МИХАИЛ ГЛАЗОВ: «ФИЗИКА – ГЛУБОКАЯ КРАСИВАЯ НАУКА!»
Доктор физико-математических наук, профессор РАН, член-корреспондент РАН Михаил Михайлович Глазов готовит будущих теоретиков-физиков, читая курс лекций по Физике конденсированного состояния и Спинтронике бакалаврам и магистрам Академического университета им. Ж.И. Алферова.
Бывший выпускник Лицей ФТШ, обладатель премии имени Л. Эйлера и медали РАН является специалистом в области теории полупроводниковых наноструктур, спиновых и кинетических явлений.
КАКИЕ ЛИЧНЫЕ КАЧЕСТВА, ПО ВАШЕМУ МНЕНИЮ, ПОМОГЛИ ВАМ СТАТЬ СЕРЬЕЗНЫМ УЧЕНЫМ?
Это вопрос интересный. Обычно личные качества должен оценивать кто-то другой, не я сам. Но мне кажется, что одна из вещей, которая мне, конечно, очень помогла в своё время, и когда я учился в школе, и когда учился в институте, а потом в аспирантуре, это некоторая усидчивость. Это то, что я могу довольно долго заниматься каким-то, может быть, на первый взгляд, муторным, монотонным делом. Дело в том, что в теоретической физике, естественно, требуется выполнять длинные, иногда громоздкие математические выкладки, и это требует усидчивости. Кажется, что не получается, кажется, что это не приведёт к успеху, ответ не виден. Но, тем не менее, усидчивость помогает. Если убеждать себя в том, что наука познаваема, а задача поставлена корректно, то дальше можно много-много раз пытаться, можно и нужно не бояться сложностей. Мне кажется, что это помогало мне в заметной мере, когда передо мной стояла какая-то задача.
ПОЧЕМУ ВЫ НАЧАЛИ ЗАНИМАТЬСЯ ФИЗИКОЙ? В ЧЁМ ЗАКЛЮЧАЛСЯ ВАШ ПЕРВЫЙ НАУЧНЫЙ ИНТЕРЕС?
Скажу сразу, что физикой я начал заниматься в некоторой степени случайно. Когда я был школьником, в шестом-седьмом классе, мне казалось, что у меня есть интерес к математике, я ходил в соответствующий математический кружок. Потом были районные и городские олимпиады, и мне позвонили из Лицея «Физико-технической школы» (ФТШ), тогда ещё из старого здания, с улицы Хлопина, и предложили прийти на вступительные испытания. Это было, соответственно, в конце седьмого класса. Я не очень понимал, что такое ФТШ, я не очень понимал, подходит ли мне физико-техническая школа, что такое техника, физика. Но, тем не менее, я поступил, решил рискнуть и попробовать. И вот уже где-то в школе я стал понимать, что мне интересней физика, а не абстрактная математика.
Почему это произошло? Я думаю, что в первую очередь, огромную роль сыграл Михаил Георгиевич Иванов, он был нашим учителем физики и классным руководителем, теперь он – директор Лицея ФТШ. Мне и многим моим одноклассникам он привил интерес к физике. Интерес к физике не как к школьному предмету, где нужно что-то выучить, запомнить или вывести какие-то простые формулы, не к физике в историческом или зоологическом ключе, а к физике именно как науке.
Я хорошо помню, что буквально на первом же занятии нам был задан вопрос: «Как измерить время? Вы договорились встретиться где-то с другом или с подругой, и нет часов, как измерить время?» В общем, это было очень интересно! Понимание того, что физика — это безумно интересная, какая-то очень богатая, очень глубокая и очень красивая наука.
Первый научный интерес? В начале научный путь определяется кем-то другим. Я слышал слово «полупроводники». И когда в школе, где-то уже в десятом классе, возник разговор о практике, я попросил, чтобы меня определили в какую-нибудь полупроводниковую лабораторию Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе. Я ходил к физикам, которые занимаются даже скорее не экспериментальными, а технологическими исследованиями. Вообще это было очень полезно, немножко постоять рядом с установкой и даже иногда подливать туда жидкий азот, нажимать на какие-то кнопки и попробовать понять или увидеть, как растут полупроводниковые и диэлектрические структуры. Конечно, я понимал, что это какое-то искусство, и, с одной стороны, это было безумно интересно, а с другой стороны это было для меня важным уроком, потому что я хорошо понял, что экспериментальная физика – это не моё.
В экспериментальной физике есть много разных особенностей. Одна из них – это необходимость всегда работать в команде. Это означает, что, конечно, в команде есть кто-то, кто уже сильно впереди, и все остальные его тормозят, а он их ждет. С другой стороны, всегда приходится чувствовать, что, даже выполняя какую-то очень простую работу и сделав что-то не так, можешь подвести других. Это, в общем, тяжело. Кроме того, быстро убеждаешься, что в эксперименте нужно работать не только головой, но и руками. В общем, мне стало понятно, что нужно попробовать переквалифицироваться в теоретика. И тут мне, опять же, повезло благодаря Михаилу Георгиевичу. Я встретился с человеком, который определил мою дальнейшую научную судьбу, с Еугениюсом Левовичем Ивченко. Теперь он Академик РАН. Я сдал ему теоретический минимум, и дальше стал уже заниматься теорией. Это было на младших курсах института. И тогда научные интересы в области теории полупроводников, физической кинетики, оптических, электронных, спиновых, экситонных свойств, стали формироваться. Главным образом, благодаря Е.Л. Ивченко и уже просто под влиянием окружения. Стало понятно, что это интересно, в какой-то момент стала чувствоваться связь между маленькими задачами, которыми я занимаюсь, и общей картиной теоретической физики и физики конденсированных сред.
ЧТО БЫЛО САМЫМ СЛОЖНЫМ, КОГДА ВЫ НАЧИНАЛИ ПРЕПОДАВАНИЕ?
Я бы сказал, что преподавание преподаванию рознь. Я начал преподавать буквально на младших курсах института, вел занятия со школьниками, учил их решать задачи по физике. И тогда, я думаю, что самым сложным был вопрос дисциплины, в самом простом бытовом ее понимании. Оказывалось, что совершенно необязательно, что все школьники, которые пришли на кружок по физике, готовы сидеть 40 минут более-менее спокойно и решать задачи, слушать меня. Ну а потом я понял (возможно, это по-прежнему для меня проблема), что основной вопрос состоит в том, чтобы найти баланс между истиной и ясностью. Известен в квантовой механике принцип неопределенности. Например, неопределенность импульса и неопределенность координаты, они связаны, и значит, нельзя найти такое состояние, в котором импульс и координата известны сколь угодно точно. Вот в шутку одному из великих физиков приписывают такой принцип неопределенности, что истина и ясность дополняют друг друга. И что, конечно, наиболее строгий подход, он приводит к тому, что за математическими деталями, за математической строгостью начинает теряться физическое понимание.
Ну а дальше у меня, как у преподавателя, в первую очередь возникает такая проблема. Мне хочется рассказать про какое-нибудь интересное явление, которое мне кажется важным и нужным. И нужно дальше пытаться пройти по такой зыбкой тропке. Между тем, чтобы скатиться просто в выполнение формальных выкладок, либо в простое описание и размахивание руками. Собственно, иногда на лекциях мы уходим и в одно, и в другое. На мой взгляд, одна из ключевых задач, по крайней мере, для меня как преподавателя, как лектора, найти даже в отобранном материале баланс между тем, как это рассказать ясно и понятно, и тем, как это сделать более-менее строго, чтобы потом не было ощущения просто либо обмана, либо «разговоров» о физике полупроводников или о физике конденсированных сред, или о квантовой механике.
Теоретическую физику нужно изучать в несколько этапов. В школе мы изучаем физику на уровне самых простых идей, экспериментов и законов. Потом это же повторяется, но более глубоко в институте в курсах общей, экспериментальной физики. Потом на другом уровне абстракции в курсе теоретической физики. Но даже сама теоретическая физика тоже имеет много пластов, есть много разных методов и подходов. Поэтому я считаю, что ничего страшного нет, даже если в каких-то местах кажется, что что-то переусложнено, есть какая-то сложная математическая выкладка, если через нее потом пробиться, то будет легче увидеть этот же эффект, но с другой перспективы, с другой стороны.
КАКОЙ САМЫЙ ИНТЕРЕСНЫЙ ВОПРОС ВАМ ЗАДАВАЛИ СТУДЕНТЫ?
Такое случалось много раз. Сейчас некоторый опыт позволяет мне на лекциях уже предугадать большое количество вопросов, которые могут задать студенты. Но надо сказать, что когда я начал обкатывать курс, первый год читал в Алфёровском университете, как раз был курс «Физика конденсированных сред», была очень сильная группа, и там было несколько студентов, которые каждый раз меня удивляли тем, что им удавалось спросить, что-то такое, что вроде и очевидно, и вроде я это, казалось бы, должен понимать, а нет, вот находили какую-то грань, где было понятно, что я мог бы и сам в этом разобраться лучше. Сейчас конкретных вопросов уже приводить не буду, это уведет нас в ненужные детали, но на самом деле это было важно, хотя очень тяжело. Я хочу сказать, что особенно в первые разы я не понимал, как на это реагировать, потому что, например, я говорю: «Вот при таких-то предположениях получается это». Мне говорят: «Это же, наверное, неправда, предположение такое непонятно почему, и даже если при этих предположениях, то почему именно это должно получаться, докажите». Потом я понял, что это на самом деле очень хорошо, это как раз показывает то, что и студентам интересно, но и говорит о том, куда можно двигаться и как можно улучшать то, что я сам рассказываю.
ЧТО ВЫ ЦЕНИЛИ В ПРЕПОДАВАТЕЛЯХ, КОГДА БЫЛИ СТУДЕНТОМ? ВЫ ПРИМЕНЯЕТЕ ЧТО-ТО ИЗ ЭТОГО НА СВОИХ ЛЕКЦИЯХ?
Я думаю, что одна из важных черт преподавателя и то, что мне всегда нравится – это их любовь к предмету, который они преподают. Это было у очень многих школьных учителей, это очень явно выражалось у Михаила Георгиевича, и у многих преподавателей, которые потом уже учили меня в университете. Это были не какие-то формальные уроки или лекции, где пересказывался учебник или конспект. Было видно, что то, что нам рассказывают, это именно то, чем надо заниматься. Если лектор даже лекцию по какому-то самому, казалось бы, неинтересному, может быть, не очень актуальному предмету, может рассказать так, что после этого кажется, что нужно бросить все и пойти заниматься именно этой задачей, это здорово! Вот так мне показалось, что нужно заняться физикой.
У нас были потрясающие лекции по высшей математике, где можно было просто увидеть встроенное здание, как все получается, какая красивая наука математика. Также было много лекций по теоретической физике, по квантовой механике, например, которые нам читал Дмитрий Георгиевич Яковлев. И было видно, что это действительно тот предмет, которым надо заниматься. Видно, что человек, который читает лекции, не только в этом хорошо разбирается, не только профессионал в своей области, но есть еще что-то, чем он может заинтересовать. И вот это, мне кажется, очень важно. И я стараюсь на лекции рассказывать живо, интересно, с энтузиазмом. А как иначе!
Иногда очень тяжело долго читать один и тот же курс. В свое время я читал почти 10 лет курс «Спиновые явления в полупроводниках» для студентов-магистров. И, конечно, к концу, на 8-й, 9-й, 10-й год у меня прямо чувствовалось такое выгорание. Наука двигалась вперед, переделывать курс совсем по-другому мне не очень хотелось. Ну и стало ясно, что нужно что-то менять, что нужно просто поменять курс, который ты преподаешь и снова это делать с интересом.
ПРЕДСТАВИМ, ЧТО ВЫ СМОГЛИ ВЕРНУТЬСЯ НАЗАД, НА ПЕРВЫЙ КУРС УНИВЕРСИТЕТА, КАКОЙ СОВЕТ БЫ ВЫ СЕБЕ ДАЛИ?
Сложный вопрос. Возможно, это был бы совет, он скорее не связан с учебой в целом и с учебными академическими делами, но в целом относится к жизни, − в меньшей степени переживать и испытывать какие-то негативные эмоции, например, от потенциальной возможности получить не очень высокую оценку или от каких-то сложностей во взаимоотношении между людьми.
Сейчас со временем кажется, что все какие-то мелкие сложности, возникавшие в общении, что с преподавателями, что иногда с однокурсниками и коллегами, все это, конечно, выеденного яйца не стоило, и можно было бы к этому относиться попроще.
Ну и может быть еще такой совет, его, конечно, сложно транслировать студентам, но я, честно говоря, когда учился, вообще старался ходить на все-все-все лекции, что были у нас в расписании. С одной стороны, я по-прежнему считаю, что это неплохо. Но, с другой стороны, надо признать, что были какие-то курсы, которые можно было бы и пропустить и просто, спокойно сдать экзамены, освоив предмет, прочитав соответствующую литературу. Но такой совет я бы не сильно рискнул давать студентам, мне просто кажется, что это все равно опыт, это результат ошибок, а некоторые ошибки нужно сделать самому, тут ничего не поделаешь.
С КАКИМ КОНДЕНСИРОВАННЫМ СОСТОЯНИЕМ ВЫ СЕБЯ АССОЦИИРУЕТЕ, И ПОЧЕМУ ИМЕННО С ЭТИМ СОСТОЯНИЕМ?
Мне кажется, что если говорить с точки зрения каких-то интересов, то все конденсированные среды, и твёрдые, и жидкие, и какие угодно, они, конечно, все интересные, все многогранные.
Отшутиться мне в ответ на этот вопрос сложно. Есть такая расхожая фраза о том, что в кристаллах, так же, как и в людях, самое интересное — это какие-то отклонения от нормы, какие-то дефекты. В этом смысле, в физике конденсированных сред есть много того, что называют всякими аномальными явлениями, аномальный эффект Холла, например, аномальный транспорт. В этом смысле, конечно, в целом и хочется быть нормальным. Все мы индивидуальны, и может быть с какими-то аномалиями, можно было бы не то что ассоциировать себя, но, по крайней мере, пытаться сказать, что это, опять же, не так и страшно.
ВЫ БЫ ПРЕПОДЧЛИ ЖИТЬ МЕСЯЦ БЕЗ ЛЮБИМОЙ ЕДЫ ИЛИ БЕЗ ЗАНЯТИЙ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ?
Ну, конечно, без любимой еды обойтись очень легко. Я бы сказал так, и это довольно расхожая точка зрения, что занятие наукой, профессиональное занятие наукой — это не просто работа. Это еще и то, что иногда так называют служением. Мы стараемся создавать новое знание и понимание. Дело в том, что движение к чему-то новому, хотя бы в какой-то маленькой части, понимание, нахождение понимания чего-то нового, явления, механизма, тем более, если вдруг приходят в голову какие-то идеи, это очень все непросто. С одной стороны.
А с другой стороны, научное знание, оно таково, что его нужно передавать кому-то, читая лекции, проводя семинары, публикуя статьи. И, конечно, в этом смысле, занятие наукой – задача важная. Любая работа хороша: можно быть инженером, можно водить трамвай, можно убирать улицу, можно заниматься наукой, можно быть финансистом, кем угодно. Но занятие наукой, оно еще и подразумевает то, что мы все пытаемся преумножить какое-то знание, и в этом смысле мы стараемся сделать мир лучше. Иногда не получается, иногда получается наоборот, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, но тем не менее это цель. Поэтому это такое служение, и в этом смысле, конечно, как и со всяким служением, легко себя ограничивать в чем-то другом, если, по крайней мере, чувствуется какая-то более высокая цель. А, если говорить еще более откровенно, занятие наукой, которое очень часто поглощает полностью, позволяет отрешиться от каких-то мирских проблем. Поэтому, конечно, месяц без науки — это как наркоману месяц без наркотиков или алкоголику месяц без бутылки, это невозможно. А без любимой еды вполне можно обойтись.
НА ВАШ ВЗГЛЯД, ЗАНЯТИЕ ФИЗИКОЙ — ЭТО ЛЕГКО?
Нет, мне кажется, что нет. Это тяжело, потому что, по крайней мере, у меня заметную часть времени, 90% времени ничего не получается. Хочется что-то сделать, пытаешься по-разному, этим методом, тем методом — не выходит. Хорошо, что сейчас удается переключаться между разными задачами. Вот можно и нужно прочитать лекцию, вот нужно доклад, а вот нужно что-то посчитать. Но так, в целом, именно занятие наукой связано с большим количеством проб и ошибок. И это тяжело. Но в этом есть какая-то общая ценность и важность науки. Это не та деятельность, в которой известно по какому алгоритму поступать, чтобы получить результат. В физике есть общие правила, но нет никаких правил, нет принципов, как выбирать эти правила для решения конкретной задачи. Поэтому это тяжелая наука.
Учитывая особенности работы, усидчивость важна. Есть люди, у которых получается все совсем по-другому, у которых новое знание, новые идеи появляются практически из воздуха. Просто есть разные подходы. Для меня физика — это точно нелегко. Научный поиск, он в каком-то смысле творчество. Конечно, это творчество в рамках некоторых правил. Музыкальное творчество или художественное творчество — это совсем другая вещь. В физике есть базовые законы − закон сохранения энергии или закон сохранения импульса, или базовые симметрийные соображения, которые нельзя нарушать. А дальше, если удается действительно что-то придумать такое, что практически выходит за рамки устоявшихся представлений, это здорово! И это, конечно, очень похоже на творчество.
КАКИЕ КНИГИ БЫЛИ НА ВАШЕЙ КНИЖНОЙ ПОЛКЕ В ДЕТСТВЕ?
Книг было много, и я бы разделил вопрос на две части. Были книги развивающие или научно-популярные. В частности, я с огромным удовольствием читал книги «Занимательная физика», «Занимательная геометрия», «Занимательная математика» Перельмана. И это, может быть, тоже был один из тех толчков, которые привели меня к занятиям наукой и к занятиям физикой. И таких книг было много, и я очень благодарен родителям, что такие книги были дома.
С другой стороны, было много разной художественной литературы. Я с детства любил и по-прежнему люблю приключенческую литературу. Меня довольно рано стали учить английскому языку, и в какой-то момент я открыл для себя детективы Артура Конан Дойла и, в первую очередь про Шерлока Холмса. И я до сих пор люблю, в качестве такого развлечения, читать детективные романы, и надо сказать, что иногда я пытаюсь находить, конечно же, не всерьез, какие-то аналогии между тем, как сыщик расследует преступление, и как физики пытаются разобраться в каком-то наблюдаемом эффекте. Вот из-за чего это происходит, кто это сделал, кто за что отвечает, какие физические процессы отвечают за то, что кто-то что-то видит? Мы активно сотрудничаем с физиками-экспериментаторами из Физтеха, из Алфёровского университета, из разных лабораторий по всему миру, и нам часто показывают, например, какие-нибудь загадочные оптические спектры, их нужно расшифровать, нужно понять, кто же не подписал линии, кто конкретно, какие, квазичастицы или какие состояния электронов отвечают за те или иные пики в спектре. И эта деятельность, вполне похожа на деятельность следопыта или детектива, вот есть какие-то следы и нужно понять, кто это сделал. На самом деле, в процессе работы это сравнение не приходит в голову, это уже потом, когда работа завершена, тогда можно начать думать о таких отвлеченных аналогиях. Но мне кажется, что в этом действительно что-то есть, какая-то точка соприкосновения.
Также я читаю и более серьезную литературу. Я только-только закончил читать очередную книгу Питера Акройда про историю Англии, про викторианское время. Очень интересно, прекрасно пишет, у него довольно легкий язык для исторического труда, впрочем, более-менее популярного. Читая эту книгу очень интересно размышлять и понимать, как мир, общество и страна трансформировались за несколько десятилетий XIX века, как технический и научный прогрессы вошли в обиход, и как это сопровождалось параллельно, иногда связанно, иногда и нет, с развитием гражданского общества, с развитием прав человека и, например, с развитием прав детей; как одновременно появлялся телеграф, подземная железная дорога и обычная наземная железная дорога, и тут же британский парламент обсуждал, сколько часов в день может работать ребенок − пятнадцать или, может, все-таки двенадцать или даже восемь.
Говорят, что тот, кто взял и сделал каменный топор, он тоже был первым изобретателем или первым ученым. Конечно, конечно! Опять же, мне кажется, что нельзя проводить какие-то однозначные аналогии, нельзя думать, что просто вот одно влечет за собой другое, мы знаем, есть разные примеры. Но действительно очень интересно читать про периоды бурного развития и науки, и общества, и технологий. Какие-то идеи научного познания были сформулированы раньше, и Ньютон, и другие великие физики и математики уже работали в 18 веке, но, конечно, 19 век фактически подготовил фундамент, расчистил площадку для строительства той современной физики, которая была построена в значительной мере в 20 веке.
КАК ВЫ ОБЫЧНО ОТДЫХАЕТЕ?
Чтение. Чтение — это, наверное, одно из основных занятий. Люблю бывать на природе, гулять. Раньше мы довольно много активно ходили в байдарочные походы, теперь просто иногда выезжаем в лес. Люблю смотреть на картины, люблю слушать классическую музыку. В принципе, мне кажется, если удаётся читать книжку и при этом фоном играет музыка, это самый лучший отдых.
ЗНАЧИМАЯ ТОЧКА УСПЕХА?
Мне сложно ответить. Конечно, было бы кокетством не упомянуть про избрание в член-корреспонденты Российской Академии наук в достаточно молодом возрасте. Но на самом деле, мне кажется, что то, что я сдал в самом начале второго курса теоретически минимум, и пришёл в теоретический сектор в Физтех, вот это на самом деле была какая-то демонстрация того, что я всё-таки могу заниматься физикой. И в конечном итоге это всё определило дальнейшее. Дальше, конечно, нужно было много работать. Были свои взлёты, были и падения. Большую роль сыграли и многие коллеги, но до этого, особенно в школе, я всё-таки не очень понимал, чего я хочу и что я могу. А тут была какая-то независимая проверка знаний. До сих пор не жалею.