Научные горизонты: как визуализировать вакуум? Интервью с академиком Хазановым.

— Как долго вы занимаетесь наукой?

— Я бы сказал, что с университета. В то время это еще был Горьковский политехнический институт. В 1982 году я поступил на факультет радиоэлектроники и технической кибернетики.

— Что для вас означает «заниматься наукой»?

— Это значит устанавливать истину, которая ранее не была установлена. Разными способами: через размышления, расчеты на бумаге и, конечно, эксперименты. Физика, в конце концов, это в основном экспериментальная наука, и в своих исследованиях я в основном занимаюсь экспериментами. Безусловно, сегодня компьютер является очень полезным инструментом для физика. Он значительно расширяет возможности любого ученого, не только физика.

— Имели ли вы интерес к изучению мира в детстве? Были ли в вашей семье люди, увлеченные наукой или работающие в этой области?

— Нет, в моей семье никто не был связан с наукой. Моя мама — врач-хирург, а папа — журналист и драматург, работавший редактором на Горьковском телевидении с самого начала его основания. Не могу сказать, что в детстве у меня был особый интерес именно к научной деятельности, но с детства я очень увлекался физикой и математикой. Это были мои любимые предметы. Видимо, это и определило мой выбор профессии.

— Где вы учились и как складывалось ваше отношение к учебе?

— Я учился в обычной школе, которая находилась недалеко от моего дома, в школе №11 в Нижнем Новгороде. Не могу сказать, что школьные годы были чем-то особенным или запоминающимся. Мне не очень нравилось учиться, но то, что преподавали на математике и физике, было мне интересно. Я много изучал самостоятельно, читал научно-популярные книги. Конкретные названия уже не вспомню, но что-то вроде «Занимательной физики» и «Занимательной математики». Кроме того, я участвовал в олимпиадах.

— То есть вы еще в школе определились со специальностью?

— В целом да, хотя я играл в шахматы на практически профессиональном уровне, и у меня был вариант сделать это увлечение своей профессией. Но выбор пал на науку.

— В какой области физики вы работали в студенческие годы?

— С самого начала я попал в тематику лазеров и в глобальном смысле не менял ее. Другое дело, что внутри этой тематики были разные занятия и исследования. Иными словами, тематика моих исследований менялась несколько раз за жизнь, но все равно оставалась в рамках оптики.

— Но выбрать направление и активно работать в нем — это только часть успеха. Я считаю, что очень важно, чтобы у студента был хороший и заинтересованный наставник. Согласны ли вы с этим и кого вы считаете своим наставником?

— Да, конечно. У меня было два научных руководителя. Один из них — Герман Аронович Пасманик, который сейчас в Америке. Он подготовил меня в большей степени по теоретической части. Второй — Николай Федорович Андреев, заведующий лабораторией импульсных твердотельных лазеров ИПФ РАН. Он научил меня проводить экспериментальные исследования. Мы работали рядом в одной комнате, сидели за соседними столами много лет. Это было очень важно и оказало значительное влияние на всю мою последующую деятельность. В этом смысле мне, конечно, повезло.

Я начал полноценно работать в лаборатории Николая Федоровича сразу после выпуска. Соответственно, у меня было очень мало опыта. Но как раз в это время лаборатория переходила на новый тип лазеров. Когда я приходил в лабораторию во время практики, я участвовал в экспериментах на старой, хорошо изученной установке. Но вскоре появились новые импульсные лазеры, и Николай Федорович со своей лабораторией взялся за их освоение. Фактически, я начинал с ним, как говорят, «с чистого стола». Обычно так говорят о письменном столе, а в моем случае это был оптический. Мы начали каждый день собирать зеркало за зеркалом, элемент за элементом, пока не построили всю установку. Это, конечно, было тяжело, но очень интересно, и я сразу многому научился.

— Чем вы сейчас занимаетесь? Почему выбрали именно это направление и как к этому пришли?

— Я занимаюсь физикой мощных импульсных лазеров. Моя основная задача — повысить эффективность этих лазеров, не только в отношении увеличения мощности, но и в других аспектах. Выбор такого направления — отчасти случайность. Сначала я изучал мощные наносекундные лазеры и нелинейность, связанную с рассеянием Мандельштама—Бриллюэна. Затем занимался тепловыми эффектами. Это тоже область мощных лазеров, но здесь важна не пиковая, а средняя мощность, что приводит к значительному выделению тепла. Соответственно, все проблемы и вся физика связаны с этим. Эти исследования впоследствии позволили мне присоединиться к международному проекту по детектированию гравитационных волн LIGO. С этим проектом меня познакомил Александр Михайлович Сергеев (впоследствии президент Российской академии наук с 2017 по 2022 год. — ред.). Сразу же стало понятно, что одно из многочисленных, но обязательных к устранению ограничений на чувствительность детектора требует исследований, в которых у меня уже был опыт. В результате удалось не только понять физику проблемы, но и придумать, как ее решить. Через несколько лет в ИПФ РАН были созданы уникальные приборы, работающие на большой мощности — изоляторы Фарадея, которые полностью удовлетворили потребности LIGO и работают там круглосуточно до сих пор.

В начале 2000-х годов я начал заниматься фемтосекундными лазерами с высокой (снова) пиковой мощностью в рамках проекта петаватного лазера в сотрудничестве с РФЯЦ-ВНИИЭФ. В фемтосекундных лазерах тепловая составляющая не так важна. Основная задача в этой области — достичь большой пиковой мощности в интересах различных фундаментальных экспериментов.

— Насколько мне известно, ученые следят за своей областью исследований и смежными направлениями. Какова сейчас ситуация в вашей области? Какая задача является ключевой?

— Здесь все зависит от горизонта. Одна из мечт на дальний горизонт — создать настолько мощный лазер, чтобы его поле было таким сильным, чтобы исследовать структуру вакуума. Физический вакуум — это не пустота. Это сложное «устройство», в котором скрыто множество элементов, и чтобы их проявить, нужны очень сильные поля, которые можно получить только с помощью лазера. Это фундаментальная задача, которая имеет общепринятую теоретическую концепцию, но экспериментальной проверки по большому счету не было. Это, пожалуй, главная задача на данный момент. Наш лазер пока недостаточно мощный для таких экспериментов, но есть множество сопутствующих задач. Кроме того, сама физика лазеров направлена на понимание того, что ограничивает параметры сейчас и как их улучшить.

— Расскажите о своем последнем исследовании. Что вы изучали, какие методы использовали, к каким результатам пришли? Как планируете развивать эти результаты в дальнейшем?

— В последний год я активно изучал устройство, которое используется в каждом мощном фемтосекундном лазере — оптический компрессор. Он применяется практически одинаково в каждом лазере, но при разработке следующего поколения лазеров стало очевидно, что компрессор ограничивает возможности устройства. Мы поняли, что из фундаментальных вопросов это является ключевым. И там есть существенные ограничения, которые нужно преодолеть. Оказалось, что можно двигаться в этом направлении.

Проблема в том, что дифракционные решетки