Татьяна Харламова: в поисках новой физики
Редакция «Науки» поговорила со старшим научным сотрудником Института ядерной физики им.Г.И. Будкера СО РАН, к.ф.-м.н. Татьяной Харламовой.
Татьяна Харламова пришла в ИЯФ СО РАН, будучи студенткой второго курса физического факультета Новосибирского государственного университета. Сейчас она занимается разработкой программного обеспечения и анализом данных в экспериментах по физике высоких энергий и преподает студентам физфака НГУ.
«Мне кажется, наука не может надоесть, — говорит она. — Потому что суть ее в том, чтобы каждый раз открывать и исследовать что-то новое. Всегда новые задачи, для которых ищешь новые методы решения. Я изучаю столкновение электронов и позитронов и рождение из них адронов - частиц, состоящих из кварков, к ним относятся также протоны и нейтроны, которые образуют атомные ядра. Такие эксперименты имеют важное значение для подтверждения Стандартной модели, которая описывает строение Вселенной. Физика элементарных частиц является самой фундаментальной наукой в принципе — то есть мы познаем устройство материи: из чего все состоит и как эти составные частицы себя ведут в разных условиях. Так мы лучше можем понять, как сформировалась Вселенная и почему она такова. Когда ты проводишь такой эксперимент, не знаешь, на самом деле, какой будет результат. Ты можешь строить предположения и обоснования, догадываться, но все равно эффект может быть неожиданным. Главное — правильно поставить задачу. Физика элементарных частиц имеет и практическое применение, оттуда появляются новые технологии, которые потом везде используются. Так, например, появился интернет, а сейчас активно развивается машинное обучение и анализ больших данных».
Знания о параметрах, например, J/ψ-мезона необходимы для проверки Стандартной модели физики элементарных частиц и разработки новых методов предсказаний. Значения, полученные в ИЯФ СО РАН, имеют рекордную в мире точность и включены в международную базу данных по элементарным частицам. Именно Татьяна Харламова занималась анализом экспериментальных событий.
«Когда данные уже получены, их надо правильно обработать, чтобы сделать научные выводы: извлечь нужные параметры с рекордной точностью. Так что в моей работе большую часть времени занимают расчеты, проверки и перепроверки. Это большой труд, ты постоянно ищешь, что могло повлиять на результат, учитываешь множество факторов. Но в итоге может получиться открытие.
J/ψ-мезон — это связанное состояние двух "очарованных" кварков, которое обладает большим временем жизни и большой вероятностью рождения. Его довольно легко наблюдать, и оно может использоваться во многих экспериментах, с его помощью можно проверять теоретические расчеты: насколько наши представления соответствуют тому, каково устройство материи на самом деле.
Кроме того, мы еще сотрудничаем с ЦЕРНом, там, на Большой адронном коллайдере наблюдали отклонения от Стандартной модели физики частиц. Правда, в науке не принято спешить и утверждать: «Мы видели новую физику!» Ставится так называемый верхний предел: с какой вероятностью мы наблюдали что-то необычное в эксперименте, а затем строится модель, расчеты, которые могут эти наблюдения объяснить. Но и в изучении таких вещей мне приходилось участвовать. Например, процесс распада Z-бозона на два лептона и фотон».
Однако наука неизбежно связана не только с успехами и открытиями, но и с упорным трудом и постоянным саморазвитием. По словам Татьяны, самое сложное для нее — когда теряется огонек, запал к исследованиям, мотивация.
«Вернуть ее помогает изучение новых научных статей: «О, коллеги открыли вот это или то, выдвинули любопытную гипотезу — надо попробовать проверить, работает ли это на самом деле. А что я могу внести в это?» Иногда, бывает, находишь идею, которая западает в душу, помогает посмотреть на текущую работу с новой стороны, даже в исследованиях, которые непосредственно к твоей теме не относятся. Разговоры с коллегами, конференции тоже очень вдохновляют. А еще работа со студентами».
Вопроса, «кем быть» для Татьяны практически не стояло. Она знала, что будет заниматься наукой и именно физикой с раннего детства. Она — продолжатель династии, каковых в Новосибирске немало.
«Мой папа — тоже физик. В детстве я к нему ездила на работу: там было все так интересно, компьютеры, какие-то странные приборы. И люди интересные — любили мне, маленькой, рассказывать разные увлекательные вещи. У нас дома компьютер появился раньше, чем в семьях всех моих одноклассников, потому что нужен был отцу для работы. Так что я рассматривала это направление деятельности, мне кажется, изначально. И в школе мне очень нравились физика и математика. В итоге выбрала физику, потому что это не просто абстрактные расчеты и задачи — она изучает реальный мир. Никогда не чувствовала никаких ущемлений из-за того, что я женщина-физик. Работаю в мужском коллективе — все относятся очень доброжелательно, помогают, если нужно. Так что всем девушкам, которые хотят стать физиками, могу пожелать упорства и уверенности на этом нелегком пути».
Физики наблюдали новый распад бозона Хиггса, выявив некоторое несоответствие Стандартной модели
В Большом адронном коллайдере впервые «поймали» нейтрино
Трио частиц в Большом адронном коллайдере превзошло все ожидания
Скандальное измерение массы W-бозона, грозившее перевернуть физику, было ошибочным