Физик-оптик Яна Король: «Наши люди работают и в NASA»

Места • Николай Янкойть
Физик-оптик Яна Король, учёный секретарь Института физики НАН Беларуси, рассказала KYKY, чем дышит белорусская физика. Оказывается, нашу науку знают во всём мире, США и Китай покупают белорусское оборудование, и даже в Большом адронном коллайдере не обошлось без белорусов.

Мы с первого взгляда влюбляемся в квартиру, где живёт Яна. Во-первых, здесь отличная планировка: входя в квартиру, ты сразу оказываешься в жилой комнате, небольшой, но светлой и не перегруженной мебелью и деталями интерьера. Во-вторых, здесь очень уютно. Учёная извиняется за беспорядок, но мы воспринимаем это как кокетство: чтобы навести такой «беспорядок», нужно сделать генеральную уборку. Часть стен в квартире – всё ещё белые: «Хочу повесить сюда репродукции «Быков» Пикассо, но руки никак не доходят». Сюда, в квартал «Магистр», Яна переехала меньше года назад – Институт физики предоставил арендное жильё.

Яна Король: Я работаю учёным секретарём Института физики НАН Беларуси. По большей части, это административная деятельность, обязывающая много знать о том, что происходит в институте, а это довольно сложно: институт большой, 26 лабораторий, и в каждой из них – несколько направлений работы. На этой должности я всего год, а параллельно продолжаю предыдущую работу в лаборатории оптики рассеивающих сред. Я распределилась в эту лабораторию после университета, а когда училась в магистратуре, меня отправили во Францию доложиться о результатах своих исследований. У нас очень тесные контакты с Францией – там работают наши бывшие сотрудники. И я тоже пришлась там ко двору, меня позвали на три года учиться в аспирантуру, и свою диссертацию я защитила там, а уже потом подтвердила степень в Беларуси.

KYKY: Над чем работаете вы?

Яна: Моя группа занимается исследованием атмосферы, а точнее – атмосферных аэрозолей. Аэрозоли возникают в атмосфере, например, при пожарах, вулканических извержениях. Выбросы заводов – тоже аэрозоли. Это очень изменчивый элемент, он недостаточно исследован: не совсем понятно, как аэрозоли влияют на климат планеты, к нагреванию ведут или к охлаждению. Есть и более конкретные практические задачи: например, изучение опасного для реактивных двигателей вулканического пепла.

KYKY: И как выглядят ваши исследования?

Яна: Во Франции я собирала данные специальным инструментом, который исследует атмосферу – снимает вертикальные профили атмосферных аэрозолей. Его устанавливают на наружный борт самолёта, и во время полёта он всегда смотрит на солнце, несмотря на повороты, тряски и турбулентности.

Мы вылетали на этом самолёте из Лилля, поднимались на максимальную высоту в 3200 метров, долетали до Ла-Манша, разворачивались и, медленно спускаясь вниз, летели обратно. Прибор всё это время снимал спектр ослабления солнечного излучения в атмосфере на 15 длинах волн. Потом из измеренных сигналов можно восстановить профиль: на какой высоте какие аэрозольные слои, где ослабление максимально. Кстати, весной 2010 года, когда извергался Эйяфьядлайёкюдль, мы тоже проводили измерения. Все аэропорты были закрыты, ни один самолёт в небе не летал – а у нас самолётик винтовой, нам пепел не страшен, так что мы летали и снимали профили. В атмосфере были чётко видны два слоя сильного ослабления солнечного излучения – две тёмные полосочки, два слоя вулканического пепла.

«Европейцы просто так деньги не дают, но они понимают: от нас можно получить хорошие знания»

KYKY: Почему вы решили вернуться из Франции в Беларусь?

Яна: А потому что наши учёные в этом направлении – самые крутые. Моя лаборатория – это сердце мировой научной школы, наши люди работают и в NASA, и во Франции, и в Японии. Эту школу основал в Беларуси член-корреспондент Академии наук Аркадий Петрович Иванов – сейчас ему 85 лет, и он продолжает работать в нашей лаборатории.

KYKY: А откуда у вас берутся деньги на исследования? В вас можно инвестировать?

Яна: От всех институтов Академии наук требуют, чтобы они привлекали внебюджетные средства. Наше финансирование складывается из трёх частей. Одна – бюджетное финансирование, эта часть полностью покрывает зарплаты и административные расходы. Вторую треть нас обязывают привлекать посредством договоров с бюджетными организациями. А ещё одна треть – внебюджетные договоры, то есть любые контракты с коммерческими организациями любых стран. Моя лаборатория – одна из ведущих по обеспечению экспорта в нашем институте, у нас всегда выполняется несколько внебюджетных договоров. Например, мы входим в программу «Горизонт 2020», в институте гранты по этой программе выиграли пять проектов. Европейцы, конечно, просто так деньги не дают, но они понимают, что от нас можно получить хорошие знания.

А ещё мы делаем инструменты для исследования атмосферы, в том числе лазерные радары – лидары. Они стреляют лазерным лучом в атмосферу, луч отражается от частичек, и по принятому отражённому сигналу можно отследить, какие частички в атмосфере есть. Так вот, наши лидары – однозначно лучшие в мире.

Недавно, например, китайцы заказывали у нас очень дорогой лидар. Китайцы ведь хитрые ребята, они всё стараются получить бесплатно, и если уж они что-то покупают, то это значит, что они весь мир перешерстили и лучшего варианта не нашли.

А софт для лидаров, который пишут наши программисты, установлен на всех лидарных станциях Европы. Кстати, распространяется он совершенно бесплатно. В этой области такая политика: вся информация – бесплатна. Все данные с инструментов, за исключением некоторых спутников, лежат в открытом доступе, их можно спокойно скачать из интернета и использовать в своих научных целях.

KYKY: А другие лаборатории как привлекают внебюджетные средства?

Яна: Директор института, академик Казак, ставит каждой лаборатории задачу найти свою прикладную нишу. Конечно, некоторые лаборатории отстают, зато другие вполне успешны. Например, у нас в институте производят лазерную технику. Заказчики подробно расписывают нужные характеристики: мощность, длина волн, частота импульсов, размер. Сначала сотрудники лаборатории определяют, могут ли они изготовить такой прибор. Чаще всего – могут, причём нередко оказывается, что такие приборы не делают больше нигде. У нас даже американцы лазеры покупают. Один стандартный компактный лазер стоит около $5.000, и их иногда продают партиями по десяткам штук. Ещё у нас медицинскую технику делают – например, в каждом белорусском роддоме стоит аппарат «Малыш» для лечения желтухи новорожденных. Раньше малышей освещали обычными лампами, а сейчас – светодиодами определённого спектра: так билирубин лучше распадается и быстрее выводится.

KYKY: А зависят ли зарплаты учёных от количества привлечённых инвестиций? Справедливость есть?

Яна: Да, те, у кого есть какие-то контракты, кто старается, вертится – зарабатывают хорошо. Считается, что наша наука сидит на бюджете, получает по два миллиона в месяц, но у нас есть лаборатории, которые получают в разы больше. В прошлом году средняя зарплата по институту была около шести миллионов. Понятно, что одни лаборатории сидели весь год на голом бюджете и получали по два миллиона – но это значит, что другие лаборатории получали по 10 (больше $1000 по курсу ноября 2014 года – прим. KYKY).

KYKY: И уравниловки, как обычно в бюджетных организациях, нет?

Яна: А зачем? Если сделать уравниловку, не будет стимула работать. У прибавок к зарплате есть ограничения, бросить в зарплаты всё заработанное нельзя. Но это и правильно: значительная часть денег по условиям договоров инвестируется в сами лаборатории. Чтобы выполнить какое-то исследование, лаборатории нужно купить определённое оборудование. А после того, как проект выполнен, это оборудование в лаборатории остаётся, и она становится более перспективной для последующих проектов. Это дело грамотного менеджмента, руководства. Нынешний директор института когда-то практически заставил свою лабораторию заняться новой тематикой – метаматериалами. И правильно сделал: сейчас это очень модно, Беларусь по этой теме на видном месте в мире.

KYKY: Это всё практическая наука. А как дела с фундаментальной?

Яна: Фундаментальные исследования у нас тоже продолжаются, без этого никуда: если не будем ими заниматься, то очень быстро выгорим, исчерпаем текущие возможности и никуда не продвинемся. Вот откройте главную статью про открытие бозона Хиггса. Там длинный список авторов, и шестеро из них – сотрудники нашего института. Они проводили расчёты для калориметра Большого адронного коллайдера, работают в составе коллаборации ATLAS, постоянно ездят в CERN и в Японию – там тоже есть ускоритель частиц для проекта COMET. Кстати, один из Нобелевских лауреатов по физике этого года – японец Такааки Кадзите, и двое наших сотрудников в своё время работали в его команде. Так что мы – часть мировой коллаборации. Но фундаментальная наука – это не только физика частиц, у нас каждая лаборатория выполняет серьезные исследования.

«Молодые ребята могли бы пойти в программисты, но они и здесь прекрасно себя чувствуют»

KYKY: Сколько людей работает во всём институте?

Яна: 470 человек, научных сотрудников – около 300. Больше половины из них – люди с учёной степенью. В стране 89 академиков, 11 из них связаны с Институтом физики. Получается, у нас в институте работает больше 10% всех белорусских академиков, при том что во всей Академии наук – около 18 тысяч сотрудников.

KYKY: А молодёжи в институте много?

Яна: Из 300 научных сотрудников – 80 человек моложе 35. И это, кстати, классно. Раньше к нам приходили на пару лет – и убегали, а сейчас стали оставаться. В прошлом году дипломы магистрам вручал Жорес Алфёров, и его слова очень сильно въелись мне в память: «Я получил Нобелевскую премию за то, что я сделал в свои 35 лет». Мои ровесники сейчас должны делать самую-самую науку! У нас много заслуженных пенсионеров, и они немного давят молодёжь своим авторитетом, но руководство подбадривает, подталкивает молодых: «Ребята, не бойтесь академиков, задавайте глупые вопросы, делайте глупые эксперименты, хоть лабораторию взорвите». В лаборатории лазерной техники, о которой я говорила, средний возраст сотрудников без учёта завлаба – 29 лет. Молодые ребята, классно одетые, носятся с этими лазерами, лаборатории у них такие хай-течные. Мы всех к ним водим: прессу, иностранные делегации. Эти ребята могли бы пойти в программисты, но они выбирают работу в институте, потому что это веселей и интересней, и прекрасно себя чувствуют. К тому же они регулярно ездят куда-то за счёт контрактов: вот сейчас кто-то из них едет на конференцию в Нью-Йорк.

KYKY: А как притягиваете молодёжь? Пытаетесь себя как-то популяризовать?

Яна: Чтобы рекламировать институт, нужны люди с образованием и знаниями, а у нас не предусмотрены должности пиарщика или специалиста по маркетингу – мы же научная организация. Я уже думаю – может, мне самой на курсы пиара пойти? Пресса в последнее время стала чаще к нам обращаться, но толку от этого немного. Приходят телевизионщики, мы им всё показываем, я отвожу их на крышу, где стоят наши инструменты, привожу заведующего лабораторией для интервью – провожу с ними полдня. А в итоге в новостях показывают 20-секундный кусочек в репортаже. Да и кто из молодых сейчас смотрит новости по телевизору? У меня вот его вообще дома нет, да и я никому не посоветую его смотреть.

Сейчас у нас запускается Международная школа физиков, планируем цикл научно-популярных лекций для студентов. Но для этого надо найти финансирование, чтобы заплатить преподавателям, продумать формат, потом разрекламировать лекции, привлечь людей. А есть же основная работа – когда всем этим заниматься? Вот и выходит: идей хороших много, а реализация тормозится.

KYKY: Может, нужно читать лекции детям? Работа на перспективу, так сказать.

Яна: Раньше у нас была Школа юных физиков во Дворце молодёжи. Наш сотрудник, физик-теоретик, который читал там лекции и проводил занятия, в конце концов ездил туда ради одного ученика. А всё почему? Потому что занятия были бесплатными. А у нас считается как: всё, что бесплатно, хорошим быть не может. Мне кажется, если бы мы поставили цену миллион за месяц, людей бы ходило больше. Это как с ботинками Timberland: успех к ним пришёл, когда они резко подняли цены. Но организовать платную школу, опять же, трудно: нужен ответственный орган, регистрация, банковский счет. Нельзя же сказать: «Давайте-ка, ребята, скинемся по сто тысяч и будем проводить занятия».

Проблема даже не в том, что к нам не приходят: у нас есть светлые головы, которым очень хочется в науку. Проблема в том, что они не задерживаются в институтах. Энтузиазм за годы распределения у них иссякает: они не хотят сидеть на родительской шее, хотят заводить свои семьи – и уходят в программисты. Институт старается – и какие-то надбавки даёт, и на конференции людей отправляет, и оргвзносы оплачивают. Но всё равно у нас очень мало механизмов, чтобы удерживать молодёжь. Вот идея с арендным жильём – замечательная. Я считаю, что у меня прибавка к зарплате $200: раньше я снимала квартиру за $300. А арендное жильё обходится мне в $100. Но это только для иногородних – а минчанам ведь тоже хочется отдельного жилья.

Плащ-невидимка, тёмная материя и будущее науки

KYKY: В начале года Академия наук опубликовала топ-10 достижений белорусской науки за 2014 год. Простой человек едва ли сможет понять хоть что-то в этом списке: там термин на термине и термином погоняет. Вот, например, одна из формулировок: «Созданы новые магнитные метаматериалы – магнитоплазмонные кристаллы, представляющие собой металло-диэлектрические гетероструктуры, которые содержат слой магнитного диэлектрика с перфорированным нанослоем золота. Разработка обладает рекордным значением магнитооптического эффекта». Сможете хоть немножко объяснить, что это такое?

Яна: Я своим коллегам то же самое говорю: «Вы можете сформулировать так, чтобы понял обычный человек? Ладно уж домохозяйка – вы сформулируйте так, чтобы хоть я поняла!» (смеётся)

Вообще, метаматериалы – это материалы с хитрыми оптическими свойствами. Например, с отрицательным показателем преломления. Обычно, когда свет падает в вещество, он преломляется в одну сторону, но если специальным образом упорядочить структуру атомов этого вещества, то направление преломления может измениться на противоположное. Гетероструктуры – это как раз про упорядочение атомов. Это структуры из полупроводников, выложенных слоями разной толщины, расставленными в определённом порядке.

В чём фишка? Из таких материалов можно, например, сделать плащ-невидимку. Для этого нужно продумать материал так, чтобы свет, который попадает на плащ с одной стороны, огибал человеческую фигуру и попадал бы на меня в исходном виде.

То есть с какой бы стороны я не подошла к человеку в таком плаще, я бы видела не его, а то, что находится за ним. В оптическом диапазоне это ещё не реализовано, зато реализовано в инфракрасном, например. Вот, например, будете вы стоять около тёплой батареи, а я буду смотреть в прибор ночного видения. Если на вас обычная маскировка, то я буду видеть ваш силуэт на фоне батареи. А если на вас будет специальный метаматериал, я увижу только батарею, а вас – нет. Сейчас метаматериалы – номер один в военных исследованиях.

KYKY: В 20 веке в физике были моменты, когда она переворачивалась с ног на голову – например, после возникновения специальной теории относительности, квантовой теории. Следует нам ждать таких переломных моментов сейчас?

Яна: Квантовая теория и теория относительности появились, когда, как сказал Кельвин, «красоту и ясность теории затмили два облака», то есть два случая расхождения теории с экспериментом. Это и есть предпосылка для перелома. Возможно, недавнее открытие осцилляций нейтрино, которые косвенно доказывают, что у этих частиц есть масса, станет поводом для пересмотра стандартной модели, определяющей нейтрино, как безмассовую частицу. Один из самых интересных вопросов – тёмная материя и тёмная энергия. Дело обстоит так. Видимое вещество во Вселенной, по нашим наблюдениям, расширяется с одним ускорением, а согласно теории должно расширяться с другим. Тут есть два варианта: либо неверна наша теория, которая описывает поведение космических объектов, либо во Вселенной существует что-то, чего мы не видим и о чём не знаем. Учёные выбрали второй вариант и назвали это «что-то» тёмной материей и тёмной энергией. Я думаю, когда мы сможем экспериментально определить, что это такое, результаты совпадут с предсказаниями одной из существующих теорий. Но стандартную модель, скорее всего, придется забыть.

KYKY: Оказалась ли наука такой, какой вы представляли её себе в детстве?

Яна: В детстве мне хотелось изучить с точки зрения физики магию и чудеса. Мне хотелось познать мир, я много читала и о религиях, и об учёных. Я представляла себе науку как в кино или как в книжках. «Понедельник начинается в субботу» Стругацких – и сейчас моя любимая книга. Моя лаборатория находится в отдельном маленьком корпусе, но когда я впервые пришла в главный корпус института и походила по его огромным коридорам, я прямо ощутила, что нахожусь в этой книжке! Думала, вот-вот из-за угла выйдет унылая модель вечно молодого юнца с двухметровой седой бородой. В самом деле, наука в нашем институте такая и есть – прямо как в «Понедельнике». У меня такие же отношения с коллегами, у всех нас такая же любовь к делу.

А главное, наука – это интересно. Вот как люди раньше представляли себе будущее? Алхимики искали путь получения золота из свинца. Сейчас это возможно, только вот золото по-прежнему проще выкопать или вымыть из реки. Когда первого человека запустили в космос, людям казалось, что уже их дети будут летать на Луну, как они сами летают из Минска в Сочи. А в итоге наука пошла не столько в космос, сколько в виртуальные реальности.

Я иногда спрашиваю у людей: «Куда вам интереснее было бы слетать – в будущее или в прошлое?» Очень многие отвечают, что в прошлое. Ну что там такого, в этом прошлом?

Какая разница, как там было – ведь факт, что оно уже было. А вот будущее – это по-настоящему интересно. Может, прилетишь на Землю через 10 лет, а у нас ядерная зима на планете. А может, совсем наоборот – мир и процветание. Хочется жить долго, потому что интересно посмотреть, что будет дальше.

Заметили ошибку в тексте – выделите её и нажмите Ctrl+Enter

«Я буду эдакая Друзь Александр Абрамович». Модель Светлана Лупина для афиши KYKY

Места • Ирина Михно
Светлана – любимая модель белорусских фотографов Канаплев-Лейдик, 43-летняя мама троих детей, которая выглядит как леди-совершенство. KYKY взял эту рыжую даму в афишу, чтобы сделать вашим глазам приятно.