«Дифракционная эффективность голограмм в кристаллах силленитов Bi12TiO20 и Bi12SiO20» — так звучит тема кандидатской диссертации молодого ученого из Мозырского государственного педагогического университета им.И.П.Шамякина Александра МАКАРЕВИЧА. Сегодня он герой рубрики «Престиж ученого и преподавателя» газеты «Жыццё Палесся». Пугающих умных слов вроде тех, с которых начинается этот материал, мы постарались использовать немного. Гораздо интересней то, что за мудреной терминологией теоретиков и экспериментаторов в области физики скрываются перспективные научные изыскания. Как их используют на практике, что дают эти исследования обычным людям, далеким от науки, — на эту и другие темы мы поговорили с Александром.
Фоторефрактивный кристалл — новая «флешка»?
Александр Викторович Макаревич закончил МГПУ им.И.П.Шамякина по специальности «Физика. Математика». Со школьных лет интересовался профессией учителя, любил точные науки, поэтому выбрал физико-математический факультет вуза (сейчас, напомним, он физико-инженерный факультет). Точность точностью, но атмосфера на физмате оказалась творческой, располагающей к тому, чтобы попробовать себя и в музыке, и в стихосложении, и в серьезной науке. Исследовательская наука — это тоже творчество, любой ученый согласится.
Раскрытию творческих способностей студентов на факультете способствует известный белорусский ученый, научный руководитель Александра Викторовича, доктор физико-математических наук, профессор и просто незаурядный человек Василий Васильевич Шепелевич. Будучи физиком, он немало времени посвящал своему хобби — филологии. Даже собрал и опубликовал этнографический лингвистический материал — песенный фольк- лор и диалекты Пинщины. Предлагать студентам написать стих по мотивам понравившейся исследовательской задачи по физике было его идеей. Идея прекрасно прижилась, найдя отклик у каждого поколения студентов. Лучшие стихотворения публиковались в факультетской газете «Спецназ» (что значит «СПЕЦиально Нам Адресованные Задачи»). Добавили к стихам музыкальные, певческие, танцевальные и другие таланты студентов физмата — получился творческий вечер «Физика и музы», который с успехом прошел в стенах университета. Оценили не только физики, но и приглашенные лирики, то есть студенты и преподаватели филологического факультета.
Василий Васильевич Шепелевич увел за собой в науку многих студентов, ставших его последователями. Под его руководством защитили кандидатские диссертации 10 учеников, в том числе и Александр Макаревич.
— Увлекся наукой только на старших курсах, — вспоминает студенческие годы Александр Викторович. — Подошел к Василию Васильевичу, попросил, чтобы он стал моим научным руководителем. Дипломную работу писал под его руководством, и понеслось…
Александр отучился очно в магистратуре, затем поступил в аспирантуру, где два года подряд получал Стипендию Президента Республики Беларусь. Итогом его труда стала успешная защита кандидатской диссертации. В начале лета Высшая аттестационная комиссия присвоила молодому исследователю ученую степень кандидата физико-математических наук.
Однако научные исследования в области голографии в фоторефрактивных кристаллах продолжаются. С Александром мы встречаемся в лаборатории, часть которой занимает экспериментальная установка. Она представляет собой большой стол, на котором прикреплены штативы с линзами и какими-то непонятными приспособлениями. Но главную роль в экспериментах играют не они, а исследуемые кристаллы, получившие название фоторефрактивных.
— Это специальные динамические среды, в которых можно записывать голограммы бесконечное количество раз. Идеальный реверсивный носитель информации, — просвещает нас Александр.
Ученый показывает один из таких кристаллов. По виду прозрачный кубик цвета светлого чая и напоминает обычное стекло. Но нет. Это специально выращенный кристалл, и стоит он немало. Эффективность формирования голограмм в таких средах зависит от многих параметров, например, толщины кристаллического образца, поляризаций взаимодействующих в нем световых пучков.
— На данный момент мы ищем оптимальные условия, позволяющие записывать голограммы в таких кристаллах. В перспективе выполненные исследования могут найти широкое практическое применение.
— То есть у исследований большая практическая ценность?
— Да. Голографическая интерференционная диагностика, к примеру, может применяться на производстве для бесконтактного контроля объектов. Она дает возможность исследовать объекты с помощью света и проводить очень точные измерения, сравнимые с длиной световой волны, которая может составлять миллионные доли миллиметра.
Научная школа моего руководителя Василия Васильевича Шепелевича исследует еще множество других особенностей фоторефрактивных кристаллов. Не буду их все перечислять, это узкая физическая тематика. Исследования являются актуальными, поскольку они выполняются в рамках заданий Государственных программ научных исследований, проектов Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований.
— А широкой публике могут ли быть интересны ваши кристаллы с голограммами?
— Сегодня большой популярностью пользуются технологии, позволяющие создавать иллюзию объемности наблюдаемых объектов, что, например, широко реализуются в 3D киноиндустрии. Такие «объемные» изображения получают путем наложения стереопар — двух сдвинутых относительно друг друга плоских изображений объекта, полученных с разных ракурсов его наблюдения. Чтобы создавалась иллюзия объемной картинки для рассмотрения стереопар, используют либо очки с поляризационными фильтрами, либо очки-светофильтры.
А голографическое изображение — это совсем другой уровень. Для его просмотра не нужны специальные очки. Каждый наблюдатель, рассматривающий голограмму с разного ракурса, видит разное изображение. Это как в реальной жизни: два человека могут смотреть с разных ракурсов, например, на здание, и тот наблюдатель, который стоит перед зданием, будет видеть его фасад, а тот, который сбоку, будет видеть его боковую часть. При этом если хоть один из наблюдателей изменит свое положение, то и наблюдаемое им изображение изменится соответствующим образом.
В свою очередь, фоторефрактивные кристаллы для таких приложений перспективны тем, что запись и перезапись голографических изображений в них можно производить неограниченное количество раз. Также зарегистрированные изображения не требуют какой-либо специальной технологии проявления, применение которой может быть обязательно при использовании других светочувствительных голографических материалов. Простым языком — записанные в кристаллах этого типа голограммы можно сразу рассматривать.
— Ваши эксперименты опасны? Вы работаете в специальных защитных костюмах?
— При проведении наших исследований достаточно только соблюдать технику безопасности при работе с лазером. В целом же выполнение экспериментов опасности не представляет. У нас в лаборатории есть и мощные лазеры, которые даже могут вызвать ожог при попадании луча на незащищенные участки тела, но такие лазеры мы пока не используем и работаем с маломощными лазерами.
На физике не загуглишь!
Куда пойти учиться после школы? Этот вопрос волнует многих старшеклассников. Манят столица, областные центры. На фоне огней большого города региональные вузы смотрятся не столь привлекательно. На первый взгляд. Александр Макаревич советует будущим выпускникам школ обратить внимание на Мозырский педуниверситет. Он хоть и находится в городе областного подчинения, но по уровню научно-исследовательской работы не отстает от вузов крупных городов.
— Очень сильный профессорско-преподавательский состав, три научные школы, три научно-исследовательские лаборатории — это только физико-инженерный факультет нашего университета. Вникать в научно-исследовательскую работу и рассчитывать на поддержку можно начиная с первых курсов, — рассуждает собеседник. — В столичных вузах конкуренция выше: больше студентов, больше загруженность у преподавателей, которые не могут уделить всем желающим много времени.
В МГПУ им.И.П.Шамякина могут попробовать себя в науке все студенты, независимо от того, насколько сильными были их знания в школе. Результат будет при условии должной старательности, конечно.
— Обычно уровень подготовки абитуриентов из сельской местности отличается от уровня подготовки выпускников из города. Сельчане подготовлены слабее. Бывают, конечно, исключения, и их немало, но в целом тенденция такая. Что примечательно в нашем университете, так это то, что студенты, приехавшие учиться из сельской местности, не «потеряются» среди городских ребят. Если они хотят учиться, то смогут подтянуться, в этом помогут преподаватели. Их преимущество в том, что они зачастую более старательны, более прилежны, — говорит Александр Макаревич. — В качестве примера успеха студента из сельской местности могу привести выпускника физико-математического факультета Максима Дубину, с которым мне посчастливилось дружить, быть соседями по общежитию и работать на последних курсах под руководством Василия Васильевича. Думаю, он еще со школы воспитывал в себе упорство в учебе. С первого по пятый курс Максим получал Президентскую стипендию. Также он участвовал в республиканских олимпиадах, во Всероссийских олимпиадах и всегда занимал призовые места. После окончания университета он уехал в Минскую область, стал работать учителем. Участвовал в конкурсе «Учитель года», который прошел 29 марта этого года, и победил в своей номинации — «Физика, астрономия, математика, информатика». Среди его соперников в конкурсе были педагоги, закончившие ведущие минские вузы. Легко понять, что качество подготовки в нашем университете ничуть не хуже, чем в столичных высших учебных заведениях. Подобных примеров можно привести множество.
— Какую поддержку вы как молодой ученый чувствовали от своего университета и в целом от государства?
— Руководство нашего университета считает одним из приоритетных направлений поддержку одаренной молодежи. Это и материальное стимулирование, и моральное: знать, что опытные наставники видят твое старание и уважают за труд, — это очень важно для всех, кто стартует в своем деле. Все те молодые люди, которые делают успехи в науке, проявляют себя, могут рассчитывать на такую поддержку.
В Беларуси, я считаю, для молодых ученых делается многое. Сейчас, например, стипендия в аспирантуре составляет около 250 рублей. Согласен, это не так много для жизни. Однако очень многие аспиранты получают, помимо установленной стандартной стипендии, другие вы-платы. Например, Президентскую стипендию. Ко всему прочему можно получить грант на свои перспективные исследования. Грант подразумевает и оплату научной деятельности для аспиранта, и финансирование командировок, и многое другое. Вдобавок к этому в составе научных групп можно выполнять и задания Государственных программ научных исследований, и проектов Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований. Если суммировать все это, получается неплохая сумма, практически полноценная зарплата.
— Раз уж мы завели речь о прозе жизни, такой вопрос: хватало ли вам этих выплат на молодую семью?
— Да, вполне, даже учитывая то, что у нас с супругой трое детей. Когда я учился, хватало даже на съемное жилье.
— Выглядите сами как студент.
— Для этого стараюсь вести здоровый образ жизни. Всем советую.
— Вы преподаете в университете. Студенты, наверное, принимают молодого педагога как равного, ждут уступок. Не идете на поводу у них?
— Моя задача — в первую очередь постараться хорошо преподавать свой предмет. Для этого нужно проработать большой объем материала при подготовке к занятию. Я трачу свои силы, объясняя материал, стараюсь, чтобы на занятиях все были заняты делом. Разумеется, я потребую дисциплины в ответ на свои преподавательские усилия.
И вообще, не секрет, наверное, что важно то, как преподаватель изначально поставит себя перед студентами. Можно быть готовым к компромиссам, но требовательность нужна всегда, иначе результата в учебе у студентов не будет.
— Какие они, студенты?
— В целом хорошие старательные ребята. У нас на факультете лениться не получится: физика, математика, информатика — это те дисциплины, которые требуют серьезнейшей работы ума. Требования к студентам очень высокие, так что им приходится подстраиваться.
— Сегодня часто говорят о клиповом мышлении у нового поколения. Люди, которые родились в 2000 году, этим летом поступили в университеты… Это поколение мало похоже на предыдущие, ведь их детство пришлось на эпоху становления социальных сетей, блогерства, переизбытка информации. И эту информацию молодежь воспринимает довольно поверхностно. Свойственно ли такое вашим студентам?
— Клиповое мышление… Наверное, это больше характерно для студентов гуманитарного профиля. Для них существует гораздо больше готовой информации, главное — сориентироваться в этом потоке. А когда изучаешь физику, математику, нужно умение проходить всю цепочку абстрактных понятий, чтобы дойти до сути. Умение анализировать. На физике не загуглишь! Допустим, я могу дать для решения стандартную задачу, а могу внести в нее дополнительные условия. В конце концов, я могу смоделировать задачу сам. Где в этом случае искать готовое решение? Только решать самому.
Мир ждет много новых открытий
— Вы пришли к логическому завершению аспирантуры, защитили диссертацию. Куда двигаетесь дальше?
— Защита кандидатской — это только первый этап карьеры ученого. Дальше — получение ученого звания, для этого тоже необходимо поработать. Этим я сейчас занимаюсь. Но далеко идущих планов пока не строю.
— Науке тоже есть куда развиваться, и в вашем направлении нет конечной точки…
— Разумеется. Чем больше вникаешь в результаты исследований, тем больше видишь, что еще можно исследовать. Появляется огромное количество исследовательских направлений — совершенно новых. Среди них я бы выделил метаматериалы. Это материалы, которые не встречаются в природе, они на 100% творение человека и имеют свойства, которые, опять же, не свойственны материалам, встречающимся в природе. Можно, например, создать материал для плаща-невидимки. Ожившая сказка! Если необходимо сделать полностью невидимыми летательные аппараты, самолеты, может быть создана специфическая обшивка. В общем, действительно интересное направление. Физиков и других ученых мира ждет еще много, по-настоящему много открытий глобального масштаба.
Елена МЕЛЬЧЕНКО
Фото автора
