Протоны в томатном соусе

Протоны в томатном соусе
Валерий Попов

Рассказы о науке, инновациях и ускорителях, о судьбе одного открытия, о России и Германии. Мемуары.

Валерий Попов

Протоны в томатном соусе

О Вселенной

Две вещи свидетельствуют мне о Боге: звёзды надо мной и совесть во мне.

    Иммануил Кант

Что есть наша жизнь, наш мир? Чем больше мы познаём, тем больше вопросов, гипотез и нет ответа. Что такое вселенная и кто мы в этой бесконечности? Однажды остановитесь, посмотрите в звёздное ночное небо, ощутите эту бесконечность пространства и подумайте, где там есть начало или конец? Множество звёзд, галактик и пустота, космический вакуум и бесконечность, Земля и Мы.

Человечество постоянно совершенствуется, научилось преодолевать огромные расстояния, астрофизики открывают новые звёзды, планеты, галактики, придумали теорию большого взрыва, но не понимают природу гравитации и много ещё чего, вот недавно «увидели» гравитационные волны. Мир и вселенная полны загадок, материя и антиматерия, тёмная энергия и чёрные дыры. Познание бесконечно, как и вселенная, мы малыми шажками узнаём больше и больше и всё меньше остаётся сомнений в божественном происхождении разумного мира.

Американские ученые нашли в космосе удивительное место, в нем время течет назад. Согласно данной теории, наша Вселенная соседствует с другими, в которых время течет в обратную для нас сторону. Обитатели Вселенной с обратным отсчетом времени живут в нашем прошлом, а мы в их будущем, интересно, не правда ли? А мы копошимся на Земле, устраиваем войны и кризисы, уничтожаем природу… Жизнь это миг между прошлым и будущем, а наша Земля одна из многих песчинок мироздания, затеряннаая в бесконечности.

Я иду по лесу, наслаждаясь природой, кругом кипит незаметная жизнь. Вот большой муравейник на пути, муравьи трудяги, кажется хаотично снуют на своей планете-муравейнике, выполняя неведомую и непонятную нам работу. Сколько таких муравейников? Неведомо, как и планет, звёзд и галактик.

Лес для них космос и та же бесконечность. Муравейник – это их планета, место жизни. У них свой мир, свои проблемы и войны, это как бы параллельный маленький другой мир, в котором и порядок и разумное поведение. Наступишь нечаянно и катастрофа, начинается паника, муравьи защищаются, пытаются устранить разрушения.

Так и мы, устраиваем войны и конфликты, уничтожаем природу, нам грозят невиданные катастрофы, новый ледниковый период и конец жизни на Земле, но есть общий Вселенский Разум и надежда на неведомое будущее. А пока мы копошимся, боремся и пытаемся выживать, как и наши братья муравьи.

О нашей науке

Учёными принято считать людей, официально имеющих учёную степень кандидата или доктора каких либо наук, что далеко не всегда соответствует действительности. Уже давно не секрет, что всё продаётся и покупается, стало модным всем чиновникам и их свите иметь учёное звание, появились даже академии, где можно за деньги стать почётным академиком и это нормально воспринимается, только вот непонятно, для чего всё это? Ведь учёный в первую очередь должен иметь труды, заслуги, быть известным в своей области, только тогда звание что-то значит.

Всё покупается и продаётся,
жизнь откровенно над нами смеётся
Мы негодуем и возмущаемся,
но продаёмся и покупаемся.

    Омар Хаям
В своё время я учился в аспирантуре, была тема диссертации и была возможность защитится, но так уж сложилось, что надо было выживать и не хватило энергии завершить работу. Я учился на машфаке Тульского политеха на кафедре у профессора Седыкина. У него была своя научная школа, регулярно проводились семинары, приезжали с докладами учёные со всей страны. Это было интересное время, я видел, как внедряются достижения науки в производство, каким образом появляются настоящие кандидаты и доктора наук. Последнее время появилось много публикаций на тему плагиата, когда на всех уровнях государства обнаружились практически списанные диссертации. Это не удивительно, такое наше общество, мы списываем на уроках, на экзаменах, чем же отличаются диссертанты? Мне не очень понятно, как можно написать диссертацию по истории, философии, экономике, не заимствуя других разработок, но что касается техники, то здесь всё предельно ясно, изобретение или новую разработку просто так не украдёшь и словоблудием не отделаешься.

В аспирантуру к Седыкину в Туле попасть в то время было не просто, много было блатных соискателей и желающих толковых ребят, которых брали работать пару лет на дядю, а уж потом, если повезёт, немного на себя. Нужно было делать чёрную экспериментальную работу для очередного блатного диссертанта, не выступать, терпеть, ждать своей очереди, когда тебе разрешат делать свою работу.

Многие мои сокурсники прошли этот путь и успешно защитились, мне же такая рабская система была неприемлема. Нужно было искать место в жизни, достойную работу, жильё, так я и попал в ИФВЭ, институт физики высоких энергий.

Протвино с высоты птичьего полёта

Красивый молодой город науки Протвино, построенный в лесу вместе с первым крупнейшим ускорителем У-70, прекрасные условия для работы. Так случилось, что меня взял на работу В. А. Тепляков в отдел линейных ускорителей. Это направление было востребовано и нужны были специалисты. Мы должны были разработать малогабаритный линейный ускоритель на основе открытия Теплякова, создать экспериментальную базу. Я с благодарностью вспоминаю то время, наш коллектив был заряжен на творчество и многое нам удалось сделать. Впоследствии тепляковский ускоритель с ВЧК-фокусировкой был признан лучшим в мире и начальные части линейных ускорителей в мире, как правило, имеют тепляковскую ВЧК-фокусировку (RFQ).

В. А. Тепляков был настоящим учёным, под его руководством и непосредственном участии был создан первый в мире линейный ускоритель с ВЧК-фокусировкой УРАЛ-30 на энергию 30 МЭВ. Работы по этой тематике были удостоены Ленинской премии, премии американской ускорительной школы и премии Европейского физического общества.

В проекте КАТРИН, физическом эксперименте по измерению массы нейтрино в исследовательском центре Карлсруе, где я имел честь работать 3 года, много известных учёных, в том числе и молодых, защитивших диссертацию недавно. В этом центре более 20 институтов по разным направлениям науки и техники. Чем же здесь отличается подготовка научных кадров? Следует отметить, что в работе над проектом КАТРИН участвовали специалисты самых разных направлений, но в основном это физики.

Физика правит бал и физики в почёте, но есть ещё и люди, работающие с радиоактивным тритием, до мелочей знающие все тонкости и задающие тон в работе. На территориии исследовательного центра находится тритиевая лаборатория, одна из немногих в мире. Подготовка эксперимента требует изучения широкого спектра и физических и технических вопросов, поэтому для молодых ребят всегда есть задачи, которые могут стать научной работой. Они приходят и работают на эксперимент и на себя, подходит время защищаются и продолжают работать, просто и без всякого блата. Конечно, не все попадают сюда, а скорее всего лучшие, но было бы желание!

На первый взгляд, как то всё уж очень просто, у них нет деления на кандидатов, докторов, есть просто доктор, который может стать профессором, выиграв конкурс, но наука от этого не страдает, а выигрывает, поскольку ценится действительно учёный, а не диплом учёного.

Звание профессора без задела в науке вряд ли можно получить. Мне довелось вместе работать в проекте КАТРИН с одним криогенщиком, впоследствии ставшим профессором. Ему где-то лет 40 или немногим больше, он тоже работал в ЦЕРНе в проекте большого адронного коллайдера LHC, защитился и участвовал в проекте КАТРИН, как основной эксперт по криогенике. В университете в Карлсруе периодически проходят конкурсы на замещение вакантных должностей и вот, однажды, он стал профессором по совокупности всех работ в его биографии. Правда, после этого он ушёл из проекта KATRIN, полностью переключившись на работу в университете, ведь с молодёжью общаться намного интереснее.

Проектом КАТРИН руководит относительно молодой профессор, физик по специальности, очень приятный в общении человек. Здесь, в исследовательском центре, работают в основном молодые учёные, многие приезжают по контракту из других стран, есть и из России. Они ведут свою научную тему, имеют все условия для плодотворной работы и хорошую зарплату. Не так давно я познакомился с двумя ребятами из России, они защитились в Москве в институте стали и сплавов и получили контракты в институте материаловедения.

Мы вместе жили в гостинице и немного общались, мне было интересно, чем они занимаются. Оказалось, они ведущие специалисты, каждый по своему направлению, не прерывают контактов с Россией, часто участвуют в семинарах. У одного из них заканчивался контракт и он решил уехать в научный центр в Мадрид, чтобы специализироваться там с уклоном в экономику, хотя ему предлагали продлиться на более хороших условиях. Вот так, молодым везде у нас дорога, а молодых и умных из России везде приглашают.

Следует отметить, что очень важно для становления учёного хорошее базовое образование, знание языков, стремление к познанию. Сегодня в мире нет границ для науки, дерзай, твори! Дух захватывает, когда видишь перспективы создания первой в мире управляемой термоядерной станции (ИТЕР) во Франции или, когда знакомишься с достижениями современной астрологии, физики или генной инженерии. Человечество стоит на пороге величайших открытий и мы, возможно, станем свидетелями многих из них.

О Науке и Инновациях

Инжектор УРАЛ-30 в ИФВЭ

Июнь 2015 года, я иду по городу наукограду Протвино и грустные мысли не покидают меня. В этом городе, своим рождением который обязан протонному ускорителю У-70 и институту физики высоких энергий (ИФВЭ), прошла большая часть жизни. Судьба свела меня с выдающимся учёным, создателем всемирно известной конструкции линейных ускорителей с ВЧ-квадрупольной фокусировкой (RFQ) В. А. Тепляковым.

В его отделе я проработал более 10 лет и хорошо помню высококлассную команду специалистов, созданную им. Я иду по заросшей тропинке к отделу линейных ускорителей (ОЛУ), к комплексу зданий, построенных специально для команды Теплякова с целью создания современных проектов ускорителей.

Здесь прошли последние годы творческой работы В. А. Теплякова, к сожалению совпавшие с лихими 90-ми, когда про науку просто забыли. Теплякова знают во всём научном мире, все ускорительщики и то, что его дело не продолжается, что страна ничего не имеет от этого самого передового научного направления в ускорителях, вина нашего общества.

В. А. Тепляков

Открытие (авторы И. М. Капчинский и В. А. Тепляков) принципа высокочастотной квадрупольной фокусировки пучка протонов (ВЧК-фокусировки или RFQ) стало одним из крупнейших достижений в физике и технике ускорителей второй половины XX века.

В настоящее время линейные ускорители протонов и ионов с ВЧК-фокусировкой широко используются в инжекционных каскадах ускорительных комплексов, выполняющих фундаментальные и прикладные исследования.

Это достижение и создание первого в мире ВЧК-ускорителя (УРАЛ-30) удостоены Ленинской премии, а также премий Американской ускорительной школы и Европейского физического общества.

Мы много говорим об инновациях, о нанотехнологиях и равнодушно созерцаем, как теряем многое рядом, под боком. Как тут не вспомнить мудрое изречение, что имеем не храним, потеряем плачем.

Пройдёт время, будем вспоминать и сожалеть. Я помню, как создавался отдел, его производственая великолепная база, оснащённая современным оборудованием, помню, как мы впервые изготовили сложнейшие волновые электроды, рассчитанные командой Мальцева А. П. А ещё помню новую конструкцию 2-х камерных резонаторов, прецизионную установку электродов ускоряющей структуры и многое, многое другое.

Двухкамерные резонаторы Теплякова с электродами – УРАЛ-30

Макет начальной части ускорителя с ВЧ квадрупольной фокусировкой RFQ

Так случилось, что работая в Германии, мне пришлось участвовать в проекте аналогичной начальной части для американской лаборатории в Окридже (SNS RFQ). Конструкция начальной части практически повторяла конструкцию Теплякова, правда на новом технологическом уровне. Многое для меня было знакомо и понятно.

Модуль 4-х камерного медного резонатора с электродами из 4 частей

Сколько раз я ловил себя на мысли, что и мы бы могли силами нашего отдела в Протвино делать современные ускорители, зарабатывать хорошие деньги, ведь всё для этого было и производственная база и прекрасная команда, но не сложилось, всё приходит в упадок и дорожки зарастают.

Американец Джим Стовал пишет историю RFQ с момента создания и до наших дней. Эта работа начинается с фотографий изобретателей RFQ И. М. Капчинского и В. А. Теплякова и первого модуля ускорителя с ВЧК фокусировкой (RFQ), созданного ещё в 1972 году. Сегодня техника и технологии шагнули далеко и современные возможности позволяют создавать уникальные малогабаритные ускоряющие структуры, но физический принцип остаётся прежним.

У меня закончился контракт с фирмой “Research-Instruments” и вот, после более чем 10 летнего отсутствия, я снова в моём родном наукограде. Протвино расположен в 100 км от Москвы и в 16 км от Серпухова у слияния рек Оки и Протвы. Построен город на месте соснового леса, строители старались по возможности оставить деревья, их можно видеть и сегодня между высокими домами, где по-прежнему много зелени.

Более 60 лет этому небольшому городу, который обязан своим рождением институту физики высоких энергий и самому большому по тем временам протонному ускорителю У-70. Сегодня многие новые жители скорее всего и не знают этого. Институт переживает не лучшие времена, можно сказать выживает. Престижная работа и наука остались в прошлом, зарплаты по современным меркам смешные, количество сотрудников уменьшилось в несколько раз.