Российские физики стали лауреатами престижной международной премии Breakthrough Prize

Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) удостоены международной премии Breakthrough Prize, которая присуждается за выдающиеся достижения в области фундаментальной физики. Премию за 2026 год получили коллаборации экспериментов Muon G-2 по измерению аномального магнитного момента мюона (АМММ), проводившихся в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН, Франция), Брукхейвенской национальной лаборатории (БНЛ, США) и Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб, США). Полный список лауреатов опубликован на сайте премии.

«Поздравляем наших ученых с заслуженной наградой. Отрадно, что фундаментальная наука остается интернациональной, а наши ведущие научные организации, ученые с мировым именем являются ключевыми участниками ряда международных проектов», — сказал глава Минобрнауки России Валерий Фальков.

В этом году премия Breakthrough Prize была вручена участникам не одного, а целой серии экспериментов, проводимых с 1960-х годов с целью проверки Стандартной модели и посвященных прежде всего точному измерению аномального магнитного момента мюона (АМММ).

Магнитный момент отражает силу взаимодействия частицы с магнитным полем. Аномальный магнитный момент (АММ) возникает в результате взаимодействия частицы с короткоживущими ненаблюдаемыми, или виртуальными, частицами. Если сравнить величину АММ, измеренную в эксперименте, с ее теоретическим предсказанием, то можно провести проверку современной теории микромира — Стандартной модели. Если наблюдается отличие, то это указывает на Новую физику, то есть на существование каких-то сил и частиц, которые вносят свой вклад в АММ и которые не учитывает Стандартная модель. Если наблюдается согласие, то появляются ограничения на возможные теории Новой физики.

Наиболее интересным физики считают изучение АММ мюона, так как мюон очень чувствителен к вкладу тяжелых частиц, а именно такие частицы предсказываются во многих теориях Новой физики. При таком сравнении ключевую роль играет высокая точность как измерения, так и теоретического расчета — именно она определяет, как глубоко специалистам удалось «заглянуть» внутрь микромира.

«Эксперименты ЦЕРН, БНЛ и Фермилаб являют собой удивительный пример научной настойчивости. Точность самых первых экспериментов была в 10000 раз хуже, чем нужно, чтобы действительно проверить предсказания Стандартной модели. Но несмотря на это, физики не остановились, а продолжали придумывать более точные методы измерения, создавали новые установки и на каждом этапе улучшали точность на порядок. В 2025 году Фермилаб измерил АМММ с рекордной в мире точностью 127 миллиардных долей, или около 0.000013 %. Сейчас АМММ — одна из наиболее точно измеренных физических величин в современной науке. Среди лауреатов премии есть и сотрудники ИЯФ СО РАН. Мы активно участвовали в эксперименте в Брукхейвенской лаборатории, для которого создали часть оборудования и работали над анализом данных, и в Фермилаб, где наша группа принимала участие в подготовке эксперимента и в обработке данных. К сожалению, несколько наших ученых, активных участников Брукхейвенского эксперимента, не дожили до сегодняшнего события», — рассказал один из лауреатов, заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, заведующий кафедрой физики элементарных частиц НГУ, член-корреспондент РАН Иван Логашенко.

Но, как отмечают ученые, измерение АМММ в эксперименте — только половина работы по проверке Стандартной модели. Вторая составляющая — расчет этой же величины в рамках теории.

«Без теоретического расчета АМММ его величина, полученная в эксперименте, не имеет смысла. В теоретическое значение АМММ вносят свой вклад электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия. Если вклад первых двух видов взаимодействий с высокой точностью рассчитывается при помощи теории возмущений, то вклад сильных взаимодействий этим теоретическим методом уже не посчитать. Чтобы решить эту задачу, в 1960-х физики придумали обходной путь. Базовые законы микромира позволяют связать вклад сильных взаимодействий в АМММ с вероятностью рождения адронов — частиц, участвующих в сильных взаимодействиях, при столкновении электронов и позитронов. Оказалось, что именно на новосибирском электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000, а до него, на его предшественнике — коллайдере ВЭПП-2М, можно провести нужные измерения. Особенно важно измерить вероятность рождения двух пионов, которая определяет около 74% вклада сильных взаимодействий в АМММ. В значительной степени именно точность наших результатов на ВЭПП-2000 определяет точность всего предсказания АМММ в рамках теории. Поэтому премия, полученная серией экспериментов по измерению АМММ, одновременно подчеркивает важность исследований, которые мы проводим в ИЯФ СО РАН», — отметил Иван Логашенко.

В том числе благодаря усилиям российских физиков на сегодняшний день точность экспериментов, удостоенных премии Breakthrough Prize, в несколько раз превышает точность теоретического расчета АМММ. Сейчас на ВЭПП-2000 готовится новый раунд экспериментов по измерению вероятностей рождения двух пионов и других адронов, высокая точность которых позволит преодолеть этот разрыв.

В 2025 году специалисты ИЯФ СО РАН также были удостоены премии Breakthrough Prize — за цикл работ, которые проводились в 2015–2024 годах на Большом адронном коллайдере в рамках коллабораций ATLAS, CMS, LHCb и ALICE (Европейский центр по ядерным исследованиям, ЦЕРН).

На фото: лауреаты премии Breakthrough Prize 2026 г. Слева направо: заведующий сектором ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Д.Н. Григорьев; главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук В.П. Дружинин; заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, заведующий кафедрой физики элементарных частиц НГУ, член-корреспондент РАН И.Б. Логашенко; научный сотрудник ИЯФ СО РАН А.В. Анисёнков; главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, член-корреспондент РАН Ю.М. Шатунов; главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук Г.В. Федотович; главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук Е.П. Солодов; главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук С.И. Середняков. Фото А. Сковородиной.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации