№ 6 (3728), 5 апреля 2009 года
главная | оглавление | <... | ...>

Наши кадры
для высоких технологий

У физиков, как известно, всё не так, как у остальных. И они этим даже гордятся. Например, у нас у всех Новый год начинается 1 января, а у них годы исчисляются как интервалы между Днями физика. И поскольку ДФ по давней традиции проводится в начале апреля (между Днем смеха и Днем космонавтики, но впервые физики отметили свой праздник за четыре года до полета Гагарина в космос), то, соответственно, очередной «физический год» — от апреля до апреля. А День физика — это вообще не день (как вы могли бы подумать), а целая неделя!

Прежде этот ежегодный праздник традиционно был веселым, ярким и развлекательным. А в этом году первый день недели Дня физика решили сделать абсолютно серьезным — подвести итоги развития факультета за истекший год, пригласить друзей-партнеров. В отдельности с каждой фирмой, компанией и корпорацией, которые заняты прикладными исследованиями в области высоких технологий, на физфаке встречаются достаточно часто, но все вместе собрались впервые 7 апреля. Программу дня объединял лозунг «Физфак — кадры для высоких технологий». В планах факультета: посвящать День физика развитию науки: в один год — прикладной, а на следующий — фундаментальной, и далее попеременно.

Открывая День физика, с приветственными словом в адрес собравшихся выступил первый проректор СПбГУ по учебной и научной работе И.А.Горлинский. Декан Физического факультета А.С.Чирцов попытался перечислить основные итоги минувшего года и понял, что не уложился бы в отведенное время. Но кратко можно назвать: несколько очень престижных премий, которые получили факультетские профессора, ученые за исследования и педагогическую деятельность; пять или шесть конференций мирового уровня, проведенных на базе Физического факультета; несколько десятков выигранных студентами государственных персональных стипендий, грантов; победы студентов в конкурсах за научные работы и доклады на различных конференциях; новые факультетские программы на уровне среднего образования (совместно с Гимназическим союзом России был организован цикл удаленных, посредством Интернета и спутниковой связи, лекций для школьников — по две в месяц). В этом году впервые была сделана попытка издать перспективный календарь «Год глазами физиков» с планами физфака на следующий год. Студентам — победителям проведенных на физфаке конкурсов были вручены премии и награды.

УТРО:
а зачем он нужен,
Большой адронный коллайдер?

Важной темой Дня высоких технологий на физфаке стал самый дорогостоящий в истории человечества эксперимент, о котором сегодня говорят везде, — ускоритель элементарных частиц, Большой адронный коллайдер.

Группа ученых Физического факультета Санкт-Петербургского университета под руководством Г.А.Феофилова участвует в проекте ALICE (A Large Ion Collider Experiment), одном из экспериментов коллайдера, с 1992 года, разрабатывая блоки системы регистрации элементарных частиц. Поставленные перед группой задачи были выполнены в срок (всеобщее внимание гостей физфака и журналистов в музее истории Физического факультета привлекла экспозиция, посвященная блокам системы регистрации, созданным группой научных сотрудников физфака и установленным на Большом адронном коллайдере). И уже близок тот момент, когда произойдет запуск ускорителя (он запланирован на 1 октября 2009 г.).

Г.А.Феофилов

Заведующий лабораторией кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц Физического факультета СПбГУ, руководитель научной группы СПбГУ, участвующей в работе Европейского центра ядерных исследований (CERN), Г.А.Феофилов кратко рассказал о 17 годах сотрудничества: о Большом адроном коллайдере, о накопленном опыте, о роли коллаборации ЦЕРНа, о перспективах этих исследований для науки, образования, медицины.

Декану факультета А.С.Чирцову журналисты в очередной раз задавали вопрос (похоже, он будет возникать еще долго) о том, зачем нужен коллайдер? Но с существенным уточнением: рассказать как можно проще.

— С одной стороны, физика всегда считала, что мир устроен просто: раньше казалось, что все материальные объекты состоят из множества молекул, — ответил Александр Сергеевич. — Потом оказалось, что молекулы — это не более чем комбинация ста с небольшим атомов. Мир, состоящий из сотни объектов, — достаточно простой мир. Потом показалось, что все устроено еще проще. Выяснили, что атом состоит из электронов и ядер, которые состоят из протонов и нейтронов, и плюс фотон — частица для обмена энергией. Если мы знаем всё об этих четырех частицах — мы знаем про окружающий мир всё. Эти частицы назвали элементарными.

Потом построили первые ускорители и стали открывать там новые элементарные частицы. Когда их стало больше ста, вопрос о том, насколько они элементарны, стал существенным. Потом их стало больше двухсот, и при столкновении одни частицы превращаются в другие, и все становилось достаточно сложным. Тогда была поставлена чисто теоретическая задача: может быть, элементарные частицы не элементарны, а состоят из более элементарных субчастиц? Их назвали кварками… Была поставлена задача — найти тот минимальный набор субчастиц, из которых можно построить всё, что видим в мире ,так называемых элементарных частиц.

Поначалу казалось, что достаточно четырех кварков, потом добавили еще два кварка — странный и очарованный кварк, потом пришлось прибегнуть к разделению кварков на три типа — условно их назвали красные, зеленые и синие. Затем к ним добавили антикварки, придумали частицу, которая склеивает кварки — так называемый глюон. Но беда в том, что при всей красоте кварковой модели (а с ее помощью предсказали несколько новых элементарных частиц), кварка в отдельности никто никогда не видел! Похоже, что кварки в отдельности не существуют, но, тем не менее, есть некоторый шанс, что при высоких энергиях столкновений мы все-таки получим те или иные доказательства, а может быть, опровержения этой кварковой модели частиц.

Григорий Лабзовский, генеральный директор Санкт-Петербургского центра разработки программного обеспечения Sun Microsystems (слева) и вице-президент корпорации Sun Microsystems Роберт Поррас. Декан Физического факультета А.С.Чирцов и генеральный директор компании BRUKER И.Н.Тарасов. Декан Физического факультета А.С.Чирцов и вице-президент корпорации Sun Microsystems Роберт Поррас.

Одна из задач на Большом адроном коллайдере — столкнуть на встречных пучках ядра свинца. При столкновении будут развиты такие энергии, что кварки «забудут», к каким элементарным частицам они относятся. В пространстве получится мешок из кварков, «забывших» свою предысторию, и частиц, которые их соединяют вместе — глюонов. Это новое агрегатное состояние вещества (существуют твердое, жидкое, газообразное и плазма) — кварк-глюонная плазма. Считается, что подобная мешанина из кварков и глюонов была первым состоянием нашей Вселенной после Большого взрыва. Одна из подзадач, решаемых на коллайдере, — попытаться зарегистрировать вещество в новом агрегатном состоянии.

— Лет через десять, после обработки данных этого эксперимента, возможно, ученые получат ответы на некоторые из вопросов, — с улыбкой «успокоил» журналистов А.С.Чирцов.

ДЕНЬ:
спасибо
за вычислительный комплекс

Это был взгляд на ситуацию в целом. Но есть и тема, более тесно касающаяся Физического факультета СПбГУ. Следящая система в коллайдере регистрирует десятки тысяч образующихся при столкновении частиц. Информация с этой системы — примерно 1 DVD (или 6 энциклопедий «Британика») в секунду. Ни одно государство с обработкой таких объемов информации самостоятельно справиться не может, поэтому создается мировая сеть высокопроизводительных вычислений — что-то вроде интернета — GRID. Но если интернет — это обмен информации в виде текстов и картинок, то сеть GRID — это обмен информацией о проводимых вычислениях в реальном времени, когда компьютеры между собой перераспределяют работу и вместе решают задачу.

На Физическом факультете уже функционирует один из кластеров системы GRID, включенный в сеть ЦЕРНа. Важным событием Дня высоких технологий стала передача в дар факультету корпорацией Sun Microsystems вычислительного комплекса. В него входят счетный кластер и учебный класс на 20 рабочих мест. У этого кластера двойное назначение: с одной стороны, здесь будут готовиться уже сформировавшиеся специалисты, включающиеся в программу экспериментов ЦЕРНа, к работе по обработке уникальных данных. С другой стороны, планируют создать новую специализированную группу на первом курсе, где студенты с первого дня пребывания на физфаке будут обучаться технологиям распределенных вычислений, слушать дополнительные курсы, связанные с физикой высоких энергий на русском и английском языках.

Вице-президент корпорации Sun Microsystems Роберт Поррас объявил о вводе в эксплуатацию переданного в дар Физическому факультету СПбГУ вычислительного комплекса. На презентации высоковычислительного кластера с очень интересными и познавательными докладами выступили Роберт Поррас и Григорий Лабзовский, генеральный директор Санкт-Петербургского центра разработки программного обеспечения Sun Microsystems (и выпускник физфака). Они рассказали о планах корпорации дальнейшей поддержки развития приоритетных направлений фундаментальной и прикладной науки.

В рамках Дня высоких технологий на физфаке состоялся телемост с Европейским центром ядерных исследований (CERN). В ходе этой онлайн-конференции в выступлении Латчезара Бетева, координатора GRID-проекта в ALICE, было отмечено, что Санкт-Петербург ценен для ЦЕРНа своими ресурсами и поддержкой специалистов.

ВЕЧЕР:
нанотехнологии и другие
перспективные сотрудничества

В рамках Дня высоких технологий на Физическом факультете были представлены фирмы, корпорации и предприятия, выполняющие совместно с Физическим факультетом различные научные, образовательные и прикладные проекты. Среди них: корпорация BRUKER, компания Carl Zeiss, промышленная группа «Таврида-Электрик», компания GIGABYTE. Гости познакомились с деятельностью Российско-германского научно-образовательного центра «Прикладная и компьютерная физика (АСОPhys)», Междисциплинарного ресурсного центра СПбГУ по направлению «Нанотехнологии», Научно-образовательного центра Российско-германской лаборатории при СПбГУ «Оптическая, рентгеновская и фотоэлектронная спектроскопия с использованием синхротронного излучения». Между факультетом и компанией BRUKER состоялось подписание соглашения о сотрудничестве.

О.Ф.Вывенко, директор Межфакультетского ресурсного центра «Нанотехнологии».

Компании сообщили о перспективах работы с СПбГУ. В частности, компания Carl Zeiss сотрудничает с Университетом свыше ста лет, приборами именно этой компании оснащен Междисциплинарный ресурсный центр СПбГУ по направлению «Нанотехнологии». Центр оснащен тремя уникальными приборами. Первый: сканирующий микроскоп высокого разрешения «Supra 40» в очень интересной оснастке (всего две такие оснастки существуют в Европе), так называемая люминесцентная аналитическая система. Второй: просвечивающий аналитический электронный микроскоп «Libra 200FE», самый большой по габаритам (он позволяет посмотреть, где и какие «лежат» атомы). Третий, первый на нашем континенте прибор такого уровня, новейшая разработка: ионный гелиевый микроскоп «ORION» (с его помощью можно увидеть пленочку — наноструктуру, чего другие микроскопы сделать не могут).

Гости физфака и журналисты посетили Межфакультетский ресурсный центр «Нанотехнологии», где познакомились с этим уникальным оборудованием. Директор Центра профессор Физического факультета О.Ф.Вывенко продемонстрировал работу сканирующих электронных микроскопов и уникального микроскопа, использующего ионы гелия.

Так как технологии абсолютно новые, то всех их свойств никто не знает. А задача Университета — быть в числе первых, передовых научных центров, кто даст этим технологиям реальную жизнь. Быть среди тех, кто покажет, каких серьезных результатов с помощью этого оборудования можно достичь.  

Ксения Капитоненко
Фото Андрея Дубровского

© Журнал «Санкт-Петербургский университет», 1995-2009 Дизайн и сопровождение: Сергей Ушаков