Українські дослідники стали одними з лауреатів престижної нагороди в галузі науки Breakthrough Prize, яка часто називається "науковим Оскаром".

Авторка Валерія Лукашенко, Ph.D., є дослідницею у сфері фізики високих енергій та науковицею в Університеті Цюріха (Швейцарія), активно залучена до досліджень у ЦЕРН.

Цьогоріч одну з найпрестижніших нагород у світі науки -- Breakthrough Prize in Fundamental Physics -- отримали чотири міжнародні наукові колаборації, які працюють на Великому адронному колайдері: ATLAS, CMS, LHCb та ALICE. Їх відзначили за дослідження квантової природи матерії, зокрема за експериментальне підтвердження ключових передбачень сучасної теорії квантової фізики. Серед лауреатів -- і українські вчені, які протягом багатьох років беруть активну участь у роботі колайдера. Дослідницькі інститути та університети України стали невід'ємною частиною цього глобального наукового процесу.

Премія Breakthrough Prize, часто асоціюється з науковим еквівалентом "Оскара", щорічно вручається з 2012 року за видатні досягнення в галузях фундаментальної фізики, біонаук і математики. Загальний обсяг призового фонду складає три мільйони доларів США. Ці кошти передані до Фонду CERN & Society, що належить Європейській організації з ядерних досліджень, з метою надання грантів обдарованим аспірантам з різних країн для здійснення власних наукових досліджень у цій організації.

Великий адронний колайдер -- це найбільший у світі прискорювач частинок завдовжки 27 кілометрів, розташований поблизу Женеви на кордоні Швейцарії та Франції. Його було побудовано 2008 року на базі Європейської організації з ядерних досліджень (CERN). Головне завдання Великого адронного колайдера -- дослідження таємниці природи матерії. У цьому гігантському підземному прискорювачі вчені розганяють частинки до надвисоких енергій і зіштовхують їх між собою. У таких умовах на мить відтворюються ті процеси, що відбувалися в перші мікросекунди після народження Всесвіту. Це дає змогу краще зрозуміти, з чого складається наш Всесвіт і як він виник.

У проектах на колайдері беруть участь тисячі науковців з різних куточків світу, включаючи й українських дослідників. Спільно вони отримали визнання за надзвичайну точність у вимірюваннях у сучасній фізиці частинок. Їхні досягнення охоплюють відкриття всесвітньо відомого бозона Гіґґса, який відповідає за надання маси іншим елементарним частинкам; дослідження стану матерії в перші миті після Великого вибуху; точні вимірювання рідкісних явищ та розпадів частинок; а також вивчення відмінностей між матерійними частинками та антиматерією, що може пролити світло на питання, чому наш Всесвіт вижив після свого початку.

Україна отримала статус асоційованого члена CERN у 2016 році. Наразі в CERN працює приблизно 230 українських науковців, інженерів та аспірантів. Відомі наукові установи та університети України, такі як Інститут теоретичної фізики імені М.Боголюбова (Київ), Інститут ядерних досліджень (Київ), Інститут сцинтиляційних матеріалів (Харків), Харківський фізико-технічний інститут, а також Київський національний університет імені Т.Шевченка та Харківський національний університет імені В.Каразіна, активно беруть участь у трьох з чотирьох основних експериментів Великого адронного колайдера: ALICE, CMS і LHCb.

Окрім цього, українські вчені активно залучені до розробки нових прискорювачів та технологій, а також беруть участь у неколайдерних дослідженнях на платформі CERN. Зокрема, вони працюють на установці ISOLDE, де виготовляються радіоактивні ізотопи, в тому числі для медичних цілей, а також долучаються до проектування експерименту SHiP, який має на меті виявлення нових, ще не відкритих частинок. У цих дослідженнях беруть участь також Інститут прикладної фізики НАН України (Суми) та Ужгородський національний університет.

Окрім участі в експериментальних дослідженнях, українські наукові установи виконують важливу функцію у створенні інноваційних технологій для CERN. Наприклад, Інститут сцинтиляційних матеріалів у Харкові займається виготовленням спеціальних матеріалів, що здатні витримувати екстремальні умови радіації. Одночасно розробляються надлегкі мікрокабелі для трекерів, які слідкують за рухом частинок у детекторах. Ці новаторські елементи виробляє Харківське науково-виробниче підприємство "ЛТУ", що бере участь в оновленні одного з детекторів Великого адронного колайдера — ALICE. Технологія, розроблена українськими фахівцями, також планується до використання у масштабному проєкті електронно-іонного колайдера в США та для іншого детектора на Великому адронному колайдері — LHCb. Крім того, українські вчені створили спеціалізовані пристрої для Великого адронного колайдера, такі як система моніторингу радіаційного фону (Київський інститут ядерних досліджень) та люмінометр PLUME, що був розроблений спільно Київським інститутом ядерних досліджень, Інститутом сцинтиляційних матеріалів та Київським національним університетом разом із міжнародними командами. Ці пристрої забезпечують можливість в реальному часі контролювати кількість частинок, що проходять через експериментальні установки, а також рівень радіації в околицях. Це надзвичайно важливо для забезпечення безпеки та точності наукових вимірювань, оскільки навіть найменші коливання можуть суттєво вплинути на результати експериментів.

CERN Україна займає значну позицію в обробці наукових даних: спеціалізований центр, відомий як Tier-2 центр CMS, розташований у Харкові, отримує та аналізує реальні дані з Великого адронного колайдера. Українські експерти активно залучені до інтерпретації результатів експериментів, які проводяться в одній з найпрестижніших наукових організацій у світі. Щохвилини колайдер генерує величезні обсяги інформації, і українські комп'ютерні сервери разом з командами допомагають у її обробці, щоб виявити нові елементарні частинки або незвичайні фізичні явища.

Крім того, українські фізики-теоретики з Інституту теоретичної фізики імені М.Боголюбова працюють над складними розрахунками, що допомагають зрозуміти кварк-глюонну плазму -- дуже гарячий і щільний стан матерії, який існував у перші мільйонні частки секунди після народження Всесвіту. Вчені намагаються зрозуміти, як із початкового хаосу народилася матерія, з якої ми створені сьогодні. Теоретики з Харківського фізико-технічного інституту також досліджують властивості важких електронів, зокрема в контексті так званих аномальних магнітних та електричних моментів, що показують, як вони поводяться в магнітному або електричному полі.

Залучення до інноваційних проєктів не тільки підвищує міжнародний статус української науки, але й створює нові можливості для молодих науковців та студентів. Вони вже зараз здобувають практичний досвід у глобальних наукових колабораціях, працюючи поряд з провідними експертами світового рівня.

Українська наукова спільнота має амбітні плани на майбутнє, пов'язані з новим проектом CERN -- Future Circular Collider (FCC), який може стати наступником Великого адронного колайдера. У січні 2025 року п'ять українських інституцій -- серед них Інститут теоретичної фізики імені М.Боголюбова, Інститут сцинтиляційних матеріалів, Харківський фізико-технічний інститут, Київський національний університет і Харківський національний університет -- підписали Меморандум про співпрацю над FCC.

Окрім цього, українські вчені в галузі фізики активно залучаються до дискусій щодо подальшого розвитку європейської фізики високих енергій в контексті оновлення Європейської стратегії з фізики елементарних частинок. Цей стратегічний документ визначає ключові напрямки наукового прогресу в Європі на найближчі десятиліття. Позиція української наукової спільноти полягає в підтримці ініціативи щодо створення нового колайдера FCС, а також у прагненні брати активну участь у наукових, технологічних та освітніх аспектах майбутніх проєктів CERN.

Попри війну українські вчені не припиняють плідної наукової діяльності: продовжують фізичні експерименти на колайдері, розробляють інноваційні детекторні системи, вдосконалюють інфраструктуру для обробки великих масивів даних. Усе -- з вірою в науку та прагненням розгадати найскладніші таємниці Всесвіту.