Доцент Литов, какво място заемат високите технологии в провеждания в момента експеримент в ЦЕРН? Как те помагат в работата на учените?
Всеки път, когато се планират подобни изключително сложни съоръжения, каквито са ускорителят и експерименталните установки, провеждащи измервания на него, се налага разработването на нови технологии за тяхната реализация. Това са технологии, които отиват директно в промишлените предприятия, често пъти се разработват заедно от ЦЕРН и промишлени предприятия. Индустриите произвеждат каквото е необходимо на нас, но технологията и ноу-хау-то остават при тях. След това те ги използват и произвеждат подобни продукти и за други потребители. Става дума за нови материали, нова електроника и нови компютърни технологии.
Друго страхотно предизвикателство пред технологиите е, че в момента, в който заработят експериментите на LHC, потокът от информация от тях ще е равен на целия световен информационен трафик, т.е. световният трафик се увеличава с коефициент 2. По тази причина се разработват нови компютърни технологии за трансфер на данни, за обработката им и достъпа до тях.
С какво се занимава българската група учени в ЦЕРН?
От България участват две групи в програмата за изследвания на LHC – групата от СУ и групата от Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН.
Ние работим по подготовката на един от експериментите, които ще се провеждат на LHC, вече почти двайсет години, и сме в основата на планирането му (как трябва да изглежда детекторът, какви физически изследвания трябва да се провеждат на него). В България и с българско участие беше произведена съществена част от два от основните елементи на CMS (компактния мюонен соленоид – бел. ред.) – абсорбера за адронния калориметър, който тежи над 700 тона, и мюонната система на детектора, която ще регистрира раждащите се при сблъсъка на ускорените протони мюони. Заедно с италиански колеги сме произвели над 2000 м2 детектори, които вече са инсталирани в експеримента и сега работят успешно. Имаме съществено участие и в разработването на софтуера, който ще служи за обработка на експерименталните данни и получаване на физически резултати, а също така и на програмата за физически изследвания.
Може ли да дадете пример за технологии, които са разработени от ЦЕРН, и сега ще се разпространяват за други потребители?
www е разработена в ЦЕРН за предишното поколение експерименти на стария ускорител, за да могат хората, които са пръснати по цял свят, да имат достъп до данните, получавани от тези експерименти, и да участват в обработката им. На нас обаче www вече не ни е достатъчна. За новите експерименти се разработва следващото поколение, което ще я замени – Grid технологията. По нея работим изключително сериозно. В България вече има Grid клъстери, част сме от тази световна мрежа и всичко отново тръгна от експериментите в ЦЕРН.
Цялата апаратура, използвана в ЦЕРН, много бързо намира приложение в медицината и биологията. За образна диагностика се използват детектори, които са разработени за ядрената физика и физиката на елементарните частици.
В момента във Физическия факултет работим по проект, по който детектори от типа на тези, произведени от нас за експеримента CMS, но вече по-малки, ще бъдат използвани за позитронно-емисионна томография. Надяваме се до юни да имаме първите прототипи на работещи детектори, а към края на годината съвместно с болница Токуда да ги тестваме за съвместна работа с ЯМР.
По какво работи още групата учени от СУ?
Ние участваме още в три други експеримента, които се провеждат на по-малкия ускорител SPS (суперпротонния синхротрон – бел. ред.). Работи се в две направления: изучаване на взаимодействията на адрони и тежки йони и изследване на техните свойства при високи енергии, и изучаване на редки разпади на К-мезони.
Доколко за провеждането на високотехнологичен експеримент е необходимо сформирането на интердисциплинарни екипи?
Без интердисциплинарни екипи не може. Общо взето, в ЦЕРН физиците са малцинство. Един физик експериментатор обикновено води след себе си няколко инженери, химици, техници, с помощта на които се прави изключително сложното оборудване. В ЦЕРН работят огромно количество инженери от разнообразни дисциплини (строителство, електроника и т.н.), ИТ специалисти.
Ще стане ли Европа реална конкуренция на САЩ в привличането на научни кадри?
Европа привлича научни кадри, но, разбира се, в САЩ системата е по-развита. 20% от докторите там (PhD) са американци, а 80% са събрани от цял свят. Европа основно се захранва със свои хора. При нас един човек, докато завърши висше образование, се обучава до 22-23 години, а докторската степен отнема още 3-4, сумарно 26-27 години. Американците обучават средния си кадър и хората, които ще вършат рутинна работа, по 23 години и ги пускат да работят. След това взимат хора, които 23 години ги е обучавал някой друг, и ги обучават три години, за да работят за тях.
Европа започва малко по малко да наваксва, тъй като има много сериозно финансиране. Европейската наука никак не отстъпва на американската, дори в ред направления е по-добра. Това, което куца на Европа, е преходът от фундаментални изследвания и резултати към внедряването им в индустрията.
С приемането на Лисабонската стратегия се акцентира върху икономиката, базирана на знание. Какво означава това за научните екипи в ЕС?
За да направите икономика на знанието, трябва да имате първо: знание, и второ – хора, които да го прилагат. В ЕС знание има, има и хора. В XXI в. дали една държава ще просперира икономически, не се определя от това, колко е голямо населението й, не се определя от природните й ресурси, а от квалификацията на хората, с които тя разполага.
В „икономиката на знанието” има две страни: индустрията, която иска да развива такава икономика, и хората, които могат да я правят. Нашата индустрия не иска да развива икономика на знанието. Ние имаме много малко предприятия, които развиват високотехнологични производства. Знанието е нещо много скъпо. Предприятията не са склонни да правят сериозни инвестиции в развитието на науката. Поради това единственото решение за България, поне за известно време, е финансиране от страна на държавата. Разбира се, за да има ефективност и възвръщаемост на тези инвестиции, трябва да бъдат преструктурирани и БАН, и университетите.
Имаме 51 университета, това е направо абсурд.
Твърди се, че БАН произвежда 60% от научната продукция на България. Там работят 3638 научни работници. Тъй като хората в университетите са ангажирани с обучение на студенти, те използват само половината от времето си за научни изследвания. Да допуснем, че останалите 40% от науката се прави от около 6000 човека. В България около 10 000 човека се занимават с наука. Един университет има средно между 15 и 30 хил. студенти и около 2 хил. преподаватели. Колко университета можем да имаме в България, ако впрегнем всички хора, които могат да правят наука? Делим 10 хил. на 2 хил. е получаваме пет университета. Нека да са 7-8. И ние знаем много добре кои са те, всичко останало е фалшиво.
Какво е мястото на българския учен в обществото? Оценява ли се работата на учените у нас?
През последните 20 години се водеше политика на унищожаване на науката, тя беше обезкървена, тъй като не бяха създадени условия за работа на младите хора и те напуснаха страната. Това, с което ние разполагаме, за съжаление, е доста застарял научен потенциал. Поради системен недостиг на финансиране на науката в България оцеляха тези групи, които имаха добро международно сътрудничество. В резултат това, което е живо от българската наука, е на добро ниво, с добри международни контакти, и се развива някакси въпреки всичко.
България захранва Европа по същия начин, по който Европа захранва Америка – обучава човек 23 години, след което този човек отива в друга европейска държава, където получава магистърска или докторска степен и остава да работи там.
Какви са лостовете за заделяне на повече средства за наука у нас?
Политическа воля. Финландия и Ирландия влагат почти 3 процента от БВП в наука и високи технологии.
Прави ли се голяма наука у нас?
В България се прави наука на изключително високо ниво. Разбира се, както навсякъде – има силни направления и хората, които работят в тях, са на световно ниво, и има масова сивота, която имитира, че прави нещо.
Какво предстои по проекта в ЦЕРН?
Ускорителят ще започне да работи с енергия 3,5 тераелектронволта на сноп, което прави сумарно седем тераелектронволта (на половината от планираната енергия). В този режим той ще работи между 18 и 24 месеца, т.е. ние започваме много дълъг период на набор на експериментални данни. Надяваме се до лятото на 2011 г. да наберем това, което сме си поставили за цел. Ако има някакви проблеми, евентуално до края на 2011 г. ускорителят ще бъде спрян за повече от 1 година, за да бъдат доизградени системите за сигурност. След това той ще заработи вече на пълната планирана енергия – седем тераелектронволта на сноп.
Каква е целта на експеримента? Какви ще са ползите за науката при успешно му изпълнение?
В момента в ЦЕРН се въвежда в експлоатация нов ускорител с най-високи енергии, които някога е имало на Земята.
Физиката на елементарните частици е тази област от науката, която се опитва да отговори на два въпроса: кои са фундаменталните съставящи на материята и как те взаимодействат помежду си, за да образуват по-сложни обекти. Ние доста сме напреднали в това отношение: имаме модели и достатъчно ясни представи за това, как изглежда материята около нас, от какво е изградена Вселената. Дори в края на миналия век мислехме, че знаем почти всичко. В действителност се оказа обаче, че картинката е доста по-сложна. Две неща бяха открити. Във Вселената има т.нар. „тъмна материя”, която не поглъща и не излъчва светлина, т.е. не участва в електромагнитни взаимодействия, така че не можем да я видим. Но по нейното гравитационно взаимодействие се вижда, че я има. Тъмната материя съставлява около 23% от масата на Вселената. Ние имаме модели, които предсказват от какво може да бъде съставена тя, но нямаме експериментални доказателства за това, кои са съставящите на тъмната материя. Това е по-малкият проблем. Вторият проблем е, че беше доказано експериментално в последните 5-10 години, че Вселената се разширява непрекъснато с постоянно ускорение. Това означава, че постоянно й действа някаква сила, която я кара да се разширява. Въпросът е коя е тази сила. Условно тя се нарича „тъмна енергия”. Тя съставлява около 73% от пълната енергия на Вселената.
Ние познаваме само 4% от Вселената, останалите 96% ни се губят. С експериментите ще се опитаме да отговорим на въпроса какво се крие зад тези 96 процента, т.е. да видим дали освен тези фундаментални съставящи на материята, които ние познаваме, има и други, как се е родила Вселената, как се е развила, какви процеси са протичали в нейното развитие.
Това, което не разбираме в действителност, е структурата на пространство-времето. Сега имаме дълбоки подозрения, че то не е четиримерно, а десетмерно. Ние виждаме само четири от тези измерения, другите са недостъпни за нас.
Във връзка с експеримента се коментира съществуването на бозонът на Хигс („божествената” частица). Какво представлява той?
Да започнем с това, че тази частица няма нищо общо с Бога. В рамките на Стандартния модел, който описва познатите нам четири процента от Вселената (светещата материя), има достатъчно ясно фиксирани свойства на всички частици. Всичко, което се описва от него, се наблюдава експериментално с точност до един малък проблем. А той е следният: няма ясен отговор защо частиците имат маса, как се появява тя. В рамките на този модел масата се въвежда чрез така наречения „механизъм на Хигс”. Идеята е, че има поле, с което всички частици взаимодействат, в резултат на което от безмасови стават масивни, т.е. имат поведение на частици с маса. Страничният продукт от този модел е предсказанието, че трябва да съществува още една частица, която се нарича „Хигс бозон”. Тази частица нито е фундаментална, нито е преносител на някакъв вид взаимодействие, а е нещо различно, свързано с механизма на появяване на маса на частиците. Ледерман в една от своите книги я нарече „частица на Бога”. Това е единствената частица, която се предсказва в рамките на Стандартния модел и която все още не е наблюдавана експериментално. Това ще бъде една от основните ни задачи – да наблюдаваме тази частица, да измерим нейните свойства и да видим дали те са такива, каквито се предсказват от Стандартния модел. За това са ни необходими поне 2-3 години работа.
Radoshchi's Blog 