Нам удалось побеседовать с Андреем Витальевичем за кулисами научно-популярного фестиваля «Нансен», впервые прошедшего в Красноярске, и узнать, почему даже серьёзным учёным не избежать популяризации науки, какие задачи могут влюбить школьников в физику и чем объяснить, что главное в научной конференции — не выступить самому, а выслушать доклады.

— Расскажите, что умеет делать всем нам привычный свет и какой областью физики вы занимаетесь как исследователь?

— Электрическая лампочка — это прибор, который, без преувеличения, изменил жизнь человека самым кардинальным образом. Продлил рабочий день, подарил возможность читать по вечерам, создавать произведения литературы и искусства. В широком смысле свет — это основа всех современных технологий. Излучение инфракрасной части спектра вы каждый день используете, нажимая на кнопку телевизионного пульта. Ультрафиолет «работает» в солярии, если кто-то хочет получить загар. С короткими волнами рентгеновского излучения каждый сталкивался в поликлинике во время обследования лёгких, а также хрящевой и костной ткани. Гамма-излучение позволило создать гамма-нож: с помощью хорошо сфокусированного мощного гамма-излучения можно уничтожать глубоко залегающие злокачественные опухоли головного мозга. Свет подарил нам лазеры, которые сегодня используются для обработки (резки, сварки) различных материалов, и он же позволяет печатать различные детали, наращивая металл или другие материалы (так называемые аддитивные технологии).

В области террагерцевого излучения (так называемого Т-света или Т-лучей) исторически физики предпочитают оперировать понятием частоты, а не длины волны. Именно в этой части спектра излучения ведут свою потаённую жизнь молекулы и атомы в конденсированных средах со сложной структурой (полимеры, биологические объекты). Создавая правильный источник Т-лучей и детектор к ним, мы получаем мощный диагностический инструмент, чтобы, например, сканировать новообразования в организме.

Системы террагерцевого видения позволяют отличать пластиковую взрывчатку от любых синтетических материалов, из которых состоит одежда человека — современные металлоискатели на это не способны. Ну и, наконец, диапазон СВЧ, в нём работают практически все телекоммуникации и системы связи, смартфоны и интернет вещей. Вот это — только в первом приближении — все «профессии» света.

Я занимаюсь преимущественно селективной лазерной спектроскопией и наноскопией — флуоресцентной микроскопией сверхвысокого пространственного разрешения конденсированных сред и нанообъектов (отдельных молекул, молекулярных комплексов — наномашин, нанокристаллов — т.н. квантовых точек). Также уже несколько лет являюсь главным редактором журнала «Фотоника» и заместителем главного редактора журнала «Известия РАН: серия физическая».

— Андрей Витальевич, в деле популяризации науки вас сложно назвать новичком. И всё же: что такое популяризация лично для вас, аффилированного сразу с тремя научно-исследовательскими организациями учёного?

— Однажды я был в родном селе своих родителей в Кировской области, и там меня познакомили с мальчиком лет восьми. Он страшно волновался из-за новости о строительстве Большого адронного коллайдера — наслушавшись телевизора, ребёнок решил, что скоро наступит конец света, и мне потребовалось время, чтобы найти нужные слова и убедить его: такого не случится. Ну и, естественно, никуда не уходят проблемы, связанные с лженаукой и мракобесием. Меня поразила история антипрививочников, активизировавшихся в связи с пандемией ковида во всём мире. Страдают снова дети, ведь под соусом опасений перед новыми вакцинами движение ковид-диссидентов предлагает отменить вакцинацию в принципе.

Наконец, мне лично всегда хотелось поделиться тем, что делаю в науке. Я окончил Вятский государственный педагогический институт по специальности «Физика и информатика», и там нас научили, как рассказывать о любых вещах, в том числе о научных исследованиях, человеческим языком. На мой взгляд, педагогическое образование просто необходимо реанимировать и развивать в России. Раньше не просто «учили учить». Были сильные научные школы, и любой потенциальный учитель становился исследователем. Сейчас педагогическое образование утратило былую мощь и популярность, и это плохо сказывается как на уровне выпускников, так и в целом на мотивации детей получать новые знания, идти в науку, особенно в естественно-научные направления.

Например, современный хирургический кабинет — это сложнейшая физическая лаборатория с большим количеством инструментов и аппаратуры: рентгено-флуоресцентное и лазерно-диагностическое оборудование, микроманипуляторы, коагуляторы и т.д. Я сам это испытал на себе год назад при операции после перелома ноги. Важно, чтобы и врачи понимали принципы работы этих устройств, и дети, выбирающие себе будущую профессию, осознавали принципиальную важность междисциплинарных знаний.

— Как же вернуть интерес к физике в школы и университеты? Набор абитуриентов на специальности физико-математического профиля уже несколько лет подряд не вызывает оптимизма.

— Не отсиживаться в лабораториях, идти в народ. Эффективный, на мой взгляд, инструмент предлагает Российская академия наук — действующие, в том числе в Красноярском крае, базовые школы РАН (Гимназия №13 «Академ», лицей №7 и школа №10 г. Красноярска, ­— прим. редакции). На их базе профессора и члены РАН читают открытые лекции по всем областям науки. Реализуется принцип полидисциплинарности, идёт широкая профориентация школьников.

В Красноярске сильная школа нелинейной оптики и спектроскопии под руководством академика Василия ШАБАНОВА Институте физики СО РАН; этими результатами тоже следует как можно шире делиться. Как раз сейчас я рассматриваю перспективы совместных проектов и статей со специалистами СФУ в области флуоресценции — в частности, с профессором Института инженерной физики и радиоэлектроники Евгенией СЛЮСАРЕВОЙ.

Интересный формат для школьников много лет существует в наукограде Троицке: ребята полгода создают конкурсный проект, затем в форме, напоминающей смесь КВН и «Что? Где? Когда?», презентуют свой красивый физический эксперимент на сконструированном приборе. Предложил эту идею бывший магистр игры «Что? Где? Когда?», ныне мэр Троицка Виктор СИДНЕВ.

— Классический формат обмена знаниями в научном сообществе — конференции. Они ещё актуальны, на ваш взгляд?

— Прелесть конференций в обмене знаниями и мнениями с коллегами. Я ученикам привожу в пример своего коллегу и друга, профессора прикладной химии в Стэнфордском университете Уильяма МЁРНЕРА. Он один из лауреатов Нобелевской премии по химии 2014 года и почётный профессор Московского педагогического государственного университета. Когда Уильям приезжает на конференцию, он ведёт себя не так, как многие из наших студентов, читающие свой доклад и покидающие аудиторию через 15 минут, — он записывает краткие тезисы каждого доклада в огромный «гроссбух». Полагаю, способность генерировать новое знание на этой обширной почве и принесла ему высшую награду в мире науки.

— Как прокачать свои знания физики? Что вы можете посоветовать широкой аудитории?

— Мы разработали с коллегами сборник задач, формально он предназначен для школьников, но может быть интересен для любого возраста. Эти задания даже не из разряда «задач со звёздочкой», как бывало на школьных олимпиадах по физике. Они просто не имеют однозначного и простого решения, но требуют логики, размышления, красиво выстроенной системы доказательств. Например, как замерзают водопады? Порассуждайте, рассмотрите весь комплекс явлений, происходящих в Ниагаре — почему-то иногда он замерзает, а иногда нет. Или вот радуга — можно увидеть её ночью?

Авторами задач стали известные учёные из разных областей естествознания. Иногда их вопросы кажутся смешными, иногда странными, задача может строиться вокруг живописного полотна, как придумал астрофизик Дмитрий ВИБЕ, например. Или задача члена-корреспондента РАН Николая КОЛАЧЕВСКОГО, который предложил смоделировать формирование катящегося снежного кома. Каждая такая задача — хороший тренажёр для ума и повод задуматься о природе окружающих нас вещей и явлений.

Фото Сергея ЧИВИКОВА