Вектор високих енергій

Знаковою подією для вищої школи і науки України ознаменувалася остання декада червня. У столиці з ініціативи посольства Франції та Французького інституту в Україні відбувся французько-український форум закладів вищої освіти і наукових установ.

Аташе з питань університетського і наукового співробітництва посольства Франції в Україні Жиль Маметц дуже ємно визначив масштабність завдань форуму: "Керівництво Французької Республіки прагне вивести університетське і наукове співробітництво на належний йому рівень. У цьому сенсі підписання двадцяти договорів про співробітництво між навчальними закладами, науково-дослідними організаціями, а також експертними інституціями, метою яких є обмін інформацією у сфері оцінювання досягнень вищої освіти та наукових розвідок, створює багатообіцяючий прецедент. Франція всебічно підтримує Україну і готова встановити довготривалі зв'язки. Усвідомлюючи важливість розвитку таких відносин, ми хочемо використати всі наші можливості для того, щоб заохотити наукові дослідження в Україні і позбутися такого явища, як "відплив мізків".

Для досягнення цієї мети сьогодні дуже важливо об'єднати зусилля всіх учасників процесу, як з освітнього, так і наукового боку, щоб їхні дії органічно вписувалися в рамки європейських норм і стандартів. Україна - велика наукова нація. І було б невимовно шкода, якби таке багатство було втрачене через природну зміну поколінь дослідників або вичерпання державних і приватних джерел фінансування наукового прогресу. Наука обов'язково повинна відновити свій вплив. Це природний процес і для розвитку самої країни, і для голосу України в хорі наукових націй".

У рамках форуму підписано одну з ключових угод - про заснування міжнародної лабораторії у галузі фундаментальної фізики і фізики високих енергій "Розробка детекторних систем для експериментів на прискорювачах і технологій для фізики прискорювачів" (LIA IDEATE). Говорячи про участь українських інститутів у лабораторії, Сергій Барсук (LAL Orsay, Франція), ко-директор асоційованої лабораторії LIA IDEATE, сказав: "Уже сьогодні лабораторія є прикладом реального внеску українських студентів та аспірантів у передові міжнародні проекти з розробки інноваційних технологій для експериментів на прискорювачах у фізиці високих енергій та ядерній фізиці".

Про плани й перспективи французько-українського співробітництва в галузі науки і освіти, фундаментальної фізики та про асоційоване членство України в ЦЕРН розповів в ексклюзивному інтерв'ю DT.UA представник Комісаріату атомної енергії Франції (CEA Saclay), керівник колаборації RD51 у ЦЕРН Максим Титов.

Спочатку кілька слів про нашого співрозмовника.Максим Титов - з плеяди тих українських учених, які завдяки своїм знанням і здібностям знайшли своє місце у світовій науці, але не забувають про своє коріння і намагаються віддати належне Батьківщині, що переживає зараз найтяжчий період у своїй історії. Він - киянин. 1990 року закінчив Київську фізико-математичну школу №145. Вчився у Московському фізико-технічному інституті (МФТІ). Працював в Інституті теоретичної та експериментальної фізики (ІТЕФ, Москва), Науковому центрі DESY (Гамбург, Німеччина), Університеті Фрайбурга (Німеччина). Брав участь в експерименті на прискорювачах Гера (Гамбург) і Теватрон - другому у світі за потужністю після Великого адронного колайдера (ВАК). Бере участь в експерименті CMS на ВАК і розвитку технології для лінійного прискорювача нового покоління, який планується побудувати в Японії.

- Максиме, очевидно, ідея створення міжнародної лабораторії з'явилася не на порожньому місці. Що їй передувало?

- Історія французько-українського співробітництва, яке лягло в основу створення асоційованої лабораторії LIA IDEATE, бере свій початок у 2007 р., коли в Мукачевому було організовано літню школу для студентів старших курсів і аспірантів університетів. Спочатку вона з'явилася як французько-українська і перші два роки проходила в Україні. У 2008 р. була перейменована у Транс'європейську школу з фізики високих енергій (TESHEP) і тепер відбувається в Україні кожен другий рік. Вона проводилася також у інших східноєвропейських країнах - Польщі, Румунії і Сербії. Директором Транс'європейської школи з початку її створення є керівник Наукового центру CNRS/LAL Orsay професор Університету Париж-Південь Акілле Стоккі. Уже понад 300 студентів узяли участь у школі, причому найбільше - від України (43%). Щорічна організація школи можлива завдяки фінансовій підтримці французьких лабораторій і ЦЕРН. Посольство Франції в Україні, Фонд фундаментальних досліджень і Український науково-технологічний центр (УНТЦ) також підтримують організацію школи в Україні.

Транс'європейська школа стала широковідомою, оскільки дозволяє студентам зі східноєвропейських країн отримати знання про найсучасніші експериментальні проекти, останню інформацію про те, що відбувається у фундаментальній фізиці, нових технологіях, у тому числі в рамках проекту співробітництва на базі ЦЕРН. Більшість професорів Транс'європейської школи беруть пряму участь у ЦЕРНівських експериментах.

Одним із чотирьох основоположних принципів діяльності ЦЕРН є освіта, що від самого початку було однією з центральних тематик французько-українського співробітництва. Підготовка студентів - учених завтрашнього дня - у рамках проектів ЦЕРН насамперед дозволяє працювати в галузях, пов'язаних з передовими технологіями. Українські студенти беруть активну участь у магістерській програмі в Університеті Париж-Південь. Загалом 23 студенти з України з 2007 р. були залучені у цю програму. На цей час багато з них уже захистили кандидатську дисертацію або активно працюють над нею. При цьому хочу зазначити, що українські аспіранти підтримують тісний зв'язок зі своїми інститутами в Україні - проводять семінари, беруть участь у науковій підготовці бакалаврів і магістрів. На рівні урядів Франції та України зросла підтримка програм спільних аспірантур. Крім того, істотно побільшало українських студентів (на рівні бакалавра й магістра), які приїжджають у Францію на стажування в рамках програми. Хотілося б висловити величезну подяку Посольству Франції в Україні, без підтримки якого такий рівень співробітництва у сфері освіти і науки був би неможливий.

- Слід розуміти, що лабораторія є свого роду симбіозом між освітою і фундаментальною наукою?

- Саме так. Особливою рисою асоційованої міжнародної французько-української лабораторії (до речі, у Франції є всього чотири лабораторії, створені за типом цієї) є співробітництво між українськими університетами та інститутами Академії наук у рамках програми наукових досліджень. Адже історично в Радянському Союзі склалося так, що університети виконували здебільшого освітні функції, а наукові дослідження проводилися в академічних інститутах. У Європі й Америці система багато в чому інша - провідні професори на 50% займаються науковими розробками на передньому краю науки, насамперед у міжнародних мегапроектах (ЦЕРН, ІТЕР, ФАІР та ін.), отримуючи спеціальні гранти від міністерства науки та фінансових агентств. Це дозволяє мотивувати студентів і поліпшує якість освіти. Але перехід від пострадянської системи до європейської у сфері науки і освіти за один день неможливий: саме тісне співробітництво й участь у спільних проектах університетів та інститутів Академії наук - найбільш ефективний крок.

Безумовно, центральною науковою тематикою LIA IDEATE є розвиток новітніх технологій для прискорювальної фізики та детектуючих приладів для експериментів на нинішніх і майбутніх прискорювачах - ЦЕРН (Женева), ДЕЗІ (Гамбург), КЕК (Японія), ФАІР (Дармшадт). Є дуже багато речей, які відбуваються у фізиці високих енергій, а потім природно переходять у технологічні компанії. Але, звісно ж, треба розуміти - і ми це дуже добре розуміємо в ЦЕРН - значущість і користь фундаментальної науки для людей і суспільства в цілому.

- Такого розуміння якраз і не вистачає - що фундаментальна наука дає суспільству, які вигоди принесуть витрачені на дорогі мегапроекти й дослідження кошти?

- Скажімо, японський лінійний колайдер з погляду технологій буде дуже цікавим, бо дозволить розвинути систему надпровідних, так званих високочастотних резонаторів. А вони, у свою чергу, дозволять використати ту саму технологію для розвитку, наприклад, прискорювачів нового покоління для медицини.

Адже прискорювачі використовуються не тільки для фундаментальної фізики. Нині у світі існує приблизно 30 тисяч прикладних прискорювачів - невеликих, які працюють для різноманітних цілей. Майже 19 тисяч прискорювачів працюють у медицині: це прискорювачі, які використовують електронні пучки. Наприклад, для лікування раку використовують електронні прискорювачі, які розганяють електрони. Але останнім часом дедалі більшого поширення набувають прискорювачі, які використовують протонні пучки і далі - пучки іонів. Завдяки їхньому дуже специфічному впливу на тканини людини, вони дозволяють істотно, з більш високою точністю, спроектувати енергію цих пучків, щоб безпосередньо справляти знищувальний ефект на ракову пухлину при мінімальному ураженні навколишньої тканини. Тобто майбутнє лікування онкології просувається від електронної терапії у бік протонної терапії та терапії за допомогою іонів.

Хотів би зазначити, що на першій після підписання LIA IDEATE зустрічі представників інститутів, яка відбулася в Києві 24 червня, йшлося про те, що одним з нових перспективних напрямів лабораторії може стати розробка детекторів для медичної діагностики. До речі, майже 70% наукової програми LIA IDEATE прямо пов'язані з експериментами в ЦЕРН.

Важливо наголосити, що відкриття ЦЕРН уже мають фундаментальний вплив на суспільство. Спостерігаємо це у передових технологічних застосуваннях, таких як World Wide Web, сенсорні екрани і сканери позитронно-емісійної томографії (ПЕТ). Так, Великий адронний колайдер є унікальним технологічним комплексом - найбільшою на Землі кріогенною установкою, яка працює при температурі 1,9 градуса Кельвіна, тобто нижчою, ніж у міжзоряному просторі.

У 2014 році ЦЕРН відзначав своє 60-річчя, тому рік минув під гаслом "60 років науки в інтересах миру". Ця ідея - побудова миру через науку - була в центрі уваги свята. ЦЕРН є яскравим прикладом того, що може бути досягнуто, коли люди різних національностей і культур зібралися разом, щоб домогтися спільних цілей.

Ще до виявлення бозона Хіггса в 2012 році ЦЕРН багато в чому змінив наш світ. Філософію відкритості й прозорості, яку сповідують у ЦЕРН, сформульовано в її Конвенції - проводити фундаментальні дослідження і робити всі результати надбанням громадськості, що є неабияким внеском в авторитет лабораторії. Ці зобов'язання забезпечують мирне співробітництво між ученими з усіх країн світу. Їхнє співробітництво тривало під час холодної війни, коли вчені ЦЕРН працювали з радянськими й американськими колегами. Сьогодні ЦЕРН - це 7000 інженерів і вчених із більш ніж 100 країн світу, а також унікальне місце, де вчені зі США й Ірану, Ізраїлю і Палестини, Індії та Пакистану працюють пліч-о-пліч над вирішенням наукових проблем у галузі фундаментальної фізики. Те, що вчені з країн із різними політичними поглядами співпрацюють у рамках ЦЕРН, є доказом того, що наука допомагає знайти спільну мову. Приклад ЦЕРН демонструє, що наука має потенціал, щоб зміцнювати діалог і співробітництво між світом науки та світом політики й дипломатії.

- Щодо участі України в ЦЕРН у нашому політикумі, здається, досі немає одностайності, хоча договір про приєднання країни до цієї авторитетної організації як асоційованого члена парламент ратифікував. Але до сплати членського внеску справа не дійшла, при тому, що кошти на ці цілі в бюджеті минулого року було передбачено. Дворічний термін, передбачений для дотримання всіх необхідних формальностей для того, щоб договір набрав чинності, незабаром минає...

- Не думаю, що потрібно когось переконувати в тому, що асоційоване членство в ЦЕРН є важливим етапом на шляху європейської інтеграції України.

На сьогодні число держав-членів ЦЕРН зросло з 12 до 21 (Австрія, Бельгія, Болгарія, Чеська Республіка, Данія, Фінляндія, Франція, Німеччина, Греція, Угорщина, Ізраїль, Італія, Нідерланди, Норвегія, Польща, Португалія, Словаччина, Іспанія, Швеція, Швейцарія і Сполучене Королівство), дві країни є асоційованими членами ЦЕРН (Сербія і Туреччина) і ще кілька країн і організацій мають статус спостерігачів (Індія, Японія, Росія, Сполучені Штати Америки; Європейська комісія і ЮНЕСКО). Польща стала членом ЦЕРН 1991 року, першою державою-членом з колишнього східного блоку. І тривалий час угода з ЦЕРН була однією з небагатьох угод, які пов'язують Польщу з країнами Західної Європи.

Донедавна тільки європейські країни були членами ЦЕРН. Лише в останні сім років, із приходом нового директора ЦЕРН Р.-Д.Хоєра, ситуація почала змінюватися. Сьогодні ЦЕРН позиціонує себе як глобальна організація з координації фундаментальних досліджень у галузі фізики елементарних частинок. На сьогодні на асоційоване членство в ЦЕРН подали заявки Бразилія, Кіпр, Пакистан, Росія, Словенія та Україна.

На своєму засіданні 19 вересня 2013 року Рада ЦЕРН ухвалила, на основі консенсусу, прийняти Україну в асоційовані члени ЦЕРН. Відповідну угоду обидві сторони підписали 3 жовтня
2013 року, статус набирає сили після повідомлення в ЦЕРН про ратифікацію угоди парламентом України не пізніше ніж через два роки від дня її підписання.

Усі необхідні процедури завершено вже в 2014 році, включаючи підписання президентом України. Але повідомлення від України в ЦЕРН досі не надіслано. При річному бюджеті ЦЕРН, що становить близько 1 мільярда швейцарських франків, Україна після нотифікації має сплачувати 1 мільйон швейцарських франків на рік, що є мінімально можливим внеском серед усіх країн членів ЦЕРН.

- У разі приєднання України до ЦЕРН як асоційованого члена, які додаткові можливості в неї з'являться? Адже українські вчені в ЦЕРН не новачки, вони розробляють нові матеріали для експериментів на ВАК і самі в них беруть участь, про що було чимало публікацій у нашому тижневику.

-З початку будівництва Великого адронного колайдера українські вчені з Києва і Харкова брали участь і зробили технічний внесок у три з чотирьох експериментів: ALICE (експеримент для народження кварк-глюонної плазми), CMS (експеримент із пошуку бозона Хіггса і так званої темної матерії) і LHCb (експеримент із дослідження асиметрії матерії та антиматерії). В Україні також працює Tier-2 - обчислювальний центр, що є частиною глобально розподілених ресурсів для обробки та аналізу великих обсягів даних експериментів. Українські вчені беруть участь у розробці технологій для прискорювача нового покоління CLIC.

Асоційоване членство України відкриє нову еру співробітництва, що дозволить не тільки зміцнити довгострокові партнерські відносини між ЦЕРН і українським науковим співтовариством, а й провести системоутворювальні перетворення в галузі фізики елементарних частинок, що сприятиме поліпшенню якості освіти у фундаментальній фізиці та розвитку інноваційних технологій. Крім того, з'являться кілька нових напрямів для співробітництва.

По-перше, українські вчені, включаючи молодих фахівців, зможуть стати штатними співробітниками ЦЕРН, і йдеться не тільки про вчених, а й інших фахівців. ЦЕРН дає перспективу вибору технологічного розвитку країни та освіти молоді - студенти отримують унікальну можливість доторкнутися до сучасної фізики та технологій.

По-друге, українська промисловість матиме право брати участь у тендерах, які оголошує ЦЕРН, відкриваючи тим самим можливості для промислового співробітництва в галузі передових технологій - це можливо тільки для дійсних або асоційованих членів ЦЕРН. Тут, звичайно, немає стовідсоткової гарантії, що для індустрії буде миттєва віддача, але така участь є великою перевагою, бо в разі перемоги в тендері фірма зможе стверджувати: вона найкраща у своїй галузі серед представників багатьох країн.

Крім цього, приєднання до ЦЕРН має і політичний аспект. Бути членом міжнародної організації, яка володіє високим міжнародним авторитетом, - дуже престижно.

Одним із ключових елементів для модернізації української фундаментальної науки та розвитку нових технологій є необхідність системного підходу й оцінювання наукових досліджень незалежними експертними радами, які складаються з провідних світових учених. Це дозволило б більш чітко визначити вектори розвитку у фізиці елементарних частинок та інноваційних технологій в Україні і визначити пріоритети в рамках співробітництва Україна-ЦЕРН.

Наприкінці 2014 року, під час візиту заступника міністра науки Максима Стріхи в ЦЕРН і зустрічі з директором ЦЕРН Р.-Д.Хоєром було створено спеціальну комісію у форматі три на три для поглиблення співробітництва між Україною і ЦЕРН у рамках проведених експериментів та освітніх проектів. Надалі це може слугувати однією з платформ для всебічної та системної оцінки українських проектів у галузі фізики елементарних частинок і нових технологій.

Приклад ЦЕРН наочно демонструє найважливішу роль глобальної науки для реалізації міжнародних мегапроектів, що виходить за рамки національних інтересів окремих країн і сприяє поліпшенню якості життя людей за допомогою розвитку нових технологій. Завдяки зусиллям минулих років Україна отримала історичний шанс стати асоційованим членом ЦЕРН у 2015 році - першою з усіх країн пострадянського простору. І дуже хочеться сподіватися, що Україна цього унікального шансу не втратить.