Корреспондент «МК» посетила ее в год 75-летия со дня рождения одного из выдающихся ученых, экс-президента РАН Владимира Фортова, ушедшего из жизни в 2020-м. Его имя неразрывно связано с институтами Черноголовки, ведь академик посвятил им 50 лет своей жизни. Дочь Владимира Евгеньевича Светлана Фортова, его ученики и коллеги провели меня по научным лабораториям, рассказали о самых интересных экспериментах, а также о том, как им удалось создать... осязаемый образ бесконечности.
Сразу на въезде в центр Черноголовки с единственным на весь городок светофором, в глаза бросается Дом ученых, вывески с названиями улиц, парков, институтов, носящих имена выдающихся здешних ученых: основоположника химической физики, нобелевского лауреата Николая Семенова, еще одного нобелевского лауреата – физика Льва Ландау, его коллеги, физика-теоретика Исаака Халатникова. Кстати, пять лет назад здесь установили самый крупный памятник ученым в современной России – монумент, посвященный основателям Черноголовки – Николаю Семенову и его коллеге Федору Дубовицкому.
Город-судьба
Здесь шутят, что у местных детишек нет выбора – после учебы в местных школах, где преподают учителя с научными степенями, родители отправляют их в основном в естественнонаучные вузы, ну а потом – как сложится. Здесь даже мэр – выпускник физфака МГУ! С соответствующим менталитетом. Заехав в город, я не сразу нашла городскую администрацию. Оказалось, что у нее вообще нет отдельного здания, – резиденция мэра Олега Егорова находится на втором этаже типового офисного здания. «Зачем мне роскошь, – объяснил сие несоответствие дремучим российским традициям глава, – лучше средства на что-то полезное пустить».
Дух наукограда — сложная субстанция, здесь иной темп жизни, особые взаимоотношения между жителями. Приехавшим из столицы рекомендуют сначала сонастроиться с Черноголовкой, быть готовым здесь к любым неожиданностям, к примеру, к встрече с известным академиком во время прогулки по парку. Да, они здесь ходят по улицам, как обычные люди! Вот так начнешь обсуждать нашу бренную жизнь с первым встречным, а он тебе – тут же про сингулярность и прочие пластические метаморфозы-то и ввернет.
Тем более что есть повод.
Вечная неопределенность
Не так давно в городе выстроили сквер имени Исаака Халатникова — первого директора Института теоретической физики РАН им. Ландау. Ученому в следующем году исполнилось бы 102 года (он умер в январе 2021-го). Но по поводу скульптуры, которая украсила бы сквер, возникла поначалу некоторая заминка: ведь Халатников был физиком-теоретиком, космологом, а визуализировать игры разума людей, которые размышляют о происхождении мира, темной материи и Вселенной в целом, – очень сложная задача. В конце концов родилась идея создать в виде монумента воронку черной дыры, а в ее основании, в точке сингулярности (искривленной области пространства-времени) – пластические метаморфозы (ломаные линии).
В 60-х годах прошлого века Халатников стал одним из авторов хаотического решения уравнения гравитации Эйнштейна, которое называется «БХЛ-Сингулярность» (в честь трех физиков: Владимира Белинского, Исаака Халатникова и Евгения Лифшица).
По словам нынешнего директора Института теоретической физики Игоря Колоколова, это открытие из области квантовой физики, которое приближает нас к пониманию законов Вселенной.
Если мы примем как данность, что пространство и время, какими мы их знаем в нашем мире, бесконечны, то сингулярность, которая появляется в основании воронки черной дыры — это место, где пространство-время как будто прерывается, искажается. Понять до конца, что происходит с ними, ученые пока не могут. Эта «вечная неопределенность» и есть гравитационная сингулярность.
— Сингулярность в уравнениях Халатникова неизбежна, – поясняет Колоколов. – Либо она – в начале, либо – в конце. Можно предполагать, что это черная дыра, в которую все падает, а можно и с другой стороны посмотреть: что таким образом рождалась Вселенная.
Владимир Фортов был первым человеком, которому рассказали об идее создания памятника «Сингулярность Халатникова». Вместе с директором Игорем Колоколовым и другим космологом – академиком Алексеем Старобинским ученые написали письмо о целесообразности такой визуализации работы известного физика руководству города. Спорить с патриархами никто не стал.
Сейчас памятник – в местной мастерской, его созданием занимается скульптор Артемий Родионов. В январе он обещает представить свое произведение на суд общественности в сквере. Мне повезло, я увидела 8-метровый арт-объект раньше других: воронка черной дыры, выполненная из тонких стальных прутьев, как будто упирается внизу на стальное основание — сингулярность.
Взрывные люди
В сопровождении дочери Владимира Фортова Светланы перемещаемся в градообразующий институт Черноголовки, родной для академика Институт проблем химической физики РАН, где он до последних дней заведовал Отделом экстремальных состояний вещества. Нам показывают кабинет, в котором все осталось как при прежнем хозяине, даже формулы и чертежи на доске не стерты.
Встречает нас исполняющий обязанности директора института Игорь Ломоносов – ученик Владимира Фортова. Он показывает нам взрывные купола института и просит визитеров быть осторожными на территории особо охраняемого объекта, не нажимать никаких кнопок и не дергать за рычаги...
В этом институте 11 научных отделов, в которых работают 1200 человек. Здесь изучают горение, взрывы, здесь проводят квантовые вычисления и изучают водородную энергетику.
Но нас, конечно, больше интересуют взрывы, во время которых исследуются свойства различных материалов и веществ.
Ломоносов сразу поясняет, для чего это нужно. Вот, к примеру, углепластик, который используется в самолето- и ракетостроении. С одной стороны, он очень прочный, а с другой — достаточно хрупкий. Специалистам, создающим летательный аппараты, важно знать, как поведет он себя при высоком давлении, к примеру, при ударе микрометеорита по корпусу МКС. Или что делать, если к нам прилетит астероид 10 км в диаметре со скоростью 40 км в секунду? Чтобы справиться с ним, ученым нужно знать, какое давление в нём будет на случай, если его решат развалить на куски или увести с орбиты.
В куполе, в который нас пропускают и где вот-вот будет произведен очередной взрыв, создают давление около 100 тысяч атмосфер.
— Сейчас мы отрабатываем эксперимент по измерению скорости ударной волны в алюминии, – комментирует Игорь Ломоносов.
Нас просят покинуть камеру. Ученые разгоняют алюминиевую пластину до скорости 1,5 километра в секунду и ею же ударяют по образцу — тоже алюминиевому. За дверью камеры раздается гулкий взрыв. Такой удар, к примеру, может получить самолет, врезавшись в скалу...
Изучают в институте и более высокие давления, до 1 миллиона атмосфер — это происходит уже на полигонных площадках института.
— Там изучаются фундаментальные свойства веществ. К примеру, моделируют давление в ядре Земли, где оно достигает 3,6 млн атмосфер, и температуры до 10 тысяч градусов Кельвина, — говорит Ломоносов. – Мы можем также создавать давление на порядок больше, чем в центре Земли, и еще более высокие температуры. Поскольку 90 процентов вещества во Вселенной находится в экстремальном состоянии, наша задача – понять, почему одни вещества могут гореть и взрываться, а другие не могут, почему горят звезды и образуются планеты.
Не мог Игорь Владимирович не вспомнить своего знаменитого учителя. Он рассказал, что всегда объединяло и до сих пор объединяет физтеховцев, к которым также относился Фортов: – Все мы воплощаем дух Физтеха, стремление познать новое, заглянуть за горизонт. Владимир Евгеньевич, как и вся наша наука, был экстремальным в широте своих интересов.
Существует малая планета Фортов, но на самом деле он – огромная звезда, и в свете этой звезды мы работали много лет.
Между тем не так давно здесь создали взрывной портрет экс-президента РАН.
Владимир Евгеньевич очень любил эксперимент по высечению взрывной волной рисунка на листе металла. Он говорил, что такие работы находятся на стыке науки и искусства.
На медную пластину наложили трафарет с изображением академика, сверху накрыли его взрывчатым веществом эластитом и при помощи детонатора, присоединенного к пластине, произвели взрыв. В итоге изображение академика отобразилось на медной поверхности.
Несмотря на яркие эксперименты, что были показаны, не укрылись от нас и проблемы наукограда. Одна из них – нехватка доступного жилья для молодых, отсутствие развлекательных зон. Скучает молодежь, едет 20 км в соседний Ногинск — за развлечениями или, к примеру, чтобы сходить в ресторан быстрого питания. Ну и главное — дополнительные рабочие места для ученых.
На это обращают внимание и власти города, и профильное научное министерство. Так, на днях Общественный совет при Министерстве науки и высшего образования посвятил одно из своих заседаний развитию наукоградов.
А в Черноголовке уже есть чем похвастаться – скоро сюда придет большая компания по производству химзащиты для растений (крупный научный центр создаст 200 дополнительных рабочих мест для ученых). А еще здесь предложили создать для студентов на базе существующих научных институтов так называемый распределенный сетевой институт. Захотел студент с Урала или из Сибири поработать на какой-то установке — приезжай в наукоград, работай, постигай науку на практике.
