Внёс данные коллайдера в свою формулу: гомельский профессор Панков подтвердил существование бозона | Новости Гомеля
Дмитрий Чернявский Дмитрий Чернявский Автор текста
13:39 27 Января 2019 Общество

Внёс данные коллайдера в свою формулу: гомельский профессор Панков подтвердил существование бозона

– Почему нам важен бозон Хиггса, обнаруженный с помощью большого адронного коллайдера? От него зависит появление массы у всех материальных объектов. Додумаемся ли мы в дальнейшем, как менять массу предметов? Не исключено, – считает главный научный сотрудник Гомельского государственного технического университета имени П. О. Сухого, доктор физико-математических наук, профессор Александр Панков, который больше 40 лет занимается наукой.

 – Но это дело далёкого будущего.

 – А 24-килограммовая гиря в вашем кабинете тоже для физических опытов с изменением массы? – интересуюсь.

 – Это я занимаюсь, – улыбается учёный, – поднимаю 10 раз. Вообще, спорт помогает в работе. Вот недавно пробежал в Минске 22-километровый полумарафон.

 А о своём достижении в научно-исследовательском «марафоне», за которое Национальная академия наук Беларуси присудила премию в номинации «Лучшая научная работа в области фундаментальных исследований», учёный рассказал корреспонденту «ГВ».

ПРЫГНУТЬ НА 10 МЕТРОВ?

 – Александр Альбертович, какое отношение к большому адронному коллайдеру имеет ваше открытие?

– Задача коллайдера состояла в том, чтобы найти бозон Хиггса, завершающий современную теорию элементарных частиц. Его существование предсказывали учёные. Именно он, по предположениям, должен был отвечать за то, что все окружающие нас материальные объекты имеют массу. Ведь, в принципе, мы с вами могли и не иметь массы.

Адронный коллайдер

Или наоборот, если мы знаем свойства этой частицы, можно сделать так, чтобы масса становилась меньше. То есть оболочка остаётся той же, а масса меньше. То есть вы просто гравитацию начинаете слабее чувствовать. Прыгать, например, как супергерой, на 10 метров. И что вы думаете? Шесть лет назад эту частицу – бозон Хиггса – нашли экспериментально.

А потом приступили к исследованию его свойств. В частности, спина, то есть вращения самой частицы. Как вы знаете, спин имеет и наша планета Земля, которая вращается вокруг своей оси. Мы с моим учеником Андреем Цитриновым разработали метод, позволяющий определить величину спина, и совместно с итальянскими и норвежскими исследователями проделали соответствующую работу.

 – Как это происходило?

– Изначально мы разработали формулу для получения данных о других физических объектах. И когда гипотетически попытались применить этот метод к бозону Хиггса, то с удивлением обнаружили, что наши результаты оказались лучше мировых. Мы взяли физические величины бозона, полученные при помощи коллайдера, и внесли их в нашу формулу асимметрии центр-край. В итоге нам удалось получить данные о спине бозона, точность которых в три раза превысила сведения, выявленные в ходе работы групп из нескольких тысяч человек.

Причём эти исследователи были непосредственно связаны с коллайдером. Чтобы лучше понять, насколько важны наши данные, приведу для наглядности пример. Представьте, что вы говорите жене, что будете дома после работы в восемь вечера с разбежкой плюс-минус два часа. Ясно, что это может не понравиться
супруге. Но если говорите плюс-минус пять минут – это её устроит.

К такой точности в исследовании бозона мы и приблизились.

– И какова же оказалась величина спина?

 – В квантовой механике нет такого понятия. Дело в том, что это совершенно другой мир. Если вы укажете, например, скорость спина, физики меня засмеют. Спин бозона равен нулю. Его движение имеет усреднённое значение. Дело в том, что в микромире квантовой механики законы совсем другие, в отличие от нашего механического мира.

Если, например, мы хотим перейти в другую комнату, то нужно пройти через дверь. А микрочастицы (электроны), обладая волновыми свойствами, способны пройти одновременно через две двери. Это трудно себе представить, так как мы живём с представлениями о макромире и наше мышление основано на бытовом опыте. И наоборот, если бы мы перепрыгнули в микромир, нам бы казалось там всё естественным, а наш макромир казался бы необычным.


В базе данных Google Академия можно увидеть рейтинг любого учёного Беларуси. Согласно ему, у Александра Панкова один из лучших показатель по количеству цитирований его работ различными учёными. Более 3000 раз на его труды ссылались другие исследователи. Это лишний раз подтверждает авторитетность научных сотрудников ГГТУ имени П. О. Сухого.



 ШАГ К НОВОЙ ЭНЕРГИИ

– Полученная вами информация имеет какое-то практическое значение? Может, она поможет создать костюм, в котором меньше чувствуется земное притяжение?

 – Главное, чего мы добились, – это получили новое знание, которое позволяет с достоверностью сказать, что учёные действительно нашли бозон. А по поводу практического значения… Когда открыли явление радиоактивности, то тоже не сразу поняли, как его применить. И только через много десятилетий возникла ядерная энергетика. Наши открытия не имеют сиюминутного приложения, ведь они относятся к фундаментальной науке. Мы получаем новое знание, которое позволяет сделать дальнейший шаг в понимании природы. Это шаг в новую физику. Бозон – последний кирпичик в современной теории элементарных частиц, который отыграл свою роль. Теперь мы ищем новые явления, объекты и законы, которые не вписываются в структуру стандартной физической модели мира. Нас бы очень вдохновило, если бы благодаря нашим исследованиям мы получили новые источники энергии. Не исключено, что в скором времени это случится.

– А может адронный коллайдер обнаружить новые частицы, которые будет интересно исследовать?

– Большой адронный коллайдер напоминает кольцо метростроя, которое опущено на глубину 100 метров и имеет длину 27 километров. Он разгоняет в магнитном поле протонные пучки, из которых состоят атомы, и сталкивает их в двух точках. То, что происходит в точках столкновения, фиксируют детекторы размером с семиэтажный дом. Учёные ожидали, что с запуском коллайдера посыплются открытия и колоссальное количество затраченной на поиски чего-то нового энергии перейдёт в качество. А этого не произошло. Тогда возник вопрос: может, наши устоявшиеся математические и физические теории, для подтверждения которых был создан коллайдер, не совсем совершенны?

С помощью коллайдера мы не открыли ничего нового, кроме последнего кирпичика мироздания, который называется хиггсовский бозон. Этот элемент просто замкнул стандартную модель атома.

– Получается, что это колоссальное сооружение может стать бесполезным?

 – Коллайдер, конечно же, нельзя назвать бесполезным устройством. Разработанные при его строительстве и дальнейшей эксплуатации технологии используются, например, в медицине, в создании новых материалов, которые обрабатываются протонным облучением. А пока теоретики физики подсказывают экспериментаторам, связанным с коллайдером, какие новые частицы следует искать. Хотелось бы также создать математический аппарат, который будет адекватно описывать законы микромира, основываясь на фактах, полученных экспериментальным путём. Кроме того, мы получили грант Президента Республики Беларусь на 2019 год, который будет способствовать поиску новых элементарных частиц и взаимодействий на коллайдере и поможет приблизиться к открытиям в новой физике.

Александр Панков

Формула, которая доказывает существование бозона


Предстоит проделать огромную работу. Неслучайно, когда учёные ГГТУ имени П. О. Сухого покидают свои кабинеты, зачастую корпус университета уже закрыт. Мы не стремимся придерживаться нормированного рабочего дня, и творческий научный поиск для нас никогда не заканчивается.

Автор фото: Дмитрий Чернявский

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее, и нажмите Ctrl+Enter
Обсудить новость в соцсетях