„Беше по-добре без Нобеловата награда. Физикът Михаил Кацнелсон за откритията

Направих резервация предварително: това, което прави, се разбира от едва няколкостотин души по света. От свое име добавяме, че той е и истински кавалер на Ордена на холандския лъв. И носител на наградата на Ленинския комсомол. Е, какво мислите, че прави Михаил Кацнелсън? Е, графен разбира се!

Михаил Кацнелсон е физик, идва от Магнитогорск, където е учил в училище. И в Челябинск се пресекохме на церемонията по връчването на наградата „Светло минало“ (припомняме, че тя се присъжда на наши известни сънародници, които работят в чужда земя).

Така че да обсъждаме графена на филистерско ниво с професор, разбира се, не е наша работа. За тези, които не знаят, графенът е, така да се каже, двуизмерен материал. Въглеродът се превръща в графен, когато се "намазва" със слой с дебелина точно един атом. И тогава материалът проявява много удивителни свойства, които изобщо не са характерни за въглерода. Предвижда се производството на субминиатюрни електронни компоненти от графен. Това е всичко, никога повече няма да видите думата графен в това интервю!

И говорихме за дейността на Кацнелсън, популяризаторът на науката. В съавторство с Валентин Ирхин нашият събеседник написа книга, изненадващо различна от учебник по физика: „Небесни статути. 16 глави за науката и вярата. В „Устава“ физиците от „високо ниво“, така да се каже, се опитват да съгласуват концептуалния апарат на религиите и природните науки. Какво е „чудо” от гледна точка на учен-наблюдател? Не си ли противоречат законите на природата и религиозните закони? Евангелието отрича ли еволюционния процес? Книгата е обществено достояние, първо можете да преминете през очите си.

Михаил Йосифович, кажете ми как намерихте време в графика си да напишете книга, която едва ли ще донесе дивиденти, материални ползи? Или донесе?

Не, разбира се... Историята е такава. Беше 2000 или 2001 г., когато бях в Екатеринбург. През 1998 г. почина моят учител, много важен за мен човек, академик Сергей Василиевич Валцовски, а след него ръкописът на книгата „Съвременна естествено-научна картина на света“, един вид учебник по естествени науки за хуманитарните науки, остана. Роднините на Сергей Василиевич се обърнаха към мен и моя колега Валентин Ирхин с молба да допълнят книгата, разделът за връзката между естествените науки и религията, изкуството остана недовършен там ... Разбира се, бях ужасно изненадан, защото помислих и все още се смятам за много лошо образован човек в хуманитарните науки. Но Валя Ирхин ме убеди: нека опитаме.

Минахме през безумно количество книги, завършихме една глава, но докато го правехме, се включихме и решихме да напишем цяла книга.

Сега нямаше да имам време за това! Не че не получих никакви дивиденти, но нашите колеги бяха подозрителни към нашата дейност, това не беше много насърчавано. Тогава, в началото на 2000-те, беше трудно да се занимавам с наука в Русия и тогава си помислих, че тъй като не мога да правя научна работа на правилното ниво, тогава ще се занимавам с популяризиране и преподаване. Сега не мога да напиша нищо подобно, нямам време, но тогава го правех с голям ентусиазъм.

The Statutes of Heaven цитира толкова много различни източници, от Библията и други религиозни текстове до съвременната научна фантастика, Урсула Льо Гуин, например. Вие отговаряте ли за фантазията?

Валя Ирхин е напълно уникален специалист. По професия е физик, но е добре запознат с каноничните текстове на различни религии. Винаги можете да получите съвет от него за всеки превод на Библията на всеки език от всяка епоха. Той също така изучава индийски текстове и различни ... тук той подготвяше подборка от цитати от канонични текстове. И научна фантастика, песни на Висоцки и така нататък – подготвих го. Така е написан заедно текста, аз писах по-скоро чисто литературно.

Получихте отзиви за книгата: „Какво си позволяват тези физици?! Как могат да съдят такива неща? Може би луди хора са ти писали?

Не, лудите не са писали. Но колегите физици реагираха с голямо подозрение. Не съм чул сериозни коментари от хуманистите, но някои са се вгледали в нашите писания дори, може би, по-подробно, отколкото заслужават. По-специално, професор Мирошников (бел. ред. Юрий Иванович Мирошников - по това време ръководител на катедрата по философия на Института по философия и право на Уралския клон на Руската академия на науките) написа два задълбочени рецензии и ни покани да участва в сборници с научни трудове на своя отдел. И дори прочетох няколко лекции за аспиранти по философия на науката. И напротив, на някого изглеждаше, че всичко е леко, но хората са деликатни, тези отзиви не стигнаха до мен.

Окото ми привлече главата "Чудо". Разбирам какво имате предвид вие като учен с тази дума: много малко вероятни събития. Вярвате ли в истински чудеса?

Трудният въпрос е как да се отнасяме към чудесата. На Земята живеят седем милиарда души, всеки ден има десетки и стотици събития. Чудо ли е, че по време на дъжд една-единствена капка падне точно върху главата на някой пирон, стърчащ от оградата? Е, има много капки, някои определено ще уцелят! Можете да отидете по-дълбоко. По-специално, известният психолог Юнг разработи концепцията за синхронност, за разлика от причинно-следствената връзка. По-голямата част от моите колеги се чувстват зле от подобни идеи, защото чудесата не се вписват в съвременната картина на света. За физик това е безсмислено, не знам какво да правя с него. Но като човек... много събития могат да се тълкуват като чудеса. Необходимо ли е?

Какво ви впечатли най-много в света на науката, инженерството, технологиите през 2017 г.?

Има такъв анекдот, че чукчът не е читател, чукчът е писател! В този смисъл съм погълнат от собствената си работа, така че тук съм предубеден. Има някои вкусове, любими теми... Трудно е да гледаш безпристрастно. Но по-специално имах няколко посещения, няколко разговора, след което преосмислих отношението си към квантовите компютри. Сега ми се струва, че зад това стои нещо сериозно.

Забележка. Ед: Квантовият компютър е хипотетично устройство, което използва фундаментално различна логика на изчисления, различна от съвременните компютри, базирана на постулатите на квантовата физика. Той (теоретично) ще изпълнява някои задачи трилиони пъти по-бързо от настоящите суперкомпютри.

Какво задължава титлата на холандски рицар? Или може би има някои предимства, добре, можете ли да пропуснете опашката в магазин или аптека?

Не, няма ползи! Но в тържествени случаи е необходимо да носите лента за поръчка. Може да приемам рицарството твърде сериозно. Аз съм руски физик, гражданин на Русия, но в същото време съм член на Европейската академия, ето я значката. И в това си качество смятам, че е задължение, което съм поел върху себе си: да допринеса за подобряването на отношенията между Русия и Европа, особено в областта на научното сътрудничество. Въпреки че не съм дипломат, не съм политик, доколкото мога. Понякога холандските вестници ме интервюират, това е добре: ето, руски физик, можете да говорите с него за това и онова.

Какво отговаряш, когато те попитат защо не живееш в Русия?

Виждате ли, за съжаление не мога да работя на правилното ниво в родината си. Посещавам Русия през цялото време, работя с Уралския федерален университет и не на хартия, но наистина, ние работим. Като физик процъфтях в Холандия. Разбира се, жалко, но работата ме поддържа. Какво ще правя там, когато се пенсионирам? още не знам.

Заместник художествен ръководител, продуцент

След като завършва института на Гнесин през 1976 г., той влиза в един от най-добрите оркестри в света - Големия симфоничен оркестър на Държавното радио и телевизия на СССР, по-късно BSO. П. И. Чайковски, която от 40 години се ръководи от изключителния руски диригент Владимир Федосеев.

По време на 15-годишната му работа в BSO се среща с известни музиканти и журналисти, което помага в по-нататъшната му работа като продуцент, която прави през последните 25 години.

Друг цигулар...

Работи с V. I. Федосеев почти 20 години като цигулар, режисьор, продуцент

Рудолф Баршай, след дълго отсъствие, дирижиран в Русия, продуцент е М. Кацнелсон.

От 1991 до 1994 г. работи в Руския национален оркестър - първия частен руски оркестър - под ръководството на Михаил Плетнев, който прави блестяща кариера като пианист и диригент.

Само най-добрите солисти свириха с оркестъра на Плетнев (Михаил Плетнев и Виктор Третяков)

Вляво М. Кацнелсон със съпругата си Елена, вдясно журналист, телевизионен водещ С. Николаевич с първия продуцент на RNO Т. Сухачева, в центъра е млад американски диригент

В този оркестър М. Кацнелсън престава да бъде цигулар и става директор на тази група. Оркестърът току-що беше създаден, търсени бяха връзките му в художествения и публицистичния свят, започна неговата административна и продуцентска дейност. Работата в частен оркестър ме научи да си сътруднича със спонсори и инвеститори. Именно в RNO той натрупа безценен опит в работата с банки и големи компании, желаещи да инвестират в творчески проекти.

Сега в ръцете не е цигулка, а документи

С австрийския цигулар Юлиан Рахлин на фестивала „Цигулар за всички сезони“.

С Юрий Башмет в артистичната зала на Голямата зала на Консерваторията след премиерата на концерта за виола, виолончело и камерен оркестър от Алексей Рибников

С Николай Петров. На неговия фестивал "Кремълски мюзикъл" беше режисьор
Зубен Мета със съпругата си, среща на летище Шереметиево
Екатерина Мечетина е първият изпълнител на произведения на А. Рибников: Concerto Grosso No. 1,2 и сонати за пиано №. един

Този опит му помага, когато работи няколко години с Борис Беленки по проекта Crystal Turandot, Александър Краутер в артистичната агенция Krauterkontsert и Николай Петров, народен артист на СССР, на международния фестивал „Музикален Кремъл“. В тези проекти той успя да привлече не само финанси, но и дизайнери, администратори, много музиканти и художници, с които си е сътрудничил преди.

През 2004 г. Кацнелсон създаде артистична агенция Concert City и проведе няколко големи проекта, включително международния фестивал, посветен на 80-годишнината на изключителния цигулар Юлиан Ситковецки „Цигулар за всички сезони“, на който бяха поканени световни звезди: Юлиан Рахлин (цигулка, Австрия), Жанин Йенсен (цигулка, Холандия), Алена Баева (цигулка, Русия), Лиана Исакадзе (цигулка, Грузия), Александър Рудин (виолончело, Русия), Бела Давидович (пиано, САЩ), Дмитрий Ситковецки (диригент, цигулка, Обединеното кралство).

В агенция Crowtherconcert той имаше възможността да се срещне и да си сътрудничи с такива личности като Джеймс Ливайн, артистичен директор на Метрополитън опера, Зубен Мета - главен диригент на Израелската филхармония, Катлийн Батъл - брилянтен сопран на Метрополитън опера, Евгени Кисин - пианист на света и разбира се си сътрудничи с фестивала "Черешнев лес" и неговия основател Михаил Куснирович, който създаде най-креативния московски арт проект.

На фестивала Cherry Forest започва сътрудничеството му с Алексей Рибников. Премиерата на Симфония №. 5 „Възкресение на мъртвите“ под диригентската палка на Теодор Курентзис, по-късно беше възможно да се издаде диск във фирма „Мелодия“ с видеозапис на този концерт. И концерт в залата. Чайковски и DVD-то бяха успешни сред публиката и критиците и той получи предложение от Алексей Рибников да започне работа по своите симфонични проекти като продуцент. През последните години се проведоха няколко значими концерта, аудио и видео записи с музиката на Алексей Рибников в най-добрите зали на Москва и с най-добрите диригенти и солисти: диригенти Валери Гергиев, Владимир Федосеев, Александър Сладковски, Марк Горенщайн, солисти - Юрий Башмет, Александър Князев, Алена Баева, Екатерина Мечетина, Борис Андрианов и много други.

Катлийн Батъл - звезда от Метрополитън опера

С Евгений Кисин след триумфален концерт

С Мая Плисецкая на фестивала "Автопортрет" на Р. Щедрин, посветен на 70-ия рожден ден на композитора

От 2008 г. започва работа с Театър Алексей Рибников и през годините успява да организира турнета на театъра до Израел, Балтийските държави, Финландия, САЩ и Канада, да проведе няколко авторски концерта на Рибников с музика за театър и кино ( диригент Сергей Скрипка), както и два юбилейни концерта в Голямата зала на Московската консерватория с участието на Държавния академичен симфоничен оркестър. Светланов и Московския симфоничен оркестър „Руска филхармония“.

С австрийски диригент и пианист Юстус Франц и виолончелист Александър Князев, първият изпълнител на концерта на Рибников

С Владимир Спиваков на фестивала Cherry Wood

С Мстислав Ростропович и тимпанист Валери Поливанов на фестивала на автопортретите, посветен на 70-годишнината на Р. Шчедрин

Благодарение на дългогодишния контакт с фирма „Мелодия“, М. Кацнелсон успява да издаде няколко диска с композиции на Рибников: Concerto Grosso No. 1 „Синя птица“ и Concerto Grosso No. 2 Северен сфинкс, Симфония № 5 "Възкресение на мъртвите", концерт за виолончело (солист - Александър Князев, диригент - Александър Сладковски), антология на клавирната музика от съветски композитори, както и римейкове на две известни рок опери "Юнона и Авос" и "Звездата и Смъртта на Хоакин Муриета » на винилови дискове.

С Александър Сладковски, който направи блестяща кариера като диригент и художествен ръководител

С пианистката Ирина Шнитке на концерт на Евгений Кисин

Със Зоя Богуславская при връчването на наградата "Триумф" на Алексей Рибников

От 2017 г. М. Н. Кацнелсон е член на борда на директорите на Руското авторско дружество (председател - Кричевски Андрей Борисович).

1976-1991 - Големият симфоничен оркестър на ДТК, по-късно БСО им. П. И. Чайковски (художествен ръководител, народен артист на СССР - Владимир Федосеев) - артист на оркестъра

1991-1994 - Руски национален оркестър (художествен ръководител, народен артист на Руската федерация - Михаил Плетнев) - артист на оркестъра, директор

1994-1996 - "Музите на свободата" - "Кристална турандот" (театрална награда, художествен ръководител - Борис Беленки) - изпълнителен директор

1994-1999 - БСО им. Чайковски (художествен ръководител, народен артист на СССР - Владимир Федосеев) - режисьор

1999-2001 - Държавен симфоничен оркестър "Млада Русия" (художествен ръководител, народен артист на Руската федерация - Марк Горенщайн) - директор

2002-2004 - Krauterconcert (генерален директор - Александър Краутер) - продуцент

2004-2006 - Музикален Кремъл - Международен фестивал (Художествен ръководител, Народен артист на СССР - Николай Петров) - Директор

2006 до представя Работилница под диригентството на Алексей Рибников, Театър Алексей Рибников - заместник художествен ръководител, продуцент

Този имейл адрес е защитен от спам ботове. Трябва да имате активиран JavaScript, за да видите.

Получи родом от Русия Михаил Кацнелсон. В доклада се посочва, че Кацнелсън е получил наградата за „използване на идеи от физиката на елементарните частици при изследването на графен“. Какви точно са били тези идеи и как са били използвани, самият Михаил Кацнелсон каза пред Lente.ru.

Lenta.ru: Тази година получихте наградата Спиноза. Както следва от официалното съобщение, за работа върху графен. Разкажете ни повече за тях.

Преди всичко ще кажа, че преди началото на цялата тази дейност през 2004 г. бях много далеч от графена. По-точно, занимавах се с магнетизъм, физика на силно корелирани системи (всякакъв вид свръхпроводимост). Без нанотръби, квантов ефект на Хол и други участъци, характерни за специалист по графен. Въпреки това през 2004 г. съм тук в Неймеген ( По това време Михаил Кацнелсон вече живее в Холандия – ок. "ленти.ру"), се срещна с Андрей Гейм и Костя Новоселов. Костя беше аспирант тук, просто защитаваше дисертация, а Андрей присъстваше като съ-ръководител на работата. Исках да говоря с него за дисертацията на Костя - беше за магнетизма, тема, която ми беше близка по това време. Андрей почти веднага ми каза, че вече не се занимават с тази тема, и започна да задава някои въпроси, които бяха свързани с графена - за дираковите електрони в магнитно поле. Някак си от дума на дума се включих в тази дейност.

В началото, трябва да призная, не го взех много сериозно. И тогава се оказа, че правя това от осем години - сега дейността на графен съставлява 70 процента от цялата ми работа. Може би фактът, че съм дошъл от друга област, изигра в моя полза, направи възможно да погледнем на много въпроси от малко по-различен ъгъл, от който гледаха хората с правилен, така да се каже, опит. По това време беше известно, че носителите на ток в графена са (терминология) безмасови фермиони на Дирак. По прост начин те приличат на частици, които се ускоряват до скорости от порядъка на скоростта на светлината. Тоест същите тези фермиони се описват с уравнения, подобни на уравненията на такива релативистични частици в ускорителите, с единствената разлика, че ролята на скоростта на светлината играе стойност, която е 300 пъти по-малка от тази скорост. Това е, ако щете, модел на Вселената, в който световните константи са различни, а законите на физиката като цяло са едни и същи.

Наградата Спиноза, кръстена на холандския философ Бенедикт Спиноза, е организирана от Холандската организация за фундаментални научни изследвания (NWO) през 1995 г. Това е най-високата научна награда в Холандия. Присъжда се на холандски учени, които са лидери в науката. Няма ясен списък на научните направления, разглеждани от комисията – решението за наградата се взема за всеки номиниран учен поотделно. Победителите получават бронзова статуя на Спиноза и също споделят 2,5 милиона евро, които могат да похарчат за по-нататъшни научни изследвания.

Оказа се, че подобен възглед от страна на релативистката квантова механика (теорията на квантовите обекти, които също се подчиняват на теорията на относителността) се оказва много плодотворен. Очевидно най-известната ни работа по теорията на графена е това, което нарекохме тунелиране на Клайн () и, доколкото разбирам, беше особено отбелязано в наградата.

За това говори тя. В квантовата механика има такова явление – тунелиране. Той е много важен, защото определя много полезни явления: някои видове ядрен разпад, радиоактивност, ефекти в полупроводниковата електроника. Същността на явлението е следната: квантовите частици, за разлика от класическите, могат с известна вероятност да преминават през потенциални бариери. Тоест, ако поставите стена, тогава частицата може да проникне през нея. Тук има една тънкост: смята се, че квантовата механика работи за всичко малко, а класическата механика за всичко голямо, така че когато бариерата стане висока и широка, тогава квантовата механика трябва да съвпада с класическата. Това означава, че няма да има тунелиране. Но за ултралативистичните частици, поради всякакви много дълбоки и интересни причини, ситуацията е различна: те преминават през бариерата, без значение колко висока и широка е тя. Това е толкова много общо и много интересно свойство, което нарекохме тунелиране на Клайн, защото по някакъв начин е свързано с така наречения парадокс на Клайн в квантовата механика (със сигурност няма да обяснявам това в момента). С времето се оказа, че това е много важно нещо. Три години по-късно този ефект е експериментално потвърден. Бях, разбира се, безкрайно щастлив: това е най-голямата радост за теоретика - да предскаже нещо правилно. Не се случва често, че успява.

И кой потвърди?

Първата беше групата на Филип Ким в Колумбийския университет в Ню Йорк (между другото, те бяха основните конкуренти на Андрей и Костя по въпросите на графена). Сега това вероятно вече е потвърдено в десетки произведения. Но основното очарование на тази работа е, че тя обяснява защо графенът е интересен по принцип.

Факт е, че в графена, както и в полупроводниците, има дупки и има електрони. В този случай материалът е лесен за превключване от една проводимост към друга - например, за преминаване от проводимост на дупки (когато основните носители на заряд са положително заредени дупки) към електронна и обратно. За да направите това, достатъчно е, да речем, да приложите външно електрическо напрежение, на английски, наречено gate voltage, към графенов лист. В същото време, при нормални условия, графенът винаги съдържа вътрешни нехомогенности, тоест има области с електронна проводимост и има области с проводимост на дупки - като пулове на електрони и дупки (). Защо се случва това? Това се дължи например на факта, че графенът е двуизмерен и всички двуизмерни системи изпитват силни колебания при всяка крайна температура. Така че, ако нямаше тунелиране на Клайн, което позволява на електроните да преминават през области на дупки и обратно, тогава всички електрони в графена щяха да седят в тези собствени басейни и самият графен нямаше да бъде проводим материал.

Друг важен факт: в почти всеки друг полупроводников материал не можете да преминете от електронна към дупкова проводимост непрекъснато, непременно преминавате през областта на изолатора, когато материалът изобщо престане да провежда. В графена обаче няма такава област – това също е следствие от различни видове релативистки ефекти, описани в моята работа върху квантовата минимална проводимост на графена.

Както и да е, но всичко това предполага, че графеновата електроника не може да бъде изградена като аналог на силициева или германиева електроника. В най-простите транзистори, като приложите напрежение към централния регион (например електронен), можете да го заключите или отключите. Поради тунелирането на Клайн никога не можете да заключите обикновен транзистор в графен. Тоест графеновият транзистор трябва да бъде подреден по съвсем различен начин.

Заедно с моите приятели от Манчестър участвах в някои от фундаменталните работи в тази област - как да направя правилно графенов транзистор. Най-доброто, което бихме могли да предложим, е така наречената вертикална геометрия. При такава схема токът не протича през графеновия лист, а от един лист към друг ( и ).

Трябва да кажа, че всички други думи, които казах - съществуването на минимална квантова проводимост, дупки и електронни басейни - това също е свързано с част от моята работа. Тоест, от моя гледна точка, успях да участвам значително във формирането на езика за тази нова област, която по принцип всички сега използват. И се радвам, че научната общност намери тези произведения за важни.

Какво е сегашното състояние на цялата тази наука? Казвате, че през последните години активно се занимавате с това.

Отлично състояние. Графенът е просто приказка по няколко причини. Е, първо, хората са добри ( смее се).

И второ, прекрасен баланс между теория и експеримент, истинско пълноценно сътрудничество. Тоест, веднага щом се предвиди някакъв ефект, той веднага се проверява. Или, да кажем, се провежда експеримент - и веднага теоретиците се заемат с обяснението на получената информация. Можем да кажем, че цялата тази дейност около графена е просто примерна физика. Ако например го сравним с друга актуална модна област, където като цяло много хора дори постепенно се отдалечават от графена - с така наречените топологични изолатори - тогава такъв баланс според мен все още не е имало постигнати. Там, грубо казано, има по сто (или хиляда) теоретици на експериментатор. Фантазията работи за всички, но няма достатъчно експерименти, които да свалят теоретиците на Земята.

И все пак, графенът е доста проста система, не като същите високотемпературни свръхпроводници. Има толкова много неща, натрупани там: химичните им формули са доста сложни, а кристалната структура е сложна - милион всякакви фактори. Следователно, като цяло няма специални пробиви. Сега - колко? - 25 години хората бърникат, но не може да се каже, че там разбрахме нещо важно, че сме решили проблема. И в графена, тъй като хората са добри, защото теоретиците взаимодействат забележително с експериментаторите и тъй като системата все още е сравнително проста, напредъкът е колосален. В момента, на нивото на теорията на едночастицата на графена (най-простият модел, в който не се разглежда взаимодействието на носителите на заряд помежду си), почти всичко вече е направено: разработен е език и основната са открити ефекти. Дори малко се отегчих, признавам си, и си помислих да се преместя в друг район. Но отново, поради колосалния напредък в техниката на експеримента, качеството на пробите вече е станало толкова високо, че е станало възможно да се потиснат всички тези локви, за които говорих и които пречат на всякакви фини ефекти наблюдава, да се доближи много до така наречената точка на Дирак, до най-интересния случай, и експериментално започнаха да се наблюдават многочастични ефекти - ефекти, които по същество са свързани именно с взаимодействието на електроните един с друг. И сякаш отново се отваря нов свят. Тоест бъдещето на теорията на графена се крие именно в такива многочастични ефекти - сега тук има много интересни задачи.

Споменахте точката на Дирак. Разкажете ни повече за нея.

Надявам се вашите читатели да си спомнят от училище, че една от отправните точки на квантовата механика е теорията на Нилс Бор за атома. Една от основните положения на тази теория гласи, че електроните в атома не могат да имат никаква енергия, а само някои определени дискретни енергийни нива. Сега това вече е многократно изпробвано на практика – например в изолирани системи (те дори могат да бъдат наречени „изкуствени атоми“), известни като квантови точки, енергийният спектър е дискретен (тоест се състои от отделни стойности).

Ако преминем към твърди тела, тогава спектърът е по-сложен. В конвенционалните полупроводници имаме работа с тази ситуация: някои енергийни ленти са напълно запълнени, а други са напълно празни. Ако имаме частично запълнена лента от тези позволени енергии, това е метал, проводник. Ако някои ленти са напълно запълнени, а други са празни, това е полупроводник или изолатор. Графенът е доста уникален, защото в основното си състояние той също има напълно запълнена лента и напълно празна лента, но между тях няма празнина. И ако погледнете как изглежда всичко, нарисувайте картина как работи този енергиен център, тогава тази запълнена лента може да бъде представена като един вид конус, върху който стои същият конус отгоре. Най-интересното място в електронния спектър е този връх на конуса. Е, ако, както знаем как във физиката на полупроводниците, физиката на металите, се опитаме да изградим някакъв модел - ние, физиците, казваме хамилтониан - който описва такава ситуация, тогава тя ще бъде много подобна на хамилтониана на Дирак от релативистката квантова механика.

Тази точка се нарича точка на Дирак. Ако графенът не е легиран (тоест, ние не запълваме допълнително нито електрони, нито дупки в графен), тогава в този момент има най-интересната физика.

В този момент се появяват много интересни електронни ефекти. Една от основите на нашето разбиране за твърдите тела и кондензирано състояние като цяло (твърди тела и течности) е теорията за течността на Ферми, разработена от великия съветски физик Лев Ландау. Грубо казано, тази теория казва, че добавянето на едноелектронната теория на електронното взаимодействие към уравненията не води до нови качествени ефекти, тоест не е много важно - някои параметри на модела просто се променят. Да речем, вместо една стойност на масата, магнитния момент, трябва да вземете предвид други и това е всичко. Ето защо моделът с невзаимодействащи електрони обикновено дава толкова добро приближение.

Така че, очевидно, графенът близо до точката на Дирак е изключение, тоест теорията за Ферми-течността на Ландау не работи там. И това, като цяло, беше известно дълго време като теоретична конструкция, предложена много преди откриването на графена от моя приятел и съавтор Пако Гинеа и други теоретици в Испания. Всичко това наскоро беше експериментално потвърдено. И сега, струва ми се, основните усилия на теоретиците, работещи в областта на графена, трябва да бъдат насочени към разбирането на това не-ферми-течно състояние, върху разбирането какви ефекти от междуелектронното взаимодействие могат да се очакват. Това е много нова, свежа зона, изключително атрактивна за работа.

Каква е математиката там? Има ли нещо интересно не само за физиците?

Теорията за един електрон е уравнението на Дирак, от формална гледна точка, линейни частни диференциални уравнения. Това е красива математика. Дори математиците признават това – там, наскоро нашите момчета (от нашата група) се върнаха от Санкт Петербург от голяма конференция по математика Days on Diffraction – 2013. Например, за да се изгради сериозна, а не само чисто качествена математическа теория на тунелирането на Клайн, трябва да използвате много красива, елегантна математика - така нареченото полукласическо приближение, но много по-фино, отколкото в случая на обикновения квант механика. Само да вземем предвид това тунелиране на Клайн.

И ако говорим за ефекти на много частици в графена, тогава преминаваме към съвсем различно ниво, където вече е необходимо да се използват сложни методи на квантовите частици и теорията на полето, например, същите методи, които хората от теорията на елементарните частици, използвай, за да разбереш защо няма свободни кварки. И, отново, аз участвам в някои от тези работи, аз си сътруднича с теоретична група в ITEP в Москва, където се опитваме да приложим тези методи на теорията на елементарните частици за изследване на ефектите на много частици в графена. Тоест, като цяло има математика за всеки вкус, като се започне от класическата математическа физика от XIX век, изучаването на частни диференциални уравнения и завършва с модерна сложна математика и числени методи, които се използват в така наречената фундаментална физика . Като цяло, още в първите ни работи с Андрей и Костя имаше връзка със съвременната математика, същата геометрия и топология. Е, разбира се, не само днес, а този, който беше преди 50 години. Теоремата Атия-Сингер, например. И това вече не е лошо - във физиката на твърдото тяло, например, математиката отпреди 150 години обикновено е достатъчна.

Няколко въпроса настрана. Всеизвестно е, че си вярващ – православен християнин. Това не пречи ли на комуникацията ви с чуждестранни колеги? Казват, че сред съвременните физици има много атеисти.

Мога да кажа, че не ми създава абсолютно никакви проблеми в общуването с колегите, поне на Запад. Мисля, че всички знаят и всъщност не го крия. Дори бих казал, че типичното отношение е такова, доброжелателно незаинтересовано. Повечето мисля, че това е просто барабан, защото за един учен трябва да се съди по неговата научна работа. Ако можете да говорите с мен за някаква интересна наука, тогава те ще говорят с мен за интересна наука. Това са теми, които по принцип не е особено обичайно да излизат публично. Обсъждате ги с близки приятели и т.н. Имам близки приятели, които са физици, и те самите може да имат други възгледи, но във всеки случай те напълно уважават и напълно разбират моите религиозни възгледи. Когато бях в Русия, заедно с моята съавторка, колежката Валя Ирхин, издадох две книги за наука и религия – „Хартите на небето: 16 глави за науката и вярата“ и „Крилете на Феникса. Въведение в квантовата митофизика" ( и двете книги са на lib.ru - и - прибл. "ленти.ру").

Просто хората по принцип не мислят наистина в тази посока, но в същото време, например, мога да кажа с голяма гордост, че Костя Новоселов, когато още не беше нобелов лауреат, но беше много млад човек, ми каза, че е чел "Крилете на феникса" и тя му направи силно впечатление. Разбира се, не искам да се бия в гърдите и да казвам, че аз, аз съм му помогнал да стане Нобелов лауреат, но във всеки случай четенето на моите псевдонаучни книги явно не му навреди. Така че тук има спокойно отношение.

Що се отнася до това как аз лично го комбинирам, струва ми се, че най-важното, което трябва да разберете тук, е, че не трябва да смесвате нива. Ние не сме само физици, ние в крайна сметка сме хора, имаме различни проблеми, имаме различни видове опит - както опитът от ежедневието, така и някакъв вътрешен, духовен опит, това, което понякога се нарича мистично преживяване, и опит от нашата научна работа, ние общуваме с жени, общуваме с приятели, общуваме с деца, тоест живеем по многостранен начин и не мисля, че, да речем, моите религиозни възгледи по някакъв начин влияят пряко на научните ми работа или обратно, или какви са моите литературни занимания. Просто човекът е многостранен, както каза Фьодор Михайлович Достоевски, „широк човек“, добре, и всичко се вписва спокойно. Честно казано нямам особени проблеми с това.

Какво мислите за откриването на катедра по теология в МИФИ?

По принцип, ако си спомняте шегата за Вовочка: Бих искал вашите проблеми, Мария Ивановна, - и така, моето отношение е приблизително същото. Доколкото прочетох за тази история, наистина не беше направена много добре - не защото става дума за вяра или нещо друго, а просто, както се казва, аз самият не го разбрах, само прочетох в интернет, че властите там изкривяваха какво е направено против волята на хората, че не се съобразяваха с мнението и т.н. Тоест тиранията е лоша. Ако в този случай имаше тирания, тогава това е лошо. И ако, както се казва, това е направено по споразумение (може би това не е случаят с МИФИ), тогава защо, добре, има отдел, нека който иска да го прави, той го прави, който не иска, не го прави. Не виждам абсолютно никакъв проблем в това. Имаме богословски факултет, имаме, между другото, католически университет като цяло. И какво тогава? Ами католик.

На светец ли е кръстен?

Свети Радбод, да. Имаме паметник на св. Тома Аквински пред главната административна сграда. Не ме притеснява по никакъв начин. Разбирам, че съм вярващ, какво да взема от мен, но смятам, че повечето ми колеги са атеисти и това също не ги притеснява особено. Всичко е наред. Всичко е наред. Разбирам отлично, че в Русия това е ужасно болезнен въпрос, просто защото е изключително политизиран, първо. Второ, очевидно някои от по-старото поколение все още имат спомени за насилственото промиване на мозъци от марксизма-ленинизма в съветската епоха, за това мога да кажа много неща - все пак бях принуден да завърша университета по марксизъм- Ленинизъм, Философски отдел. Имам диплома, цялото това пропиляно време, пак хълца.

Но, от друга страна, резултатът в моя случай беше точно обратен на желания, не само че не станах марксист-ленинец, станах идеалист, вярващ, остър антимарксист, т.е. мястото на онези, които се опитват да насаждат някаква религиозна, православна, да, дори атеистична, каквато и да е пропаганда - бих се замислил. Щом това се прави, за да се подкупиш пред властите и да си сложиш отметка някъде, тогава какво да обсъждаш - ами зверство и зверство.

Ако някой искрено смята, че по този начин хората могат да бъдат преместени в някаква желана посока, ще дам прекрасен контрапример. Промиха ми мозъка с този марксизъм-ленинизъм, измиха ме в мракобесие, в идеализъм, в свещеничество, както се изрази там Владимир Илич. Мисля, че подобно усърдие в насаждането на Православието ще доведе до точно същите резултати, те просто ще произведат не просто атеисти, а войнствени атеисти - на мен като православен човек ми е тъжно да мисля за тази перспектива. От тези две гледни точки, че като цяло всяка пропаганда винаги постига цели, които са директно противоположни на декларираните, и че тиранията не е добра и трябва да се питат мнението на хората - имам отрицателно отношение към тази история. Ако просто говорим за съвместното съществуване на катедрата по теология и катедрата по ядрена физика и всяка друга в рамките на една и съща учебна институция, то аз работя в такава институция от девет години, напълно съм доволен и не виждам абсолютно никакъв проблем в това.