевнив Корреспондент, що жодного каміння спотикання на цьому шляху немає. Чиновник налаштований оптимістично та порівнює підписання угоди з Договором про асоціацію з ЄС. “Це такий же доступ до Європи, але для фізиків”, – додає він.
Новий статус, по суті, не тільки відчинить двері до цієї “фізичної” світової Мекки для більшої кількості молодих українських вчених, а й дозволить країні брати участь та перемагати у тендерах на будівництво різних об’єктів.
Поки що шлях українців туди закритий. Довбня розповідає, що наші дослідники намагалися брати участь у подібних проектах, оскільки їхні роботи цінуються, а послуги дешевші. Але вигравати не виходило. “Тут таке правило: незважаючи на ціну чи умови, першочергове право виграти у тендері у країни-члена”, – пояснює учений.
За словами Гриньова, ЦЕРН зацікавлений у тому, щоб українські підприємства брали участь у технічній підготовці експериментів, оскільки вони пропонують хорошу якість інженерних робіт за прийнятними цінами. Але для цього потрібно отримати певний статус у центрі та платити за нього.
ЦЕРН зацікавлений у тому, щоб українські підприємства брали участь у технічній підготовці експериментів, оскільки вони пропонують хорошу якість інженерних робіт за прийнятними цінами
Вже відомо, що вартість членства для України складе 1 млн. швейцарських франків на рік, але, виходячи з практики ЦЕРНу, ці кошти гарантовано повернуться у вигляді виконаних замовлень. Гриньов наводить приклад співпраці України з Об’єднаним інститутом ядерних досліджень у російській Дубні. Мовляв, за 2011-й та частину 2012-го Україна заплатила за участь у дослідженнях $2,5 млн, а замовлень із Дубни отримала на $8 млн.
Крім внесків за договором із ЦЕРНом, Україна має частково забезпечити роботою та замовленнями своїх учених у сфері фізики високих енергій та частинок. Але й тут Гриньов не бачить складнощів. Так, вже ухвалено рішення про створення нової ключової лабораторії, де збираються проводити необхідні дослідження. Фінансування йтиме через Фонд фундаментальних досліджень. Для відбору проектів лабораторією буде створено спеціальну наглядову раду із провідних закордонних фахівців.
Шапoвал та його колеги чекають на підписання договору з нетерпінням. Тим більше зараз, коли у ЦЕРНі планують перейти до нового етапу експериментів. Кілька тижнів тому роботу колайдера призупинили. Це необхідно для перевірки всіх з’єднань та технічного стану обладнання прискорювача, детекторів, щоб потім запустити установку на повну проектну потужність.
Поки що експерименти проводилися на меншій потужності. Цього вистачило, щоб знайти частинку, дуже схожу на бозон Хіггса. Тепер потрібно визначити її основні властивості.
Саме тому Шапoвал сподівається продовжити свою діяльність у ЦЕРНі. Якщо йому це не вдасться, він готовий повернутись на батьківщину. “Одна з моїх головних цілей – просування України у світі, незалежно від рівня фінансування та уваги з боку влади”, – резюмує вчений.
***
Цей матеріал опубліковано у №14 журналу Корреспондент від 12 квітня 2013 року.