09 октября 2023
Алексей Семихатов: «Учёные — это люди, которые профессионально натренированы, чтобы превращать неизвестное в известное»
Известный советский и российский физик и математик, популяризатор науки Алексей Семихатов о человеке в науке и науке в людях.
Об обыденности научных достижений:
Мы очень быстро привыкаем к тому, что телефон должен быть именно таким, а телевизор должен быть плоским и с такими-то функциями. Но и производители не дремлют – они постоянно заняты поиском новых ниш для развития в нас новых потребностей. Смотрите: первый айфон появился десять лет назад, а всего двадцать лет назад никто не мог бы представить, что некая маленькая штучка с экраном станет вашей повседневной вещью и другом, с которым вы предпочитаете не расставаться. Я не знаю, какие новые желания в нас удастся открыть и развить в следующие 10 лет, но у меня нет никаких сомнений, что большое количество людей постоянно думают о том, как взрастить в нас новые потребности, которые потом станут вполне материальными вещами.
О нобелевских премиях в смартфоне:
Мы часто слышим, что наука должна быть соединена с практическими приложениями, и хорошо, когда наука действительно дает практические приложения. Посмотрим на те же смартфоны: это коммерческая и прикладная вещь, которая, однако, заключает в себе с десяток нобелевских премий. В технологиях смартфонов использованы физические эффекты и материалы, изученные и созданные в ходе фундаментальных исследований, а, например, ПЗС-матрица – Нобелевская премия 2009 года – широко применялась в телескопах. Эта история ясно показывает, что для научно-технологического успеха важно иметь не только производственную базу и экономические условия, но и живую, развитую науку. Сложность же вот где: нельзя ждать от научных исследований гарантированных практических приложений, ведь заранее не известно, когда и какое открытие будет сделано, где и как оно отзовется. Научные изыскания приходится вести широким фронтом, надеясь, что где-то сработает.
О маяках в науке:
Фундаментальные исследования важны, среди прочего, тем, что задают уровень, на котором общество оказывается способным решать стоящие перед ним научные и технологические вызовы. Фундаментальные исследования - маяки уровня знаний и понимания реальности вокруг вас. Например, достижения теоретической физики используются далеко за ее пределами: в материаловедении, биологии, финансовой математике и финансовом мониторинге, эпидемиологии и т. д. Выращивание центров, где ведутся передовые исследования, — это важная для общества вещь, потому что достигнутые при этом высокие результаты оказывают влияние на все области жизни.
Об ученых:
Ученые — это люди, которые профессионально натренированы, чтобы превращать неизвестное в известное. Они занимаются выяснением причин и механизмов, исходя из неполных данных о явлениях. Доступные нам сведения о мире вокруг нас, о свойствах тех или иных систем никогда не бывают на сто процентов полными, а часто вообще фрагментарны. Ученые занимаются тем, что по крупицам данных устанавливают общие механизмы. Это очень важная для общества способность. Нобелевский лауреат и один из выдающихся физиков XX века Ричард Фейнман сыграл ключевую роль в комиссии по расследованию катастрофы космического челнока «Челленджер». Этот человек не был специалистом в решении каких-либо технологических задач, но хорошо умел искать причины явлений, известных только частичными проявлениями.
Профессионально работающий ученый все время имеет дело с незнанием. Тот, кто занимается вопросами, на которые уже даны ответы, может быть прекрасным педагогом, интерпретатором, автором учебника. Но смысл деятельности ученого в том, что он стоит лицом к лицу перед вещами, которые неизвестны, про которые никто еще (почти) ничего не знает. От людей, далеких от науки, иногда можно услышать: а чем эти ученые вообще занимаются, если о чем ни спроси, они ничего не знают? Дело в том, что наука — это постоянное движение границ, расширение знания. И ученые — это люди которые двигают границы вперед, смотрят в то, что непонятно, и превращают это в понятное. В некотором роде уже понятое для них теряет интерес – примерно как твердо идущий на поправку больной уже не представляет собой первоочередного интереса для врача.
О злоупотреблении самосохранением:
Вся наша цивилизация — это производная человеческого любопытства и способности к анализу того, что мы наблюдаем. Электромагнитные волны (в частности, радиоволны, которые невероятно важны для нас) были не столько открыты экспериментально, сколько предсказаны на бумаге Максвеллом. Когда он единообразно записал все известные сведения об электричестве и магнетизме, которые были получены к тому моменту, он увидел, что эти сведения противоречат друг другу – противоречат на уровне математики, т.е. уравнений, которые выражают эти законы электричества и магнетизма. Максвелл изменил уравнения так, чтобы противоречие не возникало, но ценой этого был необычный эффект: новые уравнения приобрели решение, согласно которому электрическое и магнитное поле, поддерживая друг друга, распространялись в пространстве, не слишком быстро убывая. Так были получены «на бумаге» электромагнитные волны! Экспериментально они были открыты Герценом уже после смерти Максвелла.
Вещи, которые в какой-то момент становятся весьма практичными и стратегически важными, обязаны своим происхождением человеческому желанию разобраться, что и как устроено. Мы как вид хомо сапиенс развились до этого «сапиенского» состояния благодаря, конечно, разным факторам, но я бы предположил, что сыграла свою роль и склонность части индивидуумов интересоваться устройством и смыслом вещей. Может пренебрегая другими вещами, обязанностями и самосохранением.
О самостоятельности научного сообщества:
Полезно помнить о том, что наука не есть некий абсолют, это один из видов человеческой деятельности, один из способов воспринимать мир, и наука имеет свой метод и свои способы функционирования.
Наука — это самонастраивающаяся система, в которой ключевую роль играет конкуренция между индивидуумами и группами. Еще один важный момент для науки — это открытость. Научные результаты объявляются публично и предлагаются всем остальным для проверки. Эта система, как и все, что создано людьми, работает не идеально - целые научные направления могут оказаться неинтересными через какое-то время- , но тем не менее работает. В том числе исправляя собственные ошибки. В частности, лучший способ решить, что есть наука, а что не есть наука – предоставить решение научному сообществу; директивные вмешательства извне здесь приносят только вред. Наука – это прежде всего то, что признается таковой научным сообществом. Звучит несколько противоречиво, но ничего лучше человечество не придумало.
В науке как общественном явлении и способе познания мира имеется большое число перекрестных связей. Прибор, которым измеряют активность мозга, использует важные достижение электроники и квантовой механики. В детекторах, которые применяются на Большом адронном коллайдере, воплощен ряд достижений из физики твердого тела, а посылают они свои данные на мощнейшие компьютеры, использующие достижения в обработке колоссальных объемов информации...
О фальсификации в науке:
Основные принципы научного познания — это проверяемость коллегами, критика с их стороны, открытость результатов и честность в их подаче и конкуренции. Научные теории отличаются от умозрительных построений, производимых в некоторых других областях, тем, что каждая научная теория должна быть фальсифицируема. Это означает, что она должна предполагать существование опыта, экспериментального результата, факта, который способен ее опровергнуть. Иначе ваша «теория» - это просто построение, которое можно принять, а можно не принять, что-то наподобие религиозного убеждения, которое ничего общего с наукой и ее методом не имеет.
О мировом научном диалоге:
Российских представителей физико-математической школы можно встретить в каждом хорошем университете мира. Но есть и те, кто работает в России. В науке вообще, и в близких мне теоретической физике и математике в частности, важнейшую роль играет широкое международное сотрудничество. Как я говорил, в науке сильна конкуренция: кроме вас над данной или близкой задачей вполне могут работать и другие. Конкурентные преимущества достигаются за счет краткосрочных и среднесрочных союзов: я знаю эту сторону проблемы, вы знаете другую, мы с вами объединяем наши усилия, делимся друг с другом своими знаниями и, что важно, догадками, и таким образом получаем шанс обогнать многих других. Именно потребность двигаться вперед быстрее заставляет ученых кооперироваться друг с другом.
Поэтому рецепт прогресса науки в отдельной стране — это ее вовлеченность в мировой диалог. Изоляционизм быстро оставит вас позади, поскольку все остальные будут успешно решать свои проблемы, создавая разнообразные выгодные для себя кооперации. Научное сотрудничество – это не «я поеду и расскажу всем, что я знаю, и научу их всему на свою голову»; это «я поеду и расскажу, что меня занимает, увижу людей, которые занимаются тем же, и мы, соединив усилия, продвинемся вперед».
Здесь важно, чтобы российская наука не отставала от мирового процесса, и важно тратить средства, в том числе на такие мероприятия, как участие в международных программах и конференциях. Важно, чтобы ученые всего мира имели возможность общаться друг с другом. Многие яркие продвижения последних десятилетий — это результат сотрудничества.
О развитии пытливости:
Не всем наука показана. Есть прекрасные виды человеческой деятельности, которые никак с ней не связаны. Это прекрасные, чудесные, достойные виды занятий, и их немало! Но если мы наблюдаем в ребенке достаточную долю любопытства и желания вникнуть в суть вещей, вот тут нужно задуматься: а не придется ли возить его куда-то там на кружки, искать ему развивающие, интересные книжки? Мне кажется очень важным, чтобы любопытство не было задавлено готовыми ответами; чтобы любопытство подпитывалось удовольствием от поиска. К сожалению, школьные учебники устроены примерно как список готовых ответов на некоторый список вопросов. И ученикам кажется, что вся наука так устроена: задаешь вопрос — получаешь готовый ответ. Ничего нет дальше от науки, чем такой взгляд на вещи. С горечью я вижу, что в ряде случаев здоровое любопытство и настроение поиска истребляется ориентацией на предустановленные ответы, которые нужно еще и заучить в строго определенной форме. По счастью, даже этим любопытство убивается не у всех-всех: есть индивидуумы, которые, несмотря на такое давление школьной программы, сохраняют желание разбираться в сути вещей дальше.
Мы очень быстро привыкаем к тому, что телефон должен быть именно таким, а телевизор должен быть плоским и с такими-то функциями. Но и производители не дремлют – они постоянно заняты поиском новых ниш для развития в нас новых потребностей. Смотрите: первый айфон появился десять лет назад, а всего двадцать лет назад никто не мог бы представить, что некая маленькая штучка с экраном станет вашей повседневной вещью и другом, с которым вы предпочитаете не расставаться. Я не знаю, какие новые желания в нас удастся открыть и развить в следующие 10 лет, но у меня нет никаких сомнений, что большое количество людей постоянно думают о том, как взрастить в нас новые потребности, которые потом станут вполне материальными вещами.
О нобелевских премиях в смартфоне:
Мы часто слышим, что наука должна быть соединена с практическими приложениями, и хорошо, когда наука действительно дает практические приложения. Посмотрим на те же смартфоны: это коммерческая и прикладная вещь, которая, однако, заключает в себе с десяток нобелевских премий. В технологиях смартфонов использованы физические эффекты и материалы, изученные и созданные в ходе фундаментальных исследований, а, например, ПЗС-матрица – Нобелевская премия 2009 года – широко применялась в телескопах. Эта история ясно показывает, что для научно-технологического успеха важно иметь не только производственную базу и экономические условия, но и живую, развитую науку. Сложность же вот где: нельзя ждать от научных исследований гарантированных практических приложений, ведь заранее не известно, когда и какое открытие будет сделано, где и как оно отзовется. Научные изыскания приходится вести широким фронтом, надеясь, что где-то сработает.
О маяках в науке:
Фундаментальные исследования важны, среди прочего, тем, что задают уровень, на котором общество оказывается способным решать стоящие перед ним научные и технологические вызовы. Фундаментальные исследования - маяки уровня знаний и понимания реальности вокруг вас. Например, достижения теоретической физики используются далеко за ее пределами: в материаловедении, биологии, финансовой математике и финансовом мониторинге, эпидемиологии и т. д. Выращивание центров, где ведутся передовые исследования, — это важная для общества вещь, потому что достигнутые при этом высокие результаты оказывают влияние на все области жизни.
Об ученых:
Ученые — это люди, которые профессионально натренированы, чтобы превращать неизвестное в известное. Они занимаются выяснением причин и механизмов, исходя из неполных данных о явлениях. Доступные нам сведения о мире вокруг нас, о свойствах тех или иных систем никогда не бывают на сто процентов полными, а часто вообще фрагментарны. Ученые занимаются тем, что по крупицам данных устанавливают общие механизмы. Это очень важная для общества способность. Нобелевский лауреат и один из выдающихся физиков XX века Ричард Фейнман сыграл ключевую роль в комиссии по расследованию катастрофы космического челнока «Челленджер». Этот человек не был специалистом в решении каких-либо технологических задач, но хорошо умел искать причины явлений, известных только частичными проявлениями.
Профессионально работающий ученый все время имеет дело с незнанием. Тот, кто занимается вопросами, на которые уже даны ответы, может быть прекрасным педагогом, интерпретатором, автором учебника. Но смысл деятельности ученого в том, что он стоит лицом к лицу перед вещами, которые неизвестны, про которые никто еще (почти) ничего не знает. От людей, далеких от науки, иногда можно услышать: а чем эти ученые вообще занимаются, если о чем ни спроси, они ничего не знают? Дело в том, что наука — это постоянное движение границ, расширение знания. И ученые — это люди которые двигают границы вперед, смотрят в то, что непонятно, и превращают это в понятное. В некотором роде уже понятое для них теряет интерес – примерно как твердо идущий на поправку больной уже не представляет собой первоочередного интереса для врача.
О злоупотреблении самосохранением:
Вся наша цивилизация — это производная человеческого любопытства и способности к анализу того, что мы наблюдаем. Электромагнитные волны (в частности, радиоволны, которые невероятно важны для нас) были не столько открыты экспериментально, сколько предсказаны на бумаге Максвеллом. Когда он единообразно записал все известные сведения об электричестве и магнетизме, которые были получены к тому моменту, он увидел, что эти сведения противоречат друг другу – противоречат на уровне математики, т.е. уравнений, которые выражают эти законы электричества и магнетизма. Максвелл изменил уравнения так, чтобы противоречие не возникало, но ценой этого был необычный эффект: новые уравнения приобрели решение, согласно которому электрическое и магнитное поле, поддерживая друг друга, распространялись в пространстве, не слишком быстро убывая. Так были получены «на бумаге» электромагнитные волны! Экспериментально они были открыты Герценом уже после смерти Максвелла.
Вещи, которые в какой-то момент становятся весьма практичными и стратегически важными, обязаны своим происхождением человеческому желанию разобраться, что и как устроено. Мы как вид хомо сапиенс развились до этого «сапиенского» состояния благодаря, конечно, разным факторам, но я бы предположил, что сыграла свою роль и склонность части индивидуумов интересоваться устройством и смыслом вещей. Может пренебрегая другими вещами, обязанностями и самосохранением.
О самостоятельности научного сообщества:
Полезно помнить о том, что наука не есть некий абсолют, это один из видов человеческой деятельности, один из способов воспринимать мир, и наука имеет свой метод и свои способы функционирования.
Наука — это самонастраивающаяся система, в которой ключевую роль играет конкуренция между индивидуумами и группами. Еще один важный момент для науки — это открытость. Научные результаты объявляются публично и предлагаются всем остальным для проверки. Эта система, как и все, что создано людьми, работает не идеально - целые научные направления могут оказаться неинтересными через какое-то время- , но тем не менее работает. В том числе исправляя собственные ошибки. В частности, лучший способ решить, что есть наука, а что не есть наука – предоставить решение научному сообществу; директивные вмешательства извне здесь приносят только вред. Наука – это прежде всего то, что признается таковой научным сообществом. Звучит несколько противоречиво, но ничего лучше человечество не придумало.
В науке как общественном явлении и способе познания мира имеется большое число перекрестных связей. Прибор, которым измеряют активность мозга, использует важные достижение электроники и квантовой механики. В детекторах, которые применяются на Большом адронном коллайдере, воплощен ряд достижений из физики твердого тела, а посылают они свои данные на мощнейшие компьютеры, использующие достижения в обработке колоссальных объемов информации...
О фальсификации в науке:
Основные принципы научного познания — это проверяемость коллегами, критика с их стороны, открытость результатов и честность в их подаче и конкуренции. Научные теории отличаются от умозрительных построений, производимых в некоторых других областях, тем, что каждая научная теория должна быть фальсифицируема. Это означает, что она должна предполагать существование опыта, экспериментального результата, факта, который способен ее опровергнуть. Иначе ваша «теория» - это просто построение, которое можно принять, а можно не принять, что-то наподобие религиозного убеждения, которое ничего общего с наукой и ее методом не имеет.
О мировом научном диалоге:
Российских представителей физико-математической школы можно встретить в каждом хорошем университете мира. Но есть и те, кто работает в России. В науке вообще, и в близких мне теоретической физике и математике в частности, важнейшую роль играет широкое международное сотрудничество. Как я говорил, в науке сильна конкуренция: кроме вас над данной или близкой задачей вполне могут работать и другие. Конкурентные преимущества достигаются за счет краткосрочных и среднесрочных союзов: я знаю эту сторону проблемы, вы знаете другую, мы с вами объединяем наши усилия, делимся друг с другом своими знаниями и, что важно, догадками, и таким образом получаем шанс обогнать многих других. Именно потребность двигаться вперед быстрее заставляет ученых кооперироваться друг с другом.
Поэтому рецепт прогресса науки в отдельной стране — это ее вовлеченность в мировой диалог. Изоляционизм быстро оставит вас позади, поскольку все остальные будут успешно решать свои проблемы, создавая разнообразные выгодные для себя кооперации. Научное сотрудничество – это не «я поеду и расскажу всем, что я знаю, и научу их всему на свою голову»; это «я поеду и расскажу, что меня занимает, увижу людей, которые занимаются тем же, и мы, соединив усилия, продвинемся вперед».
Здесь важно, чтобы российская наука не отставала от мирового процесса, и важно тратить средства, в том числе на такие мероприятия, как участие в международных программах и конференциях. Важно, чтобы ученые всего мира имели возможность общаться друг с другом. Многие яркие продвижения последних десятилетий — это результат сотрудничества.
О развитии пытливости:
Не всем наука показана. Есть прекрасные виды человеческой деятельности, которые никак с ней не связаны. Это прекрасные, чудесные, достойные виды занятий, и их немало! Но если мы наблюдаем в ребенке достаточную долю любопытства и желания вникнуть в суть вещей, вот тут нужно задуматься: а не придется ли возить его куда-то там на кружки, искать ему развивающие, интересные книжки? Мне кажется очень важным, чтобы любопытство не было задавлено готовыми ответами; чтобы любопытство подпитывалось удовольствием от поиска. К сожалению, школьные учебники устроены примерно как список готовых ответов на некоторый список вопросов. И ученикам кажется, что вся наука так устроена: задаешь вопрос — получаешь готовый ответ. Ничего нет дальше от науки, чем такой взгляд на вещи. С горечью я вижу, что в ряде случаев здоровое любопытство и настроение поиска истребляется ориентацией на предустановленные ответы, которые нужно еще и заучить в строго определенной форме. По счастью, даже этим любопытство убивается не у всех-всех: есть индивидуумы, которые, несмотря на такое давление школьной программы, сохраняют желание разбираться в сути вещей дальше.