Воспитанники Образовательного центра «Сириус» встретились с крупным отечественным физиком, изучающим наноструктуры и спиновые явления, профессором Михаилом Глазовым. Ученый прочел учащимся лекцию о перспективных направлениях современной физики и затронул базовые вопросы научной деятельности. В интервью после лекции он рассказал о своем опыте преподавания и оценил подготовку школьников в «Сириусе».
– Михаил Михайлович, расскажите подробнее о теме вашего выступления перед школьниками в «Сириусе».
– Я подготовил лекцию, которую озаглавил «Царство наноструктур». В ней идет речь о различных явлениях и эффектах, которые происходят в наномасштабе. Это популярная сегодня область науки, с большим количеством применений. Хочу, чтобы учащиеся узнали о современной физике, квантовых эффектах, процессах, которые происходят на микро- и наноуровне. Также сообщаю в целом о проблемах, которыми занимается физика, о методологии науки.
– Кроме занятий наукой, вы еще и опытный преподаватель. В Сети популярны ваши видеолекции, где вы даете информацию довольно глубоко. Пришлось ли для наших учащихся и студентов упрощать и адаптировать материал, или юные физики, которые у нас обучаются, готовы воспринимать его на продвинутом уровне?
– Школьники, даже такие сильные, как в «Сириусе», еще не вполне владеют стандартными математическими приемами, которые позволяют всерьез решать различные физические задачи, хотя, конечно, на своем уровне они это делают потрясающе. Поэтому материал нужно упрощать, избавляться от всех математических деталей. Нужно представить общую картину явления, корректную в главном. Я стараюсь рассказывать о каком-то качественном понимании тех или иных вопросов.
– Какое впечатление у вас сложилось об учащихся «Сириуса»?
– При той системе отбора, которая есть, здесь собираются замечательные школьники, очень сильные. Тут я получил хорошую обратную связь. У учеников горят глаза, им интересно, несмотря на то, что материал довольно продвинутый. Так что формат обучения «Сириуса» – прекрасная идея, у него хорошие перспективы. Очень здорово, что удается собрать ребят не только из столицы, но и из регионов.
– Вы преподаете почти 20 лет, в том числе онлайн. Как, по-вашему, затруднена ли передача знаний при таком формате, или за ним будущее? Можно ли в дистанционном формате построить научную школу, или классические методы более эффективны?
– Очное общение с аудиторией, конечно, более рабочее, потому что реакция слушателей на лекцию хорошо видна. Я сразу понимаю, когда ребятам стало неинтересно или что они уже знают материал, и в эту тему нужно углубиться. Даже с самыми совершенными дистанционными средствами отследить эти нюансы сложно. С другой стороны, я не разделяю полного отрицания дистанционного образования. Например, у нас в институте мы проводим регулярный научный семинар по физике наносистем. Когда во время пандемии мы перешли на дистанционный режим, у нас резко увеличилась аудитория. Сегодня к нам подключаются и участвуют в дискуссии коллеги и слушатели не только из Петербурга, но и из других городов России, и из многих зарубежных организаций. То же самое и с моими онлайн-лекциями для студентов: иногда к ним присоединяются участники не только из Петербурга, но и из Москвы, и из регионов. Так что будущее, по моему мнению, за совмещенными форматами.
– Вы стараетесь давать школьникам профессиональные ориентиры на будущее? Подсказать, какие направления будут перспективны, какие компетенции необходимо развивать?
– Разговор про компетенции, навыки – это современная мода. Я считаю, что нужна прежде всего база. Необходимо иметь фундаментальное общее образование в области физики, математики, смежных дисциплин. Понимание, как нужно заниматься наукой, приходит только с опытом, в результате общения с коллегами. Наиболее важно у будущих ученых развивать критическое мышление. Наверное, не все ребята, которые приезжают в «Сириус», потом будут заниматься наукой: кто-то уйдет в преподавание, кто-то – в бизнес, кто-то – в инженерное дело. Но вышеперечисленные навыки важнее, чем конкретные компетенции, которые студенты получат в рамках изучаемых курсов.
– Где сегодня на практике применима та отрасль исследований, в которой вы работаете?
– Я занимаюсь фундаментальной наукой, которая ищет общие закономерности. Тем не менее приведу несколько примеров, которые могут быть в той или иной мере востребованы. Последние годы вызывают интерес экстремально двумерные материалы и новые системы, обладающие необычными физическими свойствами – например, экстремальной прочностью или гибкостью. Есть замечательный материал – графен – это двумерный углерод, образующий слой толщиной в один атом. Выяснилось, что есть и другие подобные материалы, обладающие уникальными свойствами. И сейчас возникает новая концепция создания гетероструктур на основе двумерных материалов. Это важно для компьютеров, систем передачи информации, оптической связи. Мобильные телефоны, системы спутниковой навигации, компьютеры так или иначе используют гетероструктуры. Чтобы системы связи работали более надежно, а компьютеры считали быстрее, нужно минимизировать размеры элементов. Когда удается сделать новый материал с уникальными свойствами, толщиной 1-3 атома, происходит технологический прорыв. Такие технологии будут востребованы, однако нужна разработка надежных технологий синтеза таких материалов – после этого на их основе появятся реальные устройства.
Второе перспективное направление, хотя оно и кажется мне немного «перегретым», − квантовые технологии. Разработчики пытаются придумать квантовые системы, которые решали бы конкретные задачи лучше, чем классические компьютеры. Это важно для выполнения сложных расчетов, обеспечения быстрой передачи информации без ошибок. Так или иначе эти технологии придут в промышленность.
Еще одно перспективное направление − физическое материаловедение. Еще 20-30 лет назад правильно рассчитать на компьютере химический состав материала с заданными свойствами и способ его синтеза было невозможно. Сегодня это реально благодаря росту вычислительных возможностей и улучшению нашего понимания базовой физики, уравнений, которые нужно решать, чтобы описать заданные свойства материала.
– Специализация или синтез научных дисциплин – за чем будущее науки?
– Нужно и то, и другое. Невозможно себе представить современное материаловедение без исследований на стыке физики и химии или спиновую физику, классическую стандартную физику полупроводников без связи с релятивистской квантовой теорией. С другой стороны, набор научных знаний, который сейчас есть у человечества, не позволяет одному исследователю быть специалистом во всем. Давно прошло время универсальных ученых. Чтобы достаточно хорошо понимать какую-то задачу, нужно в нее глубоко погрузиться, что требует большого времени. Редкий ученый может одинаково хорошо и заниматься теоретическими работами, и стоять у экспериментальной установки. Научные коллективы, в которых будут и узкие специалисты, хорошо знающие свой предмет, и те, кто лучше разбирается в связях между направлениями, будут жизнеспособны.
Справочно:
Глазов Михаил Михайлович – российский физик-теоретик, член-корреспондент РАН, ведущий научный сотрудник Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург), профессор Алферовского университета и НИУ «ВШЭ», лауреат премии Эйлера (2015). Область научных интересов − теория полупроводников, спиновые и экситонные явления, оптическая спектроскопия.
