«Хочу дать человечеству дар, сопоставимый с даром Прометея людям»

Егор Седов собирался стать программистом, но его увлекла экспериментальная физика. В интервью проекту «Молодые ученые Вышки» он рассказал о квантовом эффекте и квантовом эталоне, письме от ученого из будущего и о левитировании лягушки в магнитном поле.

Как я стал заниматься наукой

Я поступил в Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, и через полгода нас присоединили к Вышке, так что я из первых (ранее в институте был только специалитет) и последних бакалавров МИЭМ. Я учился на программиста, и моя дипломная работа была связана с физикой и программированием. Надо было рассчитать температуру в различных точках платы в космосе. С программированием у меня никаких проблем не возникло, а физику я вообще не понял. И решил в магистратуру поступать не по своему профилю, а на прикладную физику, потому что мне хотелось разобраться. Как раз открылось направление «Квантовая криптография и квантовый компьютер».

Эти два года для меня прошли максимально продуктивно. Я действительно учился, и мне это доставляло удовольствие. Прочитал кучу книжек по физике и ответственно подошел к выбору научного руководителя и темы. Теорией я не очень хотел заниматься. Для этого надо, наверное, поумнее быть, к тому же мне больше нравилось что-то делать руками. В итоге моим научным руководителем стал Константин Юрьевич Арутюнов. В Вышке он заведует лабораторией, а еще работает в Институте физических проблем РАН.

Что я изучаю

Различные маленькие структуры и то, как в них меняется физика с изменением их размеров. В магистратуре я изучал висмутовые наноструктуры. Мой научный руководитель ставил эксперимент еще с одним студентом, из Финляндии, они делали измерения, а я отвечал за теорию. В этих висмутовых проволочках сопротивление менялось не монотонным образом: при определенных размерах оно резко увеличивалось, потом спадало, потом опять резко увеличивалось, и в конце концов ниже какого-то размера висмут из полуметалла превращался в изолятор, то есть переставал проводить ток.

Вроде здесь ничего нелогичного нет: материал же уменьшился, электроны перестали пролезать. Но это не так работает, в других материалах, например в золоте, этот параметр гораздо ниже, порядка 0,3 нанометра. Висмут удобен тем, что в силу характеристик на нем это хорошо видно.

В аспирантуре я уже занимался этим квантовым эффектом в алюминии. Это более классический материал, в нем эффекты проявляются при очень маленьких масштабах, и мы пытались это увидеть. Давно известно, что при достижении критической температуры алюминий становится сверхпроводником, то есть сопротивление у него резко падает. Этой темой много кто занимался, но никто так и не выяснил, почему с уменьшением толщины пленки алюминия эта температура растет.

У нас была идея, что этот квантовый эффект, который мы видели в висмуте, влияет на критическую температуру в алюминии. И там все тоже должно изменяться пилообразно. Мы думали, что у нас получится результат, который сможет объяснить эта теория, но у нас не получилось. Скорее всего, в силу того, что мы просто не можем изготовить с такими характеристиками такого качества образцы. Но они у нас все равно были максимально качественными, и критическая температура заметно снизилась по сравнению с тем, что наблюдалось ранее. Такой был результат.

А сейчас я с моим научным руководителем занимаюсь изготовлением структуры, в которой можно померить один электрончик. Есть эталон метра, эталон килограмма, а мы хотим сделать эталон ампера, этакий квантовый эталон.

Где я работаю

В МИЭМ, да и в Вышке, нет физических лабораторий, поэтому приходится работать там, где они есть. В ИФП, откуда мой научный руководитель, не очень охотно берут молодых специалистов, и я попросился в ФИАН.

В ФИАН делают различные материалы и изучают их свойства. Соответственно, здесь мне дают кристалл, я делаю из него тоненькую чешуйку, к ней изготавливаются контакты, потом в ней вырезается тонкий мостик, и в этом тонком мостике измеряются различные свойства.

Своей темой я здесь тоже могу заниматься, здесь проблем с этим нет, а на Западе пришлось бы получать отдельный грант.

Еще я преподаю физику — отвечаю за лабораторные работы у первого курса и семинары у второго курса в МИЭМ и веду уроки у 10–11-х классов в Лицее Вышки.

Моя диссертация

Готова, но я пока ее не защитил. Называется «Исследование критической температуры в тонких пленках алюминия». Обычно где учился, там и защитился, но у нас в МИЭМ диссертационный совет по техническим наукам, а мне нужен физмат. В Вышке есть совет по физике, но он тоже не подходит. Я пробовал пойти в другие институты, но не получилось, и я пришел защищаться обратно в МИЭМ. Теперь у меня идет процесс защиты. Будет техническая степень, хотя работа у меня по физике твердого тела.

Чем я могу похвастаться

Статьей в журнале npj Quantum Materials — это «дочка» журнала Nature — об исследовании висмутовых наноструктур. Когда статья вышла, у меня в МИЭМ интервью брали. Научник тоже очень гордится этой работой. Она подписана тремя людьми, моя фамилия первой стоит.

О чем я мечтаю

О мечтах обычно не говорят, иначе они не сбываются. Ладно, давайте я громко скажу: хочу преподнести человечеству дар, сопоставимый с даром Прометея людям. Но в чем это проявляется, я не знаю, я еще не придумал. Не могу сказать, что я очень амбициозный человек. Мне просто нравится заниматься наукой, и я ею занимаюсь. Любой ученый так или иначе хочет сделать что-то полезное для человечества в целом. Я от своих студентов всегда слышу: «А для чего это нужно?» Я точно такой же вопрос задавал своему научному руководителю. Для чего-то это, наверное, нужно, но первичен здесь интерес.

Кто хорошо делает науку в России

Есть такая компания — «Сконтел», она производит однофотонные детекторы. Это чисто прикладная наука, ученые различными методами пытаются улучшить их эффективность. Нет такого: а давайте-ка соединим пластилин с лягушкой и посмотрим, как она будет бегать. Но мне такая тема не нравится. Наверное, потому, что я в школе оптику не любил, а фотоны у меня с оптикой ассоциируются.

С кем из ученых я хотел бы встретиться

С Майклом Фарадеем. Это король экспериментальной физики. Насколько я понимаю, его эксперименты дали нам очень много. Открытие электромагнитной индукции — одно из его главных открытий — перевернуло мир: появились трансформаторы, электрические приборы.

Еще можно было бы пообщаться с Архимедом. Я недавно услышал теорию, почему наука в Древней Греции не стала так бурно развиваться. В Новое время стояла цель улучшить условия производства, а в Древней Греции за тебя работали рабы и тебе условия своего труда улучшать не требовалось.

Еще мне было бы интересно поговорить с кем-то из будущего, потому что я жить вечно не могу, да и не хотел бы. Здорово было бы получить письмо от человека, который будет жить через 5 тысяч лет, о том, с какими сложностями сталкивается наука. Я не думаю, что я не пойму: всегда можно описать даже самую сложную штуку так, что будет примерно понятно. Порой пытаешься объяснить школьникам, зачем нужно уравнение Шредингера, и они уходят со словами: «Да, действительно понятно».

Как устроен мой обычный день

В понедельник я преподаю в лицее базовую физику для социологов, экономистов и информатиков. Во вторник у меня семинары в МИЭМ, второй курс по физике. В среду и четверг я прихожу в ФИАН. В пятницу я на одной работе говорю, что я на другой работе работаю, на другой работе я говорю, что я на первой работаю, а на самом деле я готовлюсь к занятиям полдня и полдня отдыхаю, потому что в субботу я преподаю семинары у второго курса. И в воскресенье стараюсь делать что-то, что не связано с умственной работой. Сейчас это ремонт дома в деревне.

Как я борюсь с выгоранием

Мне было очень тяжело два года назад, когда я окончил аспирантуру и начал нормально работать. В аспирантуре мне платили стипендию, примерно равную зарплате преподавателя, и я занимался только наукой, ходил четыре дня в лабораторию и немножко преподавал.

А тут на меня свалилась полная ставка преподавания, работа в ФИАН и работа в ИФП, потому что я доделывал диссертацию. У меня не было никаких выходных, в любое свободное время я доставал тетрадку и компьютер и готовился к занятиям в школе и семинарам. А в ноябре начались еще и лабораторные по физике. Я был в состоянии постоянного выгорания. Начиная с апреля мне вообще ничего не хотелось делать. Я существовал в таком состоянии: еще три месяца, и я уеду в деревню, буду там лежмя лежать и ничего не делать. Этот год — первый, когда мне самому захотелось что-то новое придумать — лабораторную работу или творческую игру.

Чем я увлекаюсь, помимо науки

Я крашу человечков для настольной игры “Warhammer 40000”. Они продаются отдельно, их надо склеить, раскрасить, сделать поле, разобраться в правилах и только тогда играть. Для одной армии я перевел правила, а для другой еще не успел. Еще из похожего — мне теперь хочется диораму какую-нибудь сделать.

Кроме того, мне нравится заниматься спортом. Но только зимой. Я играю в хоккей и с прошлого года начал увлекаться сноукайтингом. Взял пару уроков в Строгине: там озеро замерзает, и можно кататься. В деревне у меня есть поле, и если выпадает достаточно снега и если оно достаточно хорошо убрано, то можно кататься. И там дует космический какой-то ветер: я поднимаю парус, и меня в конец поля тащит. А обратно возвращаться приходится в снегу по колено.

Еще я катаюсь на сноуборде. Меня друг научил еще в институте. Мы с ним покатались две недели, и я поехал в Сочи. Это был 2014 год. Только-только прошла Паралимпиада. Сразу решил подняться на самый верх. И ничего, спустился, пару раз упал, конечно. Первый сноуборд мне отдал друг, на ботинки я кое-как скопил и купил самые дешевые, крепления тоже самые дешевые, а шлем мне купили родители. Он был хороший, а сейчас я на него смотрю, и он весь в вмятинах.

Когда я вернулся из Сочи, шлем пах сосной, не знаю, как так вышло, потому что с трасс я не съезжал. Один раз решил срезать под подъемником, и мне с каждого кресла хлопали: мол, хорошее сальто, так я катился.

Что я недавно прочел

«Педагогическую поэму» Макаренко. Мне понравилась. Эта книжка ничуть не устарела, потому что отношения между людьми никогда не меняются. Например (меня так воспитали, и мне до сих пор кажется, что это верно), я стараюсь всегда быть честным. Даже с учениками. Они у меня иногда что-то спрашивают, и, если я не знаю, я так и говорю: «Я не знаю. Давайте вместе подумаем».

Говорят, что это портит отношения, потому что учитель должен быть авторитетом, если он чего-то не знает, то он падает в глазах учеников. А я, наоборот, замечаю, что если ты честен с людьми, то они и к тебе по-другому относятся. Поэтому и методики Макаренко не устарели.

За исключением, наверное, дисциплины. То есть принципы те же, а подход меняется. Представьте, я скажу вашему ребенку: «Замолчи и слушай меня!» А как только он пытается что-то сказать, я подхожу к нему, по парте кулаком бью и говорю: «Я тут вещаю, нельзя преподавателя перебивать, я бог для тебя». Он вам расскажет, вы придете к директору и скажете: «Что за чокнутый у вас работает, давайте-ка его увольте». И все, меня уволят, и вся моя дисциплина закончилась. Поэтому надо действовать мягче. Но как это сделать — это хороший вопрос, над этим бьются лучшие умы.

У Макаренко дисциплина — один из важных пунктов, он не был жестким, хотя работал с беспризорниками и юными правонарушителями. Он с ними налаживал контакт, боролся с воровством. Но переломными моментами были те, когда он показывал свою силу. Он сдержался, но по глазам же видно, насколько далеко человек может зайти. Можно посмотреть на обидчика так, что ему станет ясно: следующий шаг будет для него последним. У Макаренко два таких момента было, он о них очень жалел, но, по моему личному мнению, они ключевые. Это, кстати, обидно. Мы миллион лет потратили на эволюцию, и все равно для нас главное — это сила.

Мои преподавательские находки

В лицее я придумал играть со школьниками в игры на тему физики: в «Сломанный телефон», «Свою игру», «Шляпу», «Крокодила». Например, играя в «Сломанный телефон», ты им даешь определение по физике и говоришь: «Вам надо нарисовать это определение». Пока рисуешь, ничем пользоваться нельзя.

Дальше это определение передают другим детям, и они должны понять, что нарисовано. Можно пользоваться телефоном. Я говорю: «Ваша главная задача — задать ключевые моменты, по которым можно загуглить то, что загадано». И дальше начинаются семь стадий принятия — от «что это?» до «вау, это прикол!».

Совет молодому ученому

Первокурсникам и второкурсникам, которым преподаю, я всегда советую как можно быстрее найти научного руководителя. Когда вы приходите в лабораторию уже с базой, то вам будет легче. Это даст бэкграунд, а если есть гранты, могут даже что-то платить, это всегда приятно. Это то, что я советую с точки зрения практической.

А если говорить о более глобальном, то, наверное, никогда не сдаваться и не расстраиваться из-за негативного опыта, потому что отрицательный результат — это тоже результат. Когда я учу ребят что-то делать, часто замечаю, что практически у всех, когда не получается (а в семи из десяти случаев не получается), приходит разочарование, и некоторые даже не доделывают работу.

Если ты хочешь заниматься наукой, то вообще нельзя отчаиваться. В большинстве случаев у тебя не получается, а на десятый раз у тебя получится. Как пример можно привести Андрея Гейма, который получил Нобелевскую премию за открытие графена. За некоторое время до этого он же получил Шнобелевскую премию за то, что изучал левитирование лягушки в магнитном поле.

Любимое место в Москве

Парк Горького, потому что я там провел довольно много времени в молодости. Мы и на катке бывали, и на скейтах катались, и на свидания ходили, и просто гуляли. Пары не прогуливали, далековато было.

Детские площадки там сейчас просто супер. Там и экскаватор есть, и краники, и поливалки, и винт Архимеда. Большие горки, по которым можно лазать, огромные качели. Еще там есть смотровая площадка Академии наук, откуда открывается вид на МЦК, Москву-реку, Министерство обороны и Москва-Сити. Почему-то про это место мало кто знает, там всегда очень мало народу.