Великие физики и их открытия. Фридайверы совершают немыслимое

Отличие физики от всех других наук заключается в том, что она изучает самые основные, фундаментальные законы нашего мира. Изучая, описывает их языком математики.

Например, закон гравитации - фундаментальный закон. Но он не совсем точен, ибо нет связи его с квантовой теорией. Тоже относится и к другим нашим законам - они не точны. Где-то на краю их всегда лежит тайна, всегда есть, над чем поломать голову. Может быть, это - свойство природы, а может быть, и нет, но это свойственно тем законам, которые известны нам сегодня. Может быть, все дело тут в неполноте нашего знания.

Законы просты, их легко сформулировать так, чтобы не оставалось никаких лазеек для двусмысленности и для иного толкования. Они просты и поэтому прекрасны. Просты по форме. Закон действует сложно, но его коренная идея проста. Это и роднит все наши законы. Сами по себе они всегда оказываются простыми, хотя в природе действуют сложным образом.

Физические законы универсальны. Например, гравитация, простирается на огромные расстояния. Если увеличить расстояние в десять миллионов миллионов раз, то мы получим Солнечную систему. Увеличим еще в десять миллионов миллионов раз - и вот вам галактики, которые притягиваются друг к другу по тому же самому закону. Вышивая свой узор, Природа пользуется лишь самыми длинными нитями, и всякий, даже самый маленький образчик его может открыть нам глаза на строение целого.

УТВЕРЖДЕНО
Приказ Министерства образования Республики Беларусь
от 20.12.2012г №931

МЕХАНИКА.

1) Механическое движение. Относительность движения. Характеристики механического движения: путь, перемещение. Скорость. Закон сложения скоростей.

2) Равномерное движение. Графическое представление равномерного движения.

3) Неравномерное движение. Средняя и мгновенная скорости. Ускорение. Прямо¬линейное движение с постоянным ускорением. Графическое представление равно¬ускоренного движения.

4) Движение материальной точки по окружности с постоянной по модулю линей¬ной скоростью. Угловая скорость. Период и частота равномерного вращения. Центростремительное ускорение.

5) Свободное падение тел. Ускорение свободно падающего тела. Движение тела, брошенного горизонтально.

6) Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона.

7) Сила. Сложение сил.

8) Инертность тел. Масса. Плотность вещества.

9) Второй закон Ньютона.

10) Третий закон Ньютона.

11) Закон всемирного тяготения. Сила тяжести.

12) Силы упругости. Закон Гука.

13) Силы трения. Коэффициент трения.

14) Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

15) Механическая работа. Мощность.

16) Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии.

17) Потенциальная энергия. Потенциальная энергия гравитационных и упругих взаимодействий.

18) Закон сохранения механической энергии.

19) Колебательное движение. Амплитуда, период, частота и фаза колебаний. Уравнение гармонических колебаний. Пружинный и математический маятники. Превращения энергии при колебательных движениях.

20) Распространение колебаний в упругой среде. Волны. Скорость распространения волны, частота и длина волны, связь между ними.

21) Давление. Закон Паскаля. Гидростатическое давление. Сообщающиеся сосуды.

22) Атмосферное давление. Опыт Торричелли.

23) Закон Архимеда. Плавание тел.

знать/понимать:

физические явления: механическое движение: равномерное, равноускоренное движение; равномерное вращательное движение;

смысл физических понятий: путь, перемещение, скорость, средняя скорость пути и перемещения, мгновенная скорость, ускорение; угловая и линейная скорости, период и частота равномерного вращения, центростремительное ускорение, масса, плотность, сила (тяжести, упругости, трения), давление, атмосферное давление, импульс тела, импульс силы, гравитационное поле, работа, мощность, кинетическая энергия, потенциальная энергия, коэффициент полезного действия; период, амплитуда, частота, фаза колебаний, длина волны, скорость распространения волны;

I, II, III законов Ньютона, всемирного тяготения, Гука, сохранения механической энергии, сохранения импульса, Архимеда, Паскаля

уметь решать задачи:

на применение кинематических законов поступательного движения, закона сложения скоростей, на определение периода, частоты, на связь угловой и линейной скоростей, на определение центростремительного ускорения при равномерном вращательном движении, на применение законов Ньютона, Гука, всемирного тяготения, сохранения импульса и механической энергии, Архимеда; на расчет работы и мощности, на движение тел под действием силы тяжести, упругости, трения; на определение периода, частоты и фазы колебаний, периода колебаний математического и пружинного маятников, скорости распространения и длины волны;

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ И ТЕРМОДИНАМИКИ.

1) Основные положения молекулярно-кинетической теории.

2) Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Закон Дальтона.

3) Температура - мера средней кинетической энергии теплового движения частиц. Шкала температур Цельсия. Абсолютная шкала температур - шкала Кельвина.

4) Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева). Изотермический, изобарный и изохорный процессы в идеальном газе.

5) Внутренняя энергия термодинамической системы. Работа и количество теплоты как меры изменения внутренней энергии. Удельная теплоемкость.

6) Внутренняя энергия одноатомного идеального газа.

7) Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам в идеальном газе.

8) Циклические процессы. Физические основы работы тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия теплового двигателя и его максимальное значение.

9) Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления.

10) Испарение и конденсация. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования.

11) Насыщенный пар. Влажность.

12) Горение. Удельная теплота сгорания топлива.

знать/понимать:

физические явления: переход вещества из одного агрегатного состояния в другое;

смысл физических понятий: внутренняя энергия, внутренняя энергия одноатомного идеального газа, температура, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования;

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: закона Дальтона, первого закона термодинамики, газовых законов;

уметь решать задачи:

на расчет количества вещества, средней квадратичной скорости и средней кинетической энергии теплового движения молекул, параметров состояния идеального газа (давления, объема, температуры) с использованием основного уравнения молекулярно-кинетической теории и уравнения Клапейрона-Менделеева; на применение закона Дальтона; на расчет работы, количества теплоты, изменения внутренней энергии одноатомного идеального газа при изотермическом, изохорном, изобарном процессах с использованием первого закона термодинамики, на применение уравнения теплового баланса при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое; на определение коэффициента полезного действия тепловых двигателей;

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

1) Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.

2) Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона.

3) Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Поле точечного заряда. Однородное электростатическое поле. Графическое изображение электростатических полей.

4) Потенциальный характер электростатического поля. Потенциал электростатического поля точечного заряда. Разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряжением и напряженностью однородного электростатического поля.

5) Принцип суперпозиции электростатических полей.

6) Диэлектрики в электростатическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества.

7) Электроемкость. Конденсаторы.

8) Энергия электростатического поля конденсатора.

9) Электрический ток. Условия существования электрического тока. Источники электрического тока. Сила и направление электрического тока.

10) Закон Ома для однородного участка электрической цепи. Электрическое сопротивление. Удельное сопротивление. Последовательное и параллельное соединение проводников.

11) Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для полной электрической цепи.

12) Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Коэффициент полезного действия источника тока.

13) Постоянные магниты. Взаимодействие магнитов. Магнитное поле.

14) Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера. Индукция магнитного поля. Графическое изображение магнитных полей. Принцип суперпозиции магнитных полей.

15) Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца.

16) Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

17) Явление самоиндукции. Индуктивность.

18) Энергия магнитного поля.

19) Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Формула Томсона. Превращения энергии в идеальном колебательном контуре.

20) Переменный электрический ток. Действующие значения силы тока и напряжения.

21) Электромагнитные волны и их свойства. Скорость распространения электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.

знать/понимать:

физические явления: электрические взаимодействия; тепловое действие тока; магнитные взаимодействия; электромагнитная индукция, самоиндукция; электромагнитные волны;

смысл физических понятий: электромагнитное поле; проводник, диэлектрик, электрический заряд, точечный электрический заряд, элементарный заряд, напряженность электрического поля, потенциал электрического поля, разность потенциалов, электрическое напряжение; электроемкость, диэлектрическая проницаемость вещества, энергия электрического и магнитного полей; источник тока, сила электрического тока, электрическое сопротивление, удельное электрическое сопротивление, электродвижущая сила источника тока; индукция магнитного поля, магнитный поток, электродвижущая сила индукции и самоиндукции, индуктивность; амплитудное и действующее значения напряжения и силы переменного тока;

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: законов сохранения электрического заряда, Кулона, принципа суперпозиции электрических и магнитных полей; законов Ома для однородного участка цепи, для полной цепи, Джоуля - Ленца; Ампера; электромагнитной индукции Фарадея, правила Ленца;

уметь решать задачи:

на применение закона сохранения заряда и закона Кулона; на расчет напряженности и потенциала электростатического поля; на применение принципа суперпозиции для напряженности и потенциала электростатического поля; на определение напряжения, работы сил электрического поля, связи напряжения и напряженности однородного электростатического поля, электроемкости конденсатора, энергии электростатического поля конденсатора;

на расчет электрических цепей с использованием формулы для электрического сопротивления, закона Ома для однородного участка цепи и полной цепи и закономерностей последовательного и параллельного соединения резисторов; на расчет работы и мощности электрического тока, на применение закона Джоуля-Ленца; на определение коэффициента полезного действия источника тока;

на определение силы Ампера, силы Лоренца; на применение принципа суперпозиции для магнитных полей; на расчет характеристик движения заряженной частицы в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции; на расчет магнитного потока; на применение правила Ленца, определение электродвижущей силы индукции; на расчет электродвижущей силы, возникающей в прямолинейном проводнике, равномерно движущемся в однородном магнитном поле, энергии магнитного поля, электродвижущей силы самоиндукции и индуктивности катушки;

на определение периода, частоты и энергии свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре; на расчет действующих значений напряжения и силы переменного тока; на применение формул, связывающих длину волны с частотой и скоростью;

ОПТИКА

1) Источники света. Прямолинейность распространения света. Скорость распространения света.

2) Отражение света. Закон отражения света. Зеркала. Построение изображений в плоском зеркале.

3) Закон преломления света. Показатель преломления. Полное отражение.

4) Призма. Ход лучей в призме.

5) Линзы. Фокусное расстояние и оптическая сила тонкой линзы. Построение изображений в тонких линзах. Формула тонкой линзы.

6) Интерференция света.

7) Дифракция света. Дифракционная решетка.

8) Дисперсия света. Спектр.

знать/понимать:

физические явления: прямолинейность распространения света, отражение и преломление света, дифракция и интерференция света, поглощение и дисперсия света;

смысл физических понятий: световой луч, показатель преломления; фокусное расстояние и оптическая сила тонкой линзы; оптическая разность хода, постоянная дифракционной решетки;

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: законов отражения и преломления света;

уметь решать задачи:

на применение законов отражения и преломления света, формулы тонкой линзы; на использование условий максимума и минимума интерференции, формулы дифракционной решетки;

ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

1) Постулаты специальной теории относительности.

2) Закон взаимосвязи массы и энергии.

знать/понимать:

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: постулатов Эйнштейна; законов взаимосвязи массы и энергии;

уметь решать задачи:

на применение закона взаимосвязи массы и энергии;

ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

1) Фотоэлектрический эффект. Экспериментальные законы внешнего фотоэффекта.

2) Фотон. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

3) Ядерная (планетарная) модель атома. Квантовые постулаты Бора.

4) Излучение и поглощение света атомом. Спектры.

знать/понимать:

физические явления: фотоэффект;

смысл физических понятий: внешний фотоэффект, фотон, энергия и импульс фотона, красная граница фотоэффекта, работа выхода;

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: внешнего фотоэффекта;

уметь решать задачи:

на вычисление частоты и длины волны при переходе электрона в атоме из одного энергетического состояния в другое; на применение формул, связывающих энергию и импульс фотона с частотой соответствующей волны; уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта;

АТОМНОЕ ЯДРО И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

1) Протонно-нейтронная модель строения ядра атома.

2) Энергия связи атомного ядра.

3) Ядерные реакции. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

4) Элементарные частицы.

знать/понимать:

физические явления: радиоактивность, деление ядер;

смысл физических понятий: ядерная модель атома, энергия связи ядра, дефект масс, энергетический выход ядерной реакции, период полураспада; элементарные частицы;

смысл физических законов, принципов, правил, постулатов: радиоактивного распада, постулатов Бора, правил смещения при?-, ?-распадах;

уметь решать задачи:

на определение продуктов ядерных реакций; на расчет энергии связи, энергетического выхода ядерных реакций; на применение закона радиоактивного распада и правил смещения при?-, ?--распадах.

Самая распространенная жалоба школьника на трудность предмета звучит так: “Зачем мне эта дурацкая …. (тут можно поставить что угодно – физику, математику, историю, биологию), если я не собираюсь заниматься ей после школы?!”

Действительно, а нужно ли бедному ребеночку зубрить формулы и разбираться с законами Ньютона и Фарадея? Может, ну ее, эту пакость, займемся лучше чем-то интересным? Удивительно, но многие взрослые и сами не понимают, зачем учили физику в школе и искренне не видят связи между этой занимательной наукой и повседневной жизнью. Давайте же найдем эту связь!

Представьте себе свой обычный день. Вот вы встали с кровати, потянулись и посмотрели в зеркало. И законы физики заработали прямо с началом вашего дня!

Движение, отражение в зеркале, гравитация, которая заставляет вас идти по земле, а воду течь в раковину, а не вам в лицо, сила, которая требуется для того, чтобы поднять сумку или открыть дверь – все это физика .

Обратите внимание на лифт, легко и быстро поднимающий вас на нужный этаж, автомобиль или другой транспорт, компьютеры, планшеты и телефоны. Без физики все это никуда бы не поехало, не включилось и не заработало.

Развитие физики можно приравнять к прогрессу.

Сначала люди поняли законы оптики и изобрели простые очки , чтобы те, кто плохо видит, могли лучше ориентироваться, читать и писать. А затем на свете появились микроскопы , с помощью которых ученые сделали невероятные открытия в таких областях, как биология и медицина. И телескопы , в которые астрономы увидели планеты, звезды и целые галактики и смогли сделать выводы об устройстве Вселенной. Каждое открытие в физике помогает человечеству сделать новый шаг вперед.

Хорошо, скажете вы. Но ведь для всего перечисленного, для всех этих открытий и разработок существуют физики. То есть люди, сознательно выбравшие именно эту науку своей основной профессией. Причем же здесь остальные, да еще и гуманитарии? Им-то на что эти знания, если можно просто прочитать инструкцию к своему телефону и этого будет достаточно для его использования?

Мы уже писали, что , но кроме этого, приведем несколько примеров из повседневной жизни, когда базовое знание физики может пригодиться каждому. Причем, разберем только один раздел физики, практически полностью созданный Исааком Ньютоном, - механику.

Движение, скорость, ускорение.

Итак, все во Вселенной постоянно двигается, включая нашу планету и землю, по которой мы ходим. А ходим мы почти ежедневно в разные места. Значит, мы постоянно рассчитываем, насколько быстро доберемся до театра, работы, друзей, чтобы не опоздать. Задачи на скорость мы решаем в средней школе в рамках курса математики, но на самом деле это базовая физика.

Теперь представьте, что вы выбираете машину. У вас есть желание получить резвый автомобиль, но вам нужно возить семью, поэтому размер тоже имеет значение. То есть резвый и большой. И как же понять, какой подойдет? На что вы обратите внимание? На ускорение , конечно! Есть такой параметр – постоянное ускорение, то есть разгон от 0 до 100 км за количество секунд. Так вот чем меньше время от 0 до 100, тем бодрее будет ваша машина на старте и виражах. И это подскажет вам физика!

Когда вы начинаете (и продолжаете) водить машину, кое-что из базового курса физики вам очень пригодится. Например, вы сами поймете, что резко тормозить на трассе при скорости 120 км/ч только потому, что вам внезапно захотелось полюбоваться красивым видом, пожалуй, не стоит.

Даже если за вами не едет на такой же скорости еще несколько автомобилей, водители которых могут не успеть среагировать. Просто при торможении ускорение отрицательное, поэтому всех, кто сидит в машине, резко бросает вперед. Поверьте, впивающиеся в тело ремни и растянутые шейные мышцы – это неприятно. Просто имейте в виду такое понятие из физики, как ускорение.

Сила тяготения, импульс и другие полезности.

Физика расскажет о законе тяготения . То есть мы уже и так знаем, что если бросить предмет, то он упадет на землю. Что это значит? Земля притягивает нас и все предметы. Мало того, планета Земля притягивает даже такой тяжелый космический предмет, как Луна. Заметим, что Луна не улетает по своей траектории и каждый вечер показывается людям. Также не зависают в воздухе любые штуки, которые мы в сердцах бросили на пол. На брошенные предметы действует еще и ускорение, потому что у Земли огромная сила притяжения. А также сила трения.

Поэтому, зная об этих законах, можно понять, что происходит, если человек прыгает с парашютом. Связана ли площадь парашюта связана с замедлением скорости падения? Может, стоит просить парашют побольше? Как действует импульс на коленки парашютиста, и почему нельзя приземляться на прямые ноги?

А как выбрать горные лыжи? Вы отлично катаетесь или только начинаете? Подумайте о трении, уточните именно эти параметры своих новых лыж. Если вы новичок, не знающий физики, то очень вероятна ошибка в выборе. Успеете ли вы остановиться?

Окей, вы не собираетесь прыгать с парашютом и ничего не хотите знать про горные лыжи.

Вернемся к повседневности. Вот перед вами гайка и гаечный ключ. За какую часть ключа нужно взяться, чтобы приложить к гайке максимальную силу? Те, кто изучал физику, возьмутся за ключ как можно дальше от гайки. Чтобы открыть тяжеленную дверь в старое здание, нужно давить на нее с самого краю, подальше от петель. Нужно ли рассказывать про рычаг и точку опоры, которой так не хватало Галилею?

Наверное, этих примеров пока достаточно для иллюстрации ежедневного присутствия физики в нашей жизни. И это была только механика! А ведь есть еще оптика, которую мы упоминали в начале статьи, и электричество с магнитными полями. И это мы скромно молчим про теорию относительности.

Поверьте, физика на базовом уровне необходима каждому, чтобы не выглядеть глупо и смешно в самых обычных ситуациях.

Без физики вы не смогли бы прочитать этот текст, да и пересечь Землю по суше и воде. Без нее не
было бы домов, пластмассы, удобств, коммунальных услуг и прочего, что требует точных расчетов и
знания поведения тел в пространстве. Свет, радио, сеть, электричество - все это достижения
физиков. К счастью, физика выходит далеко за пределы видимого мира: в макромир квантовой
механики и в космос, в чудеса вселенной.

Главные материалы

Государства, которые хотят проводить тайные испытания ядерного оружия, однажды будут раскрыты при помощи антинейтрино. Ядерные взрывы излучают огромное количество легких субатомных частиц, которые могут путешествовать на большие расстояние через Землю. В общем, эти частиц - антиматериальные двойники нейтрино - невероятно трудно обнаружить. Но большой детектор антинейтрино, расположенный в нескольких сотня километров от мощного ядерного взрыва, сможет разглядеть горстку частиц, сообщили ученые в статье в Physical Review Applied.

Гироскопы - это устройства которые помогают автомобилям, беспилотникам, переносной и стационарной электроники понимать свое положение в трехмерном пространстве. Без них не обходятся никакие технологии, на которые мы полагаемся в повседневной жизни. Первоначально гироскопы представляли собой набор вложенных колесиков, каждое из которых вращалось на отдельной оси. Но если вы вскроете мобильный телефон сегодня, вы найдете микроэлектромеханический сенсор (MEMS), современный эквивалент гироскопа, который измеряет изменения в силах, действующих на две идентичные массы, которые колеблются и движутся в противоположных направлениях.

В комнате с потолка опускаются две тонкие верёвки. Нужно связать их нижние концы. Если держат в руках одну верёвку, дотянуться до другой никак не удаётся. Кто-то должен ее подать. Но в комнате только один человек (а также мяч, кукла, книги)...

Для решения этой задачи не нужна физика, и мы получили очень много писем - даже от первоклассников. Правда, не все ребята справились с задачей. Некоторые предложения слишком сложны, некоторые нарушают условия задачи: нельзя, например, использовать лестницы, палки и другие предметы, которых нет в комнате.

"Вторая верёвка должна сама приблизиться к нам", - пишет ученик (г. Киев). На первый взгляд, это кажется невозможным. Но решение многих изобретательских задач полезно начинать с рассмотрения идеального решения: пусть то, что требуется, произойдет само собой! Вторая веревка должна сама отклониться. Это возможно лишь в том случае, если она будет раскачиваться. Но веревка тонкая, легкая, Значит, надо привязать к веревке куклу. Теперь нетрудно раскачать веревку – и она сама пойдет к нам навстречу...

Еще одна задача. В порту грузили корабль. Мощный кран поднимал пакеты по 25 мешков и опускал их в трюм корабля. Шел сильный дождь. Но огромную крышу трюма (ширина крыши три метра, длина пять метров) пришлось снять, чтобы вести погрузку. И вода попадала в открытый трюм, мешала работающим там грузчикам.

Вот и задача для изобретателя: как сделать, чтобы дождь не проникал в трюм корабля, а груз, подаваемый краном, опускался бы совершенно свободно?

Для решения этой задачи вам не понадобится физика. То, что нужно применить для защиты от дождя, вам наверняка известно.

Подумайте и напишите нам.

На стройке разбили стекло. Мелкие осколки упали на бетонный пол. Как очистить от них поверхность бетона? Веник не помогает, потому что мелкие кусочки стекла застревают в неровностях пола. А убрать осколки нужно быстро, используя простые средства, имеющиеся на стройке.

РЕШИТЕ ЗАДАЧУ

По трубе течёт пульпа - вода, смешанная с измельчённой железной рудой. Поток пульпы регулируют с помощью металлической задвижки: она, как дверь, отчасти или полностью перекрывает поток. К сожалению, частицы руды, ударяясь о задвижку, быстро её истирают. Пробовали делать задвижку из очень прочной стали - всё равно удары частиц руды буквально "съедают" задвижку. Как защитить задвижку от истирания?

ПРОВЕРЬТЕ СВОЮ ФАНТАЗИЮ

Существует много замечательных весёлых и красивых праздников. Придумайте ещё один такой праздник, вкратце опишите его.

И НЕМНОГО ФИЗИКИ

По конвейеру движутся детали, похожие на двухкопеечную монету. Большинство деталей белого цвета, но попадаются детали чёрные. Как их отделить? Вручную трудно и утомительно. Нужно механизировать отделение чёрных монет. Учтите, что монеты ничем, кроме цвета, не отличаются. Расположены детали на конвейере в один слой, но беспорядочно: где именно окажется чёрная деталь - неизвестно. Чтобы легче было решить эту задачу, подумайте сначала: чем чёрные предметы отличаются от белых? Есть одно физическое свойство (оно наверняка вам известно), которое и надо использовать!

Ждём ваших писем. Не забудьте указать, в каком классе вы учитесь.

Семинар закончился в 16.45. Оставалось 15 минут до встречи со Львом Владимировичем. И я, минуя лифт, не спеша стал спускаться к выходу по ступенькам физического факультета МГУ им. Ломоносова, на ходу размышляя, как лучше задать давно волнующий меня вопрос. Опыт четырех лет общения с такими людьми подсказывал: «правильно заданный вопрос - это 50 процентов верного и нужного тебе ответа».

Мне повезло - мой научный руководитель Лев Владимирович - доктор физико-математических наук, известный и признанный в своей области ученый. Он недавно вернулся из Вашингтона с конференции по тематике нашей кафедры, и мне было интересно узнать новости с фронта науки, а главное - попробовать получить ответ на свой вопрос.

Один ответ у меня уже был. Неделю до этого вечером я работал в лаборатории. Мысли были совсем не об эксперименте, я не мог сосредоточиться и, не выдержав, подошел к Анатолию Сергеевичу - главному научному сотруднику и заведующему лабораторией. Он стоял спиной ко мне у письменного стола, собирая документы в свою огромную, потертую черную папку.

Извините, Анатолий Сергеевич. Как вы считаете, можно ли в наше время прожить, занимаясь наукой?

Он резко оглянулся, нахмурил старческие мохнатые брови. Затем спокойно сел в кресло. Закурил.

Нет. Я считаю, что нет - невозможно. Если, конечно, за бугор не податься. Но с нынешним отношением правительства к науке - невозможно. Правда, обещают в скором будущем прибавки к зарплате, увеличение финансирования, но на моей памяти это продолжается уже лет так 10. Прибавки, если они и есть, совершенно мизерны. А чтобы что-то реально изменилось, нужно поднять зарплату и финансирование минимум в три, а лучше в пять раз. Нам, старикам, тянуть эту лямку уже привычно. А молодым, да еще немосквичам, без квартиры и прописки на 6 тысяч рублей просто не прожить.

А как же частные научные фирмы? Там тоже все бесперспективно?

Я не говорю сейчас о них. Я говорю о большой науке, без которой страна нормально развиваться не может и которая сейчас находится в унизительном положении. Но еще как-то держится. В основном на иностранные деньги. А ты готовься, если тебе нравится заниматься физикой, что она будет тебе по жизни интересным хобби, но никак не источником доходов. Поспрашивай моих аспирантов. Так почти у каждого подработка: Стас работает программистом, Олег занимается графикой...

В тот вечер опыты для меня были закончены. Я опустился в кресло и долго не сводил глаз с висящих на стене полки со стопкой книг и доски, исписанной мелом: наглядная схема эксперимента, формулы, оценочные расчеты...

Для чего это все, если Анатолий Сергеевич прав? Для чего книги, трудные зачеты и экзамены? Для хобби? Было странно и грустно, что я, студент 4-го курса физического факультета Московского государственного университета, не могу ответить на этот, казалось бы, тривиальный вопрос...

Лев Владимирович уже ждал меня у входа в главное здание университета. Его внешний вид совершенно не выдавал его. Кроссовки, потертые джинсы, свитер, ветровка, очки, кепка и фирменная сумка с логотипом иностранной конференции через плечо - стандартный будничный имидж русского ученого в прохладную пору. Вряд ли случайные соседи в автобусе, на котором каждое утро он добирается на факультет, догадываются или чувствуют, что радом с ними сидит всемирно известный ученый. Да и его манера говорить, и обхождение с людьми не способствуют «разоблачению». Только взгляд - острый и глубокий - выдает необычного человека.

Здравствуй, Даниил. Как учеба?

Здравствуйте, Лев Владимирович. Спасибо, пока все хорошо.

Я тут смотрел расписание ваших экзаменов. Тебе предстоит сдавать квантовую механику. Это коварный экзамен. Так что готовься.

Спасибо за предупреждение.

Оглянувшись, он продолжил:

У меня предложение. Сейчас все равно на Ломоносовском проспекте пробка, и на автобусе мы в ней застрянем. А я хотел, чтобы ты взял у меня кое-какие полезные материалы с конференции. Так что быстрее и здоровее будет добраться пешком. Тут минут сорок идти. Заодно расскажу про науку.

Конечно, пойдемте.

Тогда нам в ту сторону. Ну так вот... Поехал я неделю назад в славный город Вашингтон...

И он принялся увлеченно рассказывать о конференции, о достижениях и заблуждениях выступавших там ученых. О его победном споре с австралийским профессором и о большом числе среди докладчиков русских исследователей, к сожалению, часто представляющих интересы не нашей страны.

По мере все возрастающего увлечения разговором все заметнее стиралась грань между нами. Между моими 20-ю и его 69-ю. Между студентом 4-го курса и доктором наук. На эти сорок минут мы превратились в тех, кого называют одним словом, - коллеги. Конец рассказа совпал с окончанием нашего пути - в районе станции метро с говорящим названием «Академическая».

Даня, ты есть хочешь?

Я замялся.

Да ладно. Я сам когда-то жил в общаге и поэтому признаю, что задал глупый вопрос. Пойдем чего-нибудь купим.

Мы зашли в продуктовый магазин, и Лев Владимирович купил пачку пельменей.

Вот моя библиотека. Друзья говорят, что я живу в книгах, - сказал он, когда мы вошли в квартиру. Словно обои, шкафы с книгами заняли стены двух комнат. В просветах между шкафами ютились знаменитые репродукции и солнечные пейзажи. Книг было так много, что даже шторы не могли спрятать увесистые кипы на подоконниках.

Ты тут осмотрись, а я пойду похлопочу на кухне.

Может, я вам помогу?

Не стоит. Вдвоем мы там не развернемся.

И я остался наедине с книгами, в которые сразу же окунулся с головой и не выныривал, пока Лев Владимирович не позвал меня к столу. В маленькой кухоньке за пельменями мы обсуждали последние результаты эксперимента для моей курсовой работы. Чайник вскипел, и Лев Владимирович достал из холодильника банку клубничного варенья. И тут я решился:

Лев Владимирович, как вы считаете, можно ли в наше время прожить, я имею в виду материальную сторону, занимаясь наукой? Этот вопрос я уже не раз задавал разным людям: преподавателям, моим сокурсникам - и обычно получал отрицательный ответ. Но если это так, то зачем нас учат, тратят на нас средства? Чтобы потом мы становились программистами, переучивались на экономистов или еще на кого-нибудь дабы прокормить себя и семью, и в итоге навсегда забывая про физику? Но тогда получается ужасно нелогично - у нас нет возможности реализовать потенциал, заложенный в нас вами, а главное - страна не получит отдачу от потраченных на наше обучение средств. Неужели остается только путь за границу?

Он внимательно слушал меня, потом слегка улыбнулся и ответил вопросом:

-А ты сможешь прожить без физики?

Я растерялся

В смысле...

Ну, ты можешь представить свою жизнь без науки? - переформулировал он.

Я как-то не задумывался над этим. Просто мне нравилось ею заниматься в школе, поэтому я поступил на физфак. Да и теперь тоже интересно...

Понимаешь, простого «мне нравится» в ответе на этот вопрос недостаточно. Мне, допустим, нравится играть в футбол, но я, как видишь, не футболист. Должна быть внутренняя уверенность и преданность выбранной профессии. А главное - ты от нее должен получать удовольствие. То есть твоя профессия и твои успехи в ней должны сделать из тебя счастливого человека.

Но, Лев Владимирович, должна быть и материальная основа? - перебил я.

- Постой, я не закончил. Сейчас мы переживаем трудный период в истории нашей науки. Это нужно хорошо и глубоко понимать, особенно тому, кто решил стать ученым. Ты должен оценить свои силы, а главное - меру привязанности к науке и признаться себе: смогу ли я преодолеть все эти трудности и при этом быть счастливым. Вот, например, мой сын. Он тоже закончил физфак и проработал с полгода в Московском радиотехническом институте, но вскоре понял, что это не его. Физика не может обеспечить ему счастливую жизнь. Сейчас он финансовый советчик в крупном банке, вполне собой доволен и не жалеет об уходе из института. Мне кажется, что он поступил правильно. Нигде, как в науке, такую важную роль не играет вера в себя и в правильность выбранного пути.

Теперь о материальной основе. Если ты точно решил связать свою жизнь с наукой, наилучшую схему развития твоей карьеры я вижу так: после окончания физфака нужно обязательно поступать в аспирантуру. Во многих научных центрах сейчас катастрофическая нехватка молодых умных голов и умелых рук.

В аспирантуре, помимо науки, придется подрабатывать. Конечно, может случиться, что ты уже аспирантом будешь входить в команду, работающую по какому-либо гранту, и тебе будут платить зарплату. Но есть и другой вариант - репетиторство. Как мне известно, сейчас полтора часа занятий стоят от 700 рублей и выше. Но обучать других не каждому дано. Главное - подработка не должна отнимать больше сил, чем занятия наукой. В итоге, если ты не лентяй и «вертишься», за время аспирантуры сможешь получать 400 и более долларов в месяц. С учетом того, что аспирантам предоставляется общежитие - жить можно. Затем ты должен заслужить степень кандидата.

После защиты самое время съездить на стажировку за границу. Посмотреть, что да как, себя показать, да и денег заработать. Ехать за границу лучше со степенью - больше уважения и перспектив. Кстати, за кордоном до сих пор уважают и признают русскую физическую школу, а некоторые большие ученые даже считают, что только в России остались самые мощные физики. Почему так - тоже расскажу.

Многие молодые ученые, уехав за рубеж, не возвращаются. Всем до боли известны их аргументы. Я же знаю два основных аргумента, почему нужно возвращаться. Первое - сейчас в России созданы уникальные условия, в которых худо-бедно, но можно заниматься любым направлением в физике. Происходит это примерно так: собирается группа ученых, оговаривает тематику, а потом ищет подходящий иностранный грант, так как официальной зарплаты хватает лишь на сигареты. Потом заключают контракт и занимаются любимым делом так, как им хочется, в среднем получая по тысяче долларов в месяц.

За границей по-другому. Там почти всегда над тобою есть начальник, который говорит, как и что нужно делать, уменьшая область полета твоей новаторской фантазии до критического объема. Наши ученые в основном живут именно за счет своей обширной новаторской фантазии. Вот почему в России остались самые мощные физики в мире.

Есть известный пример, когда одного именитого русского физика спросили: «Почему у вас в России ученым так мало платят?» Он, не задумываясь, ответил: «Как же, все логично. Например, у водителя автобуса трудная и скучная работа - вредная, одним словом. У ученого, напротив, очень интересная и приятная работа. Выходит, водителю автобуса нужно доплачивать за вредность». Больше вопросов не последовало.

Есть второй и, на мой взгляд, главный аргумент. Сейчас средний возраст ученого - далеко за 50. Поколение физиков-выпускников 1990-х годов растворилось в бизнесе или эмигрировало. Наука держится на нашем поколении. Но через 7-10 лет нас просто не станет. Возникнет колоссальный дефицит научных кадров. Страна вынуждена будет резко изменить свою политику в отношении науки. И именно вы будете востребованы, и на ваших плечах будет строиться и восстанавливаться русская наука. Хотелось бы мне дожить до этого.

Лев Владимирович отпил глоток чая.

Я очнулся от рассказа.

Данька, поставь еще кипятку, а то и чай уже остыл. Ешь варенье, не стесняйся...

За окном давно стемнело. Но мы еще долго сидели в маленькой кухне, пили чай и разговаривали.

А потом я возвращался домой с кипой иностранных научных журналов и без ответа на мой вопрос. Но теперь я знал его точную и ясную формулировку: «Ты сможешь прожить без физики?», а значит - и половину правильного ответа. Где искать остальные пятьдесят процентов, нетрудно догадаться.