Укр Eng

Професор В.М.Горшков: лідер за показниками цитувань у наукометричних базах

Професор В.М.Горшков:  “Головне – розуміти що і як”
(Інтерв'ю в газеті "Київський Політехнік", №28 від 29.09.16)
1628.pdf 
Серед викладачів нашого університету кожного року визначається лідер з міжнародного визнання публікацій за показниками цитувань у наукометричних базах. За підсумками минулого року переможцем цього конкурсу став в.о. завідувача кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла доктор фізикоматематичних наук, професор В'ячеслав Миколайович Горшков.
З ним розмовляє наш кореспондент.
Розкажіть спочатку про себе.
У 1970 закінчив фізичний факультет Ростовського-на-Дону університету. Отримав диплом за спеціальністю "фізик-теоретик". Після закінчення університету два роки служив в армії. Далі робота в обчислювальному центрі, аспірантура Інституту фізики Академії наук України, захист кандидатської дисертації, потім докторської. На основі комп'ютерного моделювання фізичних процесів займався дослідженнями в галузях плазми напівпровідників, потужних газових лазерів, плазмооптики, нелінійної електрогідродинаміки, фізики оптич-них вихорів.
У 2001 2006 рр. працював у Лос-Аламоській національній лабораторії (ЛАНЛ) США (штат Нью-Мексико) і в Центрі матеріалознавства (CAMP) при Clarkson University у місті Потсдам (штат Нью-Йорк). У 2007 р. почав працювати в КПІ на посаді професора кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла за сумісництвом, з 2008 р. на постійній основі, з літа 2014 в.о. завідувача кафедри. З ЛАНЛ і CAMP співпрацюю і нині на підставі договорів про співробітництво цих наукових центрів з КПІ ім. Ігоря Сікорського. В Clarkson University я і сьогодні Research Professor (без оплати).
А що це були за дослідження, на результати яких так часто посилаються?
Це прикладні дослідження, що виконувалися в американських наукових центрах, метою яких була розробка певних приладів або технологій. Але ці прикладні застосування базувались на глибоких фундаментальних дослідженнях. В Лос-Аламосі я входив до групи фізиків, яка розробляла засади магніто-резонансної мікроскопії, оптичних комунікацій у турбулентній атмосфері, спінтроніки, оптичних метаматеріалів, пристроїв МРТ (томографії) в мікротеслових магнітних полях (в існуючих застосовують поля в 2-3 Тл). В Clarkson University дослідження з фізики і керованого синтезу колоїдних частинок і систем нано-частинок, результати яких можуть використовуватися в технологіях, що застосовуються в медицині, мікроелектроніці, харчовій промисловості.
Які епізоди у Вашій роботі вам запам'-ятались: досягненнями, курйозами або якимось незвичайностями?
Запам'ятався початок роботи в США. Мені "підкинули" дві проблеми: динаміка росту колоїдів (Потсдам) та квантовомеханічна задача з еволюції матриці густини (Лос-Аламос). Ці проблеми до мене довго не могли розв'язати внаслідок просто астрономічного часу розрахунків та чисельних нестійкостей. Мені вдалось переформулювати математичну модель у першому випадку і так змінити постановку задачі зі збереженням її фізичної суті у другому, що час роботи нових алгоритмів скоротився у 10 000 (десять тисяч!) разів.
Про курйози. Двічі я дуже вдало робив помилки в програмах. Один раз не добив нуля при введенні параметрів, у другий переплутав знак у математичному виразі (фазова маска з дефокусуючої стала фокусуючою). Якби я все зробив правильно не зловив би надкорисних ефектів і не було б вчасно створено плазмову лінзу на слабких магнітних полях для фокусування важких іонів з рекордними параметрами та оптичного зв'язку з використанням комбінованих оптичних вихорів.
Незвичайності Ви уявляєте можливий ефект від коливання кінчика кремнієвої палички з мікронним перерізом і довжиною в 300 мікрон, якщо амплітуда коливань при температурі 4 Кельвіна дорівнює приблизно трьом сотим ангстрема (у тридцять разів менше за розмір атома водню)? З моїм колегою по ЛосАламосу (був моїм дипломником у 1994 р.) ми цей ефект побачили та знівелювали до смішного просто через закріплення на цьому кінчику відносно великої маси. Таким чином було ліквідовано "вузьке місце", що на якомусь етапі робило недосяжним реєстрування поодинокого електронного спіну засобами магніто-резонансної мікроскопії (експериментальні роботи виконувала фірма IBM) .
Як Ваші наукові дослідження впливають на Вашу викладацьку діяльність?
Мене запросили на ФМФ КПІ як фахівця з комп'ютерної фізики, маючи на меті розвивати тут цей напрям. У цьому році на пропозицію керівництва університету ми підготували пакет документів для підготовки фахівців за напрямом "Комп'ютерне моделювання фізич-них процесів". Комп'ютерне моделювання в наш час застосовується у багатьох галузях, і фахівці з цього напряму мають широке поле для діяльності. Слід тільки пам'ятати, що актуальні проблеми не підлаштовуються під твої знання та досвід, і самому шукати цікаві задачі і постійно розширяти сферу застосування своїх знань і вмінь.
Наприклад, у цьому році ми з колегою з Clarkson University опублікували три роботи біологічного напряму. До речі, на комп'ютерних моделях встановили роль так званих senescence ("постарілих") клітинок в живій тканині, про що одночасно з нами було опубліковано експериментальну роботу в журналі "Nature", виконану іншими дослідниками.
Цьогоріч також встановлено зв'язки з London Imperial College у сфері акустичних метаматеріалів (пропрацював там весь травень, підготували до публікації дві статті). Один з його професорів приїде до КПІ як Visiting Professor з циклом лекцій з матеріалознавства (зауважу без оплати праці і за свій кошт).
Перелічені контакти не дають "заржавіти" самому та дозволяють тримати студентів в "тонусі" сьогодення. Фрагменти вже завершених досліджень виділяю в окремі завдання для практичних занять студентів з чисельного моделювання. Намагаюсь залучати їх до поточних проектів, які розростаються по багатьох напрямах.
Не завжди це легко та вдало, тому що, як казав, "не проблема під нас, а ми під проблему". Всі мої аспіранти з КПІ по 4 6 місяців проходять стажування в Лос-Аламосі. Захищені дисертації також пов'язані зі спільними науковими темами. Декілька наших випускників працюють в Clarkson University. Є подальший попит на наших випускників не тільки в Clarkson University, а й, наприклад, в Мічиганському університеті (входить у першу двадцятку світу) як post-graduate student. Є такі, що дуже успішно працюють в IT-сфері в Україні.
Щоб студенти могли на високому рівні займатися чисельним моделюванням, намагаюся виховувати у них глибокі якісні уявлення про фізичні процеси, вміння знайти принаймні логічну відповідь на запитання: "А що трапиться якщо?" навіть тоді, коли "ще не все знаю/вивчив". Намагаюсь розвинути у студентів вміння побачити "що з чим та як" пов'язане в явищах, перш ніж братися за їх математичний опис. З цієї причини читаю із задоволенням молекулярну фізику на другому курсі. Там є простір для "курсу молодого бійця", але дуже турбує рівень викладання фізики у школі.
Щоб Ви порадили студентам, які хоті-ли б стати науковцями?
Сучасна фізика (краще сказати наука) розвивається в основному на основі комп'ютерного моделювання явищ. Поставлена задача розпадається на три складові (етапи).
1. Досить точний математичний опис процесу. 2. Реалізація необхідних розрахунків за "кінцевий" час. 3. Ретельний аналіз взаємодії різних факторів, що впливають на хід процесу, і пошук "важелів" управління процесом.
Найбільш складним і цікавим є перший етап, що вимагає знання фізики, математики, розвиненої уяви, інтуїції...
Усе вищеназване потребує вчитися фізики, а не часом "приходити у гості" до КПІ. До речі, вона, при серйозному ставленні, дасть вам опору для успішної діяльності, де б ви не працювали (хто ж знає, куди кого доля занесе). Як стверджують великі педагоги, завдання освіти не в тому, щоб напхати учня фактами-формулами, а навчити реалізовувати пп. 1 3 вище.
Щоб не було так, як трапилось в американській школі. Джона попросили навести три докази того, що Земля кругла. Він відповів учителеві: "По-перше, про це говорили ви; по-друге, про це казали мені вдома; і, насамкінець, так написано в книжці".
Спілкувався В.Миколаєнко