10 Сентября 2021
Поделиться:

«Великие открытия не совершаются систематически, обычно это дело случая»

Мы продолжаем цикл интервью, в которых говорим с молодыми учеными России о достижениях современной науки. Доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Лаборатории компьютерного дизайна материалов Сколковского института науки и технологий Александр Квашнин рассказал нам о возможностях современных технологий, о поразительных открытиях в области физики и о том, как рождаются идеи в науке.

С чего начался ваш путь в науке?

В нашей с братом семье все были физиками: бабушка, дедушка, мама, папа, дядя и тетя, старший брат, все так или иначе занимались физикой. Уже в школе я понял, что этот путь мне тоже интересен, и другой даже не рассматривался. Путь в науку начинается с вопросов вроде того: почему, когда вилку втыкают в розетку, загорается лампочка? Знаете, как говорят: когда маленький ребенок берет игрушку, пытается ее сломать или разобрать, то он хочет понять, как она устроена, он – уже исследователь. Если этот интерес не пропадает с возрастом, можно идти и заниматься наукой.

Я не просыпаюсь утром с мыслью: «Ну вот, снова на работу». Наоборот, встаю и думаю: «Скорее бы!» Так и должно быть в идеале.

К ученым применимы требования к объему работ, окупаемости или это совершенно особый путь, не такая профессия, как другие?

Конечно, есть некоторые рамки и показатели, которые должны выполняться, они связаны в первую очередь с финансированием и т. д., но по большому счету какие-то границы и дедлайны я ставлю себе сам. В науке очень важна свобода и самоорганизация. Когда мне нужно решить какую-то задачу, я заранее начинаю планировать, что буду делать, какие временные рамки себе поставлю, чтобы закончить вовремя. Это важно не только для каких-то административных показателей, но и для собственного морального удовлетворения от выполненной работы.

Над чем вы сейчас работаете?

Область моих исследований называется «компьютерный дизайн новых материалов». Я занимаюсь компьютерным моделированием: с помощью современных вычислительных алгоритмов мы предсказываем кристаллическую структуру новых материалов, которых еще не существует. Мы можем сказать заранее, будет ли этот материал обладать заведомо необходимыми свойствами, в частности для промышленных приложений. Сейчас у меня два основных направления в работе: это высокотемпературная сверхпроводимость и сверхтвердые материалы. Оба эти направления важны как с фундаментальной точки зрения, так и с практической.

Например, сверхтвердые материалы применяются практически везде, начиная с любого рабочего инструмента, заканчивая бурением, добычей нефти и газа. Со сверхпроводимостью все сложнее. Я занимаюсь сверхпроводимостью при высоких давлениях. Мы с вами живем при давлении в одну атмосферу, а предсказываем соединения, которые будут стабильны при давлении в миллионы атмосфер. Узнавать заранее свойства таких материалов важно и для существующих технологий, чтобы можно было на основе полученных данных пытаться улучшить и оптимизировать в дальнейшем используемые электронные устройства. В перспективе мы хотим найти материал, который был бы сверхпроводником при комнатной температуре, при нормальных условиях. Потихоньку мы к этому движемся.

Как совершаются научные открытия? Один человек высказывает идею, а что происходит дальше?

Любое открытие вытекает из любознательности, изобретательности человека.

Сначала идет мыслительный процесс, главное в этом — найти идею, потом мы придумываем, как реализовать эту идею. Я сначала делаю модель на компьютере и детально ее прорабатываю. Да, это не что-то осязаемое, но при успешном моделировании мы сможем создать материал уже в эксперименте. В реальности наука чуточку сложнее, чем в идеях и мыслях, приходится много работать.

Было ли в последнее время какое-то открытие, которое вас поразило?

В физике постоянно совершаются открытия, но для себя, наверное, я бы назвал открытия в области сверхпроводимости. В 2014 году предсказали новый материал, обладающий под давлением 1,5 млн атмосфер рекордно высокими сверхпроводящими характеристиками, это был гидрид серы. Все бросились исследовать похожие материалы: соединения металла с водородом под давлением. Появились новые рекорды: температуру в экспериментах пытались сделать все выше и выше. Мы тоже приложили к этому руку и почти поставили рекорд.

Могу сказать, что великие открытия не совершаются систематически, обычно они дело случая. Кому-то просто пришла в голову идея посмотреть, что будет с сероводородом под давлением, а получился сверхпроводник с рекордно большой температурой перехода. Это смоделировали на компьютере, а потом провели эксперимент, и открылась целая новая область в материаловедении.

В момент первой публикации ученые еще не знают, будет ли их открытие значимым. Время все расставляет по своим местам.

Беседу вела Анна Уткина.

Рубрики

Серии

Раздзелы

Издательство