Академик Скринский Александр Николаевич
Александр Николаевич Скринский родился 15 января 1936 года в Оренбурге. Его отец во время войны служил в автомобильных войсках (снабжали боеприпасами, продовольствием, перевозили раненых), прошёл от Сталинграда до Берлина, по окончания войны служил в Советской военной администрации Германии.
В 1959 году окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова — красный диплом получил из рук Н.С. Хрущева, посетившего выпускной вечер в Университете. В 1959–1962 гг. работал в лаборатории Г.И. Будкера, входившей в Лабораторию измерительных приборов Академии наук (ныне РНЦ «Курчатовский институт», Москва): старший лаборант, младший научный сотрудник, заместитель начальника сектора. С 1962 года — в Институте ядерной физики Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН), получившим в 1994 году имя Г.И. Будкера: с 1962 года — зав. сектором, в 1964–1972 гг. — зав. лабораторией, в 1972–1977 гг. — заместитель директора, с 1977 года — директор ИЯФ СО РАН, с 2015 года — научный руководитель Института.
С 1988 года в течение ряда лет являлся академиком-секретарем Отделения ядерной физики Академии наук СССР и Российской академии наук.
В 1967–1985 гг. — профессор кафедры ядерной физики Новосибирского государственного университета.
Доктор физико-математических наук (1966), профессор.
Член-корреспондент АН СССР c 1968 года, академик АН СССР c 1970 года — Отделение физических наук. А.Н. Скринский стал академиком в 34 года — в истории Академии наук он остаётся самым молодым физиком-экспериментатором из всех избиравшихся действительных членов.
Академик А.Н. Скринский — один из ведущих учёных мира в области физики высоких энергий, физики и техники ускорителей заряженных частиц и физики высоких энергий, источников синхротронного и ондуляторного излучения. Выдающийся организатор науки. Среди учёных, оказавших значительное влияние на становление и развитие физики элементарных частиц, имя А.Н. Скринского занимает заметное место, он выдвинул и реализовал ряд революционных идей по созданию новых типов ускорителей со встречными пучками элементарных частиц, которые изменили всю область физики высоких энергий и имеют важные применения в других областях. Разрабатывал метод встречных пучков (за что в 1967 году был удостоен Ленинской премии), участвовал в создании новых типов коллайдеров на электрон-электронных, электрон-позитронных и протон-антипротонных пучках, создавал установки со встречными электрон-электронными, электрон-позитронными и протон-антипротонными пучками, проводил эксперименты в области физики элементарных частиц на этих установках. Совместно с другими исследователями разработал методы получения и управления поляризацией пучков в накопителях и метод электронного охлаждения.
В 2001–2004 гг. — член Совета при Президенте РФ по науке и высоким технологиям. Председатель международного научно-координационного совета Сибирского международного центра синхротронного излучения.
Является членом ряда международных комитетов, которые определяют стратегию развития физики высоких энергий в мире. Член Комитета по научной политике Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН, Женева, 1986–1992), расширенного научного совета Немецкого центра физики высоких энергий (Гамбург). В 1980–1986 гг. был членом, а в 1987–1989 гг. — председателем Международного комитета по перспективным ускорителям (ICFA). С 1999 года — действительный член Американского физического общества, с 2000 года — иностранный член Королевской академии наук Швеции.
Еще будучи учеником старших классов, он планировал связать свою жизнь с биологией, а стал одним из самых известных создателей коллайдеров. В 1957 году А.Н. Скринский — тогда студент четвёртого курса физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова — стал участником лаборатории новых методов ускорения Г.И. Будкера, входившей в возглавляемую И.В. Курчатовым Лабораторию измерительных приборов. В 1959–1962 гг. работал в лаборатории Г.И. Будкера, стал заниматься проблемой встречных пучков. Об ускорителе на встречных пучках физики впервые заговорили ещё в середине XX века, эта идея была не нова, она — простое следствие теории относительности Эйнштейна, однако большинство учёных мира были уверены в фантастичности этой концепции, скептически относились к возможности её реализации. Никто тогда не думал, что придёт время глобальных мировых коллабораций и Большого адронного коллайдера. За работу по созданию ускорителя на встречных пучках в то время взялся десяток лабораторий по всему миру, но к финишу пришли только российские физики в Новосибирске и в Стэнфордском университете. Это были электрон-электронные встречные пучки.
А.Н. Скринский продолжил работу над темой уже в Институте ядерной физики СО РАН, где стал сотрудником с 1962 года. Была разработана, затем изготовлена установка ВЭП-1 (встречные электронные пучки). Г.И. Будкер и А.Н. Скринский вынуждены были взять на себя обязательство, что уже в 1963 году ВЭП-1 заработает, хотя в мире ничего подобного не было. В 1963 году накопитель ВЭП-1 заработал: стал одним из первых в мире коллайдеров. В том же году на конференции в Дубне прозвучали доклады о статусе проектов в США, Италии, Германии, Франции и в Новосибирске — это были уже крутящиеся пучки электронов. В 1964 году прошли первые эксперименты по рассеянию электронов на электронах — в Стэнфорде и в ИЯФе. Параллельно группа А.Н. Скринского работала над ВЭПП-2 — встречные электрон-позитронные пучки. Это была задача следующего уровня сложности — накапливать позитронные токи ещё никто не умел. Успешно решили эту задачу и зарегистрировали в аннигиляционном канале переход в адронное состояние — рождение ро-мезонов.
В 1967–1970 гг. под руководством Г.И. Будкера и А.Н. Скринского на установках ВЭП-1 и ВЭПП-2 был проведён ряд пионерских экспериментов по проверке квантовой электродинамики на малых расстояниях, а также по исследованию лёгких векторных мезонов. В этих экспериментах впервые обнаружено множественное рождение адронов в электрон-позитронной аннигиляции. На установках ВЭП-1 и ВЭПП-2 А.Н. Скринским с сотрудниками был проведён цикл важных работ по изучению коллективных эффектов в накопительных кольцах. Впервые были обнаружены когерентные продольные и поперечные неустойчивости, исследован механизм их возникновения, предложены и реализованы способы их подавления. Теоретически и экспериментально были исследованы эффекты встречи в циклических ускорителях. А.Н. Скринским было впервые указано на нелинейный характер такого взаимодействия, показана роль нелинейных резонансов и стохастической неустойчивости в ограничении светимости установок со встречными пучками.
Позднее метод встречных пучков стал основой современной экспериментальной физики высоких энергий — в частности, на базе технологий метода встречных пучков был построен Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе, проводятся эксперименты на В-фабриках в Центре физики высоких энергий КЕК (Япония) и в Стэнфорде (США).
В начале 1970-х годов А.Н. Скринским и его коллегами была создана новая установка ВЭПП-2М, которая многие годы оставалась самой эффективной в мире в своей области энергии. Представление о сложности этой установки и искусстве её создателей даёт вертикальный размер сталкивающихся пучков электронов и позитронов — 10 микрон при диаметре орбиты около 6 метров.
Результаты исследований, полученные в период создания и становления метода встречных пучков, являются основой сегодняшней экспериментальной физики высоких энергий, исследующей свойства и закономерности мира элементарных частиц.
Очень важным и плодотворным оказалось инициированное А.Н. Скринским в 1966 году направление работ по практическому получению поляризованных пучков электронов и позитронов в накопителях и их использованию для физики элементарных частиц и ядерной физики. Приложением этих исследований стала реализация метода в 1975 году (впервые в мире) прецизионного измерения масс элементарных частиц с помощью резонансной деполяризации электрон-позитронных встречных пучков. Предложенный способ позволил с беспрецедентной точностью — до трех миллионных долей! — измерить массы элементарных частиц в широком диапазоне энергии. Им был предложен метод получения продольно-поляризованных пучков в накопителях, в частности, для встречных пучков теоретически доказана его реализуемость (1970 г.). Эти методы нашли применение на электронном кольце коллайдера HERA (Гамбург) для экспериментов с внутренними мишенями и, с участием ИЯФ им. Г.И. Будкера, на накопителе RHIC (Брукхейвен, США) для получения продольно-поляризованных встречных протон-антипротонных пучков, а также на накопителях NIKHEF (Нидерланды) и лаборатории BATES (MIT, США).
Под руководством А.Н. Скринского создан ускорительно-накопительный комплекс ВЭПП-4 на полную энергию 11 ГэВ.
Теоретически и экспериментально А.Н. Скринским и его коллегами из ИЯФ исследованы эффекты встречи в циклических ускорителях: было впервые указано на нелинейный характер такого взаимодействия, показана роль нелинейных резонансов и стохастической неустойчивости в ограничении светимости установок со встречными пучками. За развитие и реализацию метода высокоточного измерения масс элементарных частиц группа ученых ИЯФ в 1989 году была удостоена Государственной премии СССР.
Яркой страницей истории развития физики ускорителей является метод «электронного охлаждения» пучков тяжелых заряженных частиц, предложенный Г.И. Будкером в 1967 году. А.Н. Скринский понял, что это путь к получению протон-антипротонных встречных пучков, он вместе с сотрудниками развили теорию электронного охлаждения, а в 1974 году в ИЯФе получили экспериментальное подтверждение этой теории. Были найдены многочисленные эффективные приложения метода в весьма важных областях, найдены решения, позволяющие радикально расширить диапазон энергий, вплоть до ионов ТэВ-ного диапазона. Сейчас этот метод широко применяется в современных ускорителях тяжёлых частиц для существенного улучшения их параметров — метод широко используется во многих лабораториях мира, во многих случаях с участием ИЯФ им. Г.И. Будкера (CERN, GSI Германия, IMP Китай): выяснилось, что такая технология позволяет получать охлаждение в тысячу раз глубже, чем предполагалось изначально, т.е. температуру охлаждения удалось получить существенно ниже (порядка 1 Kельвина), чем температура катода (сотни Кельвин).
А.Н. Скринским выполнен ряд теоретических и экспериментальных работ по устойчивости и взаимодействию пучков в накопителях; разработка метода резонансной деполяризации позволила осуществить прецизионные измерения масс многих элементарных частиц с недоступными ранее точностями.
В 1970-х годах совместно с Г.И. Будкером и В.Е. Балакиным разработал принципиально новый концептуальный проект на основе встречных электрон-позитронных линейных пучков, который на современном этапе реализуется физическим сообществом в виде международного комплекса на сверхвысокие энергии — так называемого линейного коллайдера.
Под руководством А. Н. Скринского была разработана теория движения спина в реальных магнитных полях ускорителей и накопителей, предложены методы управления движением спинов с помощью спиновых ротаторов и «сибирских змеек».
В области лазеров на пучках электронов высокой энергии — так называемые лазеры на свободных электронах (ЛСЭ) — А.Н. Скринским и H.A. Винокуровым предложена очень важная модификация — оптический клистрон (1977 г.), особенно приспособленный к получению генерации на базе электронных накопителей. На основе оптического клистрона работают лазеры во многих лабораториях, а на накопителе ВЭПП-3 было получено коротковолновое излучение 0,24 микрона (1988 г.); это достижение оставалось рекордным в течение 10 лет (несколько улучшено лишь в 1997 г.). А.Н. Скринский и Н.А. Винокуров предложили и реализовали идею использования рекуперации энергии «отработанного» электронного пучка для создания мощных ЛСЭ (1979 г.).
В настоящее время в ИЯФ СО РАН завершено создание первого в мире четырехдорожечного ускорителя-рекуператора электронов, на базе которого работает Новосибирский лазер на свободных электронах с рекордными параметрами по средней мощности излучения в терагерцовом диапазоне длин волн. Международное признание поучила разрабатываемая с участием А.Н. Скринского концепция источников синхротронного излучения четвертого поколения на базе ускорителей с рекуперацией энергии. В 2000-х годах под руководством А. Н. Скринского для Центра фотохимических исследований Сибирского отделения РАН был создан инфракрасный лазер на свободных электронах со средней мощностью до 100 кВт.
В настоящее время создан Новосибирский лазер на свободных электронах — уникальный источник когерентного электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 5 до 240 микрон. Средняя мощность излучения Новосибирского ЛСЭ составляет 0,5 кВт, что значительно превосходит аналогичные зарубежные установки в своих диапазонах длин волн. Центр фотохимических исследований СО РАН, созданный на основе Новосибирского ЛСЭ, предоставляет уникальные возможности для проведения исследований в области фотохимии («катализ без химических агентов») и других областях науки и технологий.
В Институте еще с 1970-х годов начались разработки мюонных ускорителей и коллайдеров. А.Н. Скринский разработал физику ионизационного охлаждения мюонных пучков и на основе этого метода концептуальные проекты мюонных коллайдеров и нейтринных фабрик. В течение нескольких последних лет А.Н. Скринский принимает активное участие в разработке концепции международного проекта мюонных встречных пучков с использованием ионизационного охлаждения мюонов, предложенного им ещё в семидесятых годах совместно с академиком Г.И. Будкером.
Под руководством А.Н. Скринского в Новосибирске ведутся эксперименты и продолжается реализация крупных ускорительных проектов по физике высоких энергий на существующей установке ВЭПП-4М, введён в эксплуатацию новый накопитель со встречными пучками ВЭПП–2000, который существенно увеличит эффективность исследований в области энергии до 2 ГэВ, разрабатывается проект нового ускорительного комплекса ИЯФ СО РАН (ВЭПП-6) на основе технологии crab waist.
Благодаря усилиям А.Н. Скринского целый ряд российских Институтов эффективно участвует в больших международных проектах, а именно в проекте Большого адронного коллайдера в CERN (Швейцария), экспериментах на В-фабриках в Центре высоких энергий КЕК (Япония) и в Стэнфорде (США). Найдены решения, позволяющие радикально расширить диапазон энергий, вплоть до протонов ТэВного диапазона. К сожалению, остановлен большой проект в Германии с Европейским центром по исследованию ионов и антипротонов, хотя более половины заказанного и оплаченного оборудования ИЯФ СО РАН уже поставил — остается надеяться, что контакты будут восстановлены.
Большой вклад внес А.Н. Скринский в развитие прикладных и оборонных работ на основе фундаментальных разработок ИЯФ СО РАН. Это, прежде всего — создание новых видов лазеров на свободных электронах, применение синхротронного излучения в различных областях науки и техники, использование электронно-лучевых технологий для разных отраслей экономики — в промышленном производстве, медицине, химической и пищевой промышленности.
А.Н. Скринский совместно с Г.Н. Кулипановым создали сибирский Центр синхротронного излучения и новосибирскую научную школу исследований с использованием синхротронного излучения, одним из результатов деятельности которой является создаваемая в настоящее время в наукограде Кольцово Новосибирской области установка «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов).
Суммируя сказанное можно сказать: мировое значение получили работы А.Н. Скринского по созданию и становлению метода встречных пучков на основе накопителей заряженных частиц. Этот метод является основой сегодняшней экспериментальной физики высоких энергий, исследующей свойства и закономерности мира элементарных частиц. Под его руководством и при его непосредственном участии в Институте ядерной физики СО РАН были построены одни из первых в мире коллайдеров. Он руководил разработкой ряда ускорительных комплексов со встречными пучками на различные диапазоны энергий: ВЭП-1, ВЭПП-2, ВЭПП-2М, ВЭПП-3, ВЭПП-4, ВЭПП-4М, ВЭПП–2000. Они открыли перед учеными принципиально новые возможности по изучению материи. Внес крупный вклад в проведение экспериментов по устойчивости и взаимодействию пучков в накопителях, проверке применимости квантовой электродинамики, исследованию электрон-позитронного взаимодействия при высоких энергиях.
Сегодня А.Н. Скринский продолжает научную работу — участвует в проведении уникальных экспериментов в области физики высоких энергий на принципиально новых коллайдерах.
Директором Института ядерной физики (ИЯФ) А.Н. Скринский стал в 41 год и далее в течение 38 лет руководил крупнейшим научным учреждением новосибирского Академгородка. В период после распада СССР наступили трудные времена: крупные научные проекты в стране были свернуты. А.Н. Скринский предложил схему участия Института в проекте ЦЕРНа по строительству Большого адронного коллайдера (БАК, LHC): ИЯФ брался изготовить уникальное оборудование за 1/3 стоимости, заложенной в смету проекта. Такую же сумму Институту выделяло Правительство РФ. Выигрывали все: ЦЕРН экономил деньги, Россия становилась полноправным участником важнейшего научного проекта за 1/3 финансирования, а ИЯФ вел интересующие российских ученых работы с последующим участием в экспериментах на коллайдере БАК. И все получилось — ИЯФ поставил 5 тысяч тонн высокотехнологичного оборудования в ЦЕРН, вслед за ним по такой же схеме стали работать в Дубне и Протвино.
Так Институт ядерной физики стал одним из самых крупных в академической системе — открытым, динамичным, привлекательным для российских и международных исследователей, молодых ученых. Сегодня ИЯФ СО РАН — крупнейший академический институт страны (около 2800 сотрудников). Здесь работает более 400 научных сотрудников, в том числе — 9 членов РАН, 61 доктор и 167 кандидатов наук. Особенностью ИЯФ СО РАН является наличие крупного экспериментального производства (около 1000 человек) с высоким уровнем технического и технологического оснащения. ИЯФ СО РАН является базовым Институтом для семи Кафедр физического факультета НГУ и физико-технического факультета НГТУ, на которых обучается более 200 студентов. В аспирантурах Института и ведущих новосибирских вузов на базе ИЯФ СО РАН обучается около 60 человек.
В Институте проводятся крупномасштабные эксперименты по физике элементарных частиц на электрон-позитронных коллайдерах и уникальном комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является единственным в России. Исследования проводятся в созданных при Институте четырех центрах коллективного пользования: Сибирском Центре синхротронного и терагерцового излучения, Центре фотохимических исследований, Центре геохронологии кайнозоя, Центре радиационных технологий. Возможностями центров ежегодно пользуются сотни организаций. Сегодня бюджет Института на 75 % состоит из доходов, которые он получает по договорам.
Одно из важнейших достижений Института за последнее время — создание источников синхротронного излучения, с их помощью ученые самых разных профессий — химики, физики, биологи, материаловеды — получают результаты мирового уровня. Сотрудники Института работали и жили в Новосибирске, а строили ЦЕРН в Швейцарии, Брукхейвен в США, делали установки для Японии и Китая.
Наиболее яркой и крупной прикладной работой в последние годы стало создание самого мощного в мире терагерцового лазера на свободных электронах для Центра фотохимических исследований СО РАН.
ИЯФ СО РАН сегодня — один из ведущих мировых центров по ряду областей физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза.
Работы А. Н. Скринского и его научной школы составляют гордость российской науки, признаны во всем мире и легли в основу многих крупнейших российских и мировых проектов. Среди его учеников 4 академика РАН, 5 членов-корреспондентов РАН, 19 докторов и 50 кандидатов наук.
А.Н. Скринский — автор и соавтор более 500 печатных работ. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или в соавторстве: «О движении спина частиц в накопителе с произвольным полем», «Время жизни и размеры электронного (позитронного) пучка в накопителе при малом токе», «Эксперименты по рентгеновской литографии с использованием синхротронного излучения накопителя ВЭПП-2М», «Верхний предел поляризуемости центрального пиона», «Прецизионные измерения масс элементарных частиц на накопителях с поляризованными пучками», «Источник синхротронного излучения третьего поколения в ОИЯИ», «Изучение стохастической неустойчивости бетатронных колебаний электронного пучка в накопителе», «Динамика поляризации частиц вблизи спиновых резонансов», «Использование синхротронного излучения: состояние и перспективы», «Высокопроизводительные наплавка и оплавление порошковых покрытий пучком релятивистских электронов», «Рентгенофлуоресцентный элементный анализ с использованием синхротронного излучения», «Электронное охлаждение — 35 лет развития», «Большой адронный коллайдер — новый шаг к познанию глубин материи», «Прецизионное измерение масс элементарных частиц на коллайдере ВЭПП-4М с детектором «Кедр»» и др.
Член редколлегий ряда отечественных и зарубежных научных журналов.
Избирался членом Президиума АН СССР (с 1988), в течение многих лет был членом Президиума РАН, членом Бюро Отделения РАН, членом Бюро Президиума СО РАН (с 1980), руководителем Секции ядерной физики Отделения физических наук РАН. В 1983–1994 гг. и с 2002 года — председатель Объединенного ученого совета по физико-техническим наукам СО РАН, председатель Объединённого учёного совета СО РАН по физическим наукам. Председатель специальной экспертной комиссии РАН по присуждению Золотой медали имени Герша Ицковича Будкера (медаль вручается один раз в пять лет одному лауреату). Член Ученого совета ИЯФ СО РАН. Член учёного совета НГУ.
Полный кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством» (IV, III, II и I ст.).
Награждён орденом Трудового Красного Знамени, орденом Октябрьской Революции, орденом Почёта.
Лауреат Ленинской премии, лауреат Государственной премии СССР, лауреат двух Государственных премий РФ (2001 г., 2006 г.), лауреат Государственной премии Новосибирской области.
Удостоен золотой медали РАН имени В.И. Векслера, золотой медали РАН имени П.Л. Капицы, Общенациональной Демидовской премии, юбилейной медали «300 лет Российской академии наук».
Ему вручены премия Роберта Уилсона (Американское физическое общество), премия имени А.П. Карпинского (фонд Альфреда Тепфера, Германия), Памятная медаль Международного сообщества ускорительщиков — за достижения и вклад в области охлаждения пучков и их применения, Памятная медаль ЦЕРН им. Дитера Меля.
Отмечен Почётной грамотой Новосибирской области, Почётной грамотой мэрии г. Новосибирска, присвоено звание «Почётный житель города Новосибирска».
Имя академика А.Н. Скринского внесено в энциклопедию «Лучшие люди России».