26 января — День белорусской науки.
Трудовая биография на научной ниве физики у профессора Владимира Плетюхова имеет ровный восходящий характер, а сама наука, которой он занимается, замысловата до загадочности.
Успешно окончив в 1966 году физический факультет, а в 1969 – аспирантуру БГУ, молодой выпускник сразу приступил к работе в Брестском, ныне ставшем университетом, институте им. Пушкина. В этом вузе Владимир Анестиевич в разное время занимал должности старшего преподавателя, заместителя декана факультета, проректора по научной работе, с 1999 по 2002 год был ректором. Сейчас профессор, доктор физических наук Владимир Плетюхов возглавляет кафедру общей физики.
Касается даже «чайников»
Квантовая физика является составной частью общих физических познаний и вызывает повышенный интерес даже у далеких от данной науки интеллектуалов. Этому поспособствовал и расцвет научно-популярной литературы, и новейшие открытия ученых. В романтическом изложении околонаучных авторов квантовый мир представляется как увлекательный триллер с оптическими погонями человека за своенравными микрочастицами, которые способны лицедействовать, прятаться и даже пребывать в нескольких местах одновременно.
Говорят, что квантовые элементы могут изменять свое поведение просто в силу присутствия наблюдающего за ними исследователя, становясь то волной, то частицей, и обратно. Все это подпитывает версии о мистическом устройстве Вселенной, о разумном зарождении жизни и божественном происхождении человека. Конечно, ортодоксальная наука таких выводов не делает, но и аргументированно опровергнуть их тоже не очень-то получится, так как в этой сфере на самом деле скопилось немало неизвестного и даже загадочного.
Зри в корень
Накануне Дня белорусской науки мы попросили Владимира Анестиевича провести для «Вечерки» экскурсию по лабиринтам таинственной сферы микромира.
– Наверное, за годы Вашей жизни в науке квантовая физика существенно продвинулась в своем развитии?
– Понятие о квантах сформировалось еще в 1900 году с подачи ученого Макса Планка, но вначале представление о микромире было недостаточно глубоким. Долгое время считалось, что конечными частицами мироздания являются протоны и нейтроны, и лишь в последние десятилетия открылось, что они не конечны, а состоят из еще более мелких частиц, названных кварками.
– Как же наука объясняет такую странность в поведении этих кварков, как изменчивость формы существования отдельной частицы в зависимости от ее «настроения»: то она частица, а то – волна?
– Все это усредненные, взятые из нашего привычного макромира, термины и представления. А под сильно увеличивающим микроскопом, который может различать атомы, любой цельный предмет уже не цельный, а имеет множество пустот, размытую плотность и нечеткий контур. В этом многократно увеличенном измерении частица уже не частица, а волна уже не волна. Они представляют собой более сложное структурное образование, которое показывает себя человеку уже в преломившемся через приборы виде. То есть, как кривое зеркало, микроскоп видит одно, а нам показывает другое, так как при прохождении через сложную систему линз первичное изображение деформируется. В зыбком море непрерывных колебаний тончайших частиц процессы идут, с одной стороны, непрерывно, с другой – лишь по вероятностным, а не конкретным для нас законам. При этом сама структура конечных элементарных частиц науке на данный момент неизвестна, и проникнуть внутрь этой структуры мы пока не можем.
– Вот откуда происходит термин «свобода элементарных частиц»?
– Да, ведь только в нашем привычном макромире брошенный предмет точно повторяет свою траекторию при одних и тех же параметрах его запуска. Но когда мы посылаем пучок частиц на препятствие в виде экрана в квантовом измерении, то в одних и тех же начальных условиях они с той или иной вероятностью попадают уже в разные точки экрана. Частицы движутся по своим вполне определенным законам, но мы не знаем ни этих законов, ни физических параметров, в которых эти законы фигурируют.
– Возможно, человечество уперлось в принципиальную непознаваемость мирозданья, и выходом из тупика остается только вера?
– Вера – это для тех, кому нужна опора, кто без дополнительной опоры не может. А у физиков есть эксперимент, его результат и понимание, как использовать свои открытия на практике, чтобы принести пользу людям.
Стулья заказывали?
– Как же в таких затруднительных условиях человек умудряется применять возможности квантового мира для своих практических целей?
– Элементарно. Достижения любой науки можно использовать, совершенно не обязательно до конца разобравшись в сущности процессов, которые нами используются. Например, с помощью своих устройств мы смогли расщепить атом и делать не только бомбу, но и строить атомные станции, хотя некоторых деталей из жизни атомных ядер физики до сих пор не знают.
Мы уже многое знаем о квантовых свойствах разных материалов и научились использовать их для изготовления конкретных приборов и таких приспособлений, как, например, лазер. Этот мощный луч представляет собой поток квантов, который удается настолько сузить, чтобы на малом пространстве сконцентрировать и направить его огромную энергию. Извлечение пользы из квантового мира достигается наблюдением за его проявлениями, использованием полученного опыта и соблюдением вероятностных законов его проявлений.
– И вместе с тем наука квантовой физики совершенствуется и развивается?
– Да, открывается все больше новых теоретических нюансов, но наблюдается и затруднительная тенденция в практическом применении полученных знаний. Чем дальше заходит развитие и совершенствование наших теоретических знаний, тем большей становится дистанция от кабинетных научных открытий до использования их в реальном деле. По своему менталитету обычные управленцы не склонны дожидаться достаточное количество десятилетий, когда фундаментальная наука принесет отдачу от вложенных в нее средств. Есть страны, которые не финансируют свою теоретическую науку, зато активно внедряют готовые наработки других государств. И уже те высокоумные народы вынуждены обращаться за полезными технологиями и товарами к меркантильным чужестранцам. Вполне возможно, что в таком разделении ролей для прогресса есть своя логика.
Беседовала Тамара ГЛУЩЕНКО
