С 28 июля по 1 августа в саровском Технопарке прошла IV Всероссийская школа по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорительной технике. Организовал ее Национальный центр физики и математики (НЦФМ) при поддержке «Росатома».

В школу съехались больше 80 молодых ученых, аспирантов и студентов из Москвы, Петербурга, Новосибирска, Казани, Нижнего Новгорода и других городов. Пять дней они слушали лекции ведущих специалистов, обсуждали эксперименты на мировых ускорителях и разбирали проект нового источника комптоновского излучения (ИКИ), который создают в НЦФМ.

Один из ключевых семинаров был посвящен атомным и ядерным часам. Академик РАН Александр Сергеев, научный руководитель НЦФМ, объяснил, почему это прорывное направление. Современные цезиевые часы точны, но ядерные — на порядки лучше. В них используется переход в ядре тория-229, который почти не подвержен внешним помехам.

Однако проблема в том, что ядерный переход тория-229 (8,3 эВ) крайне сложно «поймать». Пока ни одна группа в мире не создала стабильно работающий прототип ядерных часов.

Изомерный ядерный переход — это редкое явление, когда ядро атома меняет энергетическое состояние без распада. Если представить ядро как сжатую пружину, то переход — это момент, когда она почти незаметно перещелкивается в другое положение. Энергия при этом выделяется крошечная (у тория-229 — 8,3 эВ), но ее хватает, чтобы создать сверхточные часы.

Петр Борисюк, заведующий кафедрой «Физико-технические проблемы метрологии» Национального ядерного университета „МИФИ“ (НИЯУ „МИФИ“, опорный вуз „Росатома“), доктор физико-математических наук, рассказал, зачем это нужно:

• Навигация — точность GPS и ГЛОНАСС вырастет в разы.
• Геологоразведка — можно дистанционно искать нефть, газ и редкоземельные металлы.
• Фундаментальная наука — проверка теории относительности и уточнение физических констант.

Отметим, что внедрение ядерных часов может изменить технологии:

• Спутниковая навигация перестанет «плавать» в сложных условиях.
• Геологоразведка станет дешевле — не нужно бурить наугад.
• Квантовые вычисления получат новый инструмент для синхронизации.

Но главное — это рывок в фундаментальной науке. Если удастся измерить гравитационные аномалии точнее, мы, возможно, поймем, что пропускали в теории пространства-времени.

Лучшие доклады участников отметили дипломами и призами. А еще был ML-практикум — молодые ученые решали задачи с помощью машинного обучения.

НЦФМ — один из главных проектов Десятилетия науки и технологий. В Сарове строят лаборатории мирового уровня, а для подготовки кадров открыли филиал МГУ.

Ранее ученые разработали новаторские атомные часы.