Накануне лекции 29 ноября в рамках Фестиваля Публичных лекций #ЗНАТЬ мы поговорили с академиком РАН, главным научным сотрудником Института ядерных исследований РАН Валерием Рубаковым.
29 ноября в Музее Москвы в 19.00 состоится ваша лекция «Загадки Вселенной». О каких загадках вы расскажете?
Речь пойдет о том, что во Вселенной вообще полно загадок. Загадок двух сортов. Прежде всего, это – состав Вселенной. Есть темная материя, есть темная энергия, а что это такое – доподлинно неизвестно. Есть частицы – нет античастиц, то есть имеется материя, а антиматерии нет. Как такое получилось? Это первый круг загадок.
А второй круг загадок, или если угодно проблем, которые возникают в космологии, связан с вопросом о том, что было до горячей стадии эволюции Вселенной. Мы сейчас уверенно можем сказать, что хорошо всем известная горячая стадия эволюции Вселенной, когда были высокие температуры и высокие плотности, не была первой стадией и что что-то было до нее. Самая популярная версия – это инфляция, но это все еще гипотеза, это еще не теорема. Об этом тоже пойдет речь на лекции.
Эти загадки являются предметом ваших научных исследований, да?
В той или иной степени, конечно. Буквально сейчас я пытаюсь что-то делать в рамках второго направления.
Сейчас в космологии микромир и макромир «нашли друг друга», и ученые одновременно познают и то, и другое?
Да, конечно. И это будет совершенно ясным образом вытекать из того, о чем я буду говорить на лекции. Темная материя, асимметрия между веществом и антивеществом, и темная энергия – всё это, конечно, явления, которые имеют столь же существенное отношение к физике микромира, как и к физике Вселенной. А самая начальная стадия тоже требует определенного расширения теории микромира. Поэтому в этом смысле макро- и микромиры сомкнулись.
Предложенные учеными ответы на загадки Вселенной пока не нашли окончательного решения. Всё пока находится на уровне гипотез, за исключением, конечно, наблюдательных фактов. Скажем, тот факт, что во Вселенной есть темная энергия, точнее то, что Вселенная расширяется с ускорением, это наблюдательный факт и за него Нобелевскую премию уже дали в 2011 году. А теоретические представления о том, что за всем этим стоит, находятся пока на уровне более-менее правдоподобных гипотез.
Михаил Данилов в интервью сказал, что сейчас в физике наступил интересный этап, подтверждена Стандартная модель, найден бозон Хиггса, и поле поиска открыто, можно развивать любое направление…
Да, сейчас много разных, порой взаимоисключающих гипотез. Какая из них правильная – никто не знает. И действительно можно двигаться в совершенно разные стороны. И только эксперимент может нам подсказать, в какую сторону идти.
Речь идет о самом широком круге экспериментов в физике элементарных частиц. Это и эксперименты на Большом адронном коллайдере, и на других ускорителях. Это и эксперименты, делающиеся не на ускорителях, а в низкофоновых условиях под землей или под водой, там исследователи пытаются детектировать редкие процессы, найти частицы темной материи, выяснить, как они взаимодействуют с нашими обычными частицами. Если взаимодействуют, то надо их зарегистрировать.
Кроме того, нам о многом могут сказать самые разнообразные космологические наблюдения. И наблюдения микроволнового реликтового излучения, и наблюдения, связанные со свойствами распределения галактик, скоплениями галактик, карликовыми галактиками. Всевозможные излучения из космоса нам могут много чего рассказать.
На ваш взгляд, обнаружены ли реликтовые гравитационные волны?
Это Вы об эксперименте BICEP2, наделавшем много шума весной? Думаю, что пока нет. Пока рано говорить об обнаружении. Сигнал-то у BICEP2 есть, другой вопрос – это сигнал от чего? Речь идет о поляризации микроволнового излучения, она может возникнуть по самым разным причинам. Может быть действительно это – эффект, связанный с реликтовыми гравитационными волнами, а может быть эффект, связанный с тем, что сравнительно ближний космос, наша галактика, тоже излучает. И это излучение может быть поляризовано, и этим можно объяснить те эффекты, которые видны на BICEP2.
Как вы пришли в науку? Были ли у вас колебания между физикой и математикой или биологией?
Да нет. Я как-то сразу нацелился на физику. И у меня колебаний не было.
У вас была хорошая физмат школа или обычная?
Я учился в обычной 637-й школе до 8-го класса включительно. А потом пошел в 57-ю физматшколу, и там для меня состоялось открытие, что физика – это наука. До этого я совершенно не понимал, что такое физика. Мне нравилось, что есть наука, которая хочет описывать природу, мне все это было очень интересно. Но я совершенно не представлял, что я могу заниматься исследованиями. В 637-ой школе я воспринимал физику как описательную, качественную науку, а в 57-й появились формулы и всё стало на свои места.
Почему вы решили пойти в 57-ю? Трудно было поступить в то время?
Да, поступить было довольно трудно, но я считал себя неглупым человеком. У меня всегда были хорошие отметки. В молодости всегда кажется, что ты всё можешь. Я пошел и поступил.
Это был исключительно ваш выбор, а не родителей?
Нет, не родителей. Родители как раз не очень хотели, чтобы я шел в 57-ю. Они хотели, чтобы я окончил обычную школу с золотой медалью. Они подозревали, что в физматшколе получить золотую медаль будет трудно, и так и случилось.
А у вас родители связаны с наукой?
Родители – инженеры, причем мало связанные с наукой. Отец, например, инженер-строитель, он всю жизнь проектировал подземные сооружения в Москве.
В вашей семье не было культа науки?
Я бы так не сказал. Мои родители, например, выписывали «Науку и жизнь». Этот журнал и сейчас интересный, но тогда он расходился большими тиражами. Отцу и маме была небезразлична наука. Когда я им сказал, что пойду на физический факультет МГУ, что хочу заниматься физикой, то они к этому отнеслись вполне позитивно. Тогда это всё было в почете, и гораздо, пожалуй, больше, чем сейчас. И про 57-ю школу они сказали: «Ладно, это – твой выбор. Идешь – иди».
Математика вам нравилась не так сильно как физика?
Да, нравилась меньше. Математика у меня неплохо получалась, и в младших классах, и в 57-ой, но она мне всегда казалась немножко отвлеченной наукой. Физика нравилась больше. Надо сказать, я с большим удовольствием читал популярные книжки по физике. Правда, по математике тоже.
Можете вспомнить какие?
По математике и физике: Яков Перельман и его известные книжки «Занимательная физика», «Занимательная астрономия». «Занимательная математика»… Это, пожалуй, были первые книжки, которые я прочитал. А потом была совершенно замечательная книга, которая, пожалуй, помогла мне понять, чем я хочу заниматься в жизни. Не только одна она, но именно ей я был очень впечатлен. Я ее прочитал, наверное, в 8-м классе. Это была книга В.И. Григорьева и Г.Я. Мякишева «Силы в природе» (1969). Это – отличная книга про мир элементарных частиц. Я ее с тех пор не перечитывал, но тогда она на меня произвела огромное впечатление. Мне захотелось выучить эту науку и ей заниматься.
Вы сами никогда не думали о том, чтобы написать научно-популярную книжку?
Ну, нет, не думал. Я понимаю подоплеку вашего вопроса, но для такой книги нужен отдельный талант. Пожалуй, я в себе его не ощущаю. Я хорошо понимаю, что такое написать книжку, это вообще сумасшедший труд, но главное, что я не ощущаю в себе писательский талант. Мне проще написать научную монографию или учебник, чем популярную книгу. Я написал несколько популярных статей, но все они мне давались с большим трудом.
При этом вы – очень хороший лектор. Может лучше такую книгу надиктовать, чем написать?
Я не знаю лучше – не лучше, но мне проще говорить, чем писать. Когда есть слушатель, мне проще ориентироваться на то, как он слушает, как там шум – не шум в аудитории, зевают или наоборот. А просто так сесть и написать – гораздо сложнее.
Для меня было шоком, когда я в первый раз в 2008 году пришла с Борисом Штерном к вам в институт и увидела на рабочем столе листы, исписанные дифференциальными уравнениями. Я подумала: «Рубаков – же физик, почему он решает математические дифференциальные уравнения?».
Этому меня как раз и начали учить в 57-й, я до этого не понимал, что работа физика-теоретика – это да, дифференциальные уравнения и интегралы. Современная теоретическая физика использует достаточно сложную математику. Я этого не понимал до 8-го класса включительно. В 57-й школе я воспринял, что физика – это диффуры и интегралы.
Наставление будущим физикам: учите интегральное и дифференциальное исчисления.
Надо, чтобы математика «отскакивала от зубов». Особенно та стандартная математика, которую, скажем, преподают на физфаке МГУ. Ее надо знать во всех деталях: где сделать разрез у функции комплексного переменного или как вычислить любой более-менее стандартный интеграл. Не будешь иметь этого инструмента в руках – всё, ничего не сможешь сделать. Да и более продвинутую математику надо знать, конечно.
Как складывался ваш путь в физике после поступления в МГУ? Почему вы выбрали ту область физики, которой занимаетесь сейчас?
Пожалуй, та самая книжка Григорьева и Мякишева сподвигла на то, что мне стало интересно изучать физику элементарных частиц. Я понимал, что есть разные другие области, но мне эта казалось интересной, я хотел двигаться по этому пути дальше.
Как случился выбор в пользу Института ядерных исследований?
Вы знаете, это, наверное, было связано с тем, что я поступил на боголюбовскую кафедру на физфаке МГУ в середине 3го курса. Николай Николаевич Боголюбов (ред. 1909-1992) оченьредко появлялся на кафедре. Тем не менее, там преподавали многие его ученики.
Как я туда попал? Где-то на 2-м курсе мне стало понятно, что я зря теряю время, и надо изучать новые области физики, а продвинутая, неизвестная для меня вещь была – квантовая теория поля. К концу 2-го курса я освоил квантовую механику, а на 3-м курсе тогда еще не было никаких спецкурсов.
На боголюбовской кафедре в это время «Квантовую теорию поля» читал Дмитрий Васильевич Ширков. И я пошел к нему на спецкурс. На 3-м курсе прослушал его спецкурс, который он читал для четверокурсников. Сдал успешно экзамен. Его тогдашними аспирантами были ныне известные физики. Владимир Белокуров, который некоторое время был проректором МГУ. Он сейчас работает на моей кафедре. Дмитрий Казаков. И Анатолий Радюшкин, который сейчас в США работает в Лаборатории Джефферсона. Все они тогда были аспирантами.
У Ширкова была такая система. Он читал лекции, а потом давал задачи, напечатанные на листочках. И ежемесячно надо было эти задачи решать и сдавать этим молодым людям, аспирантам. Это была потогонная система, но решение этих задачек позволило много чего узнать. Я все задачи сдал. Закончился 3-й курс, но в зачетку этот спецкурс мне было поставить нельзя – это надо было делать на 4-м курсе. Я к Дмитрию Васильевичу подхожу, говорю – «так и так, я 3-й курс», он – «приходи через год, я тебе проставлю». Через год прихожу на экзамен проставить курс в зачетку, а он спрашивает: «А это кто такой, он ко мне на лекции не ходил, знать не знаю». Хорошо за меня Белокуров заступился, потому что он помнил меня, я ему много задач сдал. Он ему всё объяснил. Ширков покряхтел - покряхтел, но зачет поставил.
В это время я уже был на боголюбовской кафедре квантовой статистики и теории поля. И там было довольно много учеников Боголюбова; о Дмитрии Васильевиче Ширкове я уже говорил. Несколько лет там преподавал Альберт Никифорович Тавхелидзе (Ред. – основатель и первый директор в 1970-1986 гг. Института ядерных исследований Академии наук СССР). Вел занятия и Николай Валерьевич Красников, он немного постарше меня. Он уже тогда работал в Институте ядерных исследований. Ну и как-то познакомившись с этими людьми, я и сориентировался.
Правду ли говорят, что квантовая механика и те космологические вещи, которыми вы занимаетесь, требуют какой-то другой интуиции? Сложно ли вам было развить эту интуицию?
Вы знаете, очень сложно. Квантовую механику я самостоятельно изучал на 2-м курсе. А преподается она на 3-м. Я ее изучал по книжкам. И въехал с очень большим трудом. Что это такое, какими она понятиями оперирует?! Там действительно нужна совершенно другая интуиция. Мне было очень трудно. Я месяц или полтора, а может и больше, никак не мог въехать, что это такое, что это за волновая функция такая, где тут материальная точка. А ее и нет, там волна. Поэтому было довольно сложно. Но как-то надо это преодолеть, воспитать в себе квантовую интуицию.
Спасибо за интервью!
Мероприятие состоится в МУЗЕЕ МОСКВЫ по адресу: Зубовский бульвар, 2. На территории МУЗЕЯ работают буфеты, открыты выставки. Вход свободный, количество мест ограничено. Предварительная регистрация на сайте «Полит.ру» и в аккаунтах в социальных сетях: Facebook, Twitter, LiveJournal, ВКонтакте.
Информационные спонсоры – радиостанция «Эхо Москвы», журнал «Дилетант», радиостанция «Коммерсант FM», газета «Троицкий вариант-Наука».
