Физика – это видеть в обычных явлениях мира глубокие связи
- 26.08.2024
Даниил Саутнер учится на 4 курсе Физического факультета Новосибирского государственного университета (ФФ НГУ) и уже второй год работает в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Молодой специалист принимает активное участие в эксперименте Дейтрон, где с коллегами изучает спиновые взаимодействия, происходящие в ядре дейтерия. Его вклад был оценен на Конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН и отмечен 1 местом в секции физики элементарных частиц (ФЭЧ). Даниил рассказал о том, что важно для плодотворной работы ученого, почему физики видят мир по-другому и что в науке важнее – задать вопрос или найти на него ответ?
— Помнишь ли ты, когда заинтересовался физикой, и почему?
— Помню, что в четыре года мне очень нравилась космическая тематика и я увлекся астрономией, да и потом меня постоянно тянуло к естественным наукам, но всегда к разным. В пятом классе, например, это были химия и биология, в седьмом – физика, но в девятом я уже мечтал стать криминалистом. В общем, аналитическая деятельность меня манила. В выпускном классе я уже точно определился, что все же хочу заниматься физикой. Перед физиками всегда стоят самые передовые задачи, и это отличная возможность разобраться, как устроен мир. В физике есть не только исследовательская компонента, но и инженерная, а также есть место программированию. В этом плане данная наука стала для меня объединением всего, что мне интересно (при том, что учился я в Гимназии №1 Челябинска с языковым уклоном). Поэтому я решил поступать на ФФ НГУ.
Лаборант ИЯФ СО РАН Даниил Саунтер рядом с источником поляризованных атомов. Фото Т. Морозовой.
— Как знание физических процессов тебе помогает в жизни?
— Делает мир интереснее. В физике есть своя красота и своя эстетика, а знание ее законов позволяет не просто смотреть на обычный объект или явление и видеть то, что видят все, но и понимать, что за ним стоит с физической точки зрения. То есть это более глубокое видение мира, и в этом тоже есть своя красота. Я очень люблю «разглядывать» в обыденных вещах физические эффекты. Можно провести параллель с искусством. Люди, которые его изучают, смотря на картину, видят не только сюжет и цвета, которые использовал художник, но и символику, отсылки к другим произведениям, заложенные автором.
— Какой твой самый любимый физический закон, действующий в жизни, или физическое явление?
— На самом деле, сложно выделить любимый закон, но как пример приведу туннельный эффект. Это квантовый эффект, но его проявление мы видим каждый день — свечение Солнца.
— Давай перейдем к твоей конкретной научной деятельности. Чем ты занимаешься в ИЯФ СО РАН и какие результаты ты представлял на институтском Конкурсе молодых ученых?
— Я работаю в лаборатории 2 и принимаю участие в эксперименте «Дейтрон». Наша группа занимается изучением спиновой структурой рассеяния электронов на ядрах дейтерия – отсюда и название. Дейтерий – это самая простая ядерная система, в ней всего два нуклона (протон и нейтрон). Именно поэтому она взята за объект исследования, направленного на изучение особенностей ядерного взаимодействия.
Конкретно наша группа занимается спиновой физикой, то есть изучением спиновых взаимодействий, которые начинают играть значительную роль на малых расстояниях между нуклонами. Особенность наших экспериментов в том, что мы используем тензорно поляризованные мишени, а изучение поляризационных наблюдаемых позволяет извлекать дополнительную информацию о том, как протекают реакции. В частности, существует промежуточная область по энергиям, где расчёты с помощью квантовой хромодинамики затруднены, в ней используются феноменологические модели, более того, для одного и того же процесса их может быть несколько. Использование поляризованной мишени позволяет уточнить, какая феноменологическая теория наиболее близка к реальности. Плюс поляризованные компоненты могут быть чувствительны к связанным состояниям, к резонансам. Тема интересная и важная для ядерной физики.
Экспериментальный промежуток. Фото А. Руднев.
Моя работа была как раз посвящена измерению тензорной поляризации мишени в этих экспериментах. Также я предложил новый метод выделения основного канала – упругого рассеяния. Предложенный мной метод был известен, но не применялся к данной конкретной задаче. В итоге результаты, полученные с его помощью, и с помощью традиционного метода, дали согласующиеся результаты.
Я вошел в эту группу еще будучи студентом третьего курса ФФ НГУ. Моя курсовая работа была посвящена источнику поляризованных атомов. Курсовую я сделал, и летом мне предложили писать диплом по этой теме. В августе я проходил практику в ИЯФ, помогал в подготовке к экспериментальным заходам, участвовал в сборке детектора, изучал теорию, а с сентября уже занимался моделированием и обработкой данных в рамках своей дипломной работы.
— Почему ты выбрал кафедру элементарных частиц?
— Я шел в НГУ ради этой кафедры. Меня сильно интересовала эта область и у меня, как мне казалось, было понимание того, что я буду делать. Но в процессе обучения стало понятно, что мое представление было слишком популярным. Я думал, что сразу начну постигать тайны Вселенной. Оказалось, что область гораздо более сложная, путь к этим открытиям тернист, чтобы сделать какое-то крупное открытие, нужно сделать много мелких, проделать большую работу. Все гораздо сложнее, чем я думал, но тем интереснее.
— Ты еще студент, но уже становишься настоящим исследователем. Что тебе нравится в работе? Как ты считаешь, что важно для комфортной и плодотворной работы ученого?
— Наличие таких же увлеченных людей рядом – вот, что важно. И в этом смысле мне очень повезло с моей группой, с моим научным руководителем: тут и поддержка старших коллег, с которыми можно посоветоваться, что-то уточнить или поделиться идеями, обсудить совместный эксперимент. Все это поддерживает интерес к работе, даже когда ты немного устаешь. Конечно, важно общение с научным руководителем, и особенно хорошо, если оно происходит на равных, разумеется, насколько это возможно, учитывая разницу в опыте. В общем, если ты прислушиваешься к научному руководителю, а он – к тебе, получается успешная кооперация.
Фото Т. Морозовой.
— Научная деятельность – это работа или любимое хобби, за которое еще и зарплату платят?
— Наукой заниматься интересно, это приносит удовольствие, поэтому отчасти – это хобби. С какой-то точки зрения это еще и особый взгляд на мир, то есть часть мировоззрения. И, конечно, это работа – я планирую зарабатывать этим на жизнь. Так что я бы сказал, что научная деятельность – это некая компиляция нескольких сфер жизни в одну.
— 2022–2031 годы в Российской Федерации объявлены Десятилетием науки и технологий. Как ты видишь развитие науки в России? Какие направления в физике ты считаешь прорывными, а если интересуешься и другими дисциплинами то, что можешь сказать о них?
— Мне кажется, что в этом веке будет прорыв в биологии и медицине, потому что за XX в. усилиями физиков и химиков был накоплен большой теоретический и инструментальный аппарат. В плане физики, мне кажется, наиболее важные области – это ФЭЧ. Здесь остается еще много вопросов касательно того, как устроен мир на самом фундаментальном уровне. Думаю, будет прогресс в астрофизике, потому что за последние годы построены и строятся мощные телескопы, количество астрономических данных растет. Интересны эксперименты по изучению процессов внутри звезд и в этом смысле большую роль может сыграть ионный коллайдер, который строят в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна), и в строительстве которого принимает участие ИЯФ СО РАН. Они нацелены на изучение кварк-глюонной плазмы, и мне было бы интересно в этом проекте поучаствовать.
— Хочешь совершить открытие или в науке больше важен процесс?
— Конечно, хочу. Но иногда важность открытия сложно оценить в моменте. Некоторым открытиям в науке не придавали значения, и они просто забывались, а некоторые становились «ступенькой» для совершения следующих. Закон Кулона был открыт еще Генри Кавендишем, но последний был достаточно скромным ученым. Главное в науке – это процесс и вопросы, которые задаются в его ходе.
Подготовила Татьяна Морозова.