როგორ აპირებს ეგრეთ წოდებული ახალი ფიზიკის აღმოჩენას ნობელის პრემიის მფლობელ ჰიგსის კვლევებში მონაწილე ქართველი ფიზიკოსი
ფიზიკოსი გია ყორიაული საქართველოდან 2002 წელს წავიდა. სამშობლოს შემდეგ მან მოღვაწეობა რუსეთიდან, კერძოდ კი დუბნიდან დაიწყო მაღალი ენერგიების ფიზიკაში და მონაწილეობა მიიღო მსოფლიო მნიშვნელობის, ძალიან წარმატებულ პროექტებში. ამის შემდეგ კანადაში განაგრძო საქმიანობა, ხოლო შემდეგ გერმანიაში გადავიდა. ამ დროისათვის ის ქალაქ მაინცში, იოჰან გუტენბერგის სახელობის უნივერსიტეტის ფიზიკის ინსტიტუტის მეცნიერ-თანამშრომელია, პარალელურად კი ევროპის ბირთვული კვლევების ლაბორატორიაში – „ცერნში“ მოღვაწეობს, სადაც მონაწილეობს ერთ-ერთი უდიდესი მასშტაბის ექსპერიმენტში ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში, რომლის მიზანიც ახალი ფიზიკური პროცესებისა და ნაწილაკების აღმოჩენაა. პროექტმა გამოცდის პირველი ეტაპები ძალიან წარმატებით გაიარა.
– ბოლო წლებში ფიზიკით სულ უფრო ნაკლები ახალგაზრდა ინტერესდება. რამ გამოიწვია ამ მეცნიერებისდმი თქვენი ინტერესი?
– ეს პიროვნული საკითხია და ქვეყანაში არსებულ სიტუაციაზე დიდად არაა დამოკიდებული, უფრო ადამიანის შინაგან ინტერესებს ეყრდნობა. შეიძლება, ვარსკვლავებიანი ცა გაინტერესებდეს, შეიძლება – უხილავი ნაწილაკები ან სხვა ფუნდამენტური საკითხები. არჩევანი დიდი ხნის წინ გავაკეთე, ახლა ზუსტად ვერც ვიხსენებ, რატომ და როგორ. ალბათ, იმიტომ, რომ ბუნების კვლევის დიდი ინტერესი მქონდა და ეს დღემდე შემომრჩა. ძალიან მნიშვნელოვანი იყო ჩემი ფიზიკის მასწავლებლის ფაქტორიც. ფიზიკა ყოველთვის მაინტერესებდა, მაგრამ, მეათე კლასში ვიყავი, როცა საბოლოოდ გადავწყვიტე მისი მომავალ პროფესიად არჩევა. როგორც ყველა ბავშვი, მეც გზაგასაყარზე ვიყავი, ფიზიკამ გადაძალა და ამას არ ვნანობ. თუმცა, შესაძლოა, არც სხვა მენანა (იცინის).
– რა იყო პირველი მნიშვნელოვანი მიღწევა, რის შემდეგაც უფრო დარწმუნებით განაგრძეთ მოღვაწეობა?
– როდესაც უნივერსიტეტში ფიზიკის ფაკულტეტზე ჩავაბარე, გადამწყვეტი იყო პირველი სემესტრი. უმაღლესი დონის სწავლა იყო, ძალიან კარგი ლექტორები მყავდა. ჩემთვის მნიშვნელოვანი იყო, როგორ ჩავაბარებდი გამოცდებს – შევძლებდი თუ არა ფიზიკისა და მათემატიკის ფრიადზე ჩაბარებას. როცა ეს ეტაპი წარმატებით გავიარე, ჩემს შესაძლებლობებში დავრწმუნდი. გადაწყვეტილი მქონდა, თუ რომელიმე საგანში ოთხიანს მივიღებდი, თავი დამენებებინა (იცინის).
– როგორ წარიმართა თქვენი მოღვაწეობა სწავლის დამთავრების შემდეგ?
– ბაკალავრიატი ზოგადი ფიზიკის განხრით დავამთავრე და სპეციალობად ბირთვული და ატომური ფიზიკა ავირჩიე. უნივერსიტეტის შემდეგ რუსეთში, დუბნაში წავედი, სადაც მდებარეობს ბირთვული კვლევების საერთაშორისო ცენტრი. საქართველო დღემდე არის ამ ცენტრის წევრი. მაშინ გაცილებით მეტი წარმომადგენელი ჰყავდა იქ, ვიდრე დღეს და მეც მათ შევუერთდი. ჩავერთე „ატლასის“ ექსპერიმენტში და სხვადასხვა ამოცანის გადაჭრაში ვიღებდი მონაწილეობას. ძირითადად იყო პროგრამული უზრუნველყოფის წერა „ატლასის“ ერთ-ერთი დეტექტორისთვის, რომელსაც ჰქვია ადრონული კალორიმეტრი. ვსწავლობდი მის შესაძლებლობებს სიმულაციით, ანუ პროგრამული მოდელირებით. ექსპერიმენტში 2013 წლის ოქტომბრამდე ვიყავი, ვიმუშავე სხვადასხვა თემატიკაზე. სადოქტოროც ამ ექსპერიმენტში დავიცავი ბონის უნივერსიტეტში, გერმანიაში.
– ამჟამად რა პროექტზე მუშაობთ?
– ახლა სხვა ექსპერიმენტს წარმოვადგენ „ცერნში“, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში. მას ჰქვია „NA62“. ამ ექსპერიმენტს აქვს იმის პოტენციალი, რომ აღმოაჩინოს ეგრეთ წოდებული ახალი ფიზიკა. ეს ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში ყველაზე დიდი ექსპერიმენტია იმ თვალსაზრისით, რომ ყველაზე დიდი ექსპერიმენტული დარბაზი სჭირდება. დარბაზის სიგრძე 270 მეტრამდეა და დეტექტორებითა და შესაბამისი ინფრასტრუქტურით არის სავსე. მრავალწლიანი მუშაობის შემდეგ, ჩვენ ამ ექსპერიმენტისთვის ერთ-ერთი ფიზიკური დეტექტორი გავაკეთეთ, რომელიც წინა კვირას ჩავიტანეთ მაინციდან „ცერნში“. ექსპერიმენტი წარმოადგენს უამრავი სხვადასხვა ტიპისა და დანიშნულების დეტექტორების ერთობლიობას. ყველა დეტექტორს თავისი ფუნქცია აქვს. არსებობს სხვადასხვა ტიპის ნაწილაკები და სხვადასხვა დეტექტორმა სხვადასხვა მათგანი უნდა დაარეგისტრიროს, რომ მერე მათი ერთობლივი გამოყენებით მოხდეს ფიზიკური სურათის სრული რეკონსტრუქცია, რათა გავიგოთ, რა ფიზიკური პროცესი მოხდა. ჩვენი დეტექტორი, რომლის უშუალო გაკეთებასაც უკანასკნელი წელიწად-ნახევრის განმავლობაში მე ვხელმძღვანელობდი, ელემენტარული ნაწილაკების, მიუონების რეგისტრაციას ახდენს. დეტექტორი საკმაოდ დიდია – ორმოც ტონას იწონის და მისი გადატანა რთულია. მიუონებს ახასიათებს ძალიან დიდი შეღწევადობა მატერიაში, ამიტომ მათ დეტექტორს სჭირდება დიდი მასა, რათა აიძულოს მიუონები, დაკარგონ ენერგია დეტექტორში გავლისას. დეტექტორში არის მგრძნობიარე ელემენტები, რომლებიც მიუონების მიერ გადაცემულ ენერგიას გარდაქმნიან სინათლედ. სინათლე მოდის სპეციალური ოპტიკური ბოჭკოებით ელექტრონულ მოწყობილობებში და ხდება მისი, როგორც ელექტრონული სიგნალის, რეგისტრაცია. ამ სიგნალების საშუალებით აღვადგენთ ნაწილაკის ტრაექტორიასა და მის ენერგიას – ეს არის ფიზიკური სურათი. ამის საფუძველზე აღვადგენთ ფიზიკურ პროცესს და დავუკავშირებთ მას ფიზიკაში არსებულ ცნობილ თუ უცნობ თეორიას.
– როგორც ვიცი, ჰიგსის ბოზონიც იყო თქვენი კვლევის საგანი.
– „ატლასის“, ამ უდიდესი ექსპერიმენტის მთავარი მიზანი იყო ჰიგსის ბოზონის არსებობის დადასტურება ან უარყოფა. ეს იყო ათასობით სპეციალისტის კოლექტიური შრომა, რომელშიც მეც ვმონაწილეობდი ბევრ ქართველ მეცნიერთან ერთად. ჩვენ მისი არსებობა დავამტკიცეთ. გაიზომა მისი მასა, თვისებები და აღმოჩნდა, რომ არ გვაქვს არანაირი გადახრა თეორიულად ნაწინასწარმეტყველები თვისებებიდან. ამ თეორიას ჰქვია „ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტული მოდელი.” რამდენიმე ათეული წელია, მისი შემოწმება მიმდინარეობს და ჯერჯერობით არანაირი გადაცდომა არ იქნა აღმოჩენილი. ჰიგსის ბოზონის აღმოჩენა კი იყო გვირგვინის დადგმა სტანდარტული მოდელისთვის. ამ თეორიის ერთ-ერთმა შემქმნელმა, რომლის სახელსაც ატარებს ჰიგსის ბოზონი, პიტერ ჰიგსმა, ამ აღმოჩენისთვის შარშან ნობელის პრემიაც მიიღო.
– საქართველოსთან თუ გაქვთ მეცნიერული თვალსაზრისით კონტაქტი?
– ძალიან პასიური. მინდა, რომ უფრო აქტიური მქონდეს, მაგრამ, სამწუხაროდ, ჯერჯერობით არ ხერხდება.
– როგორ ფიქრობთ, ქართველ ახალგაზრდებს როგორი პერსპექტივები აქვთ ამ სფეროში?
– იმედი მაქვს, რომ საქართველოში, არა მარტო ფიზიკაში, არამედ, ზოგადად განათლების დონე აიწევს – უამისოდ წარმოუდგენელია ქვეყნის განვითარება და კეთილდღეობა. თუმცა, ეს საკითხი კომპლექსურია და ერთიც და მეორეც ერთმანეთზეა დამოკიდებული. უცხოეთში ამის რესურსი და საშუალება არსებობს. საქართველოდან წასული ბევრი მეცნიერი მოღვაწეობს საზღვარგარეთ წარმატებულად. ასე რომ, მთავარია მონდომება და გზა ხსნილია.
– უცხოეთში მოღვაწე ქართველ მეცნიერებთან თუ გაქვთ კონტაქტი?
– რა თქმა უნდა. ერთმანეთის სამუშაოზე და მიღწევებზე წარმოდგენა გვაქვს. კონტაქტები ინტენსიურია. ამას ხელს უწყობს ისიც, რომ პროექტების უმეტესობა, რომლებზეც ქართველები მუშაობენ, თავს იყრის ისეთ ცენტრებში, როგორიცაა „ცერნი“, დუბნა და სხვა. მგონი, ობიექტური ვიქნები, თუ ვიტყვი, რომ ყველაზე მეტი ქართველი მეცნიერი სწორედ ელემენტარული ნაწილაკების, იგივე მაღალი ენერგიების ფიზიკაში მუშაობს.
– თქვენი საქმიანობიდან გამომდინარე, თუ გრჩებათ დრო სამშობლოში ჩამოსასვლელად?
– ამისთვის დროს ვნახულობ და, იმედია, ყოველთვის ასე იქნება. ჩემი მშობლები, და-ძმა, ნათესავები და მეგობრები საქართველოში არიან და, წელიწადში ერთხელ, როცა შვებულება მაქვს, სიამოვნებით მოვიჩქარი ხოლმე სამშობლოსკენ.