Александр Китайгородский - Физика – моя профессия

• Название: Физика – моя профессия
• Автор: Александр Китайгородский
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Физика
• Год: 1965

Автора этой книги, научного исследователя, профессора, доктора физико-математических наук А. И. Китайгородского, никак не упрекнешь в робости. На какие только вопросы не пытается он дать ответ на страницах своей книги! Как найти меру терпения? Возможна ли телепатия? Как оправдываются расходы на научные командировки и конференции? Каков сравнительный вес естественных и прикладных наук? Что значит слово «объяснение»? Есть ли различия между человеком и машиной? Как изменилось физическое мышление со времен Аристотеля? Как юноше выбирать профессию?..

И это только небольшая часть проблем, затронутых автором. Но рассказы о них служат одной цели – показать читателю роль физики в естествознании и роль естествознания в науке и жизни.

---

И направление и стиль работы научного коллектива определяются его руководителем или небольшой группой старших сотрудников. Название лаборатории говорит очень мало; оно определяет лишь область приложения сил. По направлению и стилю работы лаборатории одного названия могут и должны отличаться столь же существенно, как театры Акимова и Охлопкова.

В чем состоят различия стиля? Прежде всего в отношении к лабораторному эксперименту. В одних лабораториях основная масса труда затрачивается на создание совершенной аппаратуры, на разработку предельно точных методов измерения. В других – исследователи предпочитают приобретать готовую аппаратуру, с тем чтобы основные свои усилия затрачивать на обработку и осмысливание результатов измерения. Для одних лабораторий характерна широта охвата; в иных – глубокая разработка узкой темы находится в центре внимания.

Стиль и направление работы складываются постепенно, как равнодействующая многих факторов – особенности темперамента и интеллекта руководителя, влияния развития всей науки и сопредельных областей, влияния промышленности и государственных интересов.

Решающей является роль научного руководителя в составлении планов исследования. Планы работ в области естествознания сверху не спускаются. Государственное регулирование относится лишь к распределению средств между разными областями науки в соответствии с сегодняшними представлениями об их относительной значимости.

Но и руководитель лаборатории планирует не так, как это можно сделать на заводе и фабрике. Дело в том, что далеко не всегда можно запланировать результаты исследования.

Лаборатория академического института, например, ежегодно представляет в дирекцию план работы лаборатории на следующий год. И каждый раз сотрудники испытывают чувство некоторого замешательства при заполнении стандартных бланков плана. Ведь в нем такие графы, как название темы, затем – содержание работы по этапам и, наконец, третья – ожидаемые результаты.

Нетрудно написать лишь одно – что мы собираемся делать, какие измерения собираемся произвести, какую аппаратуру желаем установить, какие опыты будут поставлены. А вот будет ли это все сделано?

Разумеется, и в научной работе имеется бездна рутинных операций. Не представляет труда прикинуть, сколько времени займет съемка рентгенограммы или получение спектра, можно оценить объем того или иного расчета. Уже труднее, но все-таки возможно указать число недель, которые пойдут на создание аппарата, собираемого до известным схемам. Но если научная работа состоит только из таких операций, то это плохая работа, это не научная работа.

И правда, ведь научное исследование имеет смысл, если оно предпринимается для выяснения неизвестных или туманных обстоятельств. Экспериментальная научная работа тем лучше, чем менее очевиден ее результат. То, что кажется простым и легким, может оказаться в процессе исследования потрясающе сложным, и наоборот: запутанная проблема может получить решение простое, как колумбово яйцо.

Неожиданности? Да! Но ведь это, собственно говоря, самое важное, что есть в научно-исследовательской работе. О неожиданностях, если хотите, мечтает каждый научный работник. Неожиданное – это что-то новое, что-то такое, с чем еще никто не сталкивался. Неожиданное, интересное, важное – это в науке синонимы.

Прошлой осенью перед отъездом в отпуск я давал последние инструкции своему аспиранту Юсифу:

– Работа ваша, Юсиф, приходит к концу, остается только показать, что скорость молекулярных процессов в твердом теле замедляется при повторных экспериментах. (Мне казалось совершенно очевидным, что кристаллы, с которыми работал Юсиф, должны постепенно портиться.) Измерьте, как быстро падает скорость процесса, и на этом будем считать работу конченой.

С этим я и уехал. Вернувшись через месяц, тут же пошел к Юсифу.

– Показывайте свои кривые.

– Вот они.

– Да нет, это не то, вы спутали.

– Не спутал.

– Да где же кривые спада скорости? Я вижу колоколообразные кривые.

– Это они и есть.

Вот это да! Скорость, оказывается, сначала возрастает и лишь потом падает. Это был неожиданный результат. Выходит, что кристалл сначала «привыкает» к молекулярным процессам, а лишь потом начинает «портиться». Юсиф открыл новое явление, и ценность его работы неизмеримо возросла. Разумеется, план исследований потерпел существенные изменения.

Это один из примеров, который показывает, как трудно планировать исследование в области естествознания. Я бы сказал даже так: чем больше приходится отклоняться от намеченных планов, тем интереснее идет работа.

Не могу удержаться от улыбки каждый раз, беря в руки плановые ведомости научной работы, которые должны заполнять преподаватели вузов. За графой «название темы» следует графа «количество печатных страниц». Психология составляющего эти листки мне вполне понятна. Преподавателю запланировано определенное число часов лекций, семинарских занятий, экзаменов и консультаций. Проверить исполнение этого плана можно без труда, по курсовым и классным журналам. А как быть с научной работой? Запланировать число часов? А как проверить?

В особенности тяжело с теоретиком. «Я, – говорит, – дома работаю». Что же ему планировать? Может, число страниц научного текста? Их ведь всегда можно пересчитать.

Но доказывать смехотворность такого подхода просто нет надобности. Изложение великолепных научных работ можно встретить иногда в статьях, которые публикуются в «Докладах Академии наук». Доклады не принимают статей, объем которых превосходит шесть страниц на машинке. В эти шесть страниц зачастую вкладывается многолетний труд и не оценимая никакими единицами измерения напряженная мысль исследователя. С другой стороны, сколько приходилось перелистывать (читать их не к чему) бездарных пухлых четырехсотстраничных диссертаций.

В кругах специалистов невозможность планирования результатов научной работы хорошо известна. Поэтому все уже привыкли, что графа «ожидаемые результаты», по сути дела, повторяет графу «содержание работы». Но чем собирается лаборатория заниматься в этом году, что она предполагает сделать – это начальство, совершенно справедливо, желает знать.

Как уже говорилось выше, в основном выбор тем на следующий год лежит на руководителе, и решающим критерием ценности этих тем является его понимание самого важного и интересного в той научной области, которой он посвятил свою жизнь. Но об общем направлении работ института, куда входит лаборатория, заведующий также должен задумываться. Иначе вежливые, но настойчивые укоры, которые придется выслушивать на ежегодных отчетах, материальное давление, которое будет оказано дирекцией института, все равно заставят его считаться с общими интересами организации, куда входит лаборатория. Если понимание лабораторией степени важности тех или иных тем покажется ученому совету ошибочным, ее покритикуют, что, вообще говоря, небесполезно. И все же это лишь уточнения. Правильный же курс лаборатории зависит прежде всего от ума, таланта и интуиции научного руководителя.

Научно-исследовательская работа ведется и при вузовских кафедрах. Здесь выбор тем исследований, которые ведут сотрудники, еще более свободен.

Причина простая: основная задача вуза – готовить хороших специалистов, и педагогическая работа находится под строгим контролем. А научная? Хорошо, если она ведется, а если нет, то заведующему кафедрой остается лишь научиться составлять хорошие ответы на вопросы о числе страниц текста, которые были написаны его сотрудниками. К сожалению, больше от него ничего не требуется.

Работы в области естествознания проводятся в основном так называемыми общими кафедрами – физики, химии, биологии. Заведующий такой кафедрой может поставить исследование любого направления – у него беспредельная широта выбора тем.

Но мы живем не на необитаемом острове, и требования жизни неминуемо скажутся на выборе области научной деятельности начинающих работников, а для сложившихся ученых – на выборе направления работы.

Проблема свободы и необходимости решается здесь, как и всюду, в своем диалектическом единстве. Психологический и материальный факторы приводят к тому, что на перекрестке научных дорог исследователь направляется в сторону решения тех задач, которые так или иначе связаны с проблемами, стоящими перед прикладной наукой.

За примерами недалеко ходить. Всем известно грандиозное практическое значение полупроводников. Именно поэтому бурно развиваются соответствующие главы физики твердого тела.

Физика элементарных частиц получила большой размах, поскольку на пути исследований в этой области была открыта атомная энергия.

Исследование структуры высокополимерных веществ никогда не развивалось бы таким темпом, если бы не интерес промышленности к синтетическим материалам.