—
Александр Михайлович, почему вы решили принять участие в предвыборной гонке и кто вас поддержал?— Если сказать честно, до середины апреля этого года у меня не было мысли баллотироваться на пост президента Академии наук, но эти события, которые
произошли в марте, заставили меня взглянуть более озабоченно на то, что происходит.
Для меня очень дорого доверие моих коллег-физиков. Я считаю, что отделение физических наук РАН во многом основополагающее для Академии — и по науке, и по взаимоотношениям с промышленностью и оборонкой, и по демократическим принципам существования. Для меня очень дорого то, что физики оказали мне доверие. Благодаря их поддержке я принял такое решение.
—
В чем заключается ваша предвыборная программа?— Как таковой программы нет — ее должна будет разрабатывать команда. У меня есть свое видение, концепция программы. Я считаю, что в существующем законодательном поле есть огромное множество плотностей для того, чтобы Академия наук смогла позиционировать себя как ведущая сила, консолидирующая усилия ученых страны в области фундаментальных исследований. И в то же время — чтобы Академия оставалась организацией, функционирующей на тех демократических принципах, которые сейчас существуют. У нас в последнее время, особенно в связи с тем, что не состоялись выборы в марте месяце, существует определенное недоверие между РАН и государственными структурами, которое необходимо преодолеть. Я выступаю за то, что мы должны вести дела таким образом, чтобы у нас в стране власть и наука гордились друг другом. Это некий основной тезис, на котором строится программа.
—
Насколько нам известно, вы всю жизнь проработали в Институте прикладной физики РАН.— Да. В моей трудовой книжке значится одно место работы, а именно ИПФ. Так получилось, и кстати, я думаю, что это один из существенных моментов, который располагает сейчас ко мне многих академических людей, особенно в период предвыборной кампании: я прошел все ступеньки. Я был стажером-исследователем, младшим научным сотрудником, старшим научным сотрудником, заведующим лабораторией, заведующим отделом, директором отделения, заместителем директора по научной работе, директором. Поэтому я хорошо знаю, как организована работа в академическом институте на каждой такой «ступеньке».
Институт прикладной физики АН СССР в Горьком, участок обработки кристаллов для постройки лазеров. Фото: Владимир Войтенко / фотохроника ТАСС
Я закончил университет в 1977 году. Именно в этом году был организован Институт прикладной физики Академии наук СССР. В моей судьбе вышло так, что я попал в нужное время в нужное место. Ничего более удачного придумать себе невозможно. Организовывается новый институт — академический, с очень серьезными задачами, которые перед ним стоят. Руководит институтом выдающийся ученый — Андрей Викторович Гапонов-Грехов. Очень удачная ситуация, и действительно, я попал в сильную, работающую команду. Я мог попасть и в другой отдел, но я попал в отдел физики плазмы. Так получилось. Этот отдел возглавлял
Михаил Адольфович Миллер, совершенно уникальный человек, ученый энциклопедического и острого ума. Я попал в лабораторию, которую возглавлял
Александр Григорьевич Литвак, молодой и энергичный ученый; он потом стал вторым директором ИПФ АН. Я унаследовал ИПФ АН у него.
—
И по плазме была ваша кандидатская. Но почему ее тема так сильно отличается от докторской диссертации, «оптической»? Или на самом деле они следуют одна из другой?— Я отвечу: и та и другая диссертация имеют под собой одну и ту же идеологию — так скажем, физическую. Это нелинейные волны в разных средах. Вообще, я являюсь представителем — и горжусь этим — Нижегородской школы радиофизиков. В радиофизику входит и оптика, и акустика, электромагнитные волны, волны в твердом теле, волны в океане, волны в атмосфере, гравитационные волны. Все люди, работающие с разными типами волн, понимают друг друга на этом «волновом языке». Вот эта общая «волновая» идеология, в частности, объясняет, почему люди пишут кандидатскую диссертацию про плазму или какие-то электромагнитные волны в СВЧ и плазме, а докторскую диссертацию пишут по оптике или применительно к лазерной физике. Есть очень много общего и понимаемого.
Почему я несколько сменил направление исследований? Потому что ситуация стала сильно меняться. Появилось очень интересное направление — «фемтосекундная оптика». Лазеры были
изобретены в 1960 году, как вы знаете. Это особый инструмент в плане взаимоотношения с нелинейными волнами, потому что лазер — это мощное излучение, которое может быть сфокусировано. Там очень высокие интенсивности. Это как раз основные условия, когда развиваются так называемые «нелинейные процессы», то есть когда следствие не прямо пропорционально причине. Вы увеличиваете воздействие в пять раз, а результат может быть в 50 раз меньше или в 1000 раз больше. Нелинейность прежде всего проявляется в том, когда у вас есть такое мощное излучение.
Фемтосекундная оптика — это оптика сверхкоротких лазерных импульсов. «Фемто» — это 10 в минус 15 степени. В середине 1980-х годов появились интересные результаты по получению очень коротких лазерных импульсов длительностью от нескольких десятков фемтосекунд. Стало ясно, что открывается совсем новая страница во многих науках. Прежде всего, короткие импульсы позволяют исследовать неизученные процессы в веществе, материи на новом временном срезе, например процессы в молекулах. А еще появляется возможность управлять процессами с очень высокой скоростью, в том числе в информационных системах.
Александр Сергеев в ИПФ РАН. Фото: scientificrussia.ru
Так что такое интенсивность, вы же понимаете? Это энергия, деленная на время, в течение которого эта энергия сосредоточена, деленная на площадь пятна, в которое вы сфокусировали излучение. Пятно уже особо не уменьшить, там дошли почти до предела: есть некий предельный дифракционный масштаб, как говорят, порядка длины волны излучения. Либо вы должны увеличивать энергию в лазерном импульсе — это экстенсивный путь: увеличивать размер самой установки, увеличивать число конденсаторов, в которые вы закачиваете эту энергию, а потом переводите в энергию лазерного излучения. А самый интеллектуальный и изящный путь — уменьшать знаменатель. И здесь, когда появилась возможность получать короткие фемтосекундные импульсы, стало понятно, что это путь к достижению полей огромной интенсивности при сравнительно небольших энергиях.
Но если вы умеете сжимать эти импульсы до очень маленьких интервалов, то получите гигантские интенсивности. Это был абсолютный драйв! Все вдруг поняли: мы вообще гигантские интенсивности и мощности можем получать в небольших помещениях, вот вроде кафе, где мы с вами сидим, а не на гигантских установках. И к началу XXI века был сделан такой петаваттный лазер для получения сверхсильных полей. Это уровень мощности 1 петаватт. «Пета» — противоположность «фемто», 10 в 15 степени. Первый лазер такой мощности в стране и третий или четвертый в мире был
создан в нашем институте в 2006 году.
Но если вы умеете сжимать эти импульсы до очень маленьких интервалов, то получите гигантские интенсивности. Это был абсолютный драйв!
—
Вы работали и над проектом создания самого мощного лазера в мире. Этот проект же был включен правительством в число шести проектов класса megascience для реализации в 2013—2020 годах?—
XCELS — это проект двенадцатиканального лазера, в каждом из которых будет 15 или чуть больше петаватт, в сумме до 200 петаватт, так называемый «субэкзаваттный» уровень мощности. И плюс еще когерентное сложение каналов. Мы хотим фемтосекундные импульсы из 12 каналов когерентно сложить в некоторой точке пространства и получить там излучение с такой интенсивностью и такими полями, которое разрушит вакуум. Впервые появится возможность изучать его пространственно-временную структуру.
Пожалуй, это та серьезнейшая загадка, исследование которой движет многими людьми в физике высоких энергий и физике сильных полей. Что такое физический вакуум, не знает сейчас никто. Это пустота? Не пустота? А может быть, просто у нас нет пока достаточных энергий для того, чтобы исследовать его свойства? По аналогии: мы не знали устройства атома до тех пор, пока его не разрушили. Это как ребенок, который разбирает свои игрушки, чтобы понять, как они устроены. Когда у нас появилась возможность разрушить атомы, мы увидели, что там есть электрон и положительно заряженная частица. Это был прогресс в понимании устройства материи. А может быть, в вакууме у нас просто не хватает интенсивности полей, которыми мы воздействуем для того, чтобы «копнуть»? Он развалится на что-нибудь такое, что мы сможем увидеть, — например, сверхплотную электрон-позитронную плазму — как тогда, когда мы узнали строение атома или ядра. В эти очень короткие временные интервалы, по существу мгновения, мы будем создавать и познавать совершенно новый мир. Вот это будет здорово, сильнейшая мотивация для ученых!
—
У такого лазера до сих пор нет аналогов?— Мы говорим, что если бы такая установка была построена, условно говоря, в 2020-м, то она в течение десяти лет своего существования не знала бы себе равных в мире. Потом — да, можно было бы построить еще более мощную. XCELS — это проект исследовательской инфраструктуры, базирующейся на субэкзаваттном лазере. Подобно тому как синхротрон обкладывают рабочими станциями и используют его излучение для тех или этих нужд, это тоже должна быть исследовательская инфраструктура. Это уникальное излучение, с такими параметрами, что может использоваться для одного и другого, пятого и десятого. А вокруг этого лазера должно быть много лабораторий. Лазерные поля, которые можно уже сегодня получать с помощью сверхмощных лазеров, на четыре-пять порядков больше, чем предельные поля, которые могут быть использованы в традиционных ускорителях. Трассы ускорения частиц могут быть уменьшены в десятки тысяч раз. Вместо трассы ускорения в несколько километров вы можете получать эквивалентную трассу ускорения в один метр. Это грандиозный качественный выигрыш. Если у вас есть такая компактная система, то вы можете заниматься физикой высоких энергий вообще в любом месте.
—
Вы сказали, что XCELS будет реализован, допустим, в 2020 году. А будет ли?— Вы знаете, я без жалоб на пространство и время могу сказать: мы живем в России и хотим здесь жить, иначе бы уехали — выбор-то сейчас есть. Но у нас с наукой сейчас есть проблемы: и этот проект затормозился, и я рискнул бы даже предположить, что почти никакие крупные научные проекты в стране не начинаются.
—
Из-за нехватки финансирования?