Александр Пустынцев: «Не человек выбирает науку, а она его»

05 августа 2022, 13:40

«Я читал все: “Властелин колец”, “Гарри Поттера”, квантовую механику… Надо же было как-то развлекаться». Выпускник кафедры теоретической физики Алфёровского университета Александр Пустынцев о своем академическом пути: от библиотеки в Норильске до аспирантуры во Франкфурте.

Расскажи, когда у тебя появился интерес к физике.

Мне кажется, этот интерес родился одновременно со мной. Сколько себя помню, мне хотелось узнать, как все работает. Например, почему Солнце на закате большое и красное, а днем — маленькое и белое?

До поступления в университет я жил в Норильске — городе за полярным кругом. У меня не было, как такового, доступа к Интернету (я даже YouTube до переезда ни разу не видел), а в школе физику почти не преподавали. Да и мы туда не ходили порой месяцами – зимой температура опускалась до -60.

Поэтому я очень много читал. Все подряд, до чего мог дотянуться: «Властелина колец», книги по истории освоения Нового Света, физическую теорию радуги – чего там только не было. Надо же было как-то развлекаться.

И в итоге мое любопытство привело меня туда, где я сейчас.

Ты помнишь случай из детства, который определил твое будущее профессиональное направление?

Пожалуй, была точка невозврата: примерно в 13 лет мне в руки попала «Кратчайшая история времени» Стивена Хокинга. Я прочитал её за один вечер и одну ночь и понял, что пути назад нет. Любой компромисс будет поражением, ничто не может сравниться с восторгом от осознания того, что человек — это плоть от плоти древних звезд, что когда-то путем термоядерного синтеза создали углерод в своих недрах. Мы — их прямые потомки. Мой опыт показывает, что обычно осознание этого факта делит жизнь человека на «до» и «после».

Где и по какой специальности ты закончил бакалавриат?

В Политехническом университете на кафедре физики космоса, но диплом защищал по процессам квантовой электродинамики во внешних полях — это к космосу имеет весьма посредственное отношение и лежит в области физики частиц.

Почему ты выбрал именно эту область физики?

Мое мировоззрение было во многом сформировано под влиянием американского физика-теоретика Леонарда Сасскинда, который в числе прочего как-то сказал, что если бы все экспериментаторы умерли сто лет назад, то физика сегодня находилась бы на абсолютно таком же уровне развития.

Я всегда считал, что чем вопрос фундаментальнее, тем он интереснее. Поэтому никогда не был заинтересован в экспериментальной работе.

Вместо этого я хотел понять общую картину, поэтому какое-то время выбор стоял между теоретической астрофизикой и физикой элементарных частиц. Я выбрал последнюю, чем сейчас и занимаюсь.

Во время учебы в университете были ли у тебя другие увлечения?

Физика была и остается моим главным увлечением, которому я посвящаю большую часть времени.

Если же я хочу отвлечься, то обычно читаю. Читаю самое разное: от истории древнего земледелия (очень интересно, между прочим, что всего несколько тысяч лет назад, до начала селекции, арбуз был размером с современную клюкву) до «Хранителей» Алана Мура. Большое впечатление на меня в свое время произвел Марк Аврелий.

Я люблю классическую музыку, хоть и редко могу различить что-то на слух, кроме самых известных произведений.

А ещё я люблю котов, других животных и фильмы Зака Снайдера.

Почему ты решил поступать в магистратуру именно в университет Алферова?

Я понял, что Политехнический университет для меня исчерпал себя. Алферовский же университет заинтересовал отзывами студентов, сильной программой и своей камерностью, которой обычно не хватает в крупных заведениях вроде Политеха.

Как бы ты описал атмосферу в университете?

Лучше и быть не могло. Особенно понравилось учиться в группе из двух человек. А более лояльное отношение администрации сложно представить.

Еще мне нравилась наша столовая — в мои годы уже начинаешь ценить такие вещи.

Что тебе дало обучение в магистратуре АУ?

Думаю, что нашу магистратуру можно охарактеризовать как минимум «программа мирового уровня». Такого я больше не видел ни в России, ни в Европе. Особенно уровень вовлеченности преподавателей.

В АУ я находился в обществе людей, многие из которых были по-настоящему великими учеными и были рады заинтересованному слушателю.

 

Чем ты занимался в университете помимо того, что ходил на пары?

С учётом того, сколько времени мы проводили на парах и за решением заданий, у меня было не так много времени на внеучебную и вненаучную активность, кроме дороги до универа и обратно.

О чем была твоя магистерская диссертация?

Она была посвящена физике элементарных частиц и носила страшное название “Несохранение барионного заряда и множественное рождение частиц при высоких энергиях”. Грубо говоря, цель этой работы — попытка ответить на вопрос о том, куда из нашей Вселенной утекла почти вся антиматерия.

Было достаточно весело, особенно в той части, где нужно было искать сингулярные решения полевых уравнений. Впрочем, деформация чувства юмора — неизбежная судьба для любого человека в науке.

Почему для получения PhD ты выбрал Франкфурт?

В какой-то момент мой научный руководитель в АУ серьезно заболел, и нам, к моему сожалению, было затруднительно продолжать работать вместе. Сейчас Виктора Юрьевича Петрова уже нет в живых — это случилось незадолго до моего отъезда.

Переезд в Германию не был моей целью. Главным критерием была интересная тема в хорошем месте, где я мог бы раскрыться. В то время я посещал дистанционные семинары по специальным вопросам квантовой теории поля от Максима Полякова – некогда аспиранта в Гатчинском ПИЯФ, а на тот момент сотрудника Рурского университета в [немецком] Бохуме. Он был в курсе моей ситуации и предложил присмотреться к позиции в том месте, где я сейчас нахожусь, помог с рекомендациями.

В целом, это было несколько спонтанно: меня привели сюда буквально за руку, но я был только за новые впечатления от жизни в другой стране и смену обстановки.

 

Сложно ли было поступить? Как это было?

Если кто-нибудь вам скажет, что смог поступить в университет в другой стране без трудностей и стресса, то скорее всего перед вами наглый лгун.

Хуже всего было ожидание на протяжении нескольких недель — когда уже поданы документы, отправлены рекомендации и сданы все экзамены, больше ничего не остаётся. Бездействие не в природе человека, это противоречит эволюционной установке.

После получения заветного письма начинается еще серия испытаний: оформление визы, поиск квартиры, двухнедельный карантин по приезду – ковид дополнительно все усложнил. Но в итоге со всем получилось справиться.

Хватило ли знаний и бэкграунда для работы в Германии?

С избытком. Более того, я был полностью освобожден от посещения и сдачи стандартных курсов для аспирантов, поскольку все их уже прослушал в магистратуре АУ. Это позволило сконцентрироваться на научной работе.

Что в новой стране и в новом университете показалось тебе необычным, интересным?

Как только я пожаловался, что у меня дома неудобный стул, мне подарили офисное кресло, чтобы я мог работать удаленно.

Я бы сказал, что западные университеты больше ориентированы на то, чтобы наделить студентов практическими навыками для их будущей профессиональной деятельности, при этом не перегружая теоретическими знаниями, если те не являются строго необходимыми.

В России все наоборот – курсы насыщены теорией и затрагивают глубокие нетривиальные вопросы, но обычно предполагается, что практикой каждый сам овладеет в процессе будущей работы.

А ещё я не думал, что летом здесь может быть +38. Никто не должен жить в +38.

Как ты объясняешь людям, не связанным с наукой, в чем смысл твоей научной деятельности?

Вселенная — это место, где главенствуют законы симметрии и красоты. Вся физика 20 века и далее — это физика поиска скрытых симметрий Вселенной, которые ранее ускользали от нас. Наша задача — найти их и понять.

Зачем вообще это нужно? Прагматичный ответ состоит в том, что никто не в состоянии предсказать, во что выльется завтра фундаментальная наука. Всё-таки электрон неисчерпаем, и то, что двести лет назад было лишь забавой Фарадея, в итоге дало толчок индустриальной революции и было обложено налогом (речь, кто не понял, об электричестве).

Хотя лично я предпочитаю другой ответ. Человек — это совокупность атомов, которые смогли осознать себя и мир вокруг. Человек — это способ, которым Вселенная познает себя.

Смысл нашей работы в том, чтобы люди поняли, насколько удивителен мир, насколько малозначительными становятся все проблемы, когда осознаешь, что электрон в атоме — это волна, которая движется вокруг ядра и при этом накладывается сама на себя, и потому сам атом остаётся стабильным.

Мы пытаемся сделать жизнь менее скучной и бессмысленной, какой она была бы без этих знаний.

На твой взгляд, стоит ли заниматься популяризацией теоретической физики?

Мне как-то сказали, что в науке огромное количество знаний передается только лично. Сейчас я понимаю, насколько это правдиво.

Своими первоочередными задачами я вижу преподавание и популяризацию науки: она бесполезна, если знания будут умирать вместе с нами. Интерес к фундаментальной физике снижается, и это огромная трагедия. Существование человечества, на мой взгляд, теряет свой смысл, если мы будем зацикливаться на борьбе за ресурсы. Я бы хотел донести эту мысль до как можно большего числа людей.

Как обстоят дела с популяризацией физики в России и там, где ты обучаешься сегодня?

И здесь, и там дела обстоят печально, раз порядка четверти людей в мире считают, что Солнце вращается вокруг Земли.

Мы могли бы делать больше и лучше.

Что именно из теоретической физики сегодня наиболее популярно в мировой науке?

Сейчас как никогда актуальны полупроводники и новые источники энергии. Насколько мне известно, это как раз основные направления работы в АУ.

В университете, где я работаю (во Франкфурте) мы заняты в основном поисками физики за пределами Стандартной Модели. Я работаю над калибровочными моделями темной материи.

В двух словах — объективно установлено, что темная материя существует, и очевидно, что она что-то собой представляет (а как иначе, собственно?). Все известные нам взаимодействия являются калибровочными, выстроенными вокруг неких симметрий квантовых полей, заполняющих Вселенную.

Поэтому логичным шагом было бы попробовать описать темную материю как некое не открытое калибровочное поле и отталкиваться от этого. В этом присутствует некий элемент «тыкания» пальцем в небо, но с чего-то надо начинать.

Сильно ли отличаются условия научной работы в Германии и России?

В целом, всё похоже. Особенно печальна общемировая тенденция – снижение интереса к фундаментальной науке. Людей, готовых финансировать исследования, мало волнует, сколько во Вселенной бозонов Хиггса, особенно если можно вложиться в повышение эффективности литиевых батарей.

В Европе творческой свободы несколько больше, поскольку получить грант на исследование, например, исчезновения информации в черной дыре сравнительно проще, но все равно приходится себя контролировать и не нырять в слишком глубокие вопросы.

Расскажи о своих дальнейших планах.

Последние несколько месяцев я ассистировал на курсе квантовой теории поля и вел практику по этому предмету, и могу назвать это одним из лучших моих начинаний. Я бы хотел и дальше развиваться в преподавательской деятельности.

И еще, по квантовой теории поля написаны десятки, если не сотни, учебников, но до сих пор я не нашел книгу, с помощью которой можно разобраться в предмете от начала и до конца. Я хотел бы написать ее и назвать «Квантовая электродинамика для чайников».

И, конечно же, наука. Мне интересны вечные вопросы — аномалии квантовых полей, асимметрия будущего и прошлого (и связанная с этим асимметрия вещества и антивещества), проблема космологической постоянной (предсказанное значение этого параметра, определяющего свойства вакуума, отличается от наблюдаемого примерно в 10120 раз) и, конечно, квантовая теория гравитации — Грааль физики. Мой научный руководитель как-то сказал, что любой хороший физик рано или поздно пытается что-то сделать с квантовой гравитацией, а те, кто не пытаются, – плохие физики.

Ты бы хотел сказать что-нибудь студентам, которые только начинают свой путь в теоретической физике?

После поступления надо быть готовым, что бывшие одноклассники будут весело проводить время, а ты будешь сидеть над Фихтенгольцем и пытаться понять определение предела по Коши.

Кто-то будет на сессии сдавать 1–2 экзамена с минимальной подготовкой, а тебе придётся сдавать 4–5, каждый из которых требует всего твоего времени.

На 3–4 курсе другие обычно уже могут работать и быть независимыми от родителей, но только не ты — на это просто физически не будет времени. Мне кажется, с этим надо что-то делать: поднимать стипендии на таких сложных направлениях, выдавать их даже с тройками на сессии. В науку и так идёт очень мало людей, надо им стараться хоть как-то помогать в процессе обучения.

Но вместе с тем я считаю, что не человек выбирает науку, а она его. Если вам невыносимо жить без знания о том, как 12 известных частиц и их 12 античастиц в совокупности с фундаментальными взаимодействиями между ними формируют реальность, то у вас просто нет выбора — иначе вы всю жизнь будете чувствовать, что не реализовались.

И напоследок я бы посоветовал людям, учащимся на физике (хотя это несколько непопулярное мнение) не стесняться читать научпоп. Это помогает взглянуть на картинку в целом и не забывать, ради чего все делается.