Физик-теоретик — о метаматериалах, экспериментах и шапках-невидимках

8 декабря «Бумага» и JetBrains проводят четвертый Science Slam, на котором молодые ученые представят собственные исследования в наиболее доходчивой и в то же время нестандартной для конференций и круглых столов форме. Участник слэма Андрей Богданов рассказывает о том, какими свойствами могут обладать метаматериалы, зачем они нужны и что для физика может стать высшей наградой.

Андрей Богданов Кандидат физико-математических наук Сфера исследования: теоретическая физика. Тема: «Метаматериалы: управление фундаментальными свойствами веществ с помощью света».

Фото: Анна Рассадина / «Бумага»

 

Что такое метаматериалы?

Метаматериалы — это, как правило, искусственно созданные материалы со свойствами, которые в природе не встречаются. Например, отрицательный показатель преломления или необычные свойства проводимости. Количество материалов, которые нам дала природа, достаточно ограничено: химики умеют соединять различные элементы в вещества, а физики эти вещества складывают в определенном порядке и получают материалы с уникальными свойствами. Чтобы наши исследования профинансировали, мы говорим чиновникам и пишем в заявках на гранты множество красивых слов о шапках-невидимках. Отчасти такой метаматериал, которым можно оградить какой-то предмет, и он станет невидимым, сейчас уже существует для волн радиодиапазона, но в оптическом диапазоне пока это продемонстрировать не удалось.  

В чем заключается цель вашего исследования?

— Цель — создание управляемого метаматериала. Сейчас у нас есть группа финнов, которые согласились попытаться вырастить такой материал. Нужно рассчитать детальные характеристики — это, с одной стороны, задача для теоретика, с другой — для инженера, который определит точные параметры материала и то, как его растить. А потом передаст данные экспериментаторам, чтобы они попытались его создать и понять, действительно ли он обладает соответствующими свойствами.

Первая ассоциация, которая возникает у людей, когда я говорю про физику, связана с героями из сериала «Теория большого взрыва»

Есть ли у вас мечта, связанная с научно-исследовательской деятельностью?

— Хочется решать по-настоящему интересные задачи и получать результат. Удовольствие получаешь именно тогда. То чувство, когда ты что-то понял, наверное, ни с чем не сравнится. Как еще учили в школе, физика — это наука о природе. Физики пытаются ее понять, описать — наверное, до конца это сделать не получится, но мы стараемся. Поэтому для меня важная задача — понять новые законы природы, открыть их или объяснить, почему некоторые не работают.  

С какими стереотипами вы сталкиваетесь, когда речь заходит о профессии?

— Первая ассоциация, которая возникает у людей, когда я говорю про физику, связана с героями из сериала «Теория большого взрыва». Еще существует некое разделение физиков — на теоретиков и практиков, но мнение о том, что кто-то важнее, ошибочно. Да, действительно, в физике существует два клана, но они совершенно не воинствующие. Наука строится так: теоретик предсказывает какой-то эффект, явление, делает какие-то потрясающие выводы — далее экспериментаторы нужны, чтобы это проверить. В физике критерий всему — это эксперимент: что бы ни написал теоретик, пока практики не проверят, это останется неправдой. Сейчас распространена больше другая ситуация: когда экспериментаторы получают в ходе своего опыта какую-то кривую зависимость или необычное явление, они приходят к теоретикам и говорят: «Мы не понимаем, что происходит — помогите». Как правило, в таких взаимодействиях рождается истина и появляется результат.

Метаматериалы — это, как правило, искусственно созданные материалы со свойствами, которые в природе не встречаются

Как ваша профессия повлияла на повседневную жизнь?

— Очень сложно себя оценивать со стороны, а чтобы понять, какой отпечаток наложила работа, нужно прожить ту же жизнь, но в другой шкуре. Очевидно, что человеку, изучающему физику, гораздо проще приходится в быту, если машина сломалась или что-то с проводкой не так. Но иногда теоретикам сложнее отремонтировать, допустим, кофейный аппарат, чем экспериментаторам.  

О чем бы вы еще рассказали на Science Slam?

— Я чуть больше рассказал бы о теоретической физике: о том, как устроена наука и почему многие молодые ребята, у которых талантов немереное количество, не идут в бизнес зарабатывать деньги, а занимаются таким не всегда благодарным, но очень интересным делом.

Группа «ВКонтакте»

Начало в 19:00 (вход с 18:00)

Клуб А2

Следующий Science Slam пройдет в Петербурге 13 апреля.

Первые 100 билетов — по 300 рублей, остальные — дороже. Оплата билетов производится онлайн через TimePad.