Адрес e-mail:

Стариковская Светлана Михайловна "Физика плазмы"

плазмы

Физтех тесно сотрудничает с École Polytechnique — одной из самых сильных технических школ во Франции. Направление у университетов одно, задача, в принципе, тоже. Насколько похоже или насколько по-разному они устроены? Выпускница Физтеха, в прошлом — сотрудница кафедры молекулярной физики МФТИ Светлана Стариковская работает в лаборатории физики плазмы на территории французской школы уже на протяжении десяти лет. Мы встретились со Светланой и поговорили о науке во Франции, исследовании плазмы, устройстве École Polytechnique и ее отличии от Физтеха.



— Какие остались интересные воспоминания об учебе на Физтехе?

— Первые воспоминания связаны с поступлением. Мои будущие однокурсницы тогда спросили: «А у тебя был репетитор?», на что я лишь ответила: «А кто это?». У меня был замечательный учитель — Владимир Антонович Турчиняк. В маленьком поселковом городке районного масштаба, затерянном в степи на юге Украины, было три выпускника Физтеха, и все — его ученики. Благодаря Владимиру Антоновичу я поняла, что мне нравится физика, и поступила на Физтех. Думаю, что момент, когда ты видишь свою фамилию в списке поступивших, помнят многие физтехи.

Колхоз помню, разумеется, в который сразу на картошку отправили весь первый курс. В колхозе работали учебными группами, это был повод познакомиться и подружиться — и группой, и курсом, и с тех пор вот уже десятилетия мы регулярно встречаемся с однокурсниками — спасибо Володе Никишкину, бессменному энтузиасту и организатору встреч. Альпсекция МФТИ, конечно же: походы, горы и друзья на всю жизнь.  

У нас были замечательные преподаватели, которые учили нас как физике с математикой, так и тому, что такое любить дело, которому ты служишь. На младших курсах мы восхищались лекциями Михаила Ивановича Шабунина по матанализу и вычисляли «период колебаний преподавателя» вдоль и поперек доски: лекции были очень эмоциональными; боялись сдавать лабораторные работы Марине Анатольевне Тулайковой, поскольку знали, что спросит строго. Позже, на старших курсах, помню лекции профессионалов своего дела — ученых мирового уровня в институтах РАН — базовых кафедрах физтеха. Лекции Юрия Петровича Райзера, на которых он о сложных физических проблемах рассказывал блестяще, учил нас понимать именно физику явления, — помню навсегда и горжусь тем, что была в числе студентов, слушавших его курс. Думаю, немногие учебные заведения могут похвастаться выстроенной — от школы до выпускного курса университета — единой целостной системой подготовки, которой обладает Физтех.

Еще у нас было одно женское общежитие — «четверка» — где жили все девушки с Физтеха. Вахтерши очень берегли нашу нравственность: — «Света, покажи пропуск!» — «Тетя Маша, я пятый раз мимо вас иду, и вы меня прекрасно знаете». — «Знаю, но порядок есть порядок». В 11 вечера мальчиков выгоняли из «четверки» во время обхода дружины. Как раз тогда серую ветку метро начали расширять на север, и среди физтехов ходил всем известный анекдот, что скоро сделают метро в МФТИ, а станция будет в женском четвертом корпусе, потому что пускать будут до часа ночи.

— А на экзаменах не было снисходительного отношения к девушкам?

— Я узнавала о том, что в аудитории были «женские» преподаватели, как правило, после того, как сдавала экзамен. Говорили, что такие есть, но лично с ними я не сталкивалась. На факультете было 10% девушек, и если судить по образованию и по карьере потом — мало кто из нас нуждался в снисходительном отношении.

— Как поменялся для вас Физтех, когда вы пришли уже в статусе сотрудника?

плазмы

— Когда меняется статус, меняется восприятие мира. Когда я была студенткой, для меня целью было получать образование, учиться, я чувствовала себя защищенной. При переходе в разряд сотрудника и преподавателя защищать других предстояло мне. Преподавать я начала еще в аспирантстве, а основное время моей работы на Физтехе пришлось на девяностые годы.

Многое менялось в жизни: подрастали две дочери, мечталось растить их в радости, обеспечить им уверенность в будущем, — а двух аспирантских стипендий стало хватать только на оплату детского сада. Как и перед всем нашим поколением, только что закончившим аспирантуру, перед нами стоял вопрос — «Что делать?». Думаю, что сегодня молодые люди, к счастью, не могут полностью осознать, у какой черты пришлось тогда стоять их родителям. И считаю, что нашему поколению все равно было легче, чем поколению наших родителей: меняться, когда тебе двадцать лет, проще, чем когда тебе за сорок.

А тогда вместе с мужем, тоже физтехом, мы создали на Физтехе лабораторию физики неравновесных систем, занимающуюся проблемами физики ударных волн и неравновесных газовых течений, физики газовых разрядов и плазмы, химической кинетикой. Мы работали по российским и международным проектам. Лаборатория начиналась с 4 человек в 1993 и насчитывала 20 сотрудников в 2008. За это время было защищено около десятка кандидатских и две докторских диссертации. Специалисты, работавшие с нами, и сейчас работают на Физтехе; выросшие в нашей лаборатории в 90-е годы сотрудники работают в ведущих компаниях и университетах мира. Думаю, точнее всего можно сказать про этот период словами Визбора: «Мы делали работу как могли — чего бы там про нас ни говорили. Мы даже отрывались от земли — и в этом совершенство находили». Это было трудное, но счастливое время.

В дополнение к научной работе я преподавала на кафедре молекулярной физики. В студенческие годы одним из любимых предметов у меня были физические методы исследования, который нам читал Евгений Леонидович Франкевич. Мне с коллегами посчастливилось развить этот курс в 90-е: я добавила раздел про лазерную спектроскопию, разработала семинары и смогла договориться о поставке нескольких ключевых приборов в лабораторный цикл. Лекции по физическим методам исследования для 4 курса факультета молекулярной и биологической физики я до сих пор считаю одними из любимых в списке прочитанных лекций. Сейчас этот курс на физтехе ведут как мои коллеги, так и мои ученики, которым я когда-то преподавала первый, только что разработанный цикл семинаров.

— После продолжительной работы на Физтехе вы решили переехать во Францию. Почему?

— Так сложилось. Мы не всегда осознанно и заранее выбираем наши дороги. Первые два года я работала как временный научный сотрудник, потом мне предложили пройти конкурс во Французскую академию наук. Прошла и с 2010 года получила постоянную позицию ведущего научного сотрудника.

Париж же как выбор не в последнюю очередь был связан с тем, что прямой рейс «Париж-Москва» занимает всего 3,5 часа: к тому времени мои дочери были студентками московских вузов, и я старалась прилетать в гости как можно чаще. Однако точно знаю, что сколько ни старалась бы — все равно мало. В наше время жизнь часто разбрасывает близких людей на многие тысячи километров, мир стал «меньше». А может, это особенность научного мира, когда люди разных национальностей работают в разных странах по всей планете. Это реальность. Для меня всегда: когда я была студенткой, позже, когда я работала в Москве, и сейчас, когда я в Париже, контакты с родными мне людьми — одна из самых важных составляющих жизни.      

— А в сфере науки во Франции существует борьба за равноправие?

— Существует. И усиливается, как и во многих странах. Но должна сказать, мне не нравится термин «борьба за равноправие». Я понимаю, откуда он взялся. Я искренне рада тому, что у меня есть ровно такое же право на работу, как у моих коллег-мужчин. Но на стадии, когда реальная забота о равноправии переходит в агрессивную битву, когда это равноправие и так возможно, легко потерять уже приобретенное. Позвольте привести пример: во многих университетах Европы при защите кандидатской диссертации требуется наличие хотя бы двух женщин в комиссии, состоящей из 4–6 человек, если защищающийся — женщина. Мне кажется неверной ситуация, когда критерий выбора специалиста высокого класса среди других — это то, что данный специалист — женщина. Профессионализм — это прежде всего профессионализм.

С моей точки зрения, если за что-то надо бороться — это за то, чтобы и женщинам, и мужчинам было можно и работать, и достаточно времени проводить с детьми в семье. Чтобы если женщина принимает решение идти в аспирантуру — она знала, что будут ясли-садик-школа для ребенка рядом, чтобы не нестись сломя голову через полгорода, и с хорошим преподавательским составом. За подобные вещи, потому что гармония между профессиональной деятельностью и семьей невероятно важна. Во Франции этому уделяется немало внимания — как на предприятиях, так и в смысле формирования общественного мнения.

— Вообще во Франции популярно заниматься наукой?

— Я бы сказала, да. Конкурс во Французскую академию наук и на преподавательские позиции в университетах традиционно очень высокий. Существуют общефранцузские дни, когда научные лаборатории и университеты открыты для широкой публики.

плазмы

В высшем техническом образовании существует несколько стандартов. Прежде всего, есть бесплатное обучение и есть платные вузы. Далее, существуют университеты и высшие технические школы. Еще недавно стать студентом университета было просто: достаточно было сдать аналог ЕГЭ и записаться на первый курс. С прошлого года государство осознало неконкурентоспособность подобного подхода и теперь онлайн-система отбирает абитуриентов из числа лучших с учетом их отметок за профильные предметы в последнем классе школы. Высшие технические школы обеспечивают элитное инженерно-техническое образование. Их всего десяток на всю Францию, и École Polytechnique — одна из них. Туда студенты поступают уже на третий курс, сдают экзамены после подготовительных занятий — очень серьезный конкурс по физике и математике. Как правило, до этого они учатся в специальных подготовительных классах, куда тоже поступают в результате серьезного конкурса.

В мои студенческие годы нам говорили, что Физтех в какой-то степени похож на École Polytechnique. Это правда, очень много общих черт: очень поощряется самостоятельная активность студентов, к ним высокие требования, преподаватели высшего класса и соотношение числа студентов и преподавателей похоже в обоих вузах.

Финансирование Французской академии наук (или Национального центра научных исследований) состоит из прямой государственной поддержки, национальных и европейских грантов. В июле французские физики выступили с петицией в адрес правительства на тему того, что сокращение позиций для молодых людей в академии наук, которое сейчас наблюдается, — это плохо, потому что академия наук и фундаментальные исследования позволяют стране находиться на высшем уровне в мировом сообществе. У меня есть ощущение, что Франция осознает серьезную роль фундаментальных исследований в социуме. Посмотрим, к чему это приведет.

— Чем отличаются лаборатории Физтеха от лабораторий École Polytechnique?

— В последние 10–15 лет на Физтехе создано немало научных лабораторий, привязанных непосредственно к МФТИ, — как я понимаю, это вариант американской системы, когда лаборатории находятся в университетах. Во Франции у лабораторий могут быть различные организации-основатели, и у большинства лабораторий, находящихся  на территории кампуса École Polytechnique это и академия наук, и École Polytechnique.

Научный центр École Polytechnique  объединяет 23 лаборатории самых разных направлений: математика, теоретическая физика, биохимия, оптика и бионауки, интенсивное лазерное излучение, молекулярная химия, фотовольтаика, физика частиц и астрофизика и так далее.

В соседней лаборатории, изучающей физику сверхинтенсивного лазерного излучения, в 20 метрах по коридору работает Жерар Муру, лауреат Нобелевской премии 2018 года за за разработку метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких — фемтосекундных — оптических импульсов. На последней встрече с моими студентами из École Polytechnique Муру сказал, что, когда его аспирантка Донна Стрикленд пришла к нему на первом году аспирантуры, и он ей предложил сжать лазерный импульс и усилить его, используя систему решеток, она с разочарованием сказала: «Этого же не хватит на кандидатскую». А сейчас уже с улыбкой оба нобелевских лауреата вспоминают этот случай.

— А есть различия в устройстве лаборатории?

— Часто руководитель лаборатории в России — лицо бессменное. Во Франции директор лаборатории избирается коллегами и работает четыре года. Два избирательных срока, два мандата — это максимум для одного человека.

Руководить лабораторией — это достаточно серьезная административная нагрузка, при этом никто с тебя не снимает задач в лаборатории. Директор лаборатории, как и любой другой научный сотрудник, должен сам организовывать научную деятельность. Это означает, что когда человек уходит на директорство, он должен посвятить ему четыре года или восемь лет своей жизни. Доплачивают ему за это приблизительно 5% зарплаты, что не является серьезной финансовой мотивацией. У такого подхода, безусловно, есть свои минусы и свои плюсы. У него нет ни спрятанной личной выгоды, ни личной долгосрочной перспективы. Поэтому директорами в основном становятся люди, которые сознательно посвящают себя руководству лабораторией на некоторый серьезный период их научной жизни и понимают, какие задачи перед ними стоят.  

плазмы

— Чем сейчас занимается ваша лаборатория? Есть масштабные планы?

— Лаборатория, в которой работаю я, занимается темами, связанными с физикой плазмы. В силу объединения нескольких небольших лабораторий в одну, она стала самой крупной лабораторией по физике плазмы во Франции, у нас около 100 сотрудников. В лаборатории есть ученые, которые занимаются физикой плазмы ионосферы и космической плазмой. Они исследуют магнитное поле Земли, полярные сияния, обрабатывают данные со спутников и создают измерительные инструменты для космических миссий. Есть сотрудники, которые занимаются ядерной физикой, участвуют в проектах, связанных с токамаками Tore Supra, JET, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), физикой  Z-пинчей. Есть группа, занимающаяся лабораторной низкотемпературной плазмой.

Лаборатория регулярно участвует в крупных национальных и международных проектах. Группа космической плазмы занимается разработкой инструментов для космических миссий. Миссия Бепи-Коломбо, к примеру, — совместная космическая автоматическая миссия Европейского космического агенства и Японского агентства аэрокосмических исследований. Запуск в космос произошел 20 октября 2018 года, два аппарата — Mercury Planetary Orbiter и Mercury Magnetospheric Orbiter — должны прибыть к Меркурию в 2025 году. Наша лаборатория принимала участие в разработке магнетометра и анализатора масс-спектра. Среди будущих миссий — Solar Orbiter, спутник для исследования солнечного ветра (2020), JUICE для исследования системы Юпитера (2022) и так далее.  

Группа низкотемпературной плазмы, в которой работаю я, в свою очередь занимается целым спектром тематик. Это физика ВЧ-разрядов для микроэлектроники, плазменные двигатели, взаимодействие плазмы и катализаторов, плазмохимические приложения, очистка воздуха от вредных примесей, взаимодействие плазмы с живыми системами. Мы развиваем как экспериментальные приложения с современной диагностикой газовых разрядов, так и численное моделирование высокого уровня. Группа находится в постоянном научном взаимодействии с коллегами из США, Канады, Японии, Западной Европы, России.

плазмы

Моя подгруппа кинетики наносекундных разрядов занимается физикой коротких импульсных газовых разрядов и их приложениями к поджигу горючих смесей и контролю детонации, плазменному контролю аэродинамических потоков, взаимодействию плазмы с клетками живых систем. Столь широкий спектр связан с уникальностью импульсных наносекундных разрядов: сверхвысокие электрические поля на стадии пробоя позволяют получить повторяемые устойчивые характеристики плазмы в широком диапазоне давлений: от тысячных долей атмосферы до десятков атм. С точки зрения физики разрядов это средние и высокие давления. Высокие поля за фронтом разряда являются оптимальными для возбуждения электронных состояний и для диссоциации молекул газа, а следовательно — позволяют использовать разряд как короткий и эффективный триггер плазмохимических преобразований в системе. Варьирование устройства разрядных систем дает возможность изменять энерговклад на молекулу в пределах нескольких порядков величины, что, в свою очередь, позволяет переходить от практически полностью диссоциированной плазмы и создания гидродинамических возмущений при высоких давлениях к возможному крайне мягкому воздействию на поверхность при атмосферном и пониженных давлениях. Мы проводим эксперименты в сотрудничестве с коллегами, профессионально занимающимися физикой горения и клеточной биологией.  

Актуальность подобных исследований с точки зрения потенциального применения определяется тем, что горение долго еще будет одним из лидирующих способов добычи энергии. Задачи эффективного поджига горючих смесей актуальны при горении новых типов топлив, таких как биотопливо, при поиске возможности многоточечного поджига и так далее. Взаимодействие низкотемпературной плазмы с живыми клетками и организмами — это сравнительно новая область, активно развивающаяся последние 10–15 лет. В Европе явным лидером до недавнего времени являлась Германия, где правительство выделило серьезные средства на пятилетнюю научную программу и клинические исследования в данном направлении. Исследования проводились в направлениях, связанных с онкологией, ожоговой терапией, лечением ран. Один из наиболее впечатляющих проектов, представленных на Европейской конференции по физике плазмы год назад, — это результаты клинических испытаний обработки трофических язв, возникающих при сахарном диабете и с большим трудом поддающихся лечению. Насколько я помню показанный результат, в случае более 95% воздействие низкотемпературной плазмы привело к заживлению ран. Вопрос же фундаментального характера — о том, как происходит взаимодействие низкотемпературной плазмы и живых клеток — до сих пор остается открытым.  

плазмы

— Кто занимается прикладным применением ваших разработок? Вы занимаетесь фундаментальной или прикладной физикой?

— Кто мы такие? Ученые, которые занимаются фундаментальной физикой,  говорят, что мы инженеры. Инженеры — настоящие инженеры — говорят, что мы занимаемся фундаментальной физикой, поскольку нас интересуют вопросы того, как происходит то или иное явление, а не как заставить прибор работать определенное число «сотен тысяч часов». Мы то, что называется applied physics (прикладная физика), — связующее звено между высокой, чистой фундаментальной физикой и прикладными исследованиями. [s4] У меня в лаборатории прототип может гореть двести раз, а вот чтобы это потом не сгорело — дело инженера, который знает материалы. Моя же задача — заставить  прототип работать, зная фундаментальную физику, объяснить принципы работы.

— Как École Polytechnique сотрудничает с Физтехом?

—École Polytechnique  очень серьезно рассматривает Физтех как стратегического партнера. Из уже существующих программ, насколько я знаю, в 2015 году подписан диплом о совместной магистратуре МФТИ и École Polytechnique, за 4 года около 20 студентов получило двойной диплом магистра. В отделе международных отношений École Polytechnique, который определяет политику международных контактов, Физтех хорошо знают.

С моей точки зрения, для налаживания реальных двусторонних отношений следует начинать с наиболее активной с точки зрения поездок категории заинтересованных людей — со студентов. При этом важно, чтобы обе стороны – МФТИ и École Polytechnique — были заинтересованы в подобном взаимодействии.

Обучение студентов последних два года университета в Европе и в России существенно отличается. Не скажу, что «в Европе лучше» или что «в России лучше»: у обеих систем есть свои достоинства и недостатки. Европейская — и мировая в целом — система предполагает несколько коротких стажировок на стадии получения диплома магистра. Российская предполагает серьезную работу в научной лаборатории в течение всего данного периода. Плюс европейской системы заключается в том, что студент может увидеть несколько — от 1 до 3 — лабораторий и сделать вывод о том, как работает научное сообщество в целом. Плюс российской системы — на выпуске магистра университет получает специалиста с серьезным опытом работы в данной области. Я не призываю ломать ни ту, ни другую систему, но думаю, что компромисс возможен. В России научные руководители не привыкли принимать студента, даже отличного, на 2 месяца и ставить научную микрозадачу на столь короткое время. Во Франции это реальность, с которой научный руководитель сталкивается регулярно. Самые младшие приходят на очень короткий срок, потом уходят, потом, если понравилось, возвращаются обратно и работают уже в аспирантуре.  

плазмы

Я фантазирую, но почему бы École Polytechnique и Физтеху не договориться о совместной программе мини-стажировок? В России часто жалуются, что командировки получаются односторонними: российские студенты едут во Францию, а французы не едут в Россию — но давайте попробуем подстроиться под существующую реальность? Точно знаю, что Физтех может организовать прием иностранных студентов так, чтобы их быт был комфортен, все документы оформлялись в срок и административные проблемы не сваливались на самих студентов. Думаю, что при должной рекламе лабораторий Физтеха в École Polytechnique можно было бы найти, при реально работающей системе, около десятка студентов, едущих ежегодно из Парижа в Москву и из Москвы в Париж, а это бы и было началом реального взаимодействия в будущем. Если Физтех решит, что такое взаимодействие ему интересно, я, со своей стороны, готова рекламировать подобное решение в École Polytechnique.  

Если говорить о моем личном вкладе в российско-французское (или французско-российское, как Вам удобнее) сотрудничество, то я не рвала связи с моими московскими коллегами. Мы продолжали работу в рамках нескольких совместных проектов, а пять лет назад создали совместную научную лабораторию «Кинетика и физика неравновесной плазмы в импульсных разрядах и их послесвечении». Данный проект объединяет нашу лабораторию, лабораторию физики плазмы из университета г. Тулуза, лаборатории научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ) МГУ и объединенного института высоких температур (ОИВТ РАН). Последний институт является базовой кафедрой МФТИ, поэтому если кто-то из студентов МФТИ захочет принять участие в нашем совместном проекте на уровне магистра или аспиранта — будем только рады. В рамках данного проекта у нас защищено уже две диссертации моими аспирантами-физтехами в научном центре École Polytechnique, проводятся совместные экспериментальные сессии как в Москве, так и в Париже, ведется совместная научная работа по нескольким направлениям.

— Чего пожелаете нынешним физтехам?

— Нынешние физтехи в широком смысле слова — это те, кто работает на Физтехе и те, кто учится на Физтехе. Моим коллегам — преподавателям и научным сотрудникам хочу пожелать, чтобы работа была в радость. Замечательных студентов, отличных научных проектов, уверенности в завтрашнем дне.  

Студентам пожелаю следующее: знать, что шесть лет, которые вы живете сейчас, останутся с вами на всю жизнь; будут вести вас, держать вас и придавать вам силы. Быть спокойными и уверенными в себе, потому что Физтех давал и дает очень серьезную базу для исследований и очень серьезную базу для ощущения себя комфортно в мировом научном сообществе. Быть открытыми миру и любопытными в хорошем научном смысле слова. Будущее за вами, а значит — удачи вам!

Материал опубликован в журнале «За науку» №3, 2019 год.

Автор ЕЛИЗАВЕТА ЧЕРНЫШЕВА


Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях