Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Люди практической науки

07.11.2019

Дело в симметрии

Расчеты ученого НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ Леонида Скрипникова могут изменить представления о Вселенной.

Ученый работает в Петербургском институте ядерной физики Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" и на кафедре СПбГУ. Он химик, но в его кабинете нет реторт и пробирок, основной инструмент Леонида - компьютер. Теоретические расчеты Скрипникова уже позволили решить загадку сверхтонкой структуры висмута. На очереди - одна из загадок устройства Вселенной.

Леонид, вы заняли в символической таблице клеточку с номером 114, элемент "флеровий". С чем это связано?

Леонид Скрипников: Думаю, что организаторы имели в виду достижение российских ученых: впервые флеровий был синтезирован группой физиков под руководством Юрия Оганесяна, именем которого назван 118-й элемент Периодический таблицы. Меня на соискание места в таблице молодых химиков выдвинул как раз академик Оганесян.

Составители таблицы отметили, что вы решили "загадку сверхтонкой структуры висмута". В чем она заключалась?

Леонид Скрипников: Загвоздка оказалась в неправильных данных о ядре висмута. В 2001 году группа ученых из Петербурга рассчитала спектры висмута с одним и тремя электронами. А в 2017 году в Германии был поставлен эксперимент по сверхтонкому расщеплению висмута. О чем речь? Из школьного курса физики известно: атомы имеют несколько уровней энергии. Известно, что у ядер атомов есть магнитный момент, с его магнитным полем взаимодействуют электроны. Это взаимодействие приводит к сверх­тонкому расщеплению атомных уровней на подуровни. Так вот в эксперименте немецких ученых получился неожиданный результат - гигантское расхождение с предсказанием теории. В литературе этот результат получил название "загадка сверхтонкой структуры висмута".

Чтобы разобраться в проблеме, мне потребовалось химическое образование. Причина оказалась в неправильном значении магнитного момента ядра висмута, приводимом во всех справочниках. Не буду вдаваться в сложные детали, скажу только, что я сделал новые расчеты, а коллеги из Германии их проверили в эксперименте. И теория совпала с практикой, загадка была разрешена.

Гранты удерживают перспективные кадры от отъезда за рубеж

Кроме этой проблемы отмечена и другая ваша работа в области квантовой физики. В чем суть?

Леонид Скрипников: Наверное, все слышали про Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе. Там рождают новые элементарные частицы или проводят эксперименты с уже известными и определяют их свойства. Другой тип экспериментов для определения свойств элементарных частиц - это исследования на молекулах, которые и состоят из элементарных частиц. Например, мы пытаемся найти электрический дипольный момент электрона, это свойство вообще еще не открыто. Если электрический дипольный момент будет измерен, это поможет объяснить одну из загадок Вселенной. Общепринятой теорией элементарных частиц является Стандартная модель, которая описывает их взаимодействия. Однако она не объясняет, почему во Вселенной наблюдается барионная асимметрия: вещество, из которого состоят окружающие нас объекты, есть, а антивещества практически нет.

Электрический дипольный момент электрона, поиском которого мы занимаемся, может возникнуть только, когда симметрия нарушена, то есть теория однозначно утверждает: диполь должен быть. Его поиск и определение его величины позволит сказать, какие из сотен гипотез, описывающих мировой порядок с момента возникновения Вселенной, правы, а какие нет. Но пока зафиксировать его не удалось. Это еще одна сфера моих научных интересов.

Вы выиграли несколько грантов. Считается, что это очень сложно - пройти грантовый отбор.

Леонид Скрипников: Мы освоили уже два президентских гранта, в этом году завершаем третий. Но были и другие. Что касается сложности - да, бумаг готовить приходится много, и это время, отобранное у науки. Нам, конечно, проще - мы теоретики, главное наше оборудование - это компьютеры. А основная статья расходов - привлечение молодежи. Я как сотрудник университета могу находить талантливых студентов, привлекать их к работе. Но необходимо сделать так, чтобы им не надо было еще где-то подрабатывать, иначе невозможно заниматься наукой полноценно. Поэтому гранты - большое подспорье, они удерживают перспективные кадры от отъезда за рубеж.

А у вас не было подобных планов?

Леонид Скрипников: Приглашали. Но я не хочу.

"Российская газета"