Ефим Хазанов: Не могу сидеть в башне из слоновой кости

О выборе пути в физику, о самых острых проблемах науки в России, о своем отношении к «птицам» и «лягушкам», о любимом научном направлении — физике лазеров и нелинейной оптике и свой гражданской активности член Клуба «1 июля», академик РАН, докт. физ.-мат. наук, гл. науч. сотр. и зам. директора по научной работе Института прикладной физики РАН Ефим Хазанов рассказал ТрВ-Наука. Вопросы задавала Наталия Демина.

— Как и когда вы решили стать физиком? Были ли колебания, кем стать?

— Мои родители никак не связаны с точными науками. Мама — врач, работала хирургом, потом — преподавателем хирургии. Папа — журналист, драматург, работал редактором на Горьковском телевидении с первого дня его основания. Однако у меня с младших классов был сильный интерес к математике, потом добавился интерес к физике, так что никаких колебаний не было. Шансов поступить в 1982 году в престижный московский вуз у меня не было, а в Горьком (Нижнем Новгороде) физика была (да и сейчас) значительно более развита чем математика. Так что выбор физики был простым и не мучительным.

Впрочем, была одна развилка: стать профессиональным шахматистом или тренером. В шахматы меня научил играть папа. Когда я был во втором классе, я начал иногда его обыгрывать, и он записал меня в шахматную школу. В девятом классе я стал кандидатом в мастера, много ездил на соревнования и тренировочные сборы. Кстати, несколько московских вузов предлагали мне гарантированное («только напиши сочинение не на „два“») поступление, дабы я играл потом за их сборную. Я видел, что старшие мои друзья-соперники вполне успешно делали шахматную карьеру. Так что соблазн пойти по этому пути был, но все-таки я решил, что надо попробовать себя в науке.

— Какие научно-популярные книги вам в детстве и юности нравились? Была ли среди них та, которая повлияла на выбор профессии?

— Как и все интересующиеся в то время физикой и математикой, я был под влиянием книг Якова Перельмана. Они, конечно, на меня сильно повлияли. Кроме того, неизгладимое впечатление произвела на меня книга Дьердя Бизама и Яноша Герцега «Многоцветная логика» (М.: Мир, 1978, перевод с венгерского). В книге содержалось 175 логических задач, многие весьма сложные. Приводились и решения, изложенные простым языком, понятным школьнику. Задачи были сгруппированы по темам и по сложности таким образом, чтобы, прочитав решение первой задачи в каждой теме, до решения более сложных можно было додуматься самому. И задачи, и решения авторы написали не сухим языком, а в живой, занимательной форме, с изрядной долей юмора. Я до сих пор храню эту книгу.

— Вы родились и живете в Нижнем Новгороде (Горьком). Видели ли вы А. Д. Сахарова? Говорили ли о нем в вашей семье в то время, когда он отбывал там ссылку?

— Нет, Андрея Дмитриевича я, разумеется, не видел. Фамилия Сахарова в кухонных эзоповых разговорах иногда звучала, в том числе в связи с его голодовкой и принудительным кормлением, но, честно говоря, в то время я мало что понимал. Значение А. Д. Сахарова для страны я понял уже позже, когда он был освобожден и стал публичным политиком и правозащитником. Тогда же он стал для меня безусловным морально-нравственным авторитетом. К сожалению, после его смерти это место так и осталось незанятым. Есть целый ряд людей, чье мнение для меня принципиально, и в совокупности они это место занимают, но одного человека назвать невозможно.

— Как сложились ваши научные интересы? Менялись ли они с годами?

— Направление научных интересов сформировалось с дипломной работы — по физике лазеров и нелинейной оптике. В этой области я проработал всю жизнь. Причем для меня всегда физика лазеров и нелинейная оптика были не через запятую, а в тесной взаимосвязи и, я бы сказал, во взаимном проникновении друг в друга. Попробую пояснить.

Цель нелинейной оптики — изучить распространение мощного излучения в среде. Как правило, для такой задачи лазер нужен только как источник излучения; теоретическую статью и даже книгу по нелинейной оптике можно написать вообще без использования слова «лазер». В лазерах, в свою очередь, используется много чего, в том числе нелинейно-оптические элементы. Без них современный мощный лазер немыслим, но они, как правило, применяются как готовые элементы, физика которых понятна и известна. Наряду с зеркалами, линзами, блоками питания, помпами, вакуумными насосами и т. д.

Кроме того, нелинейность в физике лазеров не всегда играет положительную роль — зачастую она приводит к паразитным эффектам. В моих исследованиях физика лазеров и нелинейная оптика всегда были настолько тесно переплетены, что большинство работ нельзя отнести к какой-то одной из этих областей физики. И это всегда служило для меня стимулом и драйвом.

С годами тематика, конечно, менялась. До конца 1990-х это были наносекундные лазеры и нелинейность, связанная с рассеянием Мандельштама — Бриллюэна. Это полезная нелинейность, используемая для улучшения параметров лазерного излучения, в частности для сжатия наносекундных импульсов и для обращения волнового фронта. Последнее позволяет подавить негативные последствия неизбежных тепловых эффектов в лазерах. Приобретенный опыт исследования этих эффектов позволил мне быстро переключиться на изучение тепловой нелинейности. Эти работы были инициированы вовлечением моего института, Института прикладной физики (ИПФ РАН), в международный проект LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) [1]. Это уже отнюдь не полезная, а, наоборот, паразитная нелинейность, которая наиболее актуальна не столько в наносекундных лазерах, сколько в непрерывных.

В начале 2000-х я поменял тематику, переключившись на фемтосекундные лазеры с большой пиковой мощностью (1 фс = 10–15 с. — Ред. ). Это было связано со стартовавшим в ИПФ РАН в сотрудничестве с Российским федеральным ядерным центром и ВНИИ экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) проектом создания петаватного лазера (1 ПВт = 1015 Вт).

В основу этого лазера, в отличие от традиционно используемого принципа усиления света за счет инверсии населенности, был положен принцип параметрического усиления — классического нелинейно-оптического эффекта, который позволяет преобразовать лазерную энергию узкополосного наносекундного импульса в энергию широкополосного фемтосекундного. Таким образом, несмотря на переход от непрерывных лазеров к фемтосекундным, в центре моего внимания осталась нелинейная оптика, «сменившая» роль паразитного эффекта на роль фундамента, на котором «стоит» весь лазер.

Но и в этой работе без паразитных эффектов нелинейной оптики не обошлось. Очень быстро выяснилось, что мощность нашего фемтосекундного лазера ограничивается энергией наносекундного импульса накачки параметрического усилителя, которая, в свою очередь, лимитируется самофокусировкой, вызванной кубической нелинейностью. Пришлось глубоко изучить этот открытый в 1960-х годах эффект, использовать известные методы его подавления, а также придумать новые. Итогом стало успешное создание петаватного лазера. Но не только это.

Дело в том, что к началу ­2010-х годов кубическая нелинейность широко использовалась в фемтосекундных лазерах для сжатия импульсов и для увеличения их мощности. Однако это было возможно только для относительно маломощных лазеров, в которых самофокусировка не играла существенной роли. Эффективное использование кубической нелинейности в сверхмощных лазерах было «запрещено» из-за самофокусировки.

Другими словами, кубическая нелинейность представлялась в виде двуликого Януса, являясь одновременно как полезным (из-за сжатия импульсов) эффектом, так и паразитным (из-за самофокусировки). Отделить одно от другого казалось принципиально невозможным. Об этом ограничении, в частности, написал будущий лауреат Нобелевской премии по физике (2018) Жерар Муру (Gérard Mourou) в своей заявке на патент по сжатию импульсов.

Проведенное нами детальное изучение самофокусировки показало, что для фемтосекундных импульсов ее можно очень эффективно подавить, сохранив «нетронутым» полезный эффект сжатия импульсов. Это открыло возможность нелинейного сжатия импульсов и увеличения пиковой мощности сверхмощных лазеров.

Сейчас мы видим, что вслед за нами по этому пути идут или собираются идти многие лаборатории мира. Более того, «снятие запрета» на кубическую нелинейность в этих лазерах позволило поставить вопрос о ее использовании не только для увеличения мощности импульса, но и для других целей: удвоения частоты, увеличения временного контраста импульса, управления его поляризацией. Этими исследованиями мы занимается в последние годы. О планах на будущее рассказывать не буду, расскажу, когда они реализуются.

Таким образом, возвращаясь к вашему вопросу, скажу, что, с одной стороны, конкретные интересы менялись довольно сильно, но, с другой стороны, я всегда был верен физике лазеров и нелинейной оптике в их теснейшем переплетении.

— Каким научным результатом вы больше всего гордитесь?

— Это трудный вопрос. Сродни тому, кого из детей больше любишь. Так что у меня ответа нет. Пусть коллеги оценивают мои результаты.

— В физике вы «птица» или «лягушка» (по классификации Фримана Дайсона)? «Птица», если работаете на макроуровне и летаете высоко, а «лягушка», если предпочитаете работать на микроуровне.

— «Лягушка». Я люблю решать конкретно сформулированные задачи, независимо от того, насколько потенциально важным и глобальным может быть результат.

— Вы бы себя отнесли к построителям теории (theory-builder’ам) или решателям задач (problem-solver’ам) — классификация лауреата Филдсовской медали 1998 года Уильяма Гоуэрса (W. T. Gowers)?

— Скорее, к problem-solver’ам. Мне нравится придумывать именно решения, особенно такие, которые требуют непрямых, обходных подходов. Еще мне интересно формулировать задачи — это, наверное, посередине между theory-builder и problem-solver.

— Вам наверняка нередко говорят: «Вы академик РАН, занимаетесь такой интересной физикой, зачем вам политика? Почему вам не сидится в вашей башне из слоновой кости?». Что вы на это отвечаете?

— Да, этот вопрос часто приходится слышать. Последний раз слышал в суде. Политикой (в моем понимании этого термина) я не занимаюсь, я занимаюсь общественной или гражданской деятельностью. Впрочем, спор об определениях — дело неблагодарное, а ответ на ваш вопрос заключается в том, что я не вижу большой радости в том, чтобы сидеть в своей «башне из слоновой кости», наблюдая через окно за тем, что сейчас творится вокруг. Творится с другими людьми, которые по тем или иным причинам находятся вне башни.

Если я считаю, что могу кому-то или чему-то помочь, потратив на это разумные ресурсы (время, деньги, нервы и т. д.), то помогаю. Мне кажется, что любой человек, находящийся в башне, да и вне башни тоже, должен поступать также. Другое дело, что объем разумных ресурсов — это вопрос, разумеется, сугубо индивидуальный, и каждый для себя его определяет сам. И здесь разброс очень большой: от огромных до совсем минимальных, лишь бы эти ресурсы были не нулевые. Как вы понимаете, я на этой шкале где-то посередине, во всяком случае, весьма далек от обеих крайностей. Я часто обращаюсь к людям, которые выделяют гораздо большие, чем я, ресурсы, с восхищением, благодарностью и извинениями, что я до них не дотягиваю, хотя мог бы.

В свою очередь, другие люди, менее активные, чем я, с тем же самым обращаются ко мне; особенно часто в последнее время. Многие такие обращения ко мне не публичны. В сложившейся ситуации это вполне нормально, так как люди боятся (и есть чего!), а страх — это базовое чувство, его просто так не подавишь. По себе знаю. Ненормально, пожалуй, полное отсутствие эмпатии, с которым приходится сталкиваться, увы, часто.

— Какую проблему организации науки в России вы считаете самой острой?

— Одну проблему, к сожалению, не выделить. Даже если ограничиться более близкой мне фундаментальной наукой, то меньше трех не получается.

Во-первых, недостаточное финансирование. Считать можно по-разному: процент от ВВП, финансирование на душу населения, финансирование на одного ученого — но, как ни считай, получается, что Россия далеко позади лидеров. А чтобы догнать или хотя бы не отстать, нужно выделять денег больше, чем у лидеров.

Во-вторых, запредельная бюрократия. Ученые заполняют огромное количество бумаг (как в электронном виде, так и в бумажном), подавляющее большинство из которых нужно только для оправдания существования бюрократической надстройки. Последняя становится всё больше и больше, количество и надуманность бумаг тоже растет, отнимая у сотрудников научных институтов массу времени, да и денег (см. также пункт первый). Добавлю, что это еще и отталкивает людей от научной работы и карьеры, переходим к третьему пункту.

В-третьих, дефицит квалифицированных научных кадров. Это связано с большим оттоком научных сотрудников за границу или в другие области деятельности, а также с маленьким притоком новых кадров. Престиж профессии ученого в обществе крайне низок, во всяком случае, он не сопоставим с престижем в советское время. Меня нельзя заподозрить в ностальгии по советскому времени, но это так. Сколько россиян в ответ на вопрос «Кому на Руси жить хорошо?» назовут ученых в первой десятке?

Наука в России потихоньку (да потихоньку ли?) из дела государственного сползает в некое подвижничество. Конечно, для ученого важны энтузиазм, драйв, горящие глаза, но это всё же вишенка на торте, которая без самого торта бесполезна. К падению престижа ученого приложила руку и девальвация научных степеней, которые можно получить, копируя чужие тексты.

Усилиями «Диссернета» масштаб этой пагубной практики вроде начал уменьшаться, но до полного отбеливания репутации степени кандидата или доктора наук далеко. К вышесказанному можно добавить, что отток ученых подогревается… назовем это закручиванием гаек, и ученые едут туда, где этого нет. С этим же связан и практически нулевой приток ученых из-за границы, в том числе россиян. А такой приток — очень важный драйвер развития науки во многих странах, включая Китай, например. Приток талантливой молодежи становится всё меньше и меньше, в том числе из-за низкого уровня образования, как высшего, так и среднего. В образовании, к слову сказать, те же проблемы: недофинансирование, бюрократия, нехватка квалифицированных преподавателей.

Это три самые острые проблемы, хотя есть и другие. Например, появляющиеся в последнее время ограничения на общение с иностранными коллегами. Фундаментальная наука, по определению, интернациональна, и любая изоляция ведет только к деградации. Замечу, что решать все эти проблемы надо незамедлительно и радикально, так как научное отставание России от стран-лидеров растет на глазах с каждым годом; буквально. Да и те, страны что еще вчера были явными аутсайдерами, сегодня уже наступают на пятки.

— Как, на ваш взгляд, должна быть организована наука в России прекрасного будущего?

— Надо решить перечисленные выше проблемы. Как их решать, довольно понятно, если принять основополагающий принцип: нужно, чтобы наукой управляли ученые, а не чиновники. Даже если это будут ученые «в прошлом», не занимающиеся активно наукой в настоящее время. Главное — чтобы они не были чиновниками, не мыслили как чиновники, не говорили как чиновники.

— Что вы сейчас читаете? Какие книги за последние 1–2 года привлекли ваше внимание? Что порекомендуете?

— Я сейчас под впечатлением двух книг Юваля Харари: «Sapiens. Краткая история человечества» и «Homo Deus. Краткая история будущего», а также двух книг Стивена Хокинга: «Теория всего» и «Высший замысел». Кладезь знаний и мудрости, тонны вопросов, над которыми сразу начинаешь размышлять; прекрасный слог, много часов чистого удовольствия. Из художественных — «Списанные» Дмитрия Быкова и «Казус Кукоцкого» Людмилы Улицкой. Вот такие рекомендации.

О проекте LIGO см. trv-science.ru/tag/ligo/