CC BY
44
УДК 1:001; 001.8
И. Л. Бухбиндер
ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ
На конкретном примере обсуждена взаимосвязь общих тенденций в современной науке и специфические черты формирования научной школы по теоретической физике.
Ключевые слова: тенденции науки, наука как социальный институт, научная школа.
В последние десятилетия наука как социальный институт претерпела системные трансформации, вызванные доминированием двух тенденций - междисциплинарной организацией исследований и изменением границ локализации коллективов, выполняющих совместные исследования. Это соединение предметов и методов различных областей знания эксплицирует наметившийся синтез естествознания и гуманитарных наук, обеспеченный тем, что направления исследований в этих науках - теоретической физике и философии -«поменялись местами». Достижения теоретической физики выражены в новом редукционизме, при котором сложное не редуцируется к простому, а имеет место универсальность фундаментальных принципов. Это дескриптивное упрощение прежде было интенцией философии. Вместе с тем современная философия обнаруживает стремление к исследованию частностей и усложнению объяснительных схем [1].
Смена доминанты философии вызвана потребностями социально-гуманитарных областей знания в модификации методологических средств для осуществления междисциплинарных исследований тех эффектов, которые созданы внедрением новых технологий, ставших современным продуктом фундаментальных наук [2-4]. К этим эффектам относится новая организация связей внутри научного сообщества или вторая из отмеченных выше тенденций в трансформации науки как социального института. Теперь для развития нового направления важны не столько создание неких структур, например лабораторий или кафедр, сколько организация научного коллектива, умеющего, во-первых, находить эффективные способы объединения исследовательских и жизненных интересов специалистов; во-вторых, согласованно и на высоком уровне представлять результаты исследований; в-третьих, солидарно привлекать ресурсы для поддержки исследований; в-четвертых, целенаправленно выстраивать профессиональные коммуникации с коллективами конкурирующих направлений; в-пятых, продуцировать собственные исследовательские кадры.
Воплотить в действительность научной работы все перечисленное возможно в известном организационном формате, который называют «научная
школа». Есть все основания для демонстрации действия этих условий на примере научного коллектива, который уже пять раз получал Президентский грант для поддержки ведущих научных школ РФ.
Формирование коллектива, исследования которого посвящены современным проблемам теоретической и математической физики, началось в середине семидесятых годов прошлого века, когда в Томский государственный педагогический университет пришли молодые ученые, сочетавшие преподавательскую деятельность в области физики и математики с активной научной работой и желавшие научной независимости. Именно общность исследовательских интересов и жизненных целей способствовала тому, что в течение нескольких последующих лет коллектив обрел самостоятельную тематику исследований, устойчивое положение и известность среди специалистов по теоретической физике в нашей стране и за рубежом. По существу, это стало основанием для формирования научной школы.
Сегодня научный коллектив включает девять докторов физико-математических наук, профессоров (И. Л. Бухбиндер, П. М. Лавров, Ю. П. Куна-шенко, В. В. Обухов, С. Д. Одинцов, К. Е. Осетрин,
Н. Л. Чуприков, И. Л. Шапиро, В. Я. Эпп), работающих в нашем университете, а также достаточно большое количество докторов наук, кандидатов наук, молодых ученых и аспирантов из различных вузов г. Томска, связанных единой научной тематикой. В различное время в состав научного коллектива входили доктора физико-математических наук, профессора В. А. Бордовицын (в настоящее время - профессор Томского госуниверситета), Д. М. Гитман (сейчас профессор университета Сан-Паулу, Бразилия), Г Ф. Копытов (профессор Краснодарского госуниверситета), А. Г. Мешков (профессор Орловского госуниверситета), И. В. Тютин (главный научный сотрудник Физического института РАН, Москва), Ш. М. Шварцман (научный сотрудник университета Кливленда, США), а также ряд молодых ученых, ныне работающих в Австралии, Бразилии, Великобритании, Германии. Однако связи с Томским государственным педагогическим университетом остались устойчивыми, что далеко не всегда встречается в наше время.
По уровню и значимости исследований и полученных результатов, их признанию в России и за рубежом работа научного коллектива выходит далеко за средний уровень российского университета. Данные исследований уже много лет соответствует активно функционирующей лаборатории академического института. Результаты научных достижений коллектива опубликованы в ведущих международных журналах, цитируются в научных статьях и монографиях, докладываются на международных конференциях. Члены научного коллектива входят в число наиболее цитируемых ученых России.
Перечислим основные научные достижения ученых научной школы по теоретической физике в ТГПУ: развиты общие методы исследования эффективного действия в квантовой теории поля в искривленном пространстве-времени, квантовой гравитации, суперсимметричных полевых теориях; предложены новые методы квантования калибровочных теорий общего вида; изучены модели теории струн в массивных фоновых полях и осуществлен вывод уравнений движения полей высших спинов из теории струн; предложен новый подход к построению лагранжевой формулировки в теории массивных и безмассовых полей высших спинов; развиты новые методы нахождения точных и приближенных решений основных уравнений математической физики в общей теории относительности; предложен подход к проблеме темной энергии в космологии; исследованы квазиклас-сическая динамика и излучение магнитного момента, развиты методы приближенного расчета он-дуляторного излучения, дано общее решение обратной задачи теории электромагнитного излучения; предложен новый метод расчета излучения пульсаров.
Значимость полученных результатов исследований в крупных направлениях современной теоретической физики - квантовой теории поля, суперсимметрии, теории суперструн, теории полей высших спинов, гравитации, космологии, теории излучения релятивистских частиц - отражает тот факт, что научный коллектив нашего университета ежегодно публикует не один десяток научных статей в академических журналах, таких как «Тео -ретическая и математическая физика», «Ядерная физика» и ведущих международных журналах «Nuclear Physics», «Physics Letters», «Physical Review», «Journal of High Е^^у Physics», «Journal of Mathematical Physics», «International Journal of Modern Physics», «Modern Physics Letters», «Classical and Quantum Gravity», «Nuclear Methods and Instruments» и др.
Принятый уровень публикаций и согласованное их представление привели к тому, что опубликованные монографии получили российскую и ми-
ровую известность: Гитман Д. М., Тютин И. В. Каноническое квантование полей со связями. М.: Наука, 1986; Gitman D. M., Tyutin I. V. Quantization of Fields with Constraints. Springer, 1990; Никитин М. М., Эпп В. Я. Ондуляторное излучение. М.: Энергоатом-издат, 1988; Гитман Д. М., Фрадкин Е. С., Шварцман Ш. М. Квантовая электродинамика с нестабильным вакуумом. М.: Наука, 1991; Buchbinder I. L., Odintsov S. D., Shapiro I. L. Effective Action in Quantum Gravity. Bristol and Philadelpha, 1992; Buchbinder I. L., Kuzenko S. M. Ideas and Methods of Supersymmetry and Supergravity. Bristol and Philadelpha, 1995. 2nd ed. 1998; Bordovitsyn V. A., Bagrov V. G., Bisnovatyi-Kogan G. S., Dorofeev O. F., Epp V. Y., Zhukovsky V. Ch. Synchrotron Radiation and Its Development. World Scientific, 1999.
Достаточно сказать, что монография I. L. Buchbinder, S. M. Kuzenko «Ideas and Methods of Supersymmetry and Supergravity» используется в ряде университетов мира (например в Кембриджском университете) как основной учебник по суперсим-метричной теории поля.
Солидарное привлечение ресурсов для поддержки работы научного коллектива началось с момента введения в России конкурсной системы поддержки фундаментальных исследований в области естественных и точных наук. С тех пор он постоянно участвует и становится победителем различных конкурсов, проводимых как в России, так и за рубежом. Начиная с 1992 г., коллектив получил грант международного научного фонда, выиграл более 10 грантов Российского фонда фундаментальных исследований, участвовал в выполнении четырех проектов, поддержанных совместными грантами Российского фонда фундаментальных исследований и Немецкого научного общества, и шести проектов, финансируемых Европейским сообществом (ИНТАС). Научные исследования неоднократно поддерживались грантами Миннауки РФ, Минобразования РФ, НАТО, Пенсильванского, Мэрилендского и Кембриджского университетов и др. В течение ряда лет имеется финансирование в рамках различных программ Минобрнауки. Следует специально отметить, наш коллектив начиная с 2003 г. удостаивается поддержкой Президентских грантов для ведущих научных школ РФ, что позволяет говорить об официальном признании на государственном уровне научной школы по теоретической физике в Томском государственном педагогическом университете.
Все это стало ресурсом для целенаправленной поддержки профессиональных связей с научными институтами России и ближнего зарубежья, проявляющихся в проведении совместных исследований, публикации совместных статей, выполнении совместных научных проектов, во взаимных кон-
сультациях, обсуждениях результатов исследований и перспектив. Особенно тесные связи сложились с Отделом теоретической физики Физического института РАН (Москва), Лабораторией теоретической физики Объединенного института ядерных исследований (Дубна), кафедрой теоретической физики Московского государственного университета, Институтом математики СО РАН (Новосибирск), а также с сотрудниками Математического института РАН (Москва), Института теоретической и экспериментальной физики (Москва), Харьковского физико-технического института, Ереванского физического института. Имелись и продолжают развиваться научные контакты с Институтом теоретической физики НАН Украины, Институтом атомной энергии (Москва), Казанским государственным университетом, Томским государственным университетом и Томским политехническим университетом.
Научный коллектив имеет давние и устойчивые зарубежные связи. Его сотрудники участвуют в выполнении совместных научных проектов с иностранными физическими центрами, проводят совместные научные исследования, читают лекции, выступают с докладами на научных семинарах и конференциях во многих зарубежных университетах. География зарубежного сотрудничества очень широка и включает: Пенсильванский и Мэриленд-ский университеты, университеты штата Огайо и Джонса Хопкинса, Флоридский университет, Ок-лахомский университет в США; Кембриджский университет, колледжи Империи и Куин Мэри в Великобритании; Берлинский Гумбольдский университет, Ганноверский, Мюнхенский и Лейпцигский университеты в Германии; Мадридский, Барселонский и Сарагосский университеты в Испании; Римский и Трентский университеты, университет Падуи, Физический институт Фраскати, Триестский международный центр теоретической физики в Италии; Гетеборгский технический университет в Швеции; Политехническую школу во Франции; Критский университет в Греции; университет Западной Австралии; Утрехтский университет в Нидерландах; университеты в Сан-Пауло и Жуис де Фора, центр физических исследований (Рио-де-Жанейро) в Бразилии; Хиросимский университет в Японии. Это далеко не полный список зарубежных научных организаций, с которыми у нас поддерживаются разнообразные научные связи. Следует отметить, что ряд наших сотрудников в настоящее время работает за рубежом по долгосрочным контрактам.
Научно-организационная работа научной школы направлена на проведение крупных международных конференций, способствует привлечению к участию в них ведущих российских и зарубеж-
ных ученых, работающих в близких научных областях. Проводимые ею научные мероприятия поддерживались грантами Российского фонда фундаментальных исследований, Миннауки РФ, Минобразования РФ, некоммерческим фондом «Династия», Европейским сообществом (ИНТАС). В рамках этих конференций специально организуются школы молодых ученых, куда приглашаются студенты и аспиранты сибирских университетов, для которых читаются лекции по современным проблемам теоретической физики.
Научная деятельность ученого коллектива тесно связана с учебным процессом. В качестве примера, иллюстрирующего положительное влияние международного научного сотрудничества на учебный процесс, приведем следующее. В течение практически 15 лет научный коллектив имел грант Тринити колледжа, входящего в состав Кембриджского университета, на приобретение литературы для научных исследований. В рамках этого гранта мы не только получили практически все книги на английском языке, изданные в мире за последние 25 лет по нашей научной тематике, но и приобрели практически все новые существующие учебники на английском языке по общей, теоретической и математической физике. Это, в свою очередь, дало возможность обновить материал лекционных и практических занятий и позволило быть в курсе мировых образовательных тенденций. Скорее всего, такого подбора учебной и научной литературы по физике и математике на английском языке нет в подавляющем числе университетов России. В настоящее время научная школа обеспечена всем необходимым для успешной подготовки магистрантов и аспирантов по современным направлениям теоретической физики, а также для обучения иностранных студентов и аспирантов. Эффективность таких действий имеет подтверждение: за время функционирования коллектива в нем подготовлено 14 докторов наук и несколько десятков кандидатов наук.
Мировой опыт обучения студентов свидетельствует, что преподаватель достигает наилучших результатов тогда, когда имеет личное отношение к преподаваемым дисциплинам. Только в этом случае он свободно владеет материалом, знает, что стоит за пределами того содержания предмета, который он преподает; понимает тенденции развития дисциплины и, как следствие, способен передать свое отношение к изучаемой дисциплине и заинтересовать студентов.
В области математических и естественно-научных дисциплин единственный способ сформировать у преподавателя личное отношение к дисциплинам обусловлен систематическим участием в научных исследованиях. Никакое формальное «по-
вышение квалификации» не может заменить по- вывалась на синтезе преподавания с научной ра-
стоянную вовлеченность в научные исследования, ботой, что всегда вело к хорошим результатам в
и наоборот, участие в них представляет собой наи- подготовке студентов. При этом открываются воз-
лучший способ повышения квалификации препо- можности привлекать студентов к научной рабо-
давателей в области точных и естественных наук. те, готовить спецкурсы, связанные с актуальными
Именно такой общий взгляд на преподавателя ву- научными проблемами, и ставить перед аспиран-
за является доминирующим в университетах За- тами темы исследований, отвечающие современ-
падной Европы, США, Японии, именно на такую ным тенденциям в мировой науке.
модель преподавателя ориентируется в настоящее В заключение считаю своим приятным долгом время высшая школа быстро развивающихся стран, выразить благодарность профессору И. В. Мелик-
таких как Бразилия, Индия, Китай. Деятельность Гайказян за интерес к предмету статьи и стимули-
нашего научного коллектива с самого начала осно- рующие дискуссии.
Список литературы
1. Делёз Ж. Различие и повторение / пер. с фр. Н. Б. Маньковской и Э. П. Юровской. СПб.: Петрополис, 1998, 384 с.
2. Витченко Н. Н. Неклассическая теория познания: стратегия case-study и методология конструкционизма // Вестн. Томского гос. пед. унта (Tomsk State University Bulletin). 2006. Вып. 7. С. 17-26.
3. Мелик-Гайказян И. В. Концептуальная модель диагностики технологий информационного общества // Вестн. Томского гос. пед. ун-та (Tomsk State University Bulletin). 2010. Вып. 5. С. 42-51.
4. Мещерякова Т. В. Биоэтика на пересечении научного и вненаучного знания // Вестн. Томского гос. пед. ун-та (Tomsk State University Bulletin). 2011. Вып. 10. С. 216-221.
Бухбиндер И. Л., доктор физико-математических наук, профессор.
Томский государственный педагогический университет.
Ул. Киевская, 60, Томск, Россия, 634061.
E-mail: joseph@tspu.edu.ru
Материал поступил в редакцию 20.03.2012.
I. L. Buchbinder
FORMATION OF SCIENTIFIC SCHOOL IN THEORETICAL PHYSICS
We discuss the general trends in modern science and on example of organizing the scientific school in theoretical physics.
Key words: scientific trends, science as a social institute, scientific school.
Tomsk State Pedagogical University.
Ul. Kievskaya, 60, Tomsk, Russia, 634061.
E-mail: joseph@tspu.edu.ru
