Вчені-фізики хоча й не боги, проте дещо знають про створення й будову світу. Цьогоріч їм вдалося «піймати» унікальну елементарну частинку — одерон, про відкриття якого у березні повідомили на конференції у ЦЕРН (Європейській організації з ядерних досліджень), а за кілька місяців до цього — в публікації за співавторства наших науковців. Її існування передбачили ще в 1970-х роках, і майже півстоліття по тому підтвердили під час експериментів дві групи дослідників — у межах проекту «ТОТЕМ» на Великому адронному колайдері (ВАК) у ЦЕРН та «D0» («Дезіро») на колайдері Теватрон в американському дослідницькому центрі Fermilab. Серед науковців, які брали участь у колаборації «D0», були й українці — професор кафедри ядерної фізики фізичного факультету Київського національного університету ім. Тараса Шевченка Володимир Аушев та молодша наукова співробітниця науково-дослідної лабораторії ядерної спектроскопії КНУ Ольга Гогота (на знімку).

— Наше полювання за одероном тривало понад 10 років, — розповідає Володимир Аушев. — І воно того варте! Цю подію прирівнюють до відкриття топ-кварка й бозона Хіггса. В Європейській організації з ядерних досліджень його назвали одним із найбільших відкриттів, яке зробили в ЦЕРН та Фермілаб. Окремо ні ЦЕРН, ні ми не могли дійти однозначного висновку про те, що одерон існує. Ми працювали на американському колайдері Теватрон з антиматерією, протони зіштовхували з антипротонами і бачили один ефект проявлення одерона. А в ЦЕРН зіштовхували два протони і бачили інший ефект. Згідно з очікуваннями, тут нова елементарна частинка мала показати себе протилежним чином. І науковці це справді побачили. Тобто це було відкриття на порівнянні.

— Хто ще з учасників вашої групи був активно задіяний у пошуках одерона?

О. Г.: У цих багаторічних складних експериментах брали участь фізики більш як з 20 країн. Крім нас, Марина Борисова — старший науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАНУ, засновник Cyber Unit Technologies кандидат фізико-математичних наук Єгор Аушев — він захистив дисертацію в Україні, випускники КНУ Микола Савіцький та Назар Стефанюк, які захистились у Німеччині, і колишній аспірант Олег Школа. Була дуже плідна співпраця із теоретиками з ІТФ ім. М. М. Боголюбова НАН України.

— Чи підтримувала ваші зусилля держава — зокрема фінансово?

В. А.: На жаль, ні. Хоча подяка Міністерству освіти і науки є в усіх наших публікаціях. Інші держави платять за можливість участі в таких глобальних експериментах, на унікальному обладнанні, а Україна робить свій внесок «живою силою», руками і мізками науковців. Ми брали безпосередню участь у підготовці та проведенні вимірювань і в обробці даних з колайдера.

О. Г.: Були у відрядженнях по 3—6 місяців поспіль, поверталися і за півроку вирушали знову.

В. А.: Наших фахівців у світі дуже цінують. Коли я порахував, скільки людей мені вдалося без копійки українських грошей за 10 років звозити у США, то сам здивувався — 19. Вдавалося домовитися, щоб американська сторона оплачувала переліт, перебування, добові. Студенти на основі даних, отриманих під час експериментів на колайдері, мали публікації у престижних журналах, писали чудові дипломні роботи, після чого найкращі європейські університети переманювали їх до себе в аспірантуру, причому ще за півроку до закінчення магістратури.

— Чи може відкриття одерона вплинути на уявлення людства про будову світу, будову матерії?

В. А.: На мою думку, може вплинути, і дуже істотно. Ще з початку 1960-х років фізики були переконані, що матерія (і навіть антиматерія) тотально складається із кварків — своїх найменших цеглинок. Атомні ядра містять у собі протони і нейтрони, які «збудовані» із кварків. Дослідники відкрили сотні інших частинок, і всі вони складаються з таких «цеглинок».

Ідемо далі. Фізики вважають, що всі взаємодії у природі відбуваються через обмін частинками. Наприклад, два електричні заряди взаємодіють між собою завдяки обміну фотоном. Фотони у вільному стані за певних енергій ми бачимо у вигляді звичайного світла. Кварки, взаємодіючи між собою, обмінюються іншими частинками — глюонами (від англійського glue — клей). Останні ніби «склеюють» кварки між собою в різних комбінаціях. Наприклад, протон — це три склеєні докупи кварки. Так от, під час наших об’єднаних експериментів на колайдерах Теватрон та ВАК доведено, що глюони можуть взаємодіяти ще й між собою, утворювати в непарній кількості зв’язані стани. Ці стани теоретики й назвали одероном. Це породжує уявлення про зовсім новий тип матерії, яка існує в світі, — матерію без кварків, так звані глюонні кульки. На мою думку, це і є найцікавіша річ в інтерпретації відкриття одерона.

Із самих лише фотонів, тобто тільки із частинок світла, без атомів, природа не може «зліпити» жодного цілісного об’єкта. А от з глюонами інакше. Дослідники ще мають описати властивості таких глюонних структур. Розв’язання цієї задачі — одне з ключових завдань сучасної теорії елементарних частинок.

— Як вас привітали вдома з таким фундаментальним відкриттям?

В. А.: У Національній академії наук відзначили грамотою Президії, а в конкурсній комісії Міністерства освіти подякували дуже своєрідно — відмовилися надати грант на наступне фундаментальне дослідження, яке ми проводимо на японському колайдері SuperKEKB. Це ідеальне обладнання для досліджень надзвичайно рідкісних подій, які можуть відчинити двері до «Нової фізики».

— Про який проект ідеться?

В. А.: Про участь в експериментах колаборації «Belle II» в Японії з пошуку зарядженого бозона Хіггса. До речі, за відкриття нейтрального бозона Хіггса в 2013-му вручили «нобелівку». Наше дослідження такого ж ґатунку. Спочатку на цю роботу дали невеличкий грант від МОН — на три роки. Гроші невеликі, але ми їх отримали вперше і зраділи, що зможемо підтримати наукову молодь. Та фундаментальні відкриття не робляться швидко. Багаторічний експеримент проводиться на найкращому в світі обладнанні, це вершина сучасних технологій! Ми долучаємо студентів до науки, приносимо публікації у найпрестижніших фахових журналах, формуємо позитивний імідж країни... І раптом отримуємо відмову в продовженні цього скромного фінансування, бо нашу конкурсну заявку оцінили дуже дивно. Що б ви сказали, якби на спортивних змаганнях гімнасту за виступ перший суддя поставив 10, другий — теж 10, а третій — 0 балів? Середній бал — «непрохідний». Значну частину наукових співробітників фізичного факультету КНУ з 1 січня 2022 року просто звільнять, а 5—6 студентів і молоді фізики, яких раніше ми підтримували за рахунок гранту, підуть у комерційні структури і займатимуться програмуванням, а не фізикою високих енергій. До речі, Інтернет подарували людству саме фізики, котрі працювали в нашій сфері... На жаль, замість підтримки університетської науки ми спостерігаємо дещо прямо протилежне.

— Окремі неприємності з фінансуванням могла б компенсувати Нобелівська премія. Чи світить вона відкривачам одерона?

В. А.: Складно сказати, до того ж у будь-якому разі її отримають лише кілька учасників проекту. Для нас одерон — важливий, але пройдений етап, світ ловив його і вже спіймав. Сьогодні ми з Ольгою сконцентровані на іншому — на участі в нейтринних експериментах. Це американський флагманський проект DUNE з фінансуванням 1 млрд 200 млн дол. Нас запросили також до участі у схожому масштабному проекті Hyper-Kamikande, який в Японії входить до п’ятірки пріоритетних. Чим цікаве нейтрино? Цю елементарну частинку відкрили десь 65 років тому, але й досі ніхто не знає, яка в неї маса. Крім того, в нейтрино така вражаюча проникаюча здатність, що вони легко можуть пронизати Всесвіт, заповнений на 300 світлових років залізом. Тільки уявіть собі! На такому обладнанні можемо спостерігати без спотворень вибухи наднових, розпад протона чи зробити томографію Землі — нарешті подивитися: а що ж там всередині?

Фото Сергія КОВАЛЬЧУКА