«Мама с папой попросили прислать им пару строчек о сути моей работы, чтобы просто зачитывать»
- 07.10.2025
Дарья Василевская работает старшим научным сотрудником в Институте физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси в Центре «Физика элементарных частиц». Одна из ее актуальных научных задач состоит в моделировании и обработке данных, полученных на новосибирском коллайдере ВЭПП-2000 Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Группа ученых из Новосибирска и Беларуси объединилась вокруг эксперимента на детекторе КМД-3, в рамках которого физики измеряют вероятность рождения пи-мезонов (пионов) – это необходимо для теоретического расчета аномального магнитного момента мюона (АМММ) и важно для его измерения в эксперименте. В интервью Дарья рассказала о том, чем отличаются методы обработки данных в ИЯФ СО РАН и в Институте физики НАН Беларуси и как они при этом дополняют друг друга, почему сосредоточилась на физике элементарных частиц, хотя поступала на медицинскую физику, и что больше всего она любит в новосибирском Академгородке.
– Дарья, расскажите, пожалуйста, как вы пришли в физику?
– Долгое время у меня не было четкого понимания, что я хочу заниматься исследовательской деятельностью, да и ни один член моей семьи не имеет отношения к науке, все работают в экономической сфере: и родители, и сестры. Впрочем, то, что у меня технический склад ума, это я знала. Мы с сестрой близняшки, и всю школу она за нас обеих закрывала все гуманитарные науки, а я математику и физику. Вот так мы вдвоем хорошо учились, потому что дополняли друг друга.
– Пока мы не перешли к научной работе, расскажите, пожалуйста, еще немного про семью. Если есть сестра-близнец, наверняка, есть и прикольные истории, например, как вас путали?
– Из забавного, я один раз сдавала за сестру экзамен по высшей математике. Помню, что специально сдала на средний бал, чтобы не выделяться.
– И не заметили подмены?
– Нет.
Ближе к поступлению в университет у меня появилось желание заняться медициной, и я поступила на медицинскую физику. Это был первый год, когда в Международном государственном экологическом институте имени А.Д. Сахарова Белорусского государственного университета открылась такая специальность. На третьем курсе у нас началась квантовая механика и тех, кто сдал экзамен на 10 баллов (в Беларуси десятибалльная система), в качестве поощрения взяли на конференцию по физике элементарных частиц в Казахстан. Мы послушали доклады, и по возвращении я начала работать с нашим преподавателем по квантовой механике, писала какие-то небольшие программы для расчетов вероятности различных процессов в физике частиц. На последних курсах у нас началась практика в онкологическом диспансере, и я поняла, что это очень тяжело и, наверное, мне не подходит. Диплом по специальности я получила, а вот в магистратуру пошла на физику элементарных частиц.
У нас в Беларуси, если ты учился на бюджете, то первые два года работаешь по распределению. Я попала в Институт физики имени Б.И. Степанова НАН Беларуси, в Центр «Фундаментальные взаимодействия и астрофизика», моим руководителем стал кандидат физико-математических наук Дмитрий Викторович Шёлковый (на тот момент заместитель заведующего Центра «Фундаментальные взаимодействия и астрофизика», сейчас руководитель Центра).
– Как образовалась международная коллаборация научных групп из ИЯФ СО РАН и Института физики НАН Беларуси, и над чем вы сейчас работаете?
– В 2015 г. наш Институт вступил в коллаборацию COMET (J-PARC, Япония), ИЯФ СО РАН на тот момент уже был участником. Тогда началось наше сотрудничество, но в рамках японского эксперимента. В 2018 г. мы уже работали над экспериментом КМД-3 на коллайдере ВЭПП-2000.
– Что институты делали для проекта COMET?
– Дмитрий Викторович Шёлковый на тот момент был руководителем группы от Института физики, работавшей над созданием системы космического вето для эксперимента COMET. Мы занимались моделированием и оптимизацией детекторных систем, а вместе с ИЯФ – созданием и моделированием триггерной системы. Новосибирская группа ее изготавливала, они же у вас мощные электронщики, а мы моделировали. Распределяли задачи таким образом. А потом мы вошли в новосибирский проект КМД-3 и теперь вместе работаем над обработкой данных, полученных на коллайдере ВЭПП-2000, а именно измеряем вероятность рождения трех пионов в результате столкновения пучков электронов и позитронов.
– Для чего это нужно?
– На данный момент в физике элементарных частиц существует проблема аномального магнитного момента мюона. Международные коллаборации Muon g-2 и Muon g-2 Theory Initiative измеряют в эксперименте и предсказывают в рамках теории одну цифру – значение АМММ. Цель обеих групп дойти до максимально возможного и, главное, сопоставимого уровня точности и сравнить два полученных числа. Таким образом физики проверят Стандартную модель. Еще до недавнего времени разница между теоретическим расчетом и экспериментом составляла 4,2 сигмы, и это давало намеки на физику за рамками Стандартной модели, то есть Новую физику. Но благодаря полученным в 2023 г. данным на КМД-3 разница уменьшилась до 1 сигмы, что говорит в пользу верности Стандартной модели.
– В 2025 г. коллаборация Muon g-2 обнародовала итоговые результаты эксперимента по измерению аномального магнитного момента мюона и была достигнута рекордная в мире точность. Теперь дело за повышением точности теоретического расчета?
– Да, и эксперименты на КМД-3 сыграют здесь важную роль. Когда мы рассчитываем величину АМММ в рамках теории, она имеет несколько составляющих: вклад электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий. Первые два вклада хорошо предсказываются теорией, а вот сильные взаимодействия, или вклад адронно-вакуумной поляризации, нет. Этого вообще нельзя сделать в рамках квантовой хромодинамики. Но опосредованно, через эксперимент по измерению рождения двух и трех пионов, это возможно. Более того, полученные на ВЭПП-2000 данные закрывают 91% вклада в теоретический расчет АМММ.
И несмотря на то, что в 2023 г. ИЯФ уже представлял результаты, полученные на КМД-3, сейчас идет новая обработка данных, которая позволит еще больше повысить точность. Новосибирская группа и мы работаем нам анализом данных двумя разными способами, что позволит нам получить более полную и точную информацию.
– Чем отличаются ваши методы?
– Я попробую объяснить попроще. После того, как электрон и позитрон сталкиваются и аннигилируют, рождается множество частиц, это называется канал распада. Один из таких каналов – короткоживущий омега-мезон. Он долго не задерживается и распадается на исследуемые нами три пиона. Но чтобы измерить их параметры, мы должны измерить омега-мезон. Наш метод позволяет очень хорошо описывать омега-мезон в пиковой энергетической области, а метод ИЯФ как раз закрывает весь остальной энергетический диапазон. Таким образом мы дополняем друг друга и проверяем.
– Получены ли сейчас какие-то финальные результаты или, может быть, можно рассказать о промежуточных?
– Промежуточный результат мы публиковали в 2022 г., работа посвящена только параметрам омега-мезона. Сейчас мы готовим финальную статью, где уже сможем оценить полученный нами вклад в теоретический расчет АМММ. Это и будет итоговый результат нашей совместной работы. Выполняется она в рамках грантов Российского научного фонда и Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований. Но пока что можно точно сказать, что полученные при помощи двух различных методов параметры омега-мезона совпадают с усредненными среднестатистическими мировыми.
– Как выстроена работа в коллаборации с ИЯФ? Вы больше работаете удаленно? Кто к кому чаще ездит в гости?
– Данные для анализа мы получаем с серверов ИЯФ, поэтому работаем в основном в удаленном формате, сочетая его с периодическими встречами по видеосвязи. Приезжает чаще, конечно, Минск. Как правило, это связано с консультациями по работе различных подсистем детектора. Например, для лучшего понимания процесса, нужно разобраться в тонкостях работы дрейфовой камеры, z-камеры – собираемся, едем. В командировке работа идет более плодотворно, ни на что не отвлекаешься. Особенно продуктивно работается зимой. Я была в Новосибирске шесть раз, в совокупности восемь месяцев здесь провела.
– Как вам Академгородок?
– Мне очень нравится: такое душевное и красивое место. Особенно люблю Обское море. Мы любим приезжать весной – это особенно хорошая пора здесь.
– Возвращаясь к работе, а как бы вам самой больше хотелось, чтобы в итоге экспериментальное и теоретическое значения АМММ сошлись, или все же «болеете» за Новую физику?
– Мне кажется, что интересно будет в любом случае. К тому же, в физике элементарных частиц столько проблем и актуальных задач, что работы хватит всем и надолго.
– Что вам нравится в выбранном направлении и в работе ученого вообще?
– Наверное, мне больше нравится все, что связано с моделированием различных процессов, не сам анализ данных, а вот работа на стадиях, когда нужно строить модели, графические изображения создавать. И в будущем я вижу себя в моделировании каких-то детекторных систем, например, с применением искусственного интеллекта.
– А сейчас в вашем анализе применяется ИИ?
– Применять ИИ в нашем анализе не очень оправдано. Мы занимаемся высокоточным анализом, а искусственный интеллект вводит в обработку данных очень много новых параметров, которые увеличивают систематическую ошибку. Поэтому конкретно в этом случае проще сделать «ручками». Но в целом ИИ активно используется в нашей области.
– Вы говорили, что вся семья финансисты, а вашей работой интересуются? Понимают, чем занята вторая дочь?
– Перед защитой диссертации мама с папой попросили прислать им пару строчек о сути моей работы, чтобы просто зачитывать ее тем, кто будет спрашивать.
– Есть ли у вас преподавательский опыт?
– Я веду лабораторный практикум по лазерной физике в Белорусском университете. Это направление я тоже изучала, потому что в целом у нас присутствовал уклон в лазерную физику. Этот раздел физики мне тоже очень нравится.
– У вас очень много интересов, в том числе и медицинская физика. У нас в ИЯФ разветвленная инфраструктура, слышали ли вы про установку БНЗТ и развитие метода бор-нейтронозахватной терапии?
– Да, про БНЗТ я знаю и у меня даже был идея начать что-то совместное с коллегами, но пока что много задач в эксперименте КМД-3. Мне даже предлагали переехать в Новосибирск и работать в ИЯФ, но я пока не готова менять место.
Фото из архива Дарьи Василевской.
Подготовила: Татьяна Морозова