Царица наук
На модерации
Отложенный
У каждого времени есть своя флагманская наука, толкающая вперед весь флот областей знания. В начале XX века эту роль играла физика, в конце столетия - биология. Сейчас же на лидерство претендует математика. Во всяком случае без нее невозможно развитие практически ни одной области. И российские математики могут сыграть здесь значительную роль. Наилучшее подтверждение тому - Shaw Prize, "Нобелевская премия Востока", которой в этом году были удостоены российские ученые. Один из ее лауреатов, директор Международного математического института им. Л. Эйлера, академик-секретарь математического отделения РАН Людвиг Фаддеев рассказал "Итогам", каким он видит развитие этой точной науки в XXI веке.
- Людвиг Дмитриевич, можно узнать ваш прогноз: какие сферы будут самыми актуальными для математики в нынешнем столетии?
- Если говорить о математической физике, которая мне ближе, то здесь среди магистральных направлений выделяются прежде всего два - квантовая теория поля и астрофизика. Именно эти области физики "заказывают музыку" для математиков. Правда, тут есть существенное различие. Астрофизика сама по себе не требует особенно утонченной математики. Чтобы решить задачу, поставленную астрофизиком, математик может пользоваться уже разработанными способами. А вот квантовая теория поля, являясь основой теории элементарных частиц, не только использует самый современный математический аппарат, но и влияет на его развитие.
- Ну а что скажете о перспективах математики в более широком контексте?
- По-прежнему актуальна математическая программа, объявленная еще в 1970-е годы знаменитым математиком лауреатом Shaw Prize 2007 года Робертом Ленглендсом: она должна объединить алгебру, геометрию и теорию чисел. В реализации этой программы участвуют специалисты во всем мире, и от ее выполнения во многом зависит не только дальнейшее продвижение математики, но и то, насколько четко она поможет физике. Грубо говоря, в нынешнем веке перед математиками стоит задача придумать единый "калькулятор", на котором просчитывалась бы вся природа.
- Среди последних достижений российских математиков самое известное - это доказательство гипотезы Пуанкаре, выполненное Григорием Перельманом. Как оно повлияет на развитие этой сферы?
- Это совершенно удивительный результат. Перельман показал неожиданное направление - использование дифференциальных уравнений в топологии. То есть применил традиционную технику использования дифференциальных уравнений при описании как плавных гладких физических процессов, так и "колючих", "шероховатых" математических объектов, таких, например, как топологическая трехмерная сфера. Собственно, именно о ней идет речь в знаменитой гипотезе Пуанкаре. Это открывает дорогу целой группе математиков, которые ищут способы описания сложных объектов. Но это еще не все. Оказалось, что те же самые уравнения, что использует Перельман, применяются и в физике, в теории струн.
- Та самая теория, которую в шутку уже успели назвать "теорией всего"?
- Ну а некоторые так говорят всерьез. В этой физической теории делается попытка классифицировать все существующие во Вселенной частицы, которых, как мы сейчас знаем, невероятное множество. Для физиков самое перспективное в ней то, что она позволяет согласовать вещи, которые раньше входили в противоречие. В частности, в нее можно будет включить теорию тяготения, которая в рамках квантовой теории поля хорошей формулировки не имеет. Так что перед физиками стоит задача придумать свою "теорию видов". Но проблема в том, что в отличие от биологии физическая "теория видов" плохо соотносится с данными экспериментов. Мы предсказываем много частиц, а вот есть ли они на самом деле - пока ответа нет.
- У математиков интерес к этой теории скорее прагматический?
- В общем, да. Для них она привлекательна прежде всего тем, что в ней востребовано огромное количество современных математических методов, таких как комплексный анализ и алгебраическая геометрия. Например, она предсказывает новые свойства математических структур, которые называются "зеркальной симметрией". Прежде в математике возникал целый ряд идей - привлекательных, но непонятно к чему применимых. И вот оказалось, что именно эти математические идеи необходимы для описания теории струн. Впрочем, так часто бывает, что математики вроде бы уходят в абстрактные дебри, а потом оказывается, что эти дебри совсем не бесполезны.
- Значит, будущее за теорией струн?
- Знаете, в Америке дело дошло до того, что если математический физик не занимается струнной теорией, то ему уже трудно найти работу в университете. Хотя, конечно, надо шире смотреть на вещи. Например, существует проблема: как в рамках теории Янга и Миллса, которая является основой стандартной модели элементарных частиц, объяснить феномен появления у них массы. Я был в свое время приятно удивлен, когда американский физик Эдвард Виттен, активный сторонник теории струн, отметил и сформулировал эту проблему как собственно математическую. А другой мой коллега, нобелевский лауреат Дэвид Гросс, напротив, настаивает на теории струн и ничего другого не хочет слышать. Но в Европе сейчас к этой теории относятся более взвешенно.
Там появился новый симбиоз - теории струн и интегрируемых моделей. То есть делается попытка совместить "теорию видов" для элементарных частиц и "теорию видов" для уравнений квантовой теории поля. Таким образом, можно будет согласовать две физические теории.
- Как, по-вашему, должно меняться соотношение "прикладников" и "фундаментальщиков" в математике?
- Фундаментальные науки значительно дешевле обходятся, но они крайне важны для конкурентоспособности страны. Нельзя все разработки покупать за рубежом. Есть военная безопасность, есть коммерческие тайны. В 1930-е годы Иоффе собирался закрыть в ленинградском Физтехе ядерную физику и перевести Курчатова и Арцимовича на другое, более актуальное, как ему казалось, направление. Если бы это произошло, то что бы мы делали в 1940-е? Как бы все сложилось? Государство, которое само к себе серьезно относится, должно иметь ученых, занимающихся фундаментальными проблемами. Другое дело, что их должно быть немного.
- Можете сказать сколько?
- В прежние времена из 250 человек, которые учились на матмехе (в питерской терминологии) или мехмате (по-московски), двух человек брали в Академию наук, трех - в университет или вузы, а остальные устраивались в прикладные области. Когда я был директором Санкт-Петербургского отделения Математического института имени Стеклова РАН, то брал на работу двух-трех человек в год. Если университет может дать двух сильных специалистов в год - для фундаментальной науки уже достаточно. Проблема не в этом. Трагедия российской математики состоит в том, что больше половины из тех немногих, кто выбрал фундаментальную математику, покинули страну. Около сорока лучших ученых из нашего института уехали за границу - это большая потеря. И в результате на последнем математическом конгрессе в Мадриде более 20 докладчиков были представителями российской математической школы, но большинство из них работают за рубежом. И только двое - дома.
- Как вы считаете, изменит ситуацию новая программа взаимодействия с научной диаспорой?
- На днях получил письмо от своего ученика - профессора, который сейчас работает в США: он написал, что хочет вернуться. Я, конечно, приветствую это. Ведь если людей, как планируется, будут привлекать по конкурсу и платить по миллиону рублей в год (так обещают), то это нормально. Не думаю, что много народу поедет, но важно дать саму возможность приехать тем, кто захочет.
- Возможно ли воспитать в нынешней России новых знаменитых математиков? Как вы относитесь к тому, что правила проведения олимпиад для школьников изменились?
- Раньше олимпиады были делом энтузиастов. Любой победитель потом все равно сдавал вступительные экзамены. Я хорошо помню, как пошел сам на олимпиаду для 5 класса. На районные и школьные туры не ходил, пошел сразу на городской. Кстати, задачи для детей составляли ученые мирового уровня. Но тогда не было такого ажиотажа. Дети шли ради любопытства и интереса, а не ради места в лифте, который их прямиком доставит в институт. Боюсь, получится, что новые правила олимпиад скорее помогут появлению успешных абитуриентов, чем настоящих математиков.
- Многие возлагают надежды на спецшколы и физико-математические интернаты.
- Их роль всегда была огромной. Например, многие сотрудники нашего института оканчивали 239-ю математическую школу Ленинграда. Сейчас, я знаю, есть тенденция искоренить элитное образование. А его надо обязательно сохранять, пусть в небольшом количестве. Конечно, фундаментальной науке не нужно много гениев. Нужно столько, сколько необходимо для ее развития. И чтобы было где искать гениев, надо сохранять хороший средний фон, из которого питается элита.
============================================
Людвиг Фаддеев принадлежит к числу наиболее выдающихся математиков и физиков второй половины ХХ - начала нынешнего века. Его работы во многом определили современное состояние математической физики. Ученый внес решающий вклад в решение задачи трех тел в квантовой механике (уравнения Фаддеева), обратной задачи теории рассеяния для уравнения Шредингера в трехмерном случае, в создание квантовой теории солитонов и квантового метода обратной задачи, в развитие теории квантовых групп и т. д. Автор более 200 научных трудов и пяти монографий.
Людвиг Фаддеев - академик-секретарь отделения математических наук РАН, профессор. Лауреат Государственных премий СССР (1971) и Российской Федерации (1995, 2005). Его работы постоянно цитируются и используются в научной литературе. Он возглавляет Национальный комитет математиков России, Международный математический институт им. Л. Эйлера в Санкт-Петербурге.
Фаддеев стал иностранным членом академий ведущих стран мира (США, Франции, Швеции, Финляндии, Польши, Бразилии). Почетный профессор зарубежных университетов, член одной из старейших в мире академий - Французской академии наук, лауреат премий имени Д. Хайнемана Американского физического общества, международной премии имени А. П. Карпинского, награжден золотой медалью Макса Планка Германского физического общества, медалью имени П. Дирака Международного института теоретической физики.
В 1986-1990 годах Фаддеев был первым - и пока единственным среди советских и российских ученых - президентом Международного математического союза.
Комментарии
То же самое относится и к мифу о тупых американских школьниках и студентах. У В.И.Арнольда есть задачник по математике для детей, в котором есть одна простенькая задачка, ответ на которую нужно давать после 3 секунд размышления. И, по его свидетельству, 10-летние американцы лихо щёлкают эту задачку. Но вот приехали советские школьники, сплошь и рядом победители олимпиад, и решить её не смогли. Не то что влёт, а вообще. И в качестве доп.вопроса Арнольд предлагает подумать - почему так произошло.
А всё просто. Тамошних школьников приучают к образному мышлению. А наших - в основном к логическому. А логика, несмотря на свою полезность, далеко не везде помощник. И получается, что как только ученик представил себе тот треугольник с высотой, он сразу всё понял и дал ответ. Без вычислений. А наш уселся за вычисления. И тут же обнаружил, что некоторые промежуточные величины, которые он собирался вычислить, крайне сложно вычислить :-)))
"- Фундаментальные науки значительно дешевле обходятся, но они крайне важны для конкурентоспособности страны. Нельзя все разработки покупать за рубежом. Есть военная безопасность, есть коммерческие тайны. В 1930-е годы Иоффе собирался закрыть в ленинградском Физтехе ядерную физику и перевести Курчатова и Арцимовича на другое, более актуальное, как ему казалось, направление. Если бы это произошло, то что бы мы делали в 1940-е? Как бы все сложилось?"
А что у нас творится с образованием?
Но у меня имеется единственное возражение Вам, Николай. Я полагаю, что вне зависимости от того, какой дисциплине общественное мнение отдавало приоритет в тот или иной исторический период, математика всегда располагалась на вершине научной иерархии, поскольку без математики невозможна вообще никакая наука - ни естественная, ни гуманитарная.
Математика дала величайший по силе инструментарий, метод, пригодный для всех наук без исключения. Если говорить о естествознании, то я бы назвал физику наиглавнейшей, потому что без неё ни техника, ни биология, ни медицина невозможны. Но физика бессильна без математики. Иными словами, естествознание - это направление, а математика - это способ. Если нет способа, то пойти никуда не удастся.
Они свою науку инструментом не считают...
Как-то дочь, студентка психологического факультета, показала мне любопытный рисунок. Сейчас не могу найти, к сожалению. Там в карикатурной форме изображены группы ученых. В самом низу - психологи, со следующей ступеньки на них свысока смотрят физиологи (психология - часть физиологии), на тех, как на недоучек, смотрят биологи... А откуда-то с немыслимой высоты на них взирает математик "Мне отсюда вас и не видно!", на шее у которого сидит... философ.
Забавная картинка :)
Появившиеся в век компьютеров неограниченные возможности вычислительных экспериментов, в том числе - визуализация новых теорий в математике, дает мощный толчок как самой математике, так и ее прикладным направлениям, а сейчас это ВСЕ -- физика, биология, химия, экономика, искусство ... и даже гуманитарные науки.
Кстати, математика наименее подвержена профанации. Здесь сразу видно, кто есть кто.
Еще одно замечание по поводу элитных математических школ. У меня родственник при СССР закончил такую школу-интернат в Киеве. Сейчас от математики отошел, но связь с однокашниками поддерживает. Все на высокооплачиваемых должностях, но... для отечественной математики потеряны НАВСЕГДА.
Необходимо восстановить институт математических школ - хотя бы одна на целую страну, и отбирать туда не по блату, а по олимпиадным заслугам-только самых выдающихся.
Они скоро к "теории точек" перейдут...
А потом разработают теорию "мнимых точек"- которой можно будет объяснить- ВСЁ!!!
Комментарий удален модератором