Эпоха нейтрино
«С нейтрино начинается новая эпоха в познании окружающего нас мира», – убеждён Владимир Гаврин, член-корреспондент РАН, один из ключевых сотрудников Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН, инициатор эксперимента по поиску стерильного нейтрино BEST, троицкий Человек года – 2019 в номинации «Наука». 15 апреля он отмечает 80-летие.
Родился Владимир Гаврин в Комсомольске-на-Амуре, отец – инженер-строитель, мать – экономист. Он поступил на физический факультет МГУ, по окончании был принят стажёром-исследователем в лабораторию нейтрино, созданную в ФИАНе Моисеем Марковым при поддержке Георгия Зацепина и Александра Чудакова. Академик Марков тогда возглавлял отделение ядерной физики, понимал важность исследования нейтрино, по его инициативе президент АН СССР Мстислав Келдыш в 1963 году написал письмо в Политбюро ЦК КПСС о создании подземной нейтринной лаборатории. За полгода было принято решение – строить! «В 1965 году я окончил университет, а лаборатория была уже год как создана. Передо мной и с моего курса пришли ещё два десятка человек. Огромное везение – войти в лабораторию, возглавляемую такими людьми!» – вспоминает Гаврин.
«Очень романтично, как возникла необходимость в нейтрино, – продолжает учёный. – Эту частицу не просто открыли – она понадобилось физикам, чтобы понять процессы, в которых наблюдалось нарушение физических законов». Предложил идею нейтрино Вольфганг Паули, а мысль о нейтринных осцилляциях выдвинул итальяно-советский физик Бруно Понтекорво. «Он работал в ОИЯИ, в частности, был оппонентом моей первой диссертации. И мне очень повезло, что я как раз учился, заканчивал теорию атомного ядра в Дубне, и мы с ним имели возможность общаться», – вспоминает Гаврин.
Нужно было объяснить парадокс солнечных нейтрино – их обнаруживали стабильно меньше предсказанного количества. Это означало, что либо представления о Солнце неверны, либо с нейтрино по пути к Земле что-то произошло. А именно – осцилляция, т.е. переход из одного типа, электронного, в другие два – мюонный и тау-нейтрино. Предыдущие детекторы «ловили» только первый, отчего и происходила недостача.
Для исследований нужно отгородиться от радиационного фона; на Западе выбор падал на отработанные шахты или штольни, причём зарываться вглубь вшестеро дороже, чем рыть тоннель горизонтально. Подошла гора Андырчи в Приэльбрусье, и в конце 1960-х началось строительство. Впервые подземный объект, сопоставимый с метро, строился специально для учёных. Тогда умели ставить большие цели.
«Сначала у нас была просто астрономия, мы видели звёзды и галактики, – говорит Владимир Гаврин. – Потом появилась радио-астрономия, мы открыли пульсары и квазары. Потом – гамма-астрономия, и выяснилось, что есть мощнейшие источники гамма-излучения… Теперь, детектируя нейтрино, мы видим мир совершенно в ином свете! Получаем информацию о центре Солнца, откуда свет выходит на поверхность за 40 тысяч лет, а нейтрино это делает за несколько минут».
В 1971 году лаборатория нейтрино перешла в состав ИЯИ. Здесь Владимир Гаврин защитил кандидатскую и докторскую, в 1986-м стал заведующим лабораторией галлий-германиевого нейтринного телескопа. Саму идею использовать галлий предложил теоретик ИЯИ Вадим Кузьмин. Если нейтрино попадает в ядро галлия, возникает германий, в месяц – единичные атомы, но их можно выделить химическими методами и посчитать. Плюс галлия в том, что он детектирует нейтрино низких энергий, типичные для внутрисолнечных реакций, а минус – в его редкости. «Было постановление – наработать для нас 60 тонн галлия. Что это значит? В мире производилось 50 килограмм галлия в год. Только СССР мог сделать такой рывок», – вспоминает Гаврин. В постсоветское время были попытки галлий продать, и учёным стоило огромных усилий (включая письмо
12 нобелевских лауреатов), чтобы предотвратить эту научную катастрофу.
Владимир Гаврин сыграл решающую роль и в создании искусственных источников нейтрино для калибровки детектора. Но подсчёты привели к новой загадке – ожидаемая и измеренная величины расходились. Возможно, это признак существования нового, четвёртого типа нейтрино, называемого стерильным. Результаты исследований давали аргументы и за, и против. В 2019 году на Баксане был запущен долгожданный эксперимент BEST – в нём источник находится в центре галлиевого резервуара. Данные уже получены, идёт обработка результатов.
И главный вопрос – зачем? «Эйнштейн говорил, что как только вы затребуете от фундаментальной науки пользу, вы тут же её убьёте, – объясняет Гав-
рин. – Мы производим с помощью нейтрино самый ценный про-
дукт – мы производим знания».
OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Владимир МИЛОВИДОВ,
фото из архива