Российские физики получили Breakthrough Prize за исследования одной из самых точных величин в науке
Новая премия отмечает не только выдающийся международный экспериментальный результат, но и важную роль российских физиков в одной из самых тонких и точных проверок современной картины устройства материи.
Источник: Минобрнауки России и ИЯФ СО РАН. 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.
МОСКВА, 23 апреля. /Новости науки/. Сотрудники Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН стали лауреатами международной премии Breakthrough Prize 2026 за участие в серии экспериментов по измерению аномального магнитного момента мюона — одной из ключевых величин для проверки Стандартной модели физики элементарных частиц. Награду получили участники экспериментов Muon g-2, которые в разные годы проводились в ЦЕРН, Брукхейвенской национальной лаборатории и Фермилабе, сообщает Минобрнауки России и ИЯФ СО РАН.
Премия Breakthrough Prize считается одной из самых престижных международных наград в области фундаментальной науки. В этот раз отметили не один отдельный результат, а целую многолетнюю линию экспериментов, которая развивалась с 1960-х годов и была посвящена сверхточному измерению аномального магнитного момента мюона.
Мюон — это элементарная частица, похожая на электрон, но гораздо более тяжелая. Как и электрон, она взаимодействует с магнитным полем. Эта способность описывается магнитным моментом. Однако реальное значение магнитного момента немного отличается от «простого» теоретического, потому что на мюон влияют виртуальные частицы, постоянно возникающие и исчезающие в квантовом вакууме. Именно это отличие и называется аномальным магнитным моментом.
Для физиков эта величина особенно важна, потому что она позволяет очень точно проверить Стандартную модель — главную современную теорию микромира. Если эксперимент и теория совпадают, значит, у новых гипотетических частиц и сил остается меньше пространства для существования. Если же появляется расхождение, это может быть намеком на так называемую Новую физику — явления, которые Стандартная модель уже не объясняет.
Особый интерес вызывает именно мюон, поскольку он чувствительнее электрона к влиянию тяжелых частиц, которые предсказываются многими расширениями нынешней теории.
Как рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе Иван Логашенко, история этих экспериментов — пример редкой научной настойчивости.
«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», — отметил он.
По его словам, в 2025 году в Фермилабе аномальный магнитный момент мюона был измерен с рекордной точностью 127 миллиардных долей, то есть примерно 0,000013%. Сегодня это одна из наиболее точно измеренных физических величин в науке.
Российские ученые внесли заметный вклад в эти работы. Сотрудники ИЯФ СО РАН участвовали в эксперименте в Брукхейвене, где создавали часть оборудования и занимались анализом данных, а затем подключились и к проекту в Фермилабе, где помогали в подготовке эксперимента и в обработке результатов.
Но, как подчеркивают исследователи, одного только эксперимента недостаточно. Чтобы сравнение со Стандартной моделью имело смысл, нужно столь же точно рассчитать ту же величину теоретически.
И здесь возникает главная трудность: если электромагнитные и слабые взаимодействия хорошо считаются стандартными методами, то вклад сильных взаимодействий вычислить намного сложнее. Для этого физики еще в 1960-х придумали обходной путь: связали нужный вклад с вероятностью рождения адронов при столкновениях электронов и позитронов.
Именно здесь особенно важной оказалась работа новосибирских ускорителей ВЭПП-2М и ВЭПП-2000. На них можно измерять процессы, от которых зависит точность теоретического предсказания аномального магнитного момента мюона. Особенно важен канал рождения двух пионов, который дает около 74% сильного вклада в эту величину.
«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», — подчеркнул Логашенко.
Сейчас ситуация такова, что точность экспериментальных измерений уже в несколько раз выше точности теоретического расчета. Это значит, что дальнейший прогресс в проверке Стандартной модели будет во многом зависеть именно от того, насколько точно удастся посчитать теоретическое значение.
Для этого в Новосибирске готовят новый раунд экспериментов на ВЭПП-2000, где будут уточняться вероятности рождения двух пионов и других адронов. Эти данные должны помочь сократить разрыв между экспериментом и теорией.
Примечательно, что это уже не первая такая награда для ученых ИЯФ СО РАН. В 2025 году они тоже стали лауреатами Breakthrough Prize — тогда за цикл работ на Большом адронном коллайдере в рамках коллабораций ATLAS, CMS, LHCb и ALICE.
Таким образом, новая премия отмечает не только выдающийся международный экспериментальный результат, но и важную роль российских физиков в одной из самых тонких и точных проверок современной картины устройства материи.
Премия Breakthrough Prize считается одной из самых престижных международных наград в области фундаментальной науки. В этот раз отметили не один отдельный результат, а целую многолетнюю линию экспериментов, которая развивалась с 1960-х годов и была посвящена сверхточному измерению аномального магнитного момента мюона.
Мюон — это элементарная частица, похожая на электрон, но гораздо более тяжелая. Как и электрон, она взаимодействует с магнитным полем. Эта способность описывается магнитным моментом. Однако реальное значение магнитного момента немного отличается от «простого» теоретического, потому что на мюон влияют виртуальные частицы, постоянно возникающие и исчезающие в квантовом вакууме. Именно это отличие и называется аномальным магнитным моментом.
Для физиков эта величина особенно важна, потому что она позволяет очень точно проверить Стандартную модель — главную современную теорию микромира. Если эксперимент и теория совпадают, значит, у новых гипотетических частиц и сил остается меньше пространства для существования. Если же появляется расхождение, это может быть намеком на так называемую Новую физику — явления, которые Стандартная модель уже не объясняет.
Особый интерес вызывает именно мюон, поскольку он чувствительнее электрона к влиянию тяжелых частиц, которые предсказываются многими расширениями нынешней теории.
Как рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе Иван Логашенко, история этих экспериментов — пример редкой научной настойчивости.
«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», — отметил он.
По его словам, в 2025 году в Фермилабе аномальный магнитный момент мюона был измерен с рекордной точностью 127 миллиардных долей, то есть примерно 0,000013%. Сегодня это одна из наиболее точно измеренных физических величин в науке.
Российские ученые внесли заметный вклад в эти работы. Сотрудники ИЯФ СО РАН участвовали в эксперименте в Брукхейвене, где создавали часть оборудования и занимались анализом данных, а затем подключились и к проекту в Фермилабе, где помогали в подготовке эксперимента и в обработке результатов.
Но, как подчеркивают исследователи, одного только эксперимента недостаточно. Чтобы сравнение со Стандартной моделью имело смысл, нужно столь же точно рассчитать ту же величину теоретически.
И здесь возникает главная трудность: если электромагнитные и слабые взаимодействия хорошо считаются стандартными методами, то вклад сильных взаимодействий вычислить намного сложнее. Для этого физики еще в 1960-х придумали обходной путь: связали нужный вклад с вероятностью рождения адронов при столкновениях электронов и позитронов.
Именно здесь особенно важной оказалась работа новосибирских ускорителей ВЭПП-2М и ВЭПП-2000. На них можно измерять процессы, от которых зависит точность теоретического предсказания аномального магнитного момента мюона. Особенно важен канал рождения двух пионов, который дает около 74% сильного вклада в эту величину.
«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», — подчеркнул Логашенко.
Сейчас ситуация такова, что точность экспериментальных измерений уже в несколько раз выше точности теоретического расчета. Это значит, что дальнейший прогресс в проверке Стандартной модели будет во многом зависеть именно от того, насколько точно удастся посчитать теоретическое значение.
Для этого в Новосибирске готовят новый раунд экспериментов на ВЭПП-2000, где будут уточняться вероятности рождения двух пионов и других адронов. Эти данные должны помочь сократить разрыв между экспериментом и теорией.
Примечательно, что это уже не первая такая награда для ученых ИЯФ СО РАН. В 2025 году они тоже стали лауреатами Breakthrough Prize — тогда за цикл работ на Большом адронном коллайдере в рамках коллабораций ATLAS, CMS, LHCb и ALICE.
Таким образом, новая премия отмечает не только выдающийся международный экспериментальный результат, но и важную роль российских физиков в одной из самых тонких и точных проверок современной картины устройства материи.
