Физики теснят лириков в топе популярных профессий: зачем поступать на физфак ЧелГУ

Будущее наступает стремительно, выбрасывая на обочину рынка труда некогда популярные специальности. Им на смену приходят другие – более дефицитные. Юристы и экономисты уже не в фаворе. Современный работодатель хочет видеть высокопрофессиональные кадры, обладающие фундаментальными знаниями и практическими навыками. В них нуждаются практически все крупные предприятия – от оборонки до медицинского сектора. Именно таких людей готовит физфак ЧелГУ. О том, как ученые и студенты классического вуза делают сказку былью, сайту 74.ru рассказал декан физического факультета Сергей Таскаев. Почему важно быть жадным до знаний? Правда ли можно синтезировать ткань-невидимку? Как изготовить стройматериалы из заводских выбросов? И зачем нужны наноалмазы? В нашем материале.

Студент-физик может смешать не только виски с колой, но и висмут с железом. Если один – это последний безобидный металл среди тяжелых (более тяжелые уже радиоактивны), то другой – наиболее распространенный. Заметьте, пытаться их соединить, все равно что растворять масло в воде: они никогда не образуют однородной массы. Но в лабораториях физфака ЧелГУ возможно всё. 700 часов непрерывного деформирования – и готов инновационный материал с феноменальными свойствами. Это лишь скромная иллюстрация того, над чем изо дня в день трудятся студенты и профессора физического факультета вуза.

Они синтезируют наноалмазы, изучают метеориты и тектиты (кстати, их можно найти только в двух местах – ядерного взрыва и падения большого метеорита), ищут новые формы углерода в космической пыли, получают прочнейшие стройматериалы из мелкодисперсных выбросов предприятий, идентифицируют останки динозавров, делают начинку для магнитных холодильников и создают лазерное медоборудование. Это сегодня. А с чего все начиналось?

– Что такое физический факультет? На сегодняшний день – это ведущий и самый крупный факультет не только Южного Урала, но и Зауралья, – комментирует декан физфака ЧелГУ, профессор кафедры физики конденсированного состояния, доктор физико-математических наук, доцент Сергей Валерьевич Таскаев. – Физфак образовался благодаря необходимости готовить кадры для Государственного ракетного центра им. В.П. Макеева. В свое время Виктор Петрович продавил вопрос по созданию университета как площадки, на которой будут растить специалистов по фундаментальным направлениям, таким как математика, физика, баллистика, чтобы они создали кадровую основу разработчиков основных изделий ракетного центра. На тот момент ЧПИ готовил инженерные кадры, а подготовка в области физики и математики в нашем регионе отсутствовала в принципе. Классического университета на тот момент в области не существовало. В связи с этим и появился Челябинский государственный университет, как отвечающий потребностям времени.

Конечно, и научных школ по фундаментальным направлениям на тот момент в области почти не было, но физфак вырос не на пустом месте. На руку сыграл механизм целевого распределения. Кадровый состав физического факультета был представлен выпускниками таких гигантов как МГУ им. М.В.Ломоносова, Казанского госуниверситета, Томского политеха и многих других выдающихся университетов СССР. Их распределили в Челябинск, и в одночасье будущий физический факультет приобрел перспективных специалистов, закончивших ведущие вузы Советского Союза и имеющих непосредственное отношение к научным школам различных направлений. Получилась такая квинтэссенция интеллектуальной молодежи.

В молодых ученых-физиках остро нуждались оборонные и металлургические предприятия для решения стратегических задач. 40 лет назад был заложен фундамент научных школ, а к сегодняшнему дню уже накоплен внушительный результат их деятельности. Сейчас физический факультет – это очень большая структура, признанная международным научным сообществом, мнения, изобретения и открытия которой котируются далеко за пределами России. Особо ценно то, что за эти 40 лет физфак не растерял специалистов, а прирос новыми. Все они плотно и продуктивно работают с медициной, астрофизикой, промышленностью, строительством, археологией и прочими сферами деятельности.

– Научные школы – это основа физического факультета, – продолжает Сергей Валерьевич. – И одно из направлений – это физика конденсированного состояния, группы ученых этой кафедры занимаются углеродными материалами, волокнами, композитами, наноструктурами. Есть направление, занимающееся материалами с необычными свойствами, обладающими памятью формы. Это новый класс так называемых интеллектуальных материалов – материалов, с помощью которых можно, например, строить небоскребы на сейсмически опасных территориях. Во время землетрясений с инновационными металлическими конструкциями ничего не будет происходить, они будут гасить колебания земной поверхности, а после того, как вибрации закончатся, дома полностью восстановят свои прочностные показатели. Ни одна конструкционная сталь не даст такого эффекта.

Все фотографии принадлежат Таскаеву С.В., публикация без его разрешения недопустима.

Сотрудники кафедры теоретической физики, возглавляемой профессором Александром Егоровичем Дудоровым, внесли огромный вклад в изучение Челябинского метеорита. Несмотря на то, что прошло уже 4 года с момента его падения, он продолжает нас удивлять.

– Наверное, все помнят огромный хвост, который образовался во время полета нашего метеорита? Примерно 99% массы астероида, который вошел в атмосферу Земли, перешло в пылевую компоненту и выпало на территорию Челябинской области. Когда мы собрали этот космический осадок вдоль траектории падения болида и посмотрели на него более пристально, мы обнаружили там вещи, которые раньше в природе никогда не встречались, – интригует Сергей Валерьевич. – Это очень интересная находка – новая форма существования углерода. Внешне частицы выглядят, как кристалл. А, как известно, углерод в кристаллической форме – это алмаз. Макроскопических алмазов с такими гранями, какие увидели мы, раньше никогда не наблюдали, а здесь их оказалось большое количество. Если хотите, то 15 февраля 2013 г на наш город выпал дождь из таких «алмазов». Однако все намного сложнее, эти структуры, несмотря на внешние признаки, алмазами не являются. Сейчас ведется большая работа по публикации этого исключительно интересного исследования.

Здесь же, на кафедре теоретической физики, готовят специалистов будущего для медицины.

– Казалось бы, вот теория – вот практика, – рассуждает декан физфака, – у нас они, совершенно замечательно, пересеклись. Что такое современная медицина? Прежде всего, это современное высокотехнологичное оборудование. Если использовать его во время лечения должен только врач, то обслуживать технику и следить за режимами работы у врача не хватит квалификации, за это должен отвечать медицинский физик. Сегодня он присутствует в штате любого продвинутого медицинского центра в обязательном порядке. А если взять наш онкоцентр? Там задействовано уникальное оборудование – циклотроны, линии производства радиофармпрепаратов. В клинике действует замкнутый цикл – они производят изотопы, из них получают радиоактивные медицинские препараты, вводят соединения больным и на специальном оборудовании изучают проблемы здоровья человека. В этом направлении также работают наши выпускники. Чтобы обслуживать новейшее оборудование и производить синтез радиофармпрепаратов, необходимо обладать знаниями в атомной и ядерной физике, дозиметрии, дезактивации и т. д. Все это также преподают на нашем факультете.

Так что теперь врач – это необходимое, но недостаточное звено для высокотехнологичного лечения. Рядом с врачом должен находиться человек, который понимает и обслуживает то оборудование, с помощью которого происходит лечение. Без наших выпускников не будет развития современной высокотехнологичной медицины.

– Есть у нас и другие очень перспективные направления, в частности направление которым занимается профессор Игорь Валерьевич Бычков, – продолжает Сергей Валерьевич. – Оно связано с разработкой метаматериалов. Это материалы, сделанные из привычных нам соединений, но они обладают такими свойствами, которые не наблюдаются в природе. Ученые внедряют в исходный материал, допустим, гипсовую пластину, структуры с самыми различными формами – от квадратов до шестиугольников и восьмерок. Такой композитный материал обладает совершенно уникальными характеристиками, начиная с того, что он может полностью экранировать помещения от электромагнитных волн, заканчивая так называемым energy harvesting – сбором электроэнергии из рассеянного электромагнитного излучения, которое всегда присутствует в жилых помещениях от источников электрического тока, кабелей, радиосигналов и пр. В будущем на базе этих исследований можно будет создать идеальную военную маскировку или даже плащ-невидимку. На основе метаматериалов можно сделать фильтры в радиотехнике и оптике. Со своими открытиями наша группа ученых неоднократно попадала в топ-10 Web of Sсience. Такие результаты говорят о том, что качество работ ученых нашего факультета находится в верхних 10% мировых научных исследований. Именно в них находятся будущие нобелевские лауреаты.

Факультет физики ЧелГУ лидирует по исследовательским и научно-конструкторским разработкам. Малые предприятия, организованные при факультете производят медицинское оборудование, проектируют и изготавливают линии по термодиффузионному цинкованию, разрабатывают и изготавливают сверхсильные постоянные магниты. Есть даже предприятие-резидент фонда «Сколково», которое создает магнитные холодильники. В первых образцах холодильных камер нового поколения охлаждение происходит не с помощью фреона, а с помощью специального металлического сплава и постоянного магнита. В перспективе будет организовано мелкосерийное производство долговечных бытовых и промышленных приборов. Огромные перспективы у технологии магнитного охлаждения в нефтегазовой отрасли – с помощью неё можно исключительно эффективно производить сжижение природного газа.

Физика – верный спутник археологии. Недавно историки Челябинского госуниверситета нашли уникальный артефакт – нож бронзового века. Тут же возникли вопросы. Что это? Откуда? Из чего сделано? И каков возраст объекта? Сейчас мы совместно с ними провели детальное исследование этого действительно необычного объекта целой серией различных физических методик, включающей даже радиоуглеродное датирование с применением циклотрона, расположенного в США. Бронзовый предмет, изготовленный 4000 лет назад и уникальный по всем параметрам, – доказательство того, что на Южном Урале в бронзовом веке обладали уникальными металлургическими технологиями.

Еще одно перспективное открытие сродни волшебству – речь идет о превращении атмосферных выбросов предприятий в стройматериалы. Вместе с одним из заводов Челябинска физфак собрал мелкодисперсную пыль вылетающую из трубы. Добавив всего один очень дешевый компонент в эту смесь, ученые получили отличный стройматериал – геополимер. С помощью нового продукта можно даже заливать стартовые столы на космодромах. Он круче цемента, выдерживает температуры в несколько тысяч градусов и абсолютно нетоксичен. Интересная находка может стать революцией в сфере и промышленности, и строительства, и экологии. А города с металлургическими производствами смогут вздохнуть свободно.

Все родители и абитуриенты идут в университет не только за дипломом, но и за дальнейшими гарантиями трудоустройства на высокооплачиваемую работу. Физфак в этом плане вполне конкурентоспособен.

– Самых перспективных мы заинтересовываем так, чтобы они оставались в вузе, – комментирует Сергей Таскаев. – На сегодняшний день, если ты активно занимаешься наукой, зарплата будет достаточно приличная. Гранты, которые сейчас выделяются на научные исследования, – от нескольких сот тысяч до нескольких десятков миллионов рублей в год. У нас сохранилась хорошая традиция целевого распределения. Вуз сотрудничает с оборонными предприятиями-партнерами, где студенты проходят практику, а потом после окончания учебы поступают на готовое место работы. Из наших местных компаний и корпораций – это, прежде всего, РФЯЦ-ВНИИ Технической Физики им. академика Е. И. Забабахина в Снежинске, ПО «Маяк» в Озерске, ГРЦ им. академика В. П. Макеева в Миассе. Там создаются комфортные условия для молодых специалистов – жилье, неплохие подъемные. В этом году заключен договор с одним из ведущих предприятий России Государственным научным центром «Орион» в Москве.

Физфак готовит не только физиков, но и специалистов в сфере защиты информации, которые требуются во всех организациях. Направление информационной безопасности автоматизированных систем традиционно популярно у абитуриентов. На нем вас подготовят экспертом в области информационных технологий и защиты информации как на программном, так и на аппаратном уровнях. Спрос на такого рода специалистов растет с каждым годом, так как информатизация затрагивает все большие отрасли экономики.

Факультет может гордиться рекордным числом бюджетных мест. Здесь их 140! Так что, если человек хочет получиться качественное физическое образование, – пожалуйста, государство предлагает ему место. И связано это прежде всего с тем, что экономике нужны люди, способные создавать новое. Для ребят из городов области в Челябинске предоставляется общежитие, либо же вуз помогает студентам снять квартиру, формируя группы через риелторские компании.

Особо ценно, что на физфаке индивидуальный подход к обучению. Группы состоят примерно из 12 человек, так что понятие интеллектуального конвейера здесь неприменимо.

– Я считаю, это правильный подход, – объясняет Сергей Валерьевич. – Мы не производим толпу унифицированных специалистов. Как учат экономистов – загоняют в аудиторию кучу молодежи и читают лекцию. Понял – хорошо, не понял – вот книжка, прочитай. С физикой так не получится. Нужно до каждого достучаться. При такой ювелирной подготовке кадров, мы получаем хорошего специалиста. Начиная с третьего года обучения, каждый из студентов начинает заниматься научными исследованиями. Если человек проявляет способности в этом процессе, ему начисляется дополнительная прибавка к стипендии. Некоторые студенты получают неплохо, наравне с педагогами.

За годы работы на физфаке образовался внушительный парк научного оборудования. В лабораториях закрыта потребность в технике на всем интервале – от синтеза материалов до их всестороннего исследования. Если каких-то приборов для аналитического исследования не хватает, на выручку приходит международное сообщество. Вуз имеет доступ к уникальным установкам, включая синхротроны, сквид-системы, которые работают при температурах плоть до жидкого гелия. Такие агрегаты используются в режиме международной коллаборации.

По трудоустройству выпускников у ЧелГУ хорошие показатели. По итогам мониторинга, специалисты с дипломом физфака за последние годы не состояли на бирже труда. Еще бы, подготовленные выпускники с фундаментальными знаниями находят себе применение в различных сферах: в IT-предприятиях, заводах, медцентрах, научно-исследовательских лабораториях, госкорпорациях.

– Спрос на наших выпускников есть и за рубежом, – с гордостью подводит итог декан физфака Сергей Таскаев. – Наши люди трудятся на BMW и в NASA. Если вы закончили физический факультет и планируете ехать за границу – дерзайте. Диплом выпускника физфака ЧелГУ признается как во всех странах Европейского Союза, так и в США.