Українські вчені в CERN та освітніх закладах: наука, яка заслуговує на гордість.

Автор Тетяна Гриньова є дослідницею в Національному центрі наукових досліджень Франції та представляє Україну в Консультативному комітеті користувачів Європейського центру ядерних досліджень. Вона також бере участь у форумі, що об'єднує вчителів і студентів у CERN, представляючи нашу країну.

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.

Варто зазначити, що ZN.UA стало єдиним українським медіа, яке висвітлило цю подію. Пізніше інформацію про нагороду також оприлюднили в новинах Національного телемарафону. Цікаво, що в опитуванні, проведеному на сайті ZN.UA, приблизно 90% респондентів вказали, що дізнаються про досягнення українських науковців лише зрідка, коли ті отримують суттєві нагороди. Це свідчить про те, що, незважаючи на значні наукові успіхи наших вчених, українська спільнота недостатньо поінформована про їхні досягнення. Єдиний коментар до статті містив зауваження: "Окрім новин, необхідно більше науково-популярної інформації: книги, відео, статті. Наразі, крім Мітіо Каку та російських науковців і ютуберів, українських – жодного!".

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.

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 науковці з Харківського фізико-технічного інституту, зокрема Дмитро Волков, Володимир Акулов та В'ячеслав Сорока, зробили значний внесок у розвиток концепцій суперсиметрії та супергравітації. На жаль, до цього часу експерименти в CERN не зафіксували жодних доказів цих теорій, однак дослідження в цій галузі продовжуються.

З іншого боку, нещодавно в експериментах NA63 та UA9 на CERN були підтверджені деякі результати теорії когерентного випромінювання електронів і позитронів у зігнутих кристалах, яка була розроблена в ХФТІ Олександром Ахієзером і Миколою Шульгою.

Іще одним ключовим центром фізики елементарних частинок в Україні є Інститут теоретичної фізики, який заснував у Києві 1966 року Микола Боголюбов. 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 українських фізиків. На жаль, багато видатних вчених у галузі фізики елементарних частинок, таких як Матвій Бронштейн, Грегорі Брейт, Герш Будкер, Джордж Гамов, Моріс Ґольдхабер, Гліб Ватагін, Володимир Векслер та Жорж Шарпак (лауреат Нобелівської премії 1992 року), які народилися на українській землі, провели основну частину своєї кар'єри за кордоном. Тому їхні досягнення не отримують належної уваги в Україні, а зв'язок із батьківщиною залишається маловідомим за 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.

В рамках багатьох цих ініціатив українські дослідники працюють спільно з Малою академією наук України (МАНУ), яка є підрозділом Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України. МАНУ налічує понад 250 тисяч учнів від 10 років з усіх куточків країни, а також 8500 викладачів і науковців, які активні в 65 різних 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.

По-перше, це телемости, що забезпечують школярам можливість ознайомитися з фізикою елементарних частинок та експериментами, які проводяться в CERN. Ці зв'язки об'єднують науковців з CERN і різні навчальні заклади, а також регіональні відділення МАНУ в Україні. Під час таких заходів юні дослідники мають можливість ставити запитання своїм кумирам у науці, які займаються передовими дослідженнями у галузі фізики елементарних частинок.

Протягом 2011-2014 та 2016-2019 років у ЦЕРН організовувалися українські програми для вчителів та учнів. Ці ініціативи дозволили приблизно 30 вчителям і 10 учням щороку відвідувати експериментальні лабораторії в Женеві та слухати лекції з фізики елементарних частинок у самому центрі досліджень.

Організатори шкіл у CERN продовжують зберігати пам'ятні речі від педагогів, які прибули з різних куточків України. Серед цих сувенірів можна знайти магніт з Рубіжного, прапор і значок з Маріуполя, фотокнигу з Донецька, а також путівники з Харкова, Дніпра та Києва.

З початку пандемії COVID-19 у 2020 році програми були змушені перейти в онлайн-формат, проте продовжують залучати сотні учасників. Для дистанційних курсів для вчителів введено нову вимогу: підготувати детальний план викладання теми з однієї з лекцій школи для занять у вищих навчальних закладах, коледжах, школах, гуртках або учнівських наукових товариствах. Вчителі, які закінчили школу, можуть стати членами Всеукраїнського клубу почесних послів науки CERN в Україні, де вони зможуть ділитися набутими знаннями. Наступна така школа відбудеться з 2 по 6 червня 2025 року. Запрошуємо всіх зацікавлених педагогів приєднатися до нас!

З 2016 року, після того як Україна стала асоційованим членом CERN, українські педагоги отримали шанс долучитися до міжнародних англомовних шкіл, які щорічно проводяться CERN в липні та серпні. Подання заявок на програми 2026 року розпочнеться 1 листопада 2025 року.

Учні мають безліч можливостей для ознайомлення з діяльністю CERN. Однією з таких можливостей є міжнародна програма Beamline for Schools, яка організовує конкурс з фізики для учнів старших класів. Учасники формують команди та пропонують експерименти, які вони бажають реалізувати на прискорювачі елементарних частинок. Термін подачі заявок на участь у програмах цього року завершився в квітні, і з 508 надісланих заявок дві надійшли з України, а ще три мають українських учасників. У червні 2025 року буде оголошено п’ять команд-переможців, які проведуть свої дослідження у вересні цього року: два проекти реалізуються в CERN, два — у німецькій національній лабораторії DESY в Гамбурзі, а одну команду запросили до центру ELSA в Боннському університеті. Офіційний старт наступного сезону заплановано на осінь 2025 року, і команди, які зареєструються, отримають можливість брати участь в ексклюзивних онлайн-заходах.

Українські учні мають можливість долучитися до освітньої програми CERN-Solvay або прослухати чотиригодинний онлайн-курс з фізики елементарних частинок англійською мовою. Цей курс допоможе вам розібратися в основоположних питаннях, таких як "Що таке частинка?" чи "Що таке заряди та взаємодії?", а також перейти до більш практичних тем, таких як "Що таке прискорювач частинок?" і "Що таке детектор частинок?". Всі ці онлайн-ресурси доступні для тих, хто бажає поглибити свої знання про основи фізичних досліджень, що здійснюються в CERN.

Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна активно співпрацює з Міжнародною групою з фізики елементарних частинок (IPPOG) для організації міжнародних майстер-класів. У цих заходах учні мають можливість ознайомитися з дослідницькими методиками, працюючи під керівництвом науковців з CERN. Ініціативу щодо проведення таких майстер-класів можна було б розширити на інші українські міста.

Існують спеціальні програми, призначені для студентів. Вони можуть долучитися до тримісячної літньої школи CERN, яка передбачає можливість дистанційного навчання для громадян України, які не можуть виїхати за межі країни. Подібні літні програми також організовуються в лабораторії DESY у Німеччині та 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.

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 повинні активніше висвітлювати досягнення українських науковців, інформуючи суспільство про їхні нові відкриття. Наука повинна надихати та займати центральне місце в громадській свідомості. Важливо мотивувати і навчати майбутні покоління українських дослідників. Адже фундаментальні дослідження, подібні до тих, що проводяться у CERN, є ключовими для забезпечення технологічної переваги, необхідної для підтримки миру та безпеки в Україні.