№ 5 (1507) от 8 февраля 2018 года
Гость номера
Лагутин - это космос!
Ученый-астрофизик Анатолий Алексеевич Лагутин рассказал нам о космических лучах, частицах сверхвысоких энергий, атомных взрывах, инопланетянах в пустыне Сахара, как физика помогает играть в волейбол и почему он слушает «Битлз».
Наш мир состоит из молекул, атомов, протонов, нейтронов – крошечных частиц, которые мы даже не видим. Почти 50 лет Анатолий Алексеевич Лагутин изучает загадочные космические частицы, которые обладают очень высокой энергией. Пока науке не всё про них известно, ведь до земли «долетают» редкие экземпляры. Символично, но и в жизни так бывает: обыватель никогда не увидит той огромной энергии, что ученый годами вкладывает в свою работу, нет аппаратов, чтобы измерить старание, исследовательский талант. Настоящих ученых единицы, их не так часто посылает нам Вселенная. Но в АГУ такие профессионалы имеются.

– Анатолий Алексеевич, расскажите, откуда вы родом?

– Караганда. Родители были служащие: мама Зоя Петровна работала бухгалтером в районо, отец Алексей Васильевич был экономистом в другой организации. Без высшего образования, только техникум. В то военное и послевоенное время им было «не до высшей материи». Но при этом в родителях чувствовалась какая-то интеллигентская жилка. Помню, в седьмом классе я увлекся физикой и попросил выписать журнал «Авиация и космонавтика» – подписка стоила мамину месячную зарплату. Семья у нас была большая – семь ртов: трое детей, бабушка, дедушка, родители. Но мама сумела выкроить мне на журнал, понимала, что это не баловство, что это для науки…
– В советские годы все мальчишки мечтали стать космонавтами. Может, поэтому вас привлекла физика космических лучей?
– (смеется) Угадали! Конечно, всем двором мечтали быть космонавтами. Был друг, с которым мы даже усиленно готовились: занимались спортом, тренировали вестибулярный аппарат. В наше время во всех парках были вертушки в виде колец: мы себя раскручивали. А еще был турник, гири. Полтора года перед школой мы совершали каждый день утренние пробежки. Но когда про космос стал читать в журналах (в том же «Авиация и космонавтика») там было столько математики… И я понял: нужно серьезнее учиться. Стал также понимать, что помимо того, как быть космонавтом, есть в космосе и другие интересные дела. Например, полеты к другим галактикам, проблема источников приходящих из космоса частиц, ядерные двигатели. Так постепенно пришел к мысли: космонавтов уже немало, первым не будешь. Интереснее исследовать космос, чем просто там побывать.
Мне повезло: когда перешел в девятый класс, у нас в Караганде, в средней школе №46, ученые новосибирского Академгородка открыли физико-математическую школу. Отбирали 20 талантливых ребят из нескольких школ, и я попал в этот класс. Нам поставили очень сильных педагогов. И скоро мы стали не просто физ.-мат. классом, а командой единомышленников. Хорошие отношения установились не только между детьми, родители тоже все сдружились. Среди моих одноклассников были два парня, чьи старшие братья учились – один в МГУ, другой в НГУ. В каникулы они приезжали и устраивали нам мастер-классы, решали с нами очень оригинальные задачи, снабжали литературой. Они сильно на нас влияли, можно сказать, заражали и заряжали наукой. А еще прививали культуру! Из МГУ к нам в класс попадали не только конспекты и учебники, но и кассеты с песнями «The Beatles». С тех пор я эту группу люблю, в машине всегда вожу с собой диск. А из новосибирского Академгородка, в дополнение к математике, физике и «Битлз», были кассеты с Высоцким, Окуджавой и другими бардами. Потом, уже во время учебы в Томске, мне удалось побывать на концертах бардов Евгения Клячкина, Юрия Кукина, Юрия Визбора.
– После школы вы поступили в Томский политехнический институт на физико-технический факультет?
– Да. Удивительно, но я подал документы не на физико-технический факультет, а на электрофизический. Сработало некое чутье. Этот факультет тогда был совершенно инновационным. Например, когда я поступал, были специальности бионика (предполагалось, что здесь будут изучать даже искусственный интеллект), физика быстро протекающих процессов, физическая электроника. На факультете работали ученые, которые в начале 60-х сделали один из первых ускорителей электронов в России (он, кстати, до сих пор работает!). Впрочем, потом судьба все равно привела меня на ФТФ. Моя научная жизнь началась с шестого семестра: от старших студентов услышал подсказку, что есть вариант обучения по индивидуальному плану. Это дает возможность погрузиться в свою область. Для меня такими областями стали теоретическая физика и малоизученные космические лучи. На физико-техническом факультете меня приняли в школу Анатолия Михайловича Кольчужкина. И моим научным наставником стал Владимир Васильевич Учайкин. Кольчужкин и Учайкин до сих пор мои основные учителя. Анатолий Михайлович вместе с Владимиром Васильевичем разработали для меня индивидуальную программу. Она включала десяток курсов, которых основному потоку просто не читали: астрофизика, космические лучи… Такой на курсе я был один. Но имелись и сложности: много приходилось учить самостоятельно. Зато я стал членом команды Кольчужкина. Моя выпускная работа, она, кстати, делалась в МГУ на физическом факультете, была посвящена стохастической теории каскадных процессов в космических лучах. Результатом наших с Владимиром Васильевичем Учайкиным исследований стала совместная статья в журнале «Ядерная физика». Она вышла в 1975 году. Это был новый подход, новый класс кинетических уравнений. Эта работа и последующие исследования позволили нам построить стохастическую теорию каскадных процессов в космических лучах, впервые решить много задач. Сегодня можно сказать, что мы создали действительно оригинальную теорию, и она закреплена за нами, – «Метод сопряженных уравнений в теории переноса космических лучей высоких энергий с учетом естественных флуктуаций в элементарных процессах взаимодействий частиц с атомами среды».
– Поясните простому читателю, что такое «космические лучи»?
– Космические лучи открыли в 1912 году. Это потоки протонов, ядер других элементов, электронов, фотонов. Эти частицы рождаются во Вселенной, в том числе и в нашей Галактике. Энергии у них очень большие – на восемь порядков больше, чем человек сегодня может произвести даже на LHC (Большом адронном коллайдере. – Прим. «ЗН»). Механизм ускорения частиц до таких энергий достоверно не установлен, их источники и характер их распространения в Галактике тоже пока не понятны. И вот эти загадочные частицы, попадая в атмосферу, рождают ливень – огромное количество других вторичных частиц. Этот поток падает на Землю, и единственный метод, который позволяет понять, что это прилетело, какая энергия, – измерить характеристики вторичных частиц и потоки порождаемых ими ионизационного и черенковского излучений. Измерения проводятся на поверхности Земли или в горах с использованием разнесенных по большой площади детекторов. Другого пути пока нет, спутники здесь не помогают. Частицы сверхвысоких энергий прилетают редко. В среднем, в год на квадратный километр приходит одна частица с энергией 10 в 19-ой степени электронвольт. Но, чтобы регистрировать такие частицы, нужны установки, площадь которых превышает тысячу квадратных километров. Это очень сложные эксперименты, но без знания характеристик этих частиц (что? когда? откуда? как?) наука не может двигаться вперед, это ключевая загадка сегодня всей физики, астрофизики, да и вообще нашего бытия.
– Летом 2018 года в АГУ состоится XXVI Европейский симпозиум по космическим лучам. Расскажите, что это за мероприятие, кто на нем соберется?
– Европейский симпозиум по космическим лучам – одна из главных международных научных конференций в области астрофизики высокой энергии. Он проводится с 1968 года. Мы ожидаем в АГУ около 300 участников, из них доля иностранных экспертов 40 процентов: Германия, США, Япония, Нидерланды, Италия, Чехия. Уровень ведущих спикеров очень высокий – так, мы ожидаем Игоря Москаленко. Он один из двух создателей используемой ныне модели GALPROP распространения космических частиц в Галактике. Его индекс Хирша – 94.
Симпозиум космических лучей – важная и значительная конференция в области астрофизики высоких энергий, охватывающая следующие основные темы: солнечные космические лучи и гелиосфера, геофизические эффекты космических лучей, мюонография, гамма-астрономия, мюоны и нейтрино, ускорение космических лучей, темная материя, космические лучи сверхвысоких энергий, экспериментальные методы и инструменты.
– Но помимо космических лучей вы еще изучаете ядерные взрывы…
– Мне повезло, что помимо астрофизики мне удалось заняться проблемой ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Инициатором этого стал Яков Наумович Шойхет – еще один мой учитель. Яков Наумович – выдающийся врач, ученый, член-корреспондент РАН. В 1992 году он включил меня в правительственную комиссию, которая отправилась на Семипалатинский полигон, чтобы сделать первые оценки о возможности воздействия ядерных испытаний на жителей региона. В соответствии с распоряжением Президента РФ Б.Н. Ельцина мы смогли ознакомиться с отчетами о ядерных испытаниях в атмосфере: на какой высоте взрыв, какой мощности, какие дозы. В отчетах мы нашли много взрывов, радиоактивные продукты которых, по данным полигона, достигали территории Алтайского края. Вернувшись, комиссия подготовила официальный документ с фиксацией влияния, и это стало стартом создания программы «Семипалатинский полигон – Алтай». А в 1995 году наша группа физиков создала оригинальную методику оценки полученных доз излучения.
– Сколько лет вы работаете в АГУ? Почему выбрали именно этот вуз?
– По сути, АГУ – это первое и основное мое место работы. Я приехал в Барнаул в октябре 1974 года. Окончил в Томске политехнический институт и прибыл сюда по приглашению АГУ. Здесь начал работать мой учитель Владимир Васильевич Учайкин. В первые годы я трудился в АГУ на факультете естественных наук (позднее – физическом факультете), а параллельно – учился в томской аспирантуре.
– Я знаю, что вы работали в Африке. Как вы попали туда из Сибири?

– В 1980 году Министерство образования СССР попросило АГУ предложить кандидатуру для работы за границей в качестве преподавателя теоретической физики. Ректорат меня рекомендовал. Потом вызвали на коллегию министерства, а следующим этапом стало годовое обучение в Институте иностранных языков им. Мориса Тереза в Москве. Нужно было выучить французский, чтобы читать на нем лекции. Самое удивительное, я попал в ту группу студентов, которых обучали с использованием гипнопедии (Закрепление информации в памяти человека во время сна. – Прим. «ЗН»). Это не совсем гипноз, но близкий к нему метод: в общежитии мы жили на отдельном этаже, у нас было радио, по которому в определенное время утром и вечером диктор наговаривал фразы, мы повторяли. Кроме этого, естественно, были усиленные занятия в группах: на пять человек – три преподавателя. Ежедневно – диктанты, аудирование. Я тогда много читал на французском: Агату Кристи, Мопассана, Кафку, Андре Моруа – он, кстати, стал одним из моих любимых писателей. Я успешно сдал все экзамены, и в 1981 году меня отправили в Алжир. Со мной в Африку поехали жена и сын. Работать мне предстояло в Оране – это прекрасный город-порт на средиземноморском побережье Алжира, похож на французский Марсель. Первый год было тяжело: и денег не хватало, и бытовые хлопоты, сын у меня пошел в первый класс.

Но со временем мы освоились. В зимние каникулы с приятелями из Вильнюса мы даже путешествовали на машинах по пустыне – совершили несколько дерзких поездок по северу Сахары от Марокко до Туниса, объехали много оазисов. Риск был большой – пыльные бури. Но Сахара – это впечатления на всю жизнь! Это одно из тех мест, которые должен посетить каждый человек. Природа, культура, традиции, Сахарские розы (смесь гипса, песка) и даже песок – это все настолько интересно… А каким красочным бывает сахарский песок: от медного до белого, и на ощупь он очень нежный, словно его пропустили через кофемолку.

В Сахаре есть наскальные рисунки. Фигурки людей в одежде, похожей на скафандры, подобие космических кораблей... Конечно, это потрясло наше воображение. Мы ведь выросли, глядя в космос.

– Вы основали в АГУ Центр космического мониторинга. Чем он занимается?

– У нас три наземные спутниковые станции, которые обеспечивают прием данных восьми приборов с космических платформ TERRA, Aqua, Suomi NPP и JPSS-1 в режиме реального времени. Мы принимаем большой объем оперативной спутниковой информации, это позволяет более 30 раз в сутки измерять характеристики атмосферы, поверхности территории Алтайского края, вести оперативный мониторинг характеристики климатической системы Сибирского региона, искать возможные источники ЧС, измерять влагозапасы снега, держать на контроле паводок, оперативно фиксировать лесные и степные пожары. На нашей базе создан научно-образовательный комплекс по зондированию Земли из космоса.

– В прошлом году у вас была плодотворная командировка в Японию.

– С 14 по 23 октября 2017 году по приглашению Саитамского университета я посетил с лекциями Японию. Наша кафедра с японскими коллегами поддерживает дружеские отношения уже более 30 лет. Для нашего университета эта поездка была расширением научных связей. Японские коллеги попросили меня также рассказать о новых наших результатах, полученных для случая диффузии космических лучей в галактической среде фрактального типа. С научным докладом я выступил в Институте исследований космических лучей (Токио) на семинаре проф. Сагавы, руководителя второй по площади (700 квадратных километров!) установки по исследованию частиц ультравысоких энергий. После доклада мне удалось пообщаться со многими известными учеными, пригласить их на проводимый на базе АГУ в 2018-м году XXVI Европейский симпозиум по космическим лучам.

– При такой работе, у вас есть хобби, увлечения?

– С 11 лет я начал играть в волейбол, занимался серьезно. Даже ходил в специализированную волейбольную школу и выступал за взрослую команду в нашем районе, хотя сам был школьником. Параллельно любил хоккей с мячом. Этот вид спорта в Казахстане был на очень высоком уровне. Когда переехал учиться в Томск, то на межфакультетских спартакиадах меня заметили и пригласили в сборную по волейболу – играл и за сборную вуза, и за молодежную сборную области. Мне нравился волейбол: быстрота принятия решений, неожиданность продолжения, это такая импровизация в пространстве и во времени. Я не играл в пляжный волейбол – это для удовольствия, а не для результата, а так мне неинтересно. Я всегда говорил себе: если выхожу на площадку, задача одна – победить. А для этого необходимо стараться, вкладываться и тренироваться. То же самое и в науке.

– Знание физики дает преимущество в спорте?

– В волейболе, безусловно, много физики: закон сохранения импульса, энергии. Есть даже более тонкий эффект, связанный с неоднородностями на поверхности мяча. При специальном положении ладони при ударе можно заставить мяч лететь так, что, когда скорость уменьшится, он будет падать по очень сложной траектории. Но мы побеждали не хитростью, а мастерством (тренировки пять раз в неделю) и умением думать.

– Как физик, как вы думаете, зачем мы – люди – нужны Вселенной?

– Объект существует, если есть наблюдатель… Фактически мы и жильцы в этой Вселенной и наблюдатели.

Здесь возникают очень сложные связи, в которых очень много всего завязывается.

– Какой ваш любимый физический закон?

– Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона.

– Если помечтать: с кем из ученых прошлых веков вы бы хотели встретиться? Что бы вы спросили?

– Я бы хотел спросить Исаака Ньютона, почему он не применил в анализе другую форму закона всемирного тяготения. Дело в том, что принятая версия говорит о том, что сила взаимодействия двух масс уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Но Ньютон в своих трудах обсуждал и другую силу притяжения, которая пропорциональна расстоянию. Но почему-то суперпозицию этих двух возможных законов притяжения он не обсуждает. Этот интерес связан с тем, что, если бы эта суперпозиция двух форм закона притяжения использовалась сегодня при обработке современных данных о скоростях движения звезд и галактик на периферии нашей Вселенной, может быть, не возникла бы идея о существовании темной материи...

Блиц

– Во сколько начинается ваше утро: в 6:00.

– Кофе или чай: кофе.

– Любимые книги: Даниил Гранин «Иду на грозу», «Зубр», рассказы Чингиза Айтматова, новеллы Андре Моруа, Вячеслав Иванов «Наука о человеке».

– Любимый цвет: синий.

Наталья Теплякова










          Мы Вконтакте


          Мы в Facebook




«За науку!» © 1980-2017
При использовании материалов газеты
ссылка на "За науку!" обязательна
Мнения отдельных авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.
Редакция оставляет за собой право публиковать такие материалы в порядке обсуждения.
Контактные адреса
656099, Барнаул,
пр-т Ленина 61, ауд. 901.
Телефон: (3852) 29-12-60
E-mail: natapisma7@gmail.com
Internet: http://zn.asu.ru