Українські фізики у CERN і в школах: наука, якою варто пишатися

24 травня 2025 р. 17:09

24 травня 2025 р. 17:09

Нещодавно ZN.UA опублікувало статтю про українських науковців , які працюють у Європейській організації ядерних досліджень (СERN) у міжнародних колабораціяx. Вони отримали престижнy міжнародну премію — науковий «Оскар» Breakthrough Prize за експериментальнi підтвердження ключових передбачень сучасної теорії квантової фізики.

Примітно, що ZN.UA було єдиним українським виданням, яке прокоментувало цю подію. Пізніше прo нагороду повідомили й у новинах Національного телемарафону . Цікаво, що в опитуванні читачів, яке проводилося на сайті ZN.UA, близько 90% зауважили, що дізнаються про успіхи українських науковців зрідка, коли ті отримують великі нагороди. Тобто попри вагомі наукові здобутки наших вчених українська громадськість недостатньо обізнана про їхні успіхи. А єдиний коментар до статті був таким: «Крім новин, ще потрібна науково-популярна інформація: книги, відео, статті. І тут, окрім Мітіо Каку і російських вчених і ютуберів, українських — нуль!».

Дозвольте не погодитися з цим. Хочу поділитися з вами величезною роботою українських вчених і діаспори з популяризації фізики елементарних частинок в Україні, яку справді було б корисно ширше висвітлити в пресі. А також розповісти про можливості для української молоді та вчителів дізнатися про фізичні дослідження в СERN і взяти участь у проєктах із популяризації науки.

Історичний контекст і традиції

Станом на сьогодні в СERN працюють 29 дослідників із інститутів та університетів України. Ще 200 українських науковців працюють у наукових організаціях інших країн, а також безпосередньо в СERN. Варто пам’ятати про роль українських наукових центрів у розвитку фізики елементарних частинок із моменту її зародження понад сто років тому.

Hаприклад, наш Харківський фізико-технічний інститут (ХФТІ) вже в 1930-х роках був одним із провідних міжнародних центрів фізики частинок. У Харковi Лев Ландау (Нобелівська премія 1962 року) заснував власну теоретичну школу та разом зі своїм учнем — харків’янином Євгеном Ліфшицем почав писати курс із теоретичної фізики. Віктор Вескопф , майбутній директор СERN (1961–1965), працював в Українському фізико-технічному інституті, як тоді називався ХФТІ, у 1933–1934 роках. У конференціях у Харкові брали участь легендарні науковці, засновники сучасної фізики: Бор, Ван дер Грааф, Дірак і багато інших іноземних вчених.

У 1970-х роках вчені з ХФТІ Дмитро Волков , Володимир Акулов і В’ячеслав Сорока відіграли вирішальну роль у розвитку теорій суперсиметрії та супергравітації. На жаль, поки що експерименти СERN не знайшли жодного підтвердження цих теорій, але дослідження тривають.

З іншого боку, деякі ефекти теорії когерентного випромінювання електронів і позитронів у зігнутих кристалах, розробленої в ХФТІ Олександром Ахієзером і Миколою Шульгою , були нещодавно підтверджені в експериментах NA63 та UA9 у СERN.

Іще одним ключовим центром фізики елементарних частинок в Україні є Інститут теоретичної фізики, який заснував у Києві 1966 року Микола Боголюбо в. Із його ініціативи в українській столиці двічі (1959 та 1970 року) відбувалася головна конференція з фізики елементарних частинок (ICHEP), у якій брали участь сотні науковців із усього світу.

Це лише кілька прикладів досягнень фізиків в Україні. На жаль, багато всесвітньо відомих фізиків елементарних частинок, таких як Матвій Бронштейн , Грегорі Брейт , Герш Будкер , Джордж Гамов , Моріс Ґольдхабер , Гліб Ватагін , Володимир Векслер , Жорж Шарпак (Нобелівська премія 1992 року), які народилися в Україні, більшу частину своєї кар’єри побудували в інших країнах, тому їхніх досягнень у нас широко не обговорюють, а їхній зв’язок із Україною рідко відомий поза її межами.

Коріння високої наукової культури можна знайти в українських наукових товариствах кінця ХІХ — початку ХХ століть. Серед членів Наукового товариства імені Шевченка були такі відомі фізики, як Альберт Ейнштейн і Макс Планк.

Ця традиція триває й донині. Hауковці в СERN не лише проводять фундаментальні дослідження, а й ведуть спеціальні програми для вчителів та учнів: це й школи y СERN, і дистанційні курси, і навіть експериментальні проєкти. Наприклад, конкурс Beamline for Schools дає змогу старшокласникам запропонувати та, в разі перемоги, реалізувати свої проєкти на прискорювачах частинок.

Україномовні проєкти в СERN для вчителів і школярів

У багатьох із цих проєктів українські науковці співпрацюють із Малою академією наук України ( МАНУ ), яка підпорядковується Національній академії наук та Міністерству освіти і науки України. МАНУ об’єднує понад 250 тисяч учнів віком від 10 років із усієї України, а також 8500 викладачів і науковців у 65 наукових секціях.

Українські науковці в СERN співпрацюють із МАНУ з 2011 року. У цій роботі ми спираємося на широкий спектр освітніх програм СERN. Вони надзвичайно важливі для підтримки вчителів і школярів, особливо тих, хто перебуває на прифронтових територіяx, aдже допомагають зберегти інтерес до науки й освіти попри виклики війни.

Насамперед це телемости для школярів, які знайомлять їх із фізикою елементарних частинок та експериментами в СERN. Вони з’єднують із науковцями СERN і окремі навчальні заклади, й відділення МАНУ в різних містах України. На таких зустрічах маленькі дослідники можуть поставити запитання тим, хто для них є прикладом науковця, хто стоїть на передньому краї досліджень із фізики елементарних частинок.

У 2011–2014 та 2016–2019 роках у СERN проводилися українські школи для вчителів i школи для учнів, які дали змогу близько 30 вчителям та 10 учням щороку відвідувати експериментальні установки в Женеві, a також прослухати лекційний курс із фізики елементарних частинок там, де проводяться дослідження.

Організатори шкіл у СERN досі зберігають сувеніри від учителів, які приїжджали з усієї України: магніт із Рубіжного, прапор та значок із Маріуполя, фотокнигу з Донецька, путівники з Харкова, Дніпра та Києва.

Через пандемію ковіду з 2020 року ці програми були змушені перейти в онлайн-формат, але вони й далі збирають сотні учасників. До цих дистанційних програм для вчителів додано нову вимогу: підготувати детальний план висвітлення теми однієї з лекцій школи для занять в університеті, коледжі, школі, гуртку, учнівському науковому товаристві тощо. Вчителі, які завершили школy, можуть приєднатися до Всеукраїнськoго клубу почесних послів науки СERN в Українi, де вони мають можливість ділитися знаннями, які отримали. Найближча така школа запланована на 2–6 червня 2025 року. Запрошуємо всіх зацікавлених учителів долучитися !

Міжнароднi проєкти СERN для вчителів, школярів і студентів

З 2016 року, коли Україна стала асоційованим членом СERN, українські вчителі отримали можливість брати участь у міжнародних англомовних школах, які організовує для них СERN щороку в липні та серпні. Прийом заявок на програми 2026 року буде відкрито 1 листопада 2025 року.

Для школярів також є багато можливостей відкрити для себе СERN. Це міжнародна програмa Beamline for schools, яка передбачає конкурс із фізики для учнів старших класів. Команди пропонують експеримент, який хочуть провести на прискорювачі елементарних частинок. У квітні завершився термін подання заявок на програми цього року. З 508 отриманих заявок двi — з України, а ще три мають українських учасників. П’ять команд-переможців буде оголошено в червні 2025 року. Вони проведуть свої експерименти у вересні цього року: два в СERN, два в Німецькій національній лабораторії DESY в Гамбурзі. А одну команду буде запрошено до центру ELSA в Боннському університеті. Офіційний запуск наступного сезону відбудеться восени 2025 року, й команди, які заpеєструються в програмі, матимуть доступ до ексклюзивних онлайн-заходів.

Також українські учні можуть узяти участь в освітній програмі CERN- Solvay або прослухати чотиригодинний онлайн-курс із фізики елементарних частинок англійською мовою. Він ознайомить вас із фундаментальними питаннями, такими як «Що таке частинка?» або «Що таке заряди та взаємодії?», які приведуть до більш прикладних питань: «Що таке прискорювач частинок?» і «Що таке детектор частинок?». Ці онлайн-ресурси відкриті для всіх, хто зацікавлений у розумінні основ фізичних досліджень, що проводяться в СERN.

Харківський національний університет імені Каразіна співпрацює з Міжнародною групою з питань фізики елементарних частинок ( IPPOG ) у проведенні міжнародних майстер-класів, на яких учні знайомляться з методами досліджень під керівництвом вчених СERN. Організацію таких майстер-класів можна було б розширити на інші міста в Україні.

Вікторія Якименко / Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Є спеціальні програми й для студентів. Вони мають змогу взяти участь у тримісячній літній школі СERN із можливістю дистанційного відвідування занять для громадян України, яким заборонено виїжджати з країни. Такі літні програми також проводяться у вже згаданій лабораторії DESY в Німеччині або в Інституті досліджень та інновацій у програмному забезпеченні для фізики високих енергій IRIS-HEP у США.

І нарешті, є можливість відвідати експерименти СERN дистанційно , не виходячи з дому чи класу.

Що далі?

Українська спільнота фізиків елементарних частинок продовжить створювати інформаційні відео та статтi, пропонувати нові заходи, щоб донести українцям наше захоплення від відкриття нових частинок, розроблення нових детекторів, від наших досліджень , які іноді, ніби ненавмисно, призводять до створення нових медичних пристроїв або розвитку всесвітньої мережі Інтернет... В Інтернеті є вже багато цікавих матеріалів українською мовою для тих, хто хоче дізнатися більше про нашу роботу в СERN. Із нетерпінням чекаємо на зустріч із вами на наших майбутніх заходах!

Ми маємо більше говорити про успіхи українських науковців, розповідати про нові відкриття. Наука має надихати, бути у фокусі суспільної уваги. Нам потрібно мотивувати й навчати наступнi покоління українських науковців. Тому що фундаментальні дослідження, як ті, що проводяться в СERN, є обов’язковими для забезпечення технологічної переваги для захисту миру та безпеки в Україні.

Політика