Наука с любого возраста

Всероссийский фестиваль Nauka 0+ проводят Министерство науки и высшего образования при поддержке правительства Москвы, МГУ имени М. В. Ломоносова и Российская академия наук. Столичный этап завершился рекордами. В этом году он прошел онлайн и за пять дней собрал огромное количество участников со всего мира — более 15 миллионов. Охват крупнейшего в мире просветительского проекта в области популяризации науки — 80 российских регионов. На этой неделе мероприятия проходят в Брянске, Великом Новгороде, Грозном, Йошкар-Оле, Липецке, Нижнем Новгороде, Орле, Перми, Санкт-Петербурге, Тамбове, Тольятти, Томске, Ханты-Мансийске и Чите.

В нынешнем году Nauka 0+ отмечает свое 15-летие. Как рассказал «Стимулу» руководитель дирекции фестиваля проректор МГУ Леонид Гусев, фестиваль не просто охватил всю Россию и вызвал интерес к науке у самых разных людей — от самых маленьких до пожилых, — но и воспитал целое поколение детей, которые захотели стать учеными, исследователями. Всероссийский фестиваль Nauka 0+ проводит конкурсы, которые помогают выявить талантливых ребят, например «Ученые будущего». «Школьники со всего мира демонстрируют свои разработки, полноценные проекты, которые имеют практическую пользу. Мы помогаем ребятам и отправляем их пробовать свои силы в других мировых состязаниях», — отметил Леонид Гусев.

В прошлом году Nauka 0+ заявил о себе и в мире, став партнером ЮНЕСКО и оператором Международного года Периодической таблицы химических элементов в России, рассказал о российской науке в Германии, Японии и Франции.

Впервые фестиваль науки прошел в России в 2006 году по инициативе ректора МГУ академика Виктора Садовничего. С тех пор он развивался и сначала вышел на московский уровень, а потом и на всероссийский. Когда фестиваль приобрел новый статус, у него появилось название Nauka 0+, демонстрирующее, что наука не имеет ограничений по возрасту. Его цель — понятным и доступным языком рассказывать и маленьким, и взрослым, чем занимаются ученые, что происходит у них в лабораториях и почему именно ученые определяют наше настоящее и будущее, как научный поиск улучшает качество жизни, какие перспективы он открывает перед каждым из нас. «Можно сказать, что фестивали науки — это своеобразный отчет обществу, — говорит Леонид Гусев. — Но отчет необычный, потому что фестиваль всегда подразумевает праздник. То есть это еще и праздник науки, позволяющий рассказывать о ее достижениях, способствующий просвещению общества».

В этом году фестиваль прошел онлайн, и это позволило выйти на новый уровень: большее количество участников, организаций, большее разнообразие AR-, VR-форматов, которые пригодятся и в будущем. Более десяти тысяч мероприятий, 1300 часов непрерывного вещания, более ста организаций-участников, пять нобелевских лауреатов.

Среди самых популярных активностей — телемосты с крупнейшими научными организациями мира. Традиционно большой интерес у зрителей вызвали лекции нобелевских лауреатов. Пандемия заставила интересоваться лекциями о коронавирусе, которые прочитали ведущие ученые и врачи.

 

Физика 0+

В этом году 15-летие фестиваля Nauka 0+ совпало с 75-летием российской атомной промышленности, и это определило его главную тему — атомные технологии и «Физика будущего». О том, что представляет собой физика в современном мире и что изменилось в ней за последние годы, «Стимулу» рассказал профессор МГУ, специалист в области лазерной физики, нелинейной оптики и нанофотоники Андрей Федянин.

«Физика — наука древняя, но она, конечно же, не стоит на месте, и если смотреть, что произошло с физикой, например, за последние сто лет, то это огромнейшие изменения и в экспериментальной базе, и в способах проведения экспериментов, и в понимании тех процессов и явлений, которыми занимается физика. Более того, стремительно появляются и новые теории, и новые подходы, и новая экспериментальная техника, которые обогащают наше понимание и наши знания о том, что находится внутри природы вещей и позволяет нам предсказывать или осваивать новые области знаний».

По словам Андрея Федянина, наиболее сильно в физике за последние годы изменились две области, которые связаны между собой: фотоника и квантовые технологий. Прежде всего они связаны с изобретением лазера и внедрением лазерных источников света в экспериментальную базу физиков. После этого лазерные источники вошли в бытовую жизнь, и теперь уже представить без них наше существование невозможно. Фундаментальные основы оптики, нелинейной оптики, лазерной физики были заложены в 1960–1970-е, но в последние годы это привело к взрывному развитию новых типов технологий, которые связаны с управлением светом на микро- и наномасштабах. Вся эта область называется фотоникой, она активно развивается и рассматривается как новая парадигма, которая может прийти на смену электронике.

«Поэтому для меня лично, — говорит ученый, — современное состояние физики характеризуется двумя направлениями — фотоники и квантовых технологий. Надо сказать, что прямо на наших глазах физика все чаще становится междисциплинарной наукой, заходит на естественное поле химиков, биологов и даже геологов. Поэтому классическое разделение наук на математику, физику и так далее, конечно, уже утрачивается. Когда мы говорим про физику, мы уже всегда имеем в виду, что касаемся и смежных областей. “Чистой” физики больше не существует».

Важно отметить, что сейчас физика напрямую связана с современными технологиями. Если в начале XX века физика рассматривалась как наука о физических законах и природе вещей, то в наши дни путь от проведения каких-либо фундаментальных физических исследований до попыток создать на их основе какую-то практическую технологию, новые материалы с новым свойствами, новый прибор, который работает на новых физических принципах, стал существенно короче.

«Мы видим, как совсем недавние достижения физики становятся неотъемлемой частью жизни обычного человека в очень многих областях. Например, мобильная связь, которая появилась на глазах одного поколения: еще совсем недавно мы говорили только про 3G, сейчас уже про 4G и 5G (а в специализированных кругах и про 6G), а ведь это, по сути, произошло только за последние двадцать лет», — говорит Андрей Федянин.

То же самое можно сказать и про развитие интернета — это прежде всего электроника и оптоэлектроника, в том числе фотоника, потому что абсолютно вся информация, которая передается между континентами, пересылается при помощи фотонов по оптическим каналам связи. Представить себе нынешнюю жизнь без огромных потоков данных, которыми мы обмениваемся, уже невозможно.

Исследователь упоминает и систему умного дома, когда разработки физиков нашли применение в бытовой технике, во всех устройствах, которыми мы постоянно пользуемся в нашей повседневной жизни. Таким образом, физика стала наукой, которая существенно ближе к человеку, чем во времена Эйнштейна, когда на Сольвеевских конгрессах всех физиков можно было посадить на две скамьи: всю эту науку делали двадцать-тридцать человек. Сейчас же по всему миру трудятся тысячи и тысячи ученых, которые способны познать природу и сделать что-то важное и полезное для человека.

Приборы на новых принципах

«В первую очередь я вижу будущее счастливым, и в нем обязательно найдется место экспериментальной физике, — полагает Андрей Федянин. — Границы между классическими науками будут размываться и дальше. Я думаю, что у физиков на повестке дня несколько важных вызовов. Мы всё еще не знаем до конца о строении материи, на ее низовом уровне, и сейчас человечество пытается строить новые большие установки мегасайнс, чтобы решить проблемы, о существовании которых мы только догадываемся. Теоретики их предсказали, но они еще не обнаружены. Стоит вопрос и о продлении таблицы Менделеева».

Ученый говорит и о будущем развитии новой энергетики, в том числе «зеленой», альтернативной: «Мы, физики и химики в широком смысле, занимаемся проблемами водородной энергетики, “зеленого” электричества, более щадящих методов генерации, чем просто сжигание углеводородов. Это очень важная область, в которой объединяются лучшие силы ученых».

Физикам все глубже удается постичь человеческую природу, понять тайны мозга, физические и химические процессы, которые происходят в организме. «Я думаю, что мы стоим на пороге новых открытий, — говорит Андрей Федянин. — Их сделают наши коллеги в области медицины, пользуясь приборами, которые работают на новых принципах. Например, в аппаратах МРТ будет сделан существенный шаг вперед, связанный с увеличением точности, разрешения, при этом не будет повышена величина магнитного поля, под облучением которого оказывается наше тело. Это даст возможность понимать механизмы функционирования мозга и укреплять здоровье человека».