Материалы портала «Научная Россия»

Александр Литвак: «Мы выбирали интересные нам направления, в которых у нас есть коллективы»

ИПФ РАН получит 90 млн рублей на моделирование сложных климатических процессов и процессов, происходящих внутри звезд.

Институт прикладной физики РАН получит 90 миллионов рублей от российского правительства на моделирование сложных климатических процессов и процессов, происходящих внутри звезд. О научных победах нижегородцев и уникальной школе подготовки кадров рассказывает директор ИПФ РАН академик Александр Литвак. 

Нижегородские ученые не первый раз получают значительную финансовую господдержку. В 2010 году высшие учебные заведения Нижнего Новгорода выиграли четыре мегагранта на двухлетние исследования ― до 150 млн рублей каждый, примечательно то, что тематики работ были в той или иной степени связаны с исследованиями Института прикладной физики РАН.

В очередном конкурсе на мегафинансирование претендовали более 500 проектов, из которых победителем стал только каждый десятый. Среди проектов, которые получат по 90 млн рублей течение трех лет, ― два проекта ученых ИПФ по моделированию сложных климатических процессов и процессов, происходящих внутри звезд. Кроме этого, Министерство образования и науки выбрало ИПФ в качестве базы для создания одного из шести международных исследовательских меганаучных проектов ― сверхмощного лазерного комплекса. О научных победах нижегородцев, уникальной школе подготовки кадров и меганаучном проекте рассказал директор ИПФ РАН академик Александр Литвак. 

Стратегия победителей 

- Как проходила подготовка к конкурсу на получение мегагрантов? 

- Мы серьёзно отнеслись к  конкурсу: работали в тесной кооперации с нашими коллегами из нижегородских вузов, было множество идей и международных контактов для приглашения известных ученых – всем этим мы обладали на момент начала конкурса. В третьем туре конкурса мегагрантов, в котором наш институт впервые участвовал, мы заявили девять проектов и три из них были поддержаны – самое большое количество проектов из всех участвовавших в конкурсе организаций, включая МГУ и Санкт-Петербургский  Университет. С чем это было связано? Возможно с тем, что мы тщательно отбирали самые актуальные научные направления, которые чрезвычайно интересны не только нам, и в которых у нас есть вполне сложившиеся коллективы и связи. Мы приглашали только тех людей, которые действительно имели имя в этих направлениях и могли усилить нашу команду.

 - Какие проекты победили? 

- Один проект направлен на создание лаборатории, которая будет заниматься моделированием физических процессов в экстремальных астрофизических объектах. Речь идет об исследованиях взаимодействия высокоэнергичных электронных и ионных потоков с плазмой в магнитном поле с целью тестирования физических моделей, описывающих наблюдаемые космические явления, для которых не хватает данных наблюдений. До сих пор это было недоступно в лабораторных условиях, но теперь мы обладаем таким мощным лазерным излучением, при взаимодействии которого с плазмой можем получать ионные и электронные потоки с рекордно высокими энергией и плотностью. Создаваемый экспериментальный комплекс позволит моделировать процессы, происходящие внутри звезд и активных ядер галактик. Результаты экспериментов будут также использованы для создания компактных источников рентгеновского и гамма излучения для медицинских применений. Проектом  руководит достаточно молодой, но хорошо известный французский ученый профессор Жюльен Фукс. О его уровне, в частности, свидетельствует авторство в более, чем двух десятках статей, опубликованных в самых престижных научных журналах: Nature Physics, Physical Review Letters. Группа наших сотрудников в этом проекте тоже обладает очень высоким научным потенциалом.

Второй проект совсем из другой области, его главная цель – построение математических моделей для долгосрочного прогнозирования климатических процессов. Современное прогнозирование осуществляется с помощью математических моделей, учитывающих основные физико-химические процессы; но моделируемая система слишком сложна, чтобы ее описать с помощью конечного числа уравнений. Авторы проекта предлагают другой подход – будут использоваться временные данные многолетнего мониторинга параметров глобального и региональных климатов и строиться математические модели, хорошо воспроизводящие данные этого мониторинга на всем временном периоде и, следовательно, позволяющие продлить эти данные на определенный временной отрезок. Это чрезвычайно сложная интересная проблема нелинейной динамики стохастических систем,  над которой будет работать международный коллектив уже вовлеченных в нее ученых. Командой руководит профессор Юрген Куртс из германского Института климатических исследований, о продуктивности и известности которого свидетельствует уникальное значение пучка вершин H=60, а также еще в команду входят два очень известных американских ученых и очень эффективно работающая в этой области группа сотрудников нашего института.

 - Какие сложности возникают при работе с именитыми иностранными учеными?

 - В этом ничего сложного нет, кроме массы бюрократических проблем, связанных с оформлением документов. Правда, первоначально было два опасения: как воспримут сотрудники института очень высокий уровень оплаты приглашаемых ученых, и в какой мере будет выполняться ими требование проводить по четыре месяца в году в наших лабораториях. Только представьте: четыре месяца известный ученый должен ухитриться выделить в своем рабочем графике для работы в России! Это очень сложно. Например, профессоры американских университетов  могут  более-менее выделить три месяца для работы, поскольку девять месяцев они читают лекции, а три месяца они в отпуске, но четыре ― уже очень непросто.  

 - Приносит ли сотрудничество с иностранными коллегами ожидаемую пользу?

 - В большинстве известных мне проектов приносит. Есть и выдающиеся ученые, под началом которых создаются перспективные и важные проекты только благодаря тому, что в их главе стоят такие лидеры. Но, ожидать, что привлечение иностранцев решит все проблемы российской науки, конечно не приходится.

 Нижегородская научная школа

 - Для успешной реализации научного проекта нужна сильная команда. Есть ли у вас специальных подход к воспитанию и отбору кадров?

 - Общепризнано, что мы создали хорошую систему подготовки кадров для науки. Мы даем старт этой подготовке, начиная с физико-математического лицея. В этом лицее мы организовали специализированные 10 и 11 классы с углубленным обучением математике, физике и биологии. Эти классы учатся в стенах нашего института, и мы целиком отвечаем за всю их учебную программу, включая и гуманитарный цикл. В Нижегородском государственном исследовательском университете (ННГУ) нами создан базовый факультет Высшая школа общей и прикладной физики, также полностью находящийся в стенах ИПФ РАН. Это небольшой факультет (набор 25 человек в год), в котором все преподавание осуществляется учеными из институтов РАН и специально приглашенными преподавателями вузов. Штатным сотрудникам факультета является сегодня только декан, а все остальные - это совместители и почасовики. Начиная с третьего курса, все студенты вовлекаются в научные исследования. Практически все закончившие бакалавриат  (это примерно две трети поступивших на первый курс) переходят в магистратуру и затем поступают в аспирантуру к нам или родственный Институт физики микроструктур РАН, уже имея научные публикации. Позволю себе похвалиться. В 2000 году Российская академия наук учредила систему наград для молодых ученых. Всю науку разделили на 19 направлений, в каждом из которых на конкурсной основе одна или 2 лучших работы молодых ученых в возрасте до 33 лет награждаются медалью и премией. Наша научная тематика относится к 3 направлениям: общая физика, наука о Земле, научное приборостроение. 16 работ молодых ученых нашего института за эти годы удостоены премий, это более четверти всех наград, выделенных в наших областях науки.

 - Значит, школьников после 9 класса нужно переводить в вузы?

 - Нет, не в вузы.  Стоит начинать ориентировать их на науку еще в школе. Этим следует заниматься. Одним из результатов нашей образовательной деятельности является отсутствие в ИПФ провала в распределении сотрудников по возрастам. Это, безусловно, доказывает эффективность нашей системы подготовки кадров.

 - Приезжают ли к вам работать специалисты из Москвы? 

 - Бывает, но редко. Что касается мобильности ученых, то этот вопрос в нашей стране  не решен. В основном у нас работают выпускники нашего университета, это жители Нижнего Новгорода или Нижегородской области.

 - Заметна ли разница между подготовкой выпускников вашей системы и выпускников других вузов?

 - Нет, поскольку мы берем только сильных людей. Правда, иногда бывают удивительные случаи, когда приходит сильный и достаточно хорошо подготовленный молодой человек, обучавшийся в заштатном вузе.

 Петаватный проект

 - В чем состоит уникальность вашего проекта по созданию лазерного комплекса, победившем в конкурсе меганаучных проектов?

 - Сегодня все суперколлайдеры, например, Церновский БАК, имеют гигантские размеры. Это связано с тем, что темп ускорения частиц в таком ускорителе определяется максимальной величиной сверхвысокочастотного электрического поля, создаваемого в резонаторах, но слишком большое поле там возбудить нельзя из-за  возникновения мультипакторного разряда. Электрическое поле будет просто «вырывать» электроны из металлических стенок резонатора и вместо того, чтобы использовать это поле для ускорения, оно будет поглощаться в создаваемой внутри резонатора плазме. Максимальный темп ускорения в таких ускорителях не превышает 1 миллиона электрон-вольт на 1 сантиметр. Около 30 лет назад было предложено  использовать для ускорения частиц поля, создаваемые в плазме. В ней нет стенок, а значит, при разведении электронов и ионов, может создать очень сильное электрическое поле. Другими словами речь идет о возбуждении плазменных колебаний. Каким образом их можно возбудить? Если послать в плазму очень мощный лазерный импульс, то он «оттащит» электроны от ионов и создаст то самое сильное электрическое поле. При наличии петаваттных лазеров с фемтосекундными длительностями импульсов, таких как создаем сейчас мы, можно создать электрические поля в 1000 раз превышающие максимальные поля, которые возникают при традиционном способе ускорения. Преимущества нашей установки в более компактных размерах и наиболее высоком темпе ускорения. Уже сегодня Европа финансирует создание трех лазерных комплексов с мощностями по 10 петаватт в странах Восточной Европы, Чехии, Венгрии и Румынии. Наша идея состоит в создании самого мощного комплекса  – 200 петаватт. И мы способны такой проект реализовать, при наличии необходимого финансирования. Создание такого комплекса откроет возможности исследований в совершенно новой области знаний, включая исследование темной материи, пробоя вакуума с образованием электрон-позитронной плазмы, конверсии лазерного излучения в гамма- излучение, создание сверхкоротких импульсов излучения и намного более компактных суперколлайдеров.

 Миллионы на науку

 - Эффективно ли работает в России система мегагрантов?

 - Она работает относительно неплохо, если сравнивать с другими конкурсами. Конечно, очень много бюрократии, отчетности, и некоторых приглашенных  ученых это ставит в тупик, но в целом, все равно неплохо. Но проблемы, конечно, возникают, но мы как-то ухитряемся их решать. Мы подали на последний конкурс 7 заявок. Попробуем представить, что все они победили.  Тогда на каждый проект  необходимо в год  по 7,5 миллионов рублей собственных средств, и в общем, получается нужно найти 52,5 миллиона на все заявки. Мы подошли к этому так: будем думать о поиске средств на проект тогда, когда мы выиграем на него грант. В результате оказалось, что надо найти только 15 миллионов рублей, что проще.

 Новгородские популяризаторы

 - Насколько нижегородская молодежь заинтересована в науке? Удалось ли подогреть интерес?

 - Это, конечно, больное место в России в целом, потому что за минувшие 20 лет деятельность по популяризации науки была практически прекращена. Только в последнее время начали появляться какие-то разумные  телевизионные программы. Мы подумали, что надо тоже что-то делать и в конце 2011 года создали научно-просветительский центр «Знание-НН», где любой желающий может послушать лекции на интересующую его тему. Начали мы тогда с того, что пригласили Сергея Петровича Капицу для публичного чтения лекции. После этого мы регулярно начали организовывать лекции для «общего пользования», которые читают известные люди. До сих пор в этой структуре работают энтузиасты, а руководит ею член-корреспондент РАН Владимир Владиленович Кочаровский. Они организуют курсы чтения лекций в школах и научных библиотеках, все это снимают телевизионщики и транслируют в интернете ― это пользуется интересом и востребовано.

 - Какие отношения связывали ваш институт и лично Вас с Сергеем Петровичем Капицей?

 - Это сложилось исторически. Первый раз Сергей Петровича я видел, когда был еще аспирантом ― он был несколько раз оппонентом на защитах диссертаций у нас в институте. У него были товарищеские отношения с многолетним директором и основателем института академиком Гапоновым-Греховым. Позднее Капица к нам иногда заезжал со своими проектами, в частности с лекциями по росту народонаселения мира. Мы все время с ним поддерживали связь. Мы общались с ним, т.к.  были членами ряда экспертных советов, в частности, членами международного комитета премии «Глобальная энергия».  Сергей Петрович к науке был абсолютно небезразличен, и всегда с интересом слушал, какая работа идет у нас.

александр литвак гранты институт прикладной физики ран мегагрант моделирование процессов внутри звезд моделирование сложных климатических процессов

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий