34.2
Для друзей!
Справка
Астрофизика - это наука на границе астрономии и физики, учение о вселенной, о строении, физических процессах и химических свойствах небесных объектов - звезд и галактик (планет, Солнца, комет, туманностей).
Космос - малоизученное пространство, которое заставляет задаваться многими вопросами. Например, астрофизики строят предположения, что происходит внутри черных дыр, пытаются понять, что такое темная материя и каковы свойства гравитации. Поиск ответов на эти вопросы заставляет ученых проводить разные исследования. Например, в скором времени астрофизики планируют отправить колонию на Марс, а на Луне - построить сверхмощный телескоп.
Астрофизика не стоит на месте и в ближайшем будущем в ней будет сделано немало открытий.
Описание деятельности
Астрофизик - редкая и узко специализированная профессия. Востребованность ее небольшая. Но в таких всемирно известных корпорациях как Роскосмос или NASAталантливые специалисты просто необходимы.
Практически все астрофизики имеют . Все они когда-то закончили , защитили диссертационные работы, имеют научные публикации и . Связано это с тем, что астрофизики требуются, в основном, в организациях, которые занимаются научными исследованиями. Это университеты и научные институты, обсерватории и упомянутые выше корпорации Роскосомос и NASA.
В обсерваториях работает основная часть астрофизиков. Это учреждение, где фиксируют движение небесных тел. Ее расположение не случайно - она строится на возвышенной местности и в точке с лучшим обзором звездного неба. Учитываются также климат и видимость атмосферы.
Обычно обсерватория принадлежит университету либо научному институту и может находиться от них достаточно далеко. Так, главный офис Роскосмоса находится в Москве, а его обсерватории в Байконуре (Казахстан), Кисловодске и на Камчатке.
Работа в обсерватории - это, в первую очередь, наблюдение за небесными телами. Однако от способа и цели наблюдения зависят рабочие условия астрофизика.
Наблюдение за близкими к Земле космическими телами .
Сюда относится наблюдение за планетами Солнечной системы, ее спутниками, ближайшими звездами, - за всем тем, что мы можем увидеть на небе невооруженным глазом. Поскольку эти объекты находятся достаточно близко к Земле, астрофизик использует телескоп с увеличивающими линзами - благодаря многократному увеличению он может рассмотреть, к примеру, кратеры Луны, ураганы на Юпитере или кольца Сатурна.
Главное условие для такой работы - ночное время суток, поэтому астрофизик работает ночью, по 8-14 часов в зависимости от времени года.
Наблюдение за космическими телами, расположенными далеко от Земли.
Видимые звезды и планеты - всего лишь малая доля того, что есть во Вселенной. Существует множество других небесных тел, которые находятся настолько далеко от нас, что свет от них просто не доходит до Земли. Там, где находятся эти объекты, мы едва ли что-то увидим, поэтому астрофизик ищет их только по невидимым радиоволнам.
Прибор, который фиксирует эти волны - радиотелескоп. С помощью такой аппаратуры астрофизик получают данные о скоплениях межзвездного газа, пылевых облаков, реликтовом излучении (это так называемые «остатки Большого Взрыва, с которого и началось образование нашей Вселенной). Радиотелескоп позволяет «заглянуть» намного дальше нашей галактики.
Местоположение (координаты) этих объектов он получает при помощи радиоинтерфермометра - это огромное сооружение, размером с саму обсерваторию. Внешне оно напоминает локатор.
Анализ полученных данных.
Наблюдения - лишь часть большой работы, которую проделывает астрофизик. Все полученные данные он записывает, затем исследует. Такая работа происходит уже в научно-исследовательском центре или институте по будням, с утра до вечера.
Все полученные выводы астрофизик описывает, приводит к ним аргументы. Затем закладывает их в основу научно-исследовательской работы.
Космические обсерватории
Астрофизик так же может вести наблюдение за небесными телами сидя в главном офисе исследовательского центра или компании. Для этого ему не нужно дожидаться захода солнца или ясной погоды - он получает данные прямиком из космоса на свой компьютер. Полученная информация сохраняется, и специалист может взглянуть на нее в любое время. Поэтому работает он как обычный офисный сотрудник - по будням, с утра до вечера.
Данные приходят от космической обсерватории - это самостоятельный аппарат, который снабжен сверхмощными телескопами и различными датчиками. Эти аппараты летают на орбите Земли и автоматически пересылают данные с датчиков и снимки на компьютер астрофизика. Всего их 9, и большая часть их принадлежит корпорации NASA.
Информация от космических обсерваторий приходит разная. Опытному астрофизику она может сообщить не только о местонахождении объекта, но и о том, что он из себя представляет. Например, переменное гамма-излучение характерно для недавно зародившейся звезды. Рентегеновские лучи могут указывать на черные дыры, ультрафиолетовые - на скопление межзвездного газа, а инфракрасные на водяные пары и химический состав небесного тела. Недавно астрофизики с помощью инфракрасных космических обсерваторий обнаружили органические вещества за 375 световых лет от Солнца. Это значит, что кроме Земли жизнь может существовать и в других уголках нашей Вселенной.
Космические полеты
Полет в космос - огромная работа разных специалистов. Астрофизики в этом процессе исполняют важную роль. Ранее полетами в космос занимались две корпорации: Роскосмос (Россия) и NASA(США). Однако последние 5 лет американцы не отправляли своих кораблей, поэтому готовят к полету наши отечественные астрофизики.
Задача специалистов - определить цель полета и условия, с которыми придется столкнуться космонавту. Этап работы астрофизиков - самый ответственный. Они информируют главных и о физических условиях в открытом космосе (а это температура -270°C, опасные дозы радиации, давление и прочие факторы). Сообщают о местоположении обломков космического мусора, который может травмировать космонавта, о влиянии других небесных тел и возможных трудностях и препятствиях. Космос малоизвестен и опасен, однако астрофизики знают о нем больше других.
Обмен опытом
Важная часть работы хорошего астрофизика - посещение различных конференций, международных совещаний, обсерваторий, в которых трудятся его зарубежные коллеги. Это не только хорошая возможность узнать лучше об опыте других астрофизиков, но и увидеть зарубежные страны и города.
Заработная плата
средняя по России: средняя по Москве: средняя по Санкт-Петербургу:
Трудовые обязанности
Цель работы специалиста - пополнение сведений о космосе.
Трудясь астрофизиком, можно выбрать одно из направлений: теоретик - работает с архивным материалом, изучая его и формулируя выводы; практик - сам добывает данные для дальнейшего их изучения; преподаватель - передает знания через лекции, доклады, уроки.
Астрофизики следят за небесными объектами, используя современное увеличительное оборудование; создают и поясняют теории об организации космоса; исследуют экспериментальный материал; выдвигают и испытывают гипотезы; пишут научные статьи; применяют компьютерное и математическое моделирование при пояснении космических событий и феноменов; участвуют в научных симпозиумах (совещание ученых из разных стран), конференциях.
Астрофизики изучают конкретные объекты, описывают определенные физические механизмы: ускорение космических лучей, взрывы на звездах, возникновение гамма-вспышек, сверхновых звезд и т.п.
В своей работе ученые используют специальные методы: спектральный анализ (определение химического состава и физических параметров), фотография, фотометрия (определение яркости), астрономические наблюдения.
Особенности карьерного роста
Если желаете добиться профессиональных успехов и роста, необходимо непрерывно обучаться, накапливать практические знания и умения, устанавливать важные контакты. Тогда появится возможность получить хорошую должность, участвовать в международных проектах.
Разные уровни высшего образования позволяют астрофизику претендовать на разные должности:
- (физика/астрономия) - работа
Астрофизик – это ученый, который занимается изучением строения различных небесных тел. Профессия астрофизика близка профессии астронома , она сочетает в себе приемы и методы физики и астрономии .
Работа астрофизика
Астрофизик изучает такие небесные тела, как Солнце, Луну , планеты Солнечной системы, звезды и кометы. Ученого интересует их строение, свойства, химический состав и физические процессы, протекающие в них. Также астрофизик занимается изучением Вселенной в целом, отдельных галактик и черных дыр. Космос таит в себе множество загадок, разгадыванием которых занимаются астрофизики.
Астрофизики в основном работают в обсерваториях , которые расположены в местах с наилучшим обзором звездного неба. Там они осуществляют наблюдения за небесными телами с помощью специальных сверхмощных телескопов. Причем наблюдения за различными космическими объектами требуют разной аппаратуры и должны проводиться в разное время суток.
По результатам наблюдений астрофизики проводят исследования и анализируют полученные данные. Исследовательские работы в основном проводятся в научно-исследовательских центрах и институтах. Проделанная работа позволяет астрофизикам выдвигать гипотезы и научные теории об организации космоса, а также пояснять различные космические феномены. В своей работе астрофизики активно используют современные компьютерные технологии.
Другой важнейшей задачей астрофизиков является участие в подготовке полетов в космос. Здесь их задачей является определение условий, в которых будет находиться космонавт в полете. Именно астрофизики должны предугадать местоположение и поведение различных небесных тел и космического мусора, которые могут в какой-то мере повлиять на космонавтов. Задача астрофизиков крайне ответственна и важна.
Астрофизик - обучение
Для того, чтобы стать астрофизиком, необходимо получить высшее техническое образование. Эта профессия предполагает большой стаж обучения - после бакалавриата необходимо закончить магистратуру или аспирантуру, а также можно еще дальше повышать ученую степень.Вузы готовят будущих астрофизиков на специальности "Астрономия" по следующим профилям:
- Астрофизика
- Астрометрия
- Галактическая астрономия
- Гравиметрия, геодезия и космическая навигация
- Небесная механика
Даже после получения ученой степени, астрофизику необходимо периодически посещать различные отечественные и международные семинары и конференции, чтобы обмениваться опытом с коллегами и узнавать о новых достижениях.
Карьера астрофизика
Астрофизика не стоит на месте и в ближайшем будущем в ней будет сделано немало открытий.Профессия астрофизика довольно редкая и узко специализированная. Она не является очень востребованной, однако, за астрофизикой во многом стоит будущее, поэтому в данной сфере очень нужны высококвалифицированные специалисты. Астрофизики в основном востребованы в организациях, которые занимаются научными исследованиями в данной сфере. Всемирно известными корпорациями являются Роскосмос или NASA. Также такие сотрудники нужны в обсерваториях и научно-исследовательских институтах. Чем выше уровень квалификации астрофизика, тем больше шансов он имеет построить блестящую карьеру.
Тема 1. Структура современной Вселенной
Единицы измерения в астрономии. Масштабы астрофизических объектов: звёзды, звёздные скопления, галактики и их скопления, обозримая Вселенная, воиды. Характеристики межзвёздной среды, структура Галактики.
Тема 2. Расширяющаяся Вселенная
Систематическое красное смещение галактик. Закон Хаббла. Космологический принцип. Ньютоновская модель расширяющейся Вселенной, критическая плотность. Уравнения Фридмана эволюции Вселенной. Основные космологические параметры. Стадии эволюции вещества (RD, MD, темная энергия).
Тема 3. Основы теории образования к/м структуры Вселенной.
Теория Джинса: основные уравнения, начальные условие, приближение, решение. Обобщение на случай расширяющейся Вселенной.
Тема 4. Классификация звезд..
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Главная последовательность. Красные гиганты, сверхгиганты. Голубые гиганты. Массы, светимости, звездный ветер. Эволюционные треки.
Тема 5. Основы физики внутреннего строения звезд.
Приближенные уравнения равновесия звезды, основные свойства их решения. Энтальпия, теорема вириала для звезд. Более точные уравнения, учет переноса энергии. Характерные времена эволюции звёзд: динамическое, тепловое, ядерное.
Тема 6. Ядерные циклы, нейтринное излучение звезд..
Скорость реакций под барьером, фактор Гамова, S-фактор. Ядерные реакции звёзд главной последовательности: pp-цикл, CNO-цикл. Спектр солнечных нейтрино. Основные эксперименты по измерению потока солнечных нейтрино и их результаты (Хоумстейк, (Super-)Kamiokande, SAGE, Gallex, SNO, Borexino, …).
Тема 7. Релятивистские звезды
Уравнение состояние вырожденного электронного газа, нерелятивистский и релятивистский случаи. Предел Чандресекара для белых карликов. Нейтронизация вещества, нейтринное излучение, взрывы сверхновых, предел Оппенгеймера-Волкова.
Тема 8. Особенности эволюции двойных систем.
Точки Лагранжа. Полость Роша. Обмен вещества. Вспышки новых.
Тема 9. Аккреция.
Элементы теории аккреции вещества. Случаи сферически-симметричной (задача Бонди), цилиндрической, дисковой аккреции. Аккреция на нейтронные звезды (радиопульсар, пропеллер, аккретор и барстер, георотатор) и черные дыры (рентгеновское излучение).
Тема 10. Основные сведения о космических лучах (КЛ).
Основные понятия, интенсивность, состав, общая картина спектров (протонно-ядерная компонента, электроны, позитроны, гамма, антипротоны), «колено», «лодыжка». Классификация КЛ по происхождению (первичные и вторичные лучи, галактические и внегалактические, атмосферные и альбедо). Наблюдения КЛ.
Тема 11. Космическое гамма-излучение.
Основные эксперименты. Классификация по происхождению и типу источников: дискретное и рассеянное, распады π 0 «обратный Комптон», неразрешенные источники, изотропная компонента. Данные наблюдений. Зависимость интенсивности от плотности источников.
Тема 12. Космические заряженные частицы.
Основные источники (первичное ускорение). Распространение заряженных КЛ: диффузия в магн.полях, вторичное ускорение (механизмы Ферми), потери энергии (на фотонах среды, синхротрон, ионизацию), расчетные модели распространения в Галактике (leaky box, более точные уравнения переноса, программы расчета), Солнечные модуляции (модель силового поля, модель с учетом знака заряда). Данные о позитронах, антипротонах.
Тема 13. Космические лучи сверхвысоких энергий (КЛСВЭ)
Основные сведения, установки, данные, проблемы. Проблемы распространения для протонов (предел ГЗК), фотонов, электронов. Методы определение сорта первичной частицы по анализу ШАЛ, существующие результаты. Модели top-down, down-up и ограничения на них.
– Чем занимается Государственный астрономический институт имени П.К. Штернберга МГУ?
– Это один из главных астрофизических институтов в России. В нем занимаются исследованиями в области астрономии и астрофизики, начиная от изучения планет, астрометрии (раздела астрономии, главной задачей которого является изучение видимых положений и движений небесных тел) и небесной механики и заканчивая астрофизикой высоких энергий, релятивистской астрофизикой (изучающей на основе общей теории относительности свойства сверхплотных космических тел - нейтронных звезд и черных дыр - прим. сайта
) и космологией.
– Чем астрономия отличается от астрофизики?
– Это смежные, взаимопроникающие и порой даже взаимозамещающие понятия. В быту астрономия и астрофизика вообще часто употребляются как синонимы. Астрофизика - это часть физики, занимающаяся физикой явлений, происходящих во Вселенной. Классическая астрономия - скорее, наука об интерпретации тех наблюдений за небесными телами, которые у нас есть. Эта наука использует свои специфические методы: измерение блеска звезд, измерение положений, скоростей, координат.
Например, существует такая дисциплина, как звездная астрономия, которая изучает структуру и кинематику различных звездных систем. К примеру - нашей Галактики. Но вот как образовалась Галактика, и как она эволюционирует - это уже вопросы физики галактик, которая, впрочем, опирается на знания, полученные звездной астрономией.
– Как астрофизики исследуют различные объекты и явления?
– Наш основной метод познания Вселенной - наблюдение. А наблюдать за небесными телами, конечно, удобнее всего с помощью телескопов. Наши сотрудники используют наземные телескопы, расположенные по всему миру, а также орбитальные обсерватории. Например, одно из крупнейших устройств в мире (и крупнейшее - в России) находится на Северном Кавказе. А недавно у Института появился 2,5-метровый телескоп в Кисловодске.
– Как астрофизики узнают, на что именно нужно смотреть?
– Ученых-астрофизиков можно условно разделить на теоретиков и наблюдателей. Теоретики - это те, кто знает, куда именно нужно смотреть и почему. А наблюдатели знают, как нужно смотреть и как из полученного сигнала вытащить осмысленные физические знания.
Для проведения наблюдений на любом сравнительно большом телескопе от теоретика нужна хорошо написанная заявка. Она рассматривается специальной комиссией, состоящей из других астрофизиков-теоретиков и наблюдателей. Если заявка признается хорошей, то ученый, как говорят, получает «время на телескопе», а затем - данные. При этом в самих наблюдениях заявитель чаще всего не участвует. Потому что, это, во-первых, как правило, далеко. А во-вторых, процесс наблюдений с технической точки зрения достаточно сложен и занимаются им отдельные специалисты. Просто так «порулить телескопом» в большой обсерватории никто не даст.
– Для чего нужны эти исследования? Как полученные результаты можно применить на практике?
– Мы занимаемся фундаментальной наукой - познаем устройство окружающего нас мира. Однако впоследствии из фундаментальной науки вырастает наука прикладная. Например, сегодня теория относительности помогает нам с высокой точностью отслеживать перемещение вызванной машины такси благодаря навигационной системе GPS.
– Чем занимаетесь именно вы?
– По большей части я занимаюсь исследованиями нейтронных звезд. Эти звезды - одна из возможных финальных стадий эволюции обычных звезд - после того как массивная звезда исчерпывает свое термоядерное топливо, внутреннее давление уже не может сдерживать силы гравитации, ядро звезды коллапсирует, и образуется быстро вращающийся плотный объект с радиусом 12 км и сильным магнитным полем. Российский астрофизик Сергей Попов, например, такие звезды называет суперобъектами. Я считаю, что это весьма меткое название, ведь, действительно, у них все «супер» - супербольшие плотности, супербольшие магнитные поля, супербольшие гравитационные поля.
Также я участвую в создании устройств и математического обеспечения для космических аппаратов - некоторые такие устройства разрабатываются и силами нашей лаборатории. Кроме того, я стараюсь не только заниматься астрофизикой, но и популяризировать эту дисциплину. Например, сейчас в павильоне ВДНХ «Космос» готовят к открытию большой музейный центр, который будет посвящен авиации и космонавтике. Я занимаюсь разделом, посвященным астрономии и астрофизике.
– Из чего состоит рабочий день астрофизика?
– Астрофизик строит модели различных физических явлений. Этот специалист собирает данные наблюдений - изображения с телескопов, графики, колонки цифр, обрабатывает их и анализирует, используя методы математического и статистического анализа. Затем, глядя на получившийся результат, астрофизик предлагает гипотезы, строит физические модели (на языке уравнений, например), думает, как их можно проверить новыми наблюдениями, инициирует эти наблюдения, и далее круг замыкается.
Например, после интервью я пойду к себе в лабораторию и примусь писать программу, воплощающую одну из физических моделей вращения твердого тела в космосе. Я буду сидеть за компьютером и программировать, компилировать, запускать, искать ошибки, опять компилировать, опять запускать, и так много-много раз.
– Как вы стали астрофизиком?
– Я окончил Лицей информационных технологий № 1537 , получив специальность программиста. Предполагалось, что я и дальше продолжу образование в области компьютерных наук и программирования, ведь у меня хорошо шли эти дисциплины. Однако в 11-м классе я огорошил всех, заявив, что хочу заниматься астрономией, а не программированием. Разумеется, учителя спрашивали, почему я так решил. Я отвечал, что не хочу всю жизнь сидеть перед монитором и писать программы. И вот я астрофизик, и я днями сижу перед монитором и пишу программы.
– Какое высшее образование нужно, чтобы стать астрофизиком?
– Чтобы стать астрофизиком, можно пойти учиться на астрономическое отделение физического факультета (именно там учился я сам), на астрономическое отделение математико-механического факультета или на кафедру астрономии в . Также кафедра астрономии, геодезии и мониторинга окружающей среды есть в .
С другой стороны, можно получить не корочку астронома, а хорошее физическое образование, например, в , а затем пойти в аспирантуру в астрофизическую группу.
– Как выпускнику без опыта работы построить карьеру в науке?
– Для человека, который только-только начинает работать в науке (то есть еще во время учебы в университете) важно найти хорошую профессиональную среду. Конкретнее - научную группу, которая известна тем, что получает сильные результаты в одной из областей астрофизики. На первых порах репутация группы будет работать на молодого ученого. Но со временем он начнет зарабатывать и свою собственную репутацию профессионала, которая позволит ему получать новые хорошие позиции.
При этом надо помнить, что в современной астрофизике ученых-одиночек остается все меньше и меньше. Задачи становятся все сложнее, и решить их можно только коллективно, в рамках коллаборации.
– Может ли астрофизик сменить сферу своих профессиональных интересов?
– Обычно люди меняют темы, но в рамках своего направления. А вот сменить направление уже достаточно сложно. Например, если бы я вдруг захотел заняться внегалактической астрономией (разделом астрономии, изучающим объекты за пределами нашей галактики - прим. сайта
), мне было бы сложно сделать такой переход. Впрочем, задавшись целью, наверняка можно добрать необходимые знания.
– На какие предметы стоит делать упор старшеклассникам, которые хотят стать астрофизиками?
– В первую очередь на физику и математику. Причем я советую читать не только школьные учебники - порой они могут быть изданы двадцать лет назад, но и всевозможные дополнительные материалы - записи лекций современных ученых (русских и англоязычных), серьезный научпоп, проекты, направленные на углубленное понимание физики и математики.
Мне кажется, в современном мире знания уже не та сила. Проблемы с получением знаний нет - они все в интернете, и их просто искать. Главное - это понимание сути физических явлений. И именно это понимание необходимо начитать.
Также я рекомендовал бы школьникам изучать программирование, чтобы решать задачи не на бумажке с помощью калькулятора, а на компьютере. Также нужно знать английский язык и тренироваться искать информацию в интернете - не теряться среди большого количества данных и уметь находить нужные статьи.
– Сколько получает астрофизик?
– Чаще всего мы получаем 30–50 тысяч рублей в месяц, хотя порой зарплата колеблется от 15 до 150 тысяч в месяц. Сама ставка, как правило, очень маленькая, однако ученые получают также грантовое финансирование, премии, стимулирующие выплаты и т. д. Правда, часто человек заранее не знает, сколько он получит в следующем месяце. Это создает определенные неудобства.
– От чего может устать астрофизик?
– От большого количества работы, ведь многие ученые одновременно участвуют в нескольких проектах. Кроме того, напрягают постоянные дедлайны: нужно успеть самому подготовиться к конференции, подготовить статью, вовремя написать заявку на грант, а потом - отчет по гранту и т. д.
– Сколько статей в год должен выпускать ученый?
– Некоторые вузы вводят четкие критерии, сколько публикаций должно быть у их сотрудников. Мне кажется, у человека, который активно и хорошо работает, в год должно выходить по крайней мере 3–4 статьи, в которых он будет делать существенный вклад.
Однако если ученый работает в большой коллаборации (или даже нескольких коллаборациях), то статьи с его соавторством могут выходить десятками в год! Правда, надо понимать, что его вклад в них будет довольно мал.
– Чем может заняться астрофизик, решивший попробовать себя в чем-то новом?
– В принципе, он способен стать хорошим программистом или заняться преподаванием физики и астрономии. Можно также перейти в смежные физические специальности и устроиться работать в компанию, которая занимается разработкой различных технологий. Также этот специалист может податься в банковскую сферу и стать, например, аналитиком, ведь учеба на физическом факультете научила его аналитическому мышлению.
– Какие существуют кружки для школьников, которые хотят получить практические знания по астрофизике?
– Я сам преподаю в Астрошколе ГАИШ и в Астрофизической школе фонда «Траектория» . Фонд «Траектория», поддерживающий научные образовательные инициативы, организовал школу, собрав 40 заинтересованных восьмиклассников. В течение четырех лет с ними будут работать астрономы, физики, математики. Ребята делают много заочной работы, выполняют свои проекты, дважды в год выезжают на очные школы в разные научные институты. Надеюсь, учеба поможет школьникам прийти в университеты более подготовленными, а потом - стать сильными учеными. Пока что это первый набор, но, если этот опыт окажется успешным, надеюсь, этот проект будет реализован вновь и вновь.
– Что вы могли бы посоветовать почитать или посмотреть людям, которые хотят больше узнать о работе астрофизика?
– Рекомендую научно-популярную книгу «Далекие маяки Вселенной», написанную астрофизиком Павлом Амнуэлем, который занимался нейтронными звездами. Книга как раз рассказывает об истории открытия нейтронных звезд. В ней хорошо показан процесс поиска, размышлений, ошибок, находок и анализа. Также можно почитать «Понедельник начинается в субботу» Аркадия и Бориса Стругацких. Мне кажется, чувства по отношению к работе, которые испытывают герои этой книги, весьма похожи на то, что испытываем мы.
Еще можно посмотреть фильм «Контакт», созданный по одноименному роману астронома Карла Сагана, а также американский сериал «Теория большого взрыва» про молодых ученых.
– Человечество уже довольно хорошо понимает устройство Вселенной. Будут ли востребованы астрофизики в будущем?
– Как часто бывает в науке, количество вопросов пропорционально количеству нашего знания. Чем больше мы будем знать, тем больше новых задач будет возникать перед учеными. Поэтому, полагаю, астрофизикам еще долгое время будет, чем заниматься.
С давних времен люди поднимали взор к звездам. Мы считали их богами и душами предков, использовали как карту или предвестника судеб. С давних времен мы стремились в небеса. Наука, пожалуй, самое сложное и самое увлекательное занятие из всех, и именно она с каждым годом все больше приближает нас к звездам. Дмитрий Якубовский, кандидат наук, работающий в Институте теоретической физики имени Боголюбова и участвующий в ряде международных проектов по астрофизике и космологии, в спецпроекте «Профориентиры» рассказал о сложностях и радостях изучения небесных тел, о перспективах украинских исследователей и о полном погружении в науку.
Кто такой астрофизик
Астрофизика – это наука на пересечении астрономии и физики. Она занимается изучением физических свойств космических объектов, наблюдаемых с помощью методов астрономии. Мы знаем из астрономии их массу, расстояние к ним, другие параметры, но что это за объекты, изучает астрофизика. И астрофизика, и физика космоса – все это часть физики, действуют те же законы физики, потому всегда можно переквалифицироваться.
Задача ученого состоит в том, чтобы открыть какие-то новые данные о природе или какую-то новую интерпретацию этих данных, что позволит нашему знанию об окружающем мире продвинуться вперед. Одним из самых важных является понятие приоритета. Совсем недавно коллаборации ATLAS и CMS, работающие на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, обнаружили возможность нового резонанса. А дальше наблюдался удивительный коллективный эффект, когда на протяжении месяца появились сотни публикаций теоретиков, объяснявшие новые наблюдения. Очень многие ринулись в эту область. Но ценность работы первооткрывателя очень важна — даже если вы опоздали всего на один день, ваш труд будет стоить меньше.
Почему выбирают науку
Я не планировал становиться ученым. В детстве у меня не было столько информации, как сейчас, в эпоху интернета. Я интересовался историей. Когда еще жил в Кривом Рогу, в 9 классе выиграл олимпиаду по физике и по истории. И мне пришлось выбирать, куда ехать дальше. Впервые задумался о научной карьере, когда был в научно-образовательном центре на 1-2 курсах физического факультета университета Шевченко. Мне нравилось создавать новые знания, а потом я уже просто выбирал, в какую сферу углубиться. Это было довольно долгое путешествие. И сейчас у меня уже есть наработки и идеи, которые, как я вижу, можно реализовать и проверить экспериментами за ближайшие 10-20 лет. Это меня мотивирует оставаться в науке и дальше.
Каким должно быть образование у астрофизика
Я начинал интересоваться научной литературой еще в детстве. В 12 лет у меня было несколько вузовских учебников, например, «Общая химия» Глинки, который я перечитывал много раз, конечно, не понимая многого. С 8 класса я занялся олимпиадами по физике. Видел, что есть задачи вне школьной программы, которые мне удавалось решать. По сути, плыл по течению. И «доплыл» до физико-математического лицея при Киевском национальном университете имени Тараса Шевченко - одной из нескольких специализированных школ, созданных в 1960-х для подготовки научной, инженерной и технической элиты. Дальше идет физический факультет университета Шевченко. Туда я поступил без экзаменов, благодаря олимпиадам. У меня была хорошая базовая подготовка, потому первые два курса было довольно скучно обучаться. В итоге с несколькими учеными из Института теоретической физики имени Боголюбова мы создали научно-образовательный центр, где студенты и школьники-старшеклассники могли изучать темы по физике, математике за пределами вузовской и школьной программ. Мой совет: главное — определиться с направлением движения. Наука не должна быть вам в тягость.
Типичный рабочий день
Рабочий день начинается с изучения того, что сделали другие ученые. Есть сайт arxiv.org, где ученые делятся результатами своих текущих научных изысканий. По астрономии, астрофизике и космологии каждый день появляется по 50-100 статей, несколько наиболее интересных из них я перечитываю «до корки». Затем я смотрю на свой график встреч и событий, а остальное время я занимаюсь наукой как таковой. Пишу статьи, обрабатываю информацию, общаюсь со своими студентами. Основная аппаратура для меня – компьютер или компьютерный кластер, где происходит обработка данных по астрофизике.
Плюсы и минусы профессии
Наука для тщеславных людей. Есть разные тщеславные люди: те, кто с творческой жилкой или гуманитарным складом идут, в искусство – это чудесная область реализации; те, кто понимают определенные научные моменты и могут ими апеллировать, идут в науку и могут много чего в ней достичь. Научная деятельность очень отличается от офисной работы. Минусом является непостоянность в работе. В мировой науке ученым до 30-35 лет, как правило, не дают постоянного места работы. Это связано с тем, что ученый должен сначала показать, на что он способен. Есть определенная конкуренция в академической среде, которую не многие выдерживают. Наука занимает много времени. Когда я концентрируюсь на науке, то практически ни о чем другом думать не могу. От этого страдают все остальные сферы жизни. Просто замечательно, когда родные и близкие понимают это. Наука — это осознанный выбор, надо понимать, на что вы идете. Это очень большое усилие над собой.
Основная издержка состоит в том, что мы смотрим на мир несколько профессионально. Наверное, это касается всех профессий. Мы часто пытаемся найти закономерности в тех системах, которые априори их не имеют. Например, физик Ландау делил женщин по красоте с помощью логарифмической системе оценивания. Мне кажется, это не корректно. К фантастическим фильмам я отношусь как к произведению искусства, но не с научной точки зрения. А вот на мир вы определенно начинаете смотреть абсолютно по-другому.
Кто лучший ученый — мужчина или женщины
Я знаю многих женщин-астрофизиков моего уровня, есть и те, кто выше моего уровня. Если же женщина мечтает о счастливой семейной жизни с кучей времени отведенной для семьи, как и мужчина, кстати, тоже, то наука этому препятствует. Мне известны много положительных примеров, когда ученые высокого класса одинаково успешны и в семейной жизни, но это скорее исключение из правил. И я бы на этом делал акцент, нежели на половой дифференциации – на отношении к семье и свободному времени.
Перспективы украинских исследователей за границей
Все зависит от человека: его уровня образования и желания работать. На Западе, как и в любой капиталистической стране, люди больше стремятся зарабатывать деньги и заниматься бизнесом. Популярность науки, в которой нужно очень много работать, не получая соизмеримого финансового результата, не на высшем уровне. Ученый там часто считается чудаком и чуть ли не общественным отщепенцем. Но наука странам Запада нужна, потому что их постиндустриальная экономика построена на высоких технологиях и инновациях. Им интересно привлекать ученых, создавать инновации и их использовать, опережая конкурентов. Большую часть этой работы выполняют «научные гастарбайтеры». Очень много людей из Китая, Индии, постсоветского пространства, Латинской Америки. Они соглашаются на те условия, которые может предложить Запад, и двигают развитие цивилизации. У Украины есть преимущество. Это связано с хорошей, цельной системой образования, оставшейся с советских времен: специализированные школы, которые дают детям достаточно высокий уровень подготовки. Технические факультеты не сильно прожжены эффектом коррупции, потому у студентов есть возможность получать неплохие знания. Хотя есть ряд вещей, которые законсервированное советское образование не может дать детям. Например, креативность, работа в команде, а ведь эти качества тоже ценятся среди ученых. Но научная подготовка важнее.
Какими качествами должен обладать будущий ученый
Вдумчивость, въедливость в проблему. Все направлено на изучение нового. Если вы просто будете педантично выполнять какие-то инструкции, то новое вы, скорее всего, не откроете. Должен быть полет фантазии, хоть и связанный с опытом. А опыт приобретается с помощью качественного образования. И, конечно же, честность: не копировать чужие работы, учитывать то, что было сделано ранее. Важны также креативность, критическое мышление, уровень подготовки и умение доводить сложный проект до конца.
Лучше начать с «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!», Ричард Ф.Фейнман. А также: книги Хокинга и Пенроуза, если вас интересуют вопросы космоса и мироздания. Они более узконаправлены. Есть множество выдающихся популизаторов от науки, я их тоже рекомендую, но Фейнман лично мне ближе и его книги более общие.
Беседовала Дария Сухоставец. Фотографии из личного архива Дмитрия Якубовского, а также Евгении Люлько для platfor.ma