J физика: «Выходи решать!»

Журнал технической физики

Журнал технической физики – один из старейших физических журналов России. Он был основан в 1931 году А.Ф.Иоффе и по своему содержанию с самого начала служил аналогом американского Journal of Applied Physics, основанного одновременно.

С момента организации журнала его лицо многократно изменялось в соответствии с бурным развитием физики в нашем веке. Несмотря на образование, в том числе и на базе ЖТФ, ряда специализированных журналов ( Физика твердого тела, Физика и техника полупроводников, Письма в ЖТФ, Радиотехника и электроника, Физика плазмы, Квантовая электроника и др.) все разделы современной прикладной физики, которым посвящены эти журналы, находят отражение и на страницах ЖТФ. Традиционным для журнала является раздел “Теоретическая и математическая физика”. Значительное место уделяется исследованиям физики поверхности, атомной и молекулярной физике, различным свойствам материалов.

Систематически публикуются результаты работ по созданию новых приборов и развитию методики физического эксперимента.

Периодичность выхода в свет — ежемесячно.

ISSN: 0044-4642 (print), 1726-748X (online)

Учредителями являются:

Российская академия наук
Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе Российской академии наук

Издается ФТИ им. А.Ф.Иоффе.

Запрещается использование материалов сайта журнала “Журнал технической физики” в коммерческих целях, а также передача этих материалов третьим лицам для коммерческого использования.

---

Уважаемые авторы статей, опубликованных в журналах ФТИ им. А.Ф. Иоффе!

ФТИ им. А.Ф. Иоффе начал самостоятельную публикацию переводных англоязычных версий всех издаваемых им на русском языке журналов, начиная с первых выпусков этого года. К концу сентября на сайте Института будут опубликованы англоязычные выпуски журналов за первую половину 2022, а также не изданные по вине недобросовестного партнера переводы статей из русскоязычных выпусков конца 2021 года.

Публикация осуществляется в режиме открытого доступа (open access). Для получения полного доступа к англоязычным выпускам достаточно пройти по ссылке “Переводная версия” на русскоязычном сайте интересующего вас журнала.

Лицензионные соглашения c компанией Pleiades Publishing расторгнуты ФТИ им. А.Ф. Иоффе в одностороннем порядке вследствие длительного невыполнения ею условий соглашений и непрекращавшихся попыток рейдерского захвата лицензионных переводных англоязычных версий наших журналов.

Дирекция ФТИ и главные редакторы журналов

Уважаемые авторы статьей, опубликованных в журналах ФТИ им. А.Ф. Иоффе!

1) Информируем Вас о том, что вследствие длительного невыполнения компанией Pleiades Publishing условий Лицензионных соглашений (ЛС) по журналам ФТИ им. А.Ф. Иоффе 22 июля 2022 года ФТИ в одностороннем порядке досрочно прекратил действие этих соглашений, уведомив компанию соответствующими письмами. Расторжение ЛС позволит пресечь попытки рейдерского захвата лицензионных переводных англоязычных версий журналов ФТИ им. А.Ф. Иоффе компанией Pleiades Publishing, а также разрушение ею процесса издания переводных англоязычных версий.

В начале сентября ФТИ начнет публикацию на своем сайте переводных англоязычных версий всех издаваемых им на русском языке журналов, начиная с выпусков 2022 года, а также всех неизданных недобросовестным партнером переводов статей из русскоязычных версий 2021 года.

2) Доводим также информацию от нашей юридической команды о прогрессе в споре ФТИ им. А.Ф. Иоффе с Pleiades Publishing о правах на товарные знаки на английские названия журналов в Патентном ведомстве США.
Издательство Pleiades Publishing подало заявки на товарные знаки в США, чтобы завладеть английскими названиями журналов, фактически принадлежащих ФТИ. Чтобы защитить свои права, ФТИ официально выступил против этих заявок в Ведомстве по товарным знакам на судебном и апелляционном Совете по товарным знакам США (TTAB), заявив права на названия журналов, основанные на десятилетиях их предыдущего использования. В ответ в ходе предварительного рассмотрения издательство Pleiades Publishing подало ходатайство об отклонении претензий ФТИ, заявив, что спор может быть разрешен только в арбитраже в Швеции, а претензии Института не обоснованы.

После получения подробных разъяснений от Pleiades Publishing и от ФТИ, TTAB отклонил ходатайство Pleiades Publishing об отклонении претензий ФТИ и дал сторонам 120 дней на арбитражное решение любых вопросов, которые они хотят урегулировать через арбитраж. По истечении 120 дней разбирательство в ТТАВ возобновится и будут заслушаны возражения ФТИ по существу.

ФТИ и его юридическая команда уверены в своей позиции, которая основана на известной в мире репутации Института и многолетнем предыдущем использовании им английских названий журналов, и ожидают от предстоящего рассмотрения в TTAB признания и защиты своих прав.

Благодарим Вас за поддержку борьбы за наши журналы в интересах российской науки!

Дирекция ФТИ и главные редактора журналов

Обращение Главного редактора и дирекции ФТИ им.

А.Ф. Иоффе к авторам Журнала технической физики

Уважаемые авторы Журнала технической физики!

Опубликованное 14 марта 2022 г. компанией Pleiades Publishing (PP) заявление о приостановке выполнения существующих соглашений с учреждениями Российской Федерации, находящимися в государственной собственности или под государственным управлением (https://www.pleiades.online/ru/publishers/news/70/), сделало невозможным издание и публикацию ею англоязычных переводных версий журналов ФТИ им. А.Ф. Иоффе: «Technical Physics», «Technical Physics Letters», «Physics of the Solid State», «Semiconductors» и «Optics and Spectroscopy», осуществляемой PP исключительно и только в рамках действующих Лицензионных соглашений с учредителями (ФТИ и РАН).

Однако PP продолжает пиратское издание и публикацию собственных «оригинальных англоязычных журналов» под теми же названиями, сформированных из еще не изданных на английском языке публикаций русскоязычных версий журналов, в обход их учредителей, главных редакторов и редакций, что полностью противоречит Лицензионным соглашениям.

Для этого РР использует переданные напрямую некоторыми авторами тексты опубликованных в русскоязычных выпусках статей и договоры о передаче прав. Так, опубликованный РР дополнительный выпуск журнала «Semiconductors» за 2021 г. (выпуск 1, supl. декабрь, 12 статей) и выпуски журналов за 2022 г (выпуск 1 «Physics of the Solid State», 5 статей; выпуск 1 «Technical Physics», 6 статей) не имеют ничего общего с оригинальными выпусками этих журналов на русском языке.

С целью предотвращения этих разрушительных действий PP для англоязычных версий наших журналов дирекция ФТИ совместно с главными редакторами журналов приняли единственно возможное решение о переходе к самостоятельному изданию англоязычных переводных версий своих журналов «Technical Physics», «Technical Physics Letters», «Physics of the Solid State», «Semiconductors» и «Optics and Spectroscopy», начиная с 2022 г., и параллельной публикации не выставленных PP переводов выпусков журналов за 2021 г. В ближайшие дни ФТИ направит в адрес PР уведомление о расторжении Лицензионных соглашений.

В связи с этим просим авторов статей, опубликованных в конце 2021 г. и в 2022 г. в русскоязычных выпусках Журнала технической физики, но не выставленных в англоязычной версии на сайте Springer, или принятых в публикацию в 2022 г., подписать и направить в редакцию Журнала прилагаемый Договор с ФТИ, согласно которому ФТИ выполняет функции издателя англоязычной версии. Если статья уже вышла в русскоязычных выпусках, то нужно указать том, выпуск и страницы от и до.

Рассчитываем на ваше понимание и солидарность в защите наших российских журналов и информируем вас о том, что дирекция ФТИ совместно с главными редакторами его журналов прикладывают необходимые усилия для скорейшего восстановления графика издания англоязычных переводных версий, продолжения их индексации в Web of Science и Scopus и дальнейшего развития журналов.

С уважением,
Главный редактор Журнала технической физики, Забродский А.Г.
Директор ФТИ им. А.Ф. Иоффе, С.В. Иванов

Уважаемые авторы!

ФТИ им. А.Ф. Иоффе испытывает глубокую обеспокоенность из-за заявления издательства Pleiades Publishing от 14 марта 2022 г. о приостановке выполнения существующих соглашений с учреждениями в Российской Федерации, находящимися в государственной собственности или под государственным управлением: https://www.pleiades.online/ru/publishers/news/70/. Согласно действующим Лицензионным соглашениям, этот акт издательства Pleiades Publishing делает невозможным издание и опубликование переводных версий научных журналов Института. В качестве вынужденной ответной меры Институт также приостанавливает выполнение Лицензионных соглашений, заключенных с этим издательством.

В случае невозвращения Pleiades Publishing к исполнению Лицензионных соглашений в самое ближайшее время, Институт оставляет за собой право самостоятельного издания англоязычных переводных версий своих журналов. При этом Институт предпримет все необходимые усилия для продолжения индексации издаваемых им журналов в базах данных Web of Science и Scopus.

13 апреля 2022 г.

Уважаемые авторы!

Из-за постоянных нарушений Лицензионного договора со стороны Pleiades Publishing, редакция журнала “Журнал технической физики” и дирекция ФТИ им. А.Ф. Иоффе, как их издателя и соучредителя, категорически возражают против прямых контактов Pleiades Publishing c авторами опубликованных на русском языке статей и просят авторов решать вопросы о публикации англоязычных версий своих статей только через редакцию Журнала.

4 апреля 2022 г.

Уважаемые авторы!
Пожалуйста, ознакомьтесь с новыми правилами оформлениями публикаций.

Уважаемые авторы!
Напоминаем, что с 1 января 2020 года журнал принимает рукописи ТОЛЬКО В ЭЛЕКТРОННОМ ВИДЕ через систему подачи статей Open Journal System (OJS).

---

Владимир Шильцев о том, как изменится ускорительная физика в ближайшие десятилетия

В мае в Гранаде прошел Открытый симпозиум по Европейской стратегии в физике частиц — 2019. На нем подводились итоги последних лет работы многих ускорителей (в том числе и Большого адронного коллайдера) и обсуждались планы строительства новых установок с гораздо большими возможностями. Один из пленарных докладов на этой конференции представлял Владимир Шильцев, специалист по ускорительной физике, в 2001–2006 годах возглавлявший Тэватрон в Фермилабе. Мы поговорили с ним о том, как организуется деятельность в этой области физики, как принимаются решения о будущих проектах и что ждет физику элементарных частиц в XXI веке. Этот разговор продолжает и дополняет новость Игоря Иванова «Куда двигаться коллайдерной физике в следующем десятилетии?».

Экспериментальная физика высоких энергий переживает чрезвычайно интересное время. С одной стороны, она не устает поражать мир своими успехами. Почти семь лет назад, 4 июля 2012 года, мир узнал, что на Большом адронном коллайдере Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) выявлены события, которые с очень высокой вероятностью можно счесть следами распадов неизвестной массивной незаряженной частицы. Уже тогда почти никто не сомневался, что это был давно предсказанный бозон Хиггса — квант всепроникающего скалярного поля, наделяющего почти все прочие частицы ненулевой массой (подробности читайте в новости Хиггсовский бозон: открытие и планы на будущее, «Элементы», 16.07.2012). Это было великим торжеством как теоретической мысли, так и экспериментальной науки, которое завершило формирование современной теории микромира — Стандартной модели элементарных частиц.

Естественно, что с тех пор физика высоких энергий не стояла на месте. Эксперименты на БАК позволили выявить множество теоретически предсказанных свойств хиггсовского бозона. Так, в июле прошлого года появилась информация о детектировании его распада на пару b-кварков (см. Вышли статьи про распад бозона Хиггса на b-кварки, «Элементы», 03.09.2018). Было немало интересных сообщений и из других областей этой науки — таких как открытие частицы, сложенной up-кварком и двумя очарованными кварками, а также анонсированная в 2015 году регистрация связанных ассоциаций пяти кварков — пентакварков (Открыт адрон нового типа — пентакварк со скрытым очарованием, «Элементы», 15. 07.2015). В июне этого года появилось сообщение, что анализ полученных ранее данных свидетельствует об наблюдении еще трех пентакварков (A. Cho, 2019. New pentaquarks hint at zoo of exotic matter). Однако все перечисленные результаты не выходят за рамки Стандартной модели и в целом находят разумные объяснения на ее основе. Правда, наблюдались кое-какие аномалии, но реальной угрозы Стандартной модели они не представляют. В общем, БАК принес множество замечательных открытий, но ни одно из них не обещает революции в познании мира субатомных частиц.

Конечно, ресурсы БАК неоднократно расширялись. В 2018 году началась еще одна модернизация, которая на порядок увеличит его светимость. Новые компоненты будут готовы к 2023 году, их монтаж займет еще 30 месяцев. Запуск обновленного коллайдера намечен на 2026 год. Так что этой замечательной машине суждена долгая жизнь, которая, как все надеются, принесет еще немало открытий. Однако специалисты по физике высоких энергий уже давно обдумывают перспективы постройки ускорителей с гораздо большими возможностями. Этому была посвящена и представительная конференция Европейской стратегии по физике частиц (European Strategy for Particle Physics, ESPP), которая с 13 по 16 мая работала в Испании в бывшей столице Гранадского эмирата.

Среди приглашенных докладчиков на встрече в Гранаде был питомец Новосибирского государственного университета Владимир Дмитриевич Шильцев. С 1996 года он работает в Национальной лаборатории ускорителей имени Энрико Ферми, знаменитом Фермилабе, где в 2001–2006 годах возглавлял самый мощный в мире протон-антипротонный коллайдер Тэватрон. В 2007–2018 годах Шильцев занимал должность директора-основателя новосозданного Центра физики ускорителей (Accelerator Physics Center). Затем он отказался от административных постов и полностью посвятил себя исследованиям. Он обладатель нескольких почетных наград, в том числе полученной в мае престижной Премии имени Нишикавы (Nishikawa Tetsuji Prize), которой отмечают выдающиеся достижения в области ускорительных технологий. Она носит имя замечательного физика Тецудзи Нишикавы (1926–2010), одного из основателей японской Национальной лаборатории физики высоких энергий, которая известна по аббревиатуре KEK. С Шильцевым я поговорил о перспективах создания новых ускорителей и об исследовательских программах Фермилаба.

---

— Володя, для начала расскажите про ESPP. Что это за организация, чем занимается, как действует?

В.Ш.: Алексей, для полной ясности, начну издалека. Сейчас во всем мире профессионально занимаются физикой 134 тысячи человек. Чисто формальный критерий отбора — это люди, имеющие не менее пяти публикаций в любой области физики. Из них 64 тысячи работают в физике конденсированных сред, а 34 тысячи, то есть ровно четверть от общего числа, — в физике элементарных частиц. Так что наше сообщество весьма многочисленно.

Но главное не в этом. Мы решаем крупномасштабные задачи и используем очень дорогостоящие инструменты. Поэтому долларовая вооруженность этих тридцати четырех тысяч исследователей просто невиданная. Средства, которые в наши дни тратят на физику высоких энергий, где-то вдвое превышают суммарную стоимость всех прочих областей физики. Скажем, БАК стоил около 10–12 миллиардов долларов. Правда, европейцы его оценивают в 5–6 миллиардов евро, но они просто не учитывают всех затрат.

— Космический телескоп имени Джеймса Уэбба не будет дешевле.

В.Ш.: Но он еще строится, его запустят лишь через пару лет. Так что наши машины стоят дорого, и ими пользуются весьма многочисленные коллаборации. У нас в Фермилабе ведут исследования около четырех с половиной тысяч человек, а в экспериментах ЦЕРН заняты от тринадцати до шестнадцати тысяч ученых. В общем, большие коллективы на большие задачи. Эксперименты на крупнейших ускорителях долго готовятся и долго выполняются. Тот же БАК проектировали пятнадцать лет и еще десять строили.

— Примерно такая же картина и с интерферометрическими детекторами гравитационных волн.

В.Ш.: Да, по времени такие же параметры — хотя эти установки на порядок дешевле. Но вернемся к физике частиц. Ее масштабы требуют соответствующей организации и координации — как в национальных масштабах, так и на международном уровне. Если угодно, это стандарт нашей жизни. Мы все время живем с осознаванием грандиозных планов, которым должно следовать.

Как этот процесс осуществляется на практике? В Америке он называется Snowmass — в честь лыжного курорта в штате Колорадо неподалеку от Аспена. Там еще с прошлого века лучшие специалисты встречаются примерно раз в пять лет и обсуждают планы исследований на годы и десятилетия вперед. Конечно, дискуссии начинаются с физики, потом переходят к техническим вещам, и в конце концов дело всегда доходит до денег. Люди к этим дискуссиям тщательно готовятся, и тоже годами. В конце концов формируется согласованное мнение нашей среды, нашего сообщества. Когда это происходит, становится понятным, чего хотят и о чем разумным образом мечтают физики, которые работают в нашей области. А потом уже готовят документы для тех, от кого зависит финансирование проектов — скажем, в США ключевую роль играет Министерство энергетики.

Такие же дискуссии ведутся и в Европе. Там этот процесс называется European Strategy for Particle Physics. Он был запущен специальным решением Совета ЦЕРН, принятым в июне 2005 года. В начале 2006 года во Франции состоялся первый симпозиум, посвященный обсуждению перспектив физики высоких энергий. И с тех пор такие конференции проводят каждые 6–7 лет. Их участники подводят итоги тому, что произошло в предшествующие годы, оценивают текущую ситуацию, строят планы на будущее и, конечно, подготавливают итоговые отчеты. Предшествующая встреча состоялась в 2013 году, теперь настало время для следующей.

Гранадская конференция собрала шесть сотен участников. Как и ее предшественники, она была созвана не на пустом месте. Ученые из разных стран подготовили к ней в общей сложности 163 документа. В основном в них говорится о новых коллайдерах, но также и о проектах конкретных экспериментов, о проблемах астрофизики, о национальных планах исследований. Так, со своими предложениями выступали Германское физическое общество и Физическое общество Италии. Российские специалисты поделились своими идеями о будущем физики высоких энергий. Большинство документов имело технический характер, но около четверти было посвящено стратегическим целям нашей науки.

— Я бы сказал, не так мало.

В.Ш.: Это не случайно. Дело в том, что мы уже видим, каким будет финал работы БАК. Конечно, он наступит не сегодня и не завтра, лишь в тридцатые годы, — но наступит непременно. Поэтому уже сейчас надо думать, что делать, когда это произойдет. А для этого необходимы разумные и реалистичные стратегии.

Следует сказать, что многие предложения на этот счет были очень хорошо подготовлены. Например, обсуждался проект ускорительного мегакомплекса, который можно было бы соорудить рядом с БАК. Для него уже готово название  — Future Circular Collider. Для этого нужен кольцевой стокилометровый туннель, в котором сначала должен быть смонтирован ускоритель на встречных пучках, где будут сталкиваться электроны и позитроны, а позднее — и протонный коллайдер. Такой комплекс может проработать лет пятьдесят, практически до конца XXI века¹. Документация к этому проекту составляет четыре тома по шестьсот страниц каждый, ее готовили десятки специалистов. Были представлены и очень интересные проекты линейных коллайдеров, которые также изложены в объемных документах. Все эти материалы обсуждались в Гранаде. Конференция заняла четыре дня, и работы хватало.

— А Вы о чем говорили?

В.Ш.: Мой пленарный доклад состоялся в первый день, 13 мая. Он был посвящен созданию ускорителей на сверхвысокие энергии, включая машины, специально предназначенные для получения и исследования бозонов Хиггса. Последние часто называют Higgs factories, фабриками по производству хиггсов. Я рассмотрел четыре самых передовых варианта таких конструкций, хотя вообще-то их гораздо больше. Два варианта — это линейные электронно-позитронные ускорители на встречных пучках, и еще два — кольцевые электронно-позитронные коллайдеры. Кстати, самая мощная машина второго типа сейчас находится в Японии. Это ускоритель SuperKEKB, который вступил в действие весной прошлого года. Это тоже фабрика частиц, только не хиггсов, а B-мезонов. Для генерации хиггсов его энергии не хватает, поэтому и нужны следующие поколения. Как я уже говорил, есть европейский вариант кольцевого коллайдера в стокилометровом туннеле, есть очень похожий китайский проект. В своем выступлении я как раз сравнивал плюсы и минусы различных вариантов строительства хиггс-фабрик. Естественно, были и другие доклады, которые, как и мой, очень активно обсуждались.

Но это только начало. Все материалы конференции будут суммированы в книге, которую подготовит сравнительно небольшая группа специалистов, где-то человек тридцать или сорок. Вот из нее и будет ясно, что хотят физики и чего они реально могут добиться. Как я понимаю, эта книга будет завершена к концу сентября или в октябре. Ей предстоит обсуждение в профессиональной среде с возможным внесением некоторых изменений. В конце концов, в начале следующего года финальная версия поступит в Совет ЦЕРНа, куда входят представители всех стран, которые вносят деньги в его бюджет. Вот они-то и утвердят стратегию этой организации на довольно далекое будущее — чем заниматься и к чему готовиться. Кстати, нынешняя модернизация БАК в свое время подвергалась столь же скрупулезному рассмотрению.

— Володя, мы пока говорили исключительно о конференции в Гранаде. А что Вы сами думаете о развитии физики высоких энергий на ближайшие десять лет? Есть же у Вас свое мнение, не так ли?

В.Ш.: Буду откровенен. Боюсь, что в следующем десятилетии ничего сверхреволюционного может и не произойти. Чтобы нечто в этом роде могло случиться, надо, чтобы для этого были ресурсы, созданные еще в нашем десятилетии. Вот, скажем, в нулевые годы был построен и запущен БАК, что позволило открыть бозон Хиггса. Сейчас у нас в Фермилабе создается очень мощная нейтринная фабрика. Это целый комплекс ускорителей, которые будут производить мегаваттные пучки протонов высокой энергии. Бомбардировка мишеней этими пучками приведет к возникновению огромного количества нейтрино, которые можно будет использовать в различных экспериментах. Конкретно, наши нейтринные пучки будут посланы на детекторы в Южной Дакоте на расстояние в тысячу триста километров. Но эта штука только начала строиться. Первые пучки пойдут в 2025–26 годах, а на полную мощность комплекс выведут еще через пару лет. Примерно тогда же закончится и модернизация БАК. А потом надо будет готовить новые эксперименты, это тоже потребует немалого времени. Вот потому я и уверен, что в двадцатые годы никаких сенсаций ожидать не приходится.

Другое дело — тридцатые и сороковые годы. О том, что может случиться тогда, имеет смысл подумать уже сейчас. Вот, скажем, существует очень сильная коллаборация физиков, которая предлагает построить линейный электронно-позитронный коллайдер с энергией частиц 250 ГэВ в системе центра масс. Такая машина может работать как фабрика хиггсов с очень высокой производительностью. Для нее уже есть название ILC, International Linear Collider. Эта команда уже представила свой проект японскому правительству, и он даже успел дойти до самых верхов. Проект рассматривают уже больше года, но решения пока нет, и его, думаю, придется ждать еще месяцев десять, не меньше². В значительной степени всё упирается в деньги. По предварительным оценкам, ILC обойдется в 6–7 миллиардов долларов. Сторонники проекта в высшей японской бюрократии настаивают на том, что его осуществление подхлестнет прогресс в области целого ряда высоких технологий. Противники, в принципе, этого не отрицают, но утверждают, что столь гигантские средства можно вложить в другие области физики с большим успехом.

А дальше начинает действовать фактор времени. Даже если в Токио проект утвердят буквально завтра, к нему понадобится привлечь другие страны и международные организации, в том числе тот же ЦЕРН. Это потребует еще четырех — пяти лет переговоров. Так что в лучшем случае подготовку к строительству удастся начать в 2024–25 годах, а его завершения и запуска коллайдера придется ожидать не ранее начала 2030-х годов.

— А Россия сможет участвовать в этом проекте?

В. Ш.: Я уверен, что не только сможет, но и будет. Вопрос, в каких масштабах. Ведь действительно серьезное участие требует затрат порядка миллиарда долларов, а я не знаю, захотят ли российские власти выделить такие деньги. Но вообще-то подобные примеры уже есть. Не так давно в Гамбурге был запущен лазер на свободных электронах, предназначенный для генерации рентгеновских пучков высокой интенсивности. Россия произвела много компонентов этой замечательной установки, вложив около четверти миллиарда евро. Естественнно, на ней сейчас работает немало российских ученых. Так что, надеюсь, что и российское участие в ILC будет достаточно масштабным — конечно, если этот проект удастся реализовать.

Есть интересные проекты с европейской пропиской. Но они тоже очень дорогие и весьма долговременные. И дело не только в затратах на строительство. По прошествии некоторого времени эти машины будет нужно модифицировать, чтобы придать им новые возможности. Это опять-таки затраты, причем огромные. И не только финансовые. Скажем, сейчас ЦЕРН в среднем требует около двухсот мегаватт электрических мощностей. А европейцы настроены на решительное снижение энергопотребления, и эта тенденция обещает быть очень устойчивой. Я вовсе не уверен, что они согласятся на строительство установок второго этапа, которым понадобится эдак с полтысячи мегаватт. Этот фактор приходится учитывать при долгосрочном планировании даже очень перспективных экспериментов.

И еще один момент. В ЦЕРНе в 1989–2000 годах работал электронно-позитронный коллайдер LEP. Потом его закрыли, а в 27-километровом туннеле, где он размещался, смонтировали системы Большого адронного коллайдера. Первые столкновения пошли там в 2010 году, а до того целых десять лет в ЦЕРН не было большой физики. Из-за этого больше чем половине коллектива LEP пришлось менять места работы. К счастью, еще действовал Тэватрон, которым я тогда руководил, и многие ученые перебрались в Штаты. В будущем хорошо бы избегать ситуаций, когда на длительные сроки прерывается нормальное течение исследований. А то может получиться, что по окончании строительства новой установки на ней будет некому работать: старые кадры потеряют квалификацию, а новые еще не вырастут. Конечно, я малость утрирую, но это вполне реальная проблема.

— Володя, Вы сейчас говорили о Европе. А как с Китаем? Он может собственными силами построить новый суперколлайдер?

В.Ш.: Если говорить о хиггс-фабрике, требующей энергии столкновений около 0,25 ТэВ, то ответ утвердительный. Это вполне по силам китайским ученым и инженерам. Финансовых ресурсов у КНР тоже хватит — тем более, что их машина может оказаться существенно дешевле европейской. Но ведь нужно еще обеспечить скачок в энергии разгоняемых частиц, который позволит качественно превзойти будущие возможности БАК. Для протон-протонного коллайдера понадобятся энергии порядка 100 ТэВ. Если построить машину для разгона мюонов, то хватит 15 ТэВ. Это несложно объяснить: при столкновениях протонов энергия делится между составляющими их кварками, мюоны же — точечные частицы. Такие машины Китаю самостоятельно не построить — ни в ближайшее время, ни даже лет через десять-пятнадцать. Но китайцы учатся быстро, поэтому загадывать на более отдаленное будущее трудно.

— В Техасе в конце прошлого века начали прокладывать глубокий туннель для суперколлайдера на 40 ТэВ, который задумывали как преемник Тэватрона. В 1993 году решением Конгресса этот проект был закрыт — в основном, из-за непомерной дороговизны. Есть ли шансы на его возобновление?

В.Ш.: Шансов нет. Стоимость такого ускорителя сегодня вышла бы за границы реального. Да и энергия в 40 ТэВ, как мы сейчас понимаем, особых прорывов не гарантирует. От этого проекта остался только незаконченный туннель с наглухо закрытыми входами — возможно, уже залитый грунтовыми водами. Я, кстати, работал в этом туннеле в 93 году, но с тех пор там больше не бывал.

— Мир его праху. А как поживает Фермилаб без закрытого в 2011 году Тэватрона?

В.Ш.: Работа кипит. Широким фронтом ведутся исследования нейтрино. У нас сохранился ускорительный комплекс, который обеспечивает самые интенсивные в мире протонные пучки больших энергий. Конечно, Тэватрон ускорял протоны почти до энергии в 1 ТэВ, а наши нынешние возможности в 8 раз скромнее. Но вот по количеству частиц в пучках мы очень существенно продвинулись. Все вместе взятые лаборатории мира сегодня производят меньше протонов с энергиями выше 10 ГэВ, нежели Фермилаб. Фермилабу также принадлежит мировой рекорд суммарной средней мощности таких пучков — 0,76 мегаватта. На втором месте японский ускоритель, но его показатель в полтора раза меньше. Когда протонами высоких энергий обстреливают неподвижные мишени, происходит великое множество ядерных превращений, в которых и рождаются потоки нейтрино.

Свойства этих частиц мы и исследуем. Сейчас вместе с коллегами из других стран готовим крупный международный проект, я уже его упоминал. Он называется DUNE, Deep Underground Neutrino Experiment. Для него создаются два суперсовременных детектора нейтрино. Один будет установлен рядом с Фермилабом, а другой, куда больший, на глубине более километра в бывшем золотом руднике в Южной Дакоте вблизи небольшого города Lead. Там уже полвека действует подземная физическая лаборатория, где не раз проводились важнейшие исследования. Для этого эксперимента мы должны модернизировать наш протонный ускоритель, чтобы довести энергию пучков до 1,2–1,3 мегаватта.

Этот проект и станет нашим главным занятием как минимум на последующие семь лет. Он поглотит львиную долю наших ресурсов — и инженерных, и финансовых, и человеческих. А пока мы проводим нейтринные исследования меньшего масштаба на уже существующем оборудовании.

Мы также занимаемся мюонами, причем очень плотно. Эта частица открыта еще в 1930-е годы и вроде бы хорошо изучена. Однако в 2006 году из Брукхейвенской национальной лаборатории пришло сообщение, что гиромагнитное отношение мюона чуть-чуть отличается от величины, предсказанной Стандартной моделью элементарных частиц³. Правда, достоверность этого результата не превышает три сигмы, три стандартных отклонения, это слишком мало для физики высоких энергий. В прошлом году мы запустили контрольный эксперимент, пользуясь своими источниками протонов. В нынешнем году он достиг проектных параметров, на будущий год, вероятно, закончится. Сейчас все сидят, как на иголках, ждут результата. Если наберется запланированная статистика, ответ будет получен на уровне пяти-шести сигм. Посмотрим, каким он окажется.

— Володя, давайте под конец заглянем в далекое будущее. Предположим, что когда-нибудь заработают суперускорители нового поколения, скажем, протонный коллайдер на 100 ТэВ. И окажется, что никакой новой физики эксперименты на этих машинах не обнаружат. Как Вы думаете, не закроют ли тогда физику высоких энергий за явной бесперспективностью?

В.Ш.: Видите ли, физика субатомных частиц многолика. Мы ведь не складываем все наши предложения в одну корзину. Есть разные возможности исследований, и вовсе не обязательно за огромные деньги. Например, мы мало что знаем о темной материи и практически ничего не знаем о темной энергии. Еще мы изучаем космические частицы, а некоторые из них имеют энергии на много порядков выше тех, которые доступны ускорителям. Так что можно направить средства на создание крупных детекторов, которые сильно увеличат отлов космических частиц.

Прошлое показывает, что большая группа умных людей всегда найдет неординарный выход из самой неприятной ситуации. И я уверен, что в том или ином виде физика частиц будет существовать и развиваться. Она ведь отвечает на самые фундаментальные вопросы об устройстве мира, а эти ответы нужны человечеству. Прогресс не остановишь.

— Володя, огромное спасибо и за беседу, и за столь оптимистические прогнозы. Надеюсь, они исполнятся.

Алексей Левин

---

¹ Подробнее об этом проекте читайте в новости Представлен детальный проект будущего коллайдера FCC («Элементы», 22.01.2019).

² О перипетиях вокруг ILC можно прочитать в новости Япония по-прежнему не готова строить у себя Международный линейный коллайдер («Элементы», 07. 03.2019).

³ Ситуация с магнитным моментом мюона обсуждается, в частности, в новости Физика элементарных частиц в 2017 году («Элементы», 26.12.2017).

О журнале физики A: Mathematical and Theoretical – IOPscience

Объем

Исследовательские статьи, опубликованные в Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical ^TM , относятся к одному из шести тематических разделов, определенных ниже. Чтобы быть приемлемыми для публикации в журнале, статьи должны вносить существенный, оригинальный и правильный вклад в одну или несколько тем в этих разделах. Математические статьи должны быть четко мотивированы реальным или потенциальным применением к физическим явлениям. Алгоритмические статьи приветствуются и должны содержать четкие физические основы и теоретические мотивы.

Статистическая физика: неравновесные системы, вычислительные методы и современная теория равновесия

• неравновесные системы
• теория больших уклонений и теоремы о флуктуациях
• случайные процессы
• теория сети
• квантовая теория конденсированного состояния
• сильно коррелированные электронные системы
• квантовых спиновых цепочек и анзац Бете
• неупорядоченные системы, спиновые очки и нейронные сети
• искусственные нейронные сети, статистическое обучение и вывод
• Байесовские методы вывода и машинного обучения в статистических данных
• статистическая механика, фазовые переходы и критические явления
• теоретико-полевые модели в статистической механике
• точно решаемые модели в статистической механике
• численно-вычислительные методы, анализ алгоритмов
• решетчатые модели, случайные блуждания и комбинаторика

 

Биологическое моделирование

• активные системы
• взаимодействия и динамика в одиночных молекулах
• стохастическое моделирование
• флуктуации (включая флуктуационные теоремы) в биологических и биохимических системах
• Внутри- и межклеточная передача сигналов, включая регуляцию генов и определение кворума
• процессы поиска
• биологические сети и их динамика
• моделирование систем и синтетическая биология
• динамика популяций, распространение болезней и экология перемещений
• популяционная генетика и эволюция

 

Нелинейная физика и волны

• динамические системы (дискретные или непрерывные)
• хаос (классический или квантовый)
• нелинейные волны и солитоны
• нестабильность
• формирование рисунка
• фундаментальная гидромеханика
• фундаментальная физика плазмы
• астрофизическая и пылевая плазма
• магнитогидродинамика
• квантовые жидкости и сверхтекучие течения
• турбулентность
• динамика и сети
• клеточные автоматы
• гранулированные системы и самоорганизация
• шум
• кинетическая теория

 

Математическая физика

• физическая комбинаторика
• физическая асимптотика
• алгебраических структур и теории чисел
• случайные матрицы
• классические и квантовые группы, симметрия и теория представлений
• Алгебры Ли, специальные функции и ортогональные многочлены
• обыкновенные уравнения и уравнения в частных производных
• разностные и функциональные уравнения
• классические и квантовые интегрируемые системы
• теория солитонов
• функциональный анализ и теория операторов
• обратные задачи
• геометрия, дифференциальная геометрия и топология
• численное приближение и анализ
• вычислительные методы

 

Квантовая механика и квантовая теория информации

• основы квантовой механики
• квантовых корреляций
• квантовая криптография и связь
• квантовые вычисления и алгоритмы
• квантовое моделирование
• квантовая метрология
• квантовая оптика и когерентные состояния
• Конденсация Бозе-Эйнштейна и холодные газы
• квантовые измерения и томография
• открытые квантовые системы и декогеренция
• квазиклассические приближения
• геометрических фаз в квантовой механике
• суперсимметричная квантовая механика
• релятивистская квантовая механика
• теория рассеяния и проблемы на собственные значения

 

Теория поля и теория струн

• Общие методы квантовой теории поля
• калибровочные теории и их приложения
• амплитуд рассеяния
• суперсимметричных теорий поля в различных измерениях
• конформных теорий поля
• интегрируемых теорий поля
• солитонные решения и полуклассические методы
• общая теория струн и ее приложения
• теория струн – интерфейс калибровочной теории

 

Почему вам следует публиковаться в Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical?

• Высокие стандарты качества: авторитетная, конструктивная и справедливая экспертная оценка.
• Быстрая публикация: мы стремимся предоставить вам быстрое и профессиональное обслуживание, чтобы обеспечить быстрое первое решение, принятие и публикацию. После принятия ваша статья будет доступна читателям в течение 24 часов и будет включать цитируемый DOI.
• Международные советы: Исполнительный редакционный совет мирового класса, Редакционный совет и Консультативная группа по экспертной оценке.
• Принадлежит обществу: IOP Publishing является ведущим общественным издателем передовых исследований в области физики. Любая прибыль, полученная IOP Publishing, инвестируется в Институт физики, помогая поддерживать исследования, образование и распространение информации по всему миру.

Тип артикула

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical  приглашаются статьи следующих типов:

• Статьи:  отчеты о высококачественных оригинальных исследованиях с выводами, представляющими значительный прогресс в этой области; обычно около 10000 слов (18 журнальных страниц).
• Письма:  выдающиеся краткие статьи, сообщающие о важных, новых и своевременных событиях. Эти статьи должны заслуживать приоритетного рассмотрения, и вы должны загрузить обоснование вместе с вашим представлением. Объем писем не должен превышать девяти страниц или 6500 слов.
• Статьи в специальном выпуске:  статьи, которые составляют специальный сборник статей по определенной теме. Когда вас попросят выбрать «Тип статьи» в системе отправки, выберите «Статья специального выпуска». Затем выберите специальный выпуск, на который вы отправляете сообщение, в появившемся раскрывающемся списке.
• Тематические обзоры:  написанные ведущими исследователями в своих областях, эти статьи представляют собой предысторию и обзор конкретной области и текущего состояния дел. Тематические обзорные статьи обычно приглашаются редакционной коллегией.
• Комментарии: комментариев или критических замечаний по работе, ранее опубликованной в журнале. По возможности они публикуются с соответствующим ответом. Комментарии должны быть своевременными и иметь прямое отношение к значимости результатов комментируемого документа.

Например, они могут:

1. указать и/или исправить существенную ошибку или неверное толкование результатов.
2. в некотором роде значительно расширяют или обобщают результаты статьи.
3. указывают на соответствующую предшествующую литературу, которая существенно влияет на новизну или приоритет результатов.

Экспертная оценка

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical использует процесс рецензирования с двойной анонимностью, при котором авторы остаются анонимными для рецензентов на протяжении всего процесса рецензирования. Авторы несут ответственность за анонимность своей рукописи перед отправкой статьи. Контрольный список (версия на китайском языке) поможет авторам в этом процессе.

На нашем веб-сайте поддержки публикаций можно найти дополнительную информацию о процессе проверки.

Если статья не принята к публикации в Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical , мы можем предложить автору возможность перенести свои материалы в другие подходящие журналы, которые мы публикуем. Этот процесс более подробно описан на нашем веб-сайте поддержки публикаций.

Инклюзивность и разнообразие

IOP Publishing признает наличие неравенства в экосистемах научных публикаций и исследований. Мы привержены прогрессивному подходу к инклюзивности и разнообразию и прилагаем все усилия для устранения дискриминации, чтобы создать справедливую и благоприятную издательскую среду для всех.

Дополнительную информацию о нашей работе по инклюзивности можно найти в нашем хабе Open Physics.

Этика

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical поддерживает самые высокие стандарты публикации и исследовательской этики и является членом Комитета по этике публикаций (COPE). Ожидается, что авторы будут соблюдать этическую политику IOP Publishing.

Данные исследований

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical принял политику доступности данных IOP Publishing. Перед отправкой убедитесь, что ваша статья соответствует политике.

Обратите внимание, что эта политика требует, чтобы авторы включали заявление о доступности данных в свою статью.

По любым вопросам политики обращайтесь в журнал.

Многие спонсоры исследований теперь требуют от авторов сделать все данные, связанные с их исследованиями, доступными в онлайн-репозитории. Пожалуйста, ознакомьтесь с политикой для получения дополнительной информации об исследованиях, репозиториях данных и цитировании данных.

Открытый доступ

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical — это смешанный журнал с открытым доступом. У авторов есть возможность оплатить сбор за публикацию статьи (APC), чтобы опубликовать свою статью на золотой основе открытого доступа в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution (CC BY). Статьи, опубликованные на основе золотого открытого доступа, доступны всем для свободного чтения и повторного использования сразу же после публикации при условии соблюдения условий лицензии и четкой ссылки на автора.

В качестве альтернативы авторы, не выбравшие золотой вариант открытого доступа, могут выбрать зеленый путь открытого доступа к публикации.

Для получения дополнительной информации о политике открытого доступа IOP Publishing посетите нашу страницу открытого доступа . Чтобы ознакомиться с нашей политикой в ​​отношении прав авторов, см. нашу страницу прав авторов .

Плата за публикацию

Публикация на условиях подписки-доступа бесплатна.

Авторы могут оплатить следующую плату за публикацию статьи (APC) для публикации своей статьи в открытом доступе по лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).

фунтов стерлингов долларов США

		евро
Плата за публикацию статьи*	2125 фунтов стерлингов	€2440	2930 $
Льготная плата за публикацию статьи* для стран группы B**	500 фунтов стерлингов	575 €	675 $
Льготная плата за публикацию статьи для стран Группы А**	£0	€0	$0

*без учета НДС, где применимо

**критерии приемлемости можно найти здесь

APC применяются только к статьям, принятым к публикации; нет платы за подачу.

За публикацию в Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical другие сборы не взимаются.

Соглашения о преобразовании

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical включены в наши соглашения о преобразовании, которые позволяют авторам из некоторых учреждений публиковать в открытом доступе без уплаты APC.

Узнайте, подпадаете ли вы под действие соглашения

Если вы подпадаете под действие соглашения, воспользуйтесь нашим руководством для авторов, которое поможет вам подать документ.

Страны, в которых у нас есть трансформационные соглашения, включают:
Австрия, Канада, Хорватия, Финляндия, Венгрия, Ирландия, Израиль, Германия, Польша, Нидерланды, Великобритания, Саудовская Аравия, Словения, Швеция и Швейцария.

Плата за открытый доступ

Для поддержки наших авторов доступны различные скидки, отказы от прав и механизмы финансирования. Посетите нашу страницу Оплата открытого доступа для получения дополнительной информации.

 

Цветная печать

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical предлагает цветную печать за дополнительную плату. Дополнительную информацию можно найти на нашем веб-сайте поддержки публикаций.

Услуги реферирования и индексации

Мы сотрудничаем с нашими авторами, чтобы их работы было как можно проще найти. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical  в настоящее время включен в следующие службы реферирования и обнаружения:

• Химические рефераты
• GeoRef
• INIS Atomindex (Международная ядерная информационная система)
• Осмотр
• ISI (Science Citation Index®, SciSearch®, ISI Alerting Services, Current Contents®/Physical, Chemical and Earth Sciences)
• MathSciNet
• Система астрофизических данных НАСА
• База данных ПАСКАЛЬ
• Скопус
• Реферативный журнал ВИНИТИ
• Zentralblatt МАТЕМАТИКА

Показатели журнала

Journal of Physics Метрики A

AJP — Посадка на веб-сайт AJP

Описание журнала

---

Общая информация

Американский журнал физики (AJP) публикует статьи, которые будут поддерживать, информировать и радовать разнообразную аудиторию преподавателей физики колледжей и университетов. Содержание включает в себя новые подходы к обучению в классе и лаборатории, проницательные статьи по темам классической и современной физики, заметки об аппаратах, исторические или культурные темы, обзоры книг, справочные письма и доклады о наградах. Он был создан в 1933 под заголовком Американский учитель физики , который охватывает тома с 1 по 7. Название было изменено на Американский журнал физики в 1940 году.

Аудитория и миссия

Миссия Американского журнала физики (AJP ) заключается в публикации статей об образовательных и культурных аспектах физики, которые полезны, интересны и доступны для разнообразной аудитории преподавателей физики и исследователей, которые обычно читают не по своей специальности, чтобы расширить свое понимание физики, а также расширить и улучшить их педагогические инструменты на уровне бакалавриата и магистратуры. Мы особенно приветствуем рукописи, в которых обсуждаются проекты и мероприятия, которые можно прямо или косвенно использовать в классе или лаборатории.

Более полное описание типов рукописей, подходящих для AJP, см. в Заявлении о редакционной политике AJP.

Плата за публикацию, доступ и авторские сборы

Американский журнал физики является публикацией Американской ассоциации учителей физики (AAPT). Выпуски выходят 12 раз в год. Члены и нечлены в равной степени могут подавать рукописи, и статус членства автора не является критерием для принятия рукописи. Тем не менее, мы настоятельно рекомендуем авторам присоединиться к AAPT, чтобы получить личный доступ к журналам AAPT, получить другие профессиональные преимущества членства и поддержать публикацию AJP и другие полезные начинания AAPT. Специальные тарифы доступны для международных участников.

Плата за публикацию статей, опубликованных в соответствии с Исключительной лицензией на публикацию, не взимается. Авторы, которые хотят, чтобы их статьи были доступны для всех читателей, могут выбрать соглашение об открытом доступе, которое требует уплаты сбора в размере 3000 долларов США.