«Когда теоретики и экспериментаторы взаимодействуют, может появиться что-то интересное»
- 24.11.2025
Гуляя по родному городу Кемерову, выпускник школы Иван Образцов решил зайти в гости к своему другу, который, как оказалось, планировал поехать посмотреть Новосибирский государственный университет (НГУ). На тот момент Иван собирался поступать в один из вузов Томска, но решил съездить за компанию. В 2017 г. молодой человек стал студентом физического факультета НГУ, а сегодня работает в теоретическом отделе Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) инженером-исследователем. В 2025 г. он занял второе место на Конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН с работой, посвященной проявлению a1(1260) мезона в процессе электро-позитронной аннигиляции в три пиона. В интервью Иван рассказал об эмоциях в науке, задачах, которые ставит сама природа, и о своем пути в физики-теоретики.
– Иван, можешь ли ты сейчас, будучи аспирантом третьего года, молодым ученым, проследить свой путь до НГУ, отметить какие-то поворотные моменты, события, которые привели тебя на физфак?
– В НГУ я попал достаточно случайно. Забавно, что летом 2017 г. я даже не знал о его существовании. Вообще говоря, в планах у меня было поступать либо в Томский государственный университет, либо в Томский политехнический университет. После выпускного было много свободного времени: я смотрел фильмы, читал книги, а иногда просто гулял по городу. Мне нравится просто гулять. И вот как-то раз прохожу рядом с домом друга и возникает мысль: «Может позвонить в домофон? Вдруг он дома?». Друг оказался дома, мы посидели, поболтали. И в какой-то момент он говорит, что, мол, завтра собирается ехать в НГУ. Я подумал, что мог бы поехать с ним, потому что дома все равно делать нечего, а так узнаю, что это за НГУ такой. На следующей день я оказался в Академгородке. Мне тут очень сильно понравилось. Настолько, что оригиналы документов оставил в НГУ. Причем еще хорошо помню, как взял какую-то брошюру, на которой перечислялись разные кафедры ФФ. Увидел там кафедру физики элементарных частиц, подумал: «Вот сюда хочу».
– Про НГУ не знал, но какие-то мысли по поводу будущей профессии были?
– Да, намеки были – в выпускных классах стал интересоваться физикой элементарных частиц, гравитацией. Не помню, что послужило толчком, наверное, научно-популярные книги и фильмы. До 10 класса я и не планировал заниматься физикой. Вообще говоря, с 5 по 7 класс после школы я ходил на занятия в кемеровский филиал Новосибирской академии дизайна и программирования (НАДиП). Там я занимался веб-дизайном и на момент 9 класса планировал делать сайты. Так получилось, что в 9 классе сдавал ОГЭ по физике. Сдал не очень хорошо и мне это не понравилось. Решил, что было бы неплохо подтянуть физику. Каким-то чудом получилось в 10 классе перевестись в 23 лицей в физико-математический класс. Первое время было сложно, казалось, что я самый глупый человек на Земле. Поэтому стал дополнительно заниматься с репетитором Зыряновым Виктором Юрьевичем. Он мне очень сильно помог и вызвал дополнительный интерес к физике. В итоге первый устный экзамен по физике удалось сдать на отлично. Это был полный восторг!
– Подтянул физику до шестого этажа ИЯФ (на шестом этаже находится теоретический отдел ИЯФ СО РАН).
– К сожалению, ЕГЭ по физике сдал плохо, даже на бюджет в НГУ не прошел. Но деканат обычно берет дополнительно десять человек, обучение которых оплачивает. Точно не могу вспомнить, после какого момента деканат переставал оплачивать обучение, запомнил лишь, что нельзя попадать на пересдачи, а если закончить два семестра без троек, то переведут на бюджет. Я попал в эту десятку, и хорошо помню, как Александр Евгеньевич Бондарь спрашивал меня, уверен ли я в своем решении учиться на ФФ. Я был уверен. Мне кажется, что я получил маленький балл потому, что тогда на ЕГЭ как-то сильно ужесточили контроль. Дошло до абсурда, как мне кажется, – требовали, чтобы на столе было не более одной ручки. Короче, стрессовал, руки тряслись.
Первый курс я окончил без троек и меня перевели на бюджет. Кстати, благодаря этой напряженной обстановке удалось избежать истории, которая часто случается с фмшатами на первом курсе. Насколько я знаю, они очень многое из программы первого курса проходят еще в школе, и, естественно, расслабляются. Но беда в том, что наступает момент, когда они перестают понимать программу. Я же расслабиться не мог: помню, как завалил первую контрольную по математическому анализу, как плохо сдал письменный экзамен по механике. В общем, приходилось много учиться.
– Как ты пережил переезд в другой город? Разлуку с домом?
– Понятно, что дома было комфортнее. На первом курсе нас селили по три человека, а дома была своя комната. Думаю, что мне повезло с соседями. Один из соседей был мой друг из Кемерова, а другой – быстро стал нашим хорошим товарищем. Иногда, конечно, возникали конфликтные ситуации, но в целом мы жили достаточно дружно. Сейчас с приятной ностальгией вспоминаю то время.
– Что еще помнишь со времени учебы? Когда ты понял, что хочешь заниматься теоретической физикой? Ты вообще разделяешь физиков на теоретиков и экспериментаторов?
– Пожалуй, одно из самых ярких воспоминаний первого курса – это молекулярный практикум. Его у меня вел Золкин Александр Степанович. Мне нравилось, что он собирал нас и объяснял суть работы простыми словами. Как мне кажется, методички были написаны не очень хорошо, читая их, я мало что понимал. Когда мы сдавали первую лабораторную работу, было очень непривычно, что он требовал отчет. До сих пор помню фразу: «Без отчета – нет зачета». Просто до этого на измерительном практикуме можно было сделать работу и сдать ее без отчета. Мне кажется, что это неправильно. Написание отчета позволяет все структурировать в голове. В общем, начиная с молекулярного практикума, всегда старался сделать отчет по лабораторной работе, хотя, зачастую, преподаватели этого не требовали. Еще одним большим плюсом написания отчетов стало освоение издательского программного обеспечения LaTeX, поскольку никаких курсов по нему нет, а статьи пишут в нем. В следующем семестре пришел к Александру Степановичу для написания курсовой работы по электричеству и магнетизму.
Честно говоря, мне не очень нравится разделение физиков на теоретиков и экспериментаторов. Это то же самое, что делить людей на гуманитариев и технарей. Если человек говорит, что не обязан знать физику или математику, потому что является гуманитарием, он ведь просто снимает с себя ответственность. Грубо говоря, у него появляется некоторая отговорка. А если я технарь, то, получается, не должен читать классическую литературу или изучать языки? Это же неправильно. С теоретиками и экспериментаторами то же самое – не стоит уходить в крайность. Экспериментатор должен уметь выводить какие-то формулы, так же, как и теоретик должен понимать, как устроен эксперимент.
– Но все же, почему ты не экспериментатор, а теоретик?
– Начать стоит с того, что все лабораторные работы мне довались с большим трудом. В этом смысле у меня руки-крюки. Сложнее всего дались лабораторные по радиоэлектронике. Помню, был счастлив, когда получилось закрыть их на четверку. Вроде прочитал и делаешь по методичке, но постоянно все идет не так. Тем не менее мне казалось, что нужно хотя бы попробовать себя в экспериментальной работе. Еще до поступления на кафедру физики элементарных частиц (ФЭЧ) я делал курсовую работу по оптике под руководством Козырева Евгения Анатольевича, который на тот момент работал во 2 лаборатории. Поступив на кафедру, я ему написал и сказал, что хотел бы делать курсовую работу на 3 курсе под его руководством. Мне тогда было сказано, чтобы я изучал квантовую механику. Собственно, этим я активно и занимался. Причем понимал, что мне это нравится. Иногда мог по пять часов сидеть над задачей, даже не заметив, что уже прошло столько времени. Во втором семестре делал курсовую во 2 лаборатории. Я занимался автоматизацией контроля напряжения полевых проволочек на детекторе КМД-3. И вот во время написания курсовой приходило понимание, что это вообще не мое.
– Ты можешь объяснить, почему почти всем физикам нравится квантовая механика? Что там такое с ней? Кого-то, помню, поразило квантовое туннелирование. А тебя?
– Пожалуй, больше всего меня поразил переход к релятивизму. Вот мы хотим, скажем, построить релятивистскую квантовую механику. Вместо уравнения Шредингера запишем уравнение Клейна-Гордона-Фока, которое следует из дисперсионного соотношения для релятивистской частицы. Получили проблему с вероятностной интерпретацией. Пытаемся ее решить. Написали уравнение Дирака. Начинаем изучать то, что получили. Приходим к парадоксу Клейна, который фактически означает, что построить одночастичную релятивистскую квантовую механику нельзя – будут рождаться пары частица-античастица. Еще удивительно, что из уравнения Дирака сразу следует предсказание для магнитного момента электрона. Также я бы выделил эффект Ааронова-Бома. Он просто ломает голову.
– Ты поработал в экспериментальной лаборатории, а дальше?
– Дальше написал Александру Ильичу Мильштейну (заведующий теоретическим отделом ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук). Он задал мне решать задачник Галицкого, Карнакова, Когана по квантовой механике и читать книжку Базя, Зельдовича, Переломова «Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике». Это было мое задание на лето. Кто видел этот задачник по квантовой механике, понимает, что это такое. В нем более 800 страниц. Да и читать книжку Базя, Зельдовича, Переломова далеко не просто. Тогда я вспомнил одну пословицу: «Глаза боятся, а руки делают». В моем случае не руки, а голова. Написал некоторый план, которому старался следовать, и по-честному садился, решал, читал, задавал вопросы. Причем стоит отметить, что такой продуктивности мне, пожалуй, больше не удавалось добиться.
– А что еще ты успел сделать за то лето?
– Параллельно работал во 2 лаборатории.
– Я имею в виду, успел ли ты отдохнуть?
Инженер-исследователь ИЯФ СО РАН аспирант ИЯФ СО РАН Иван Образцов. Фото Т.Морозовой.
– Это было напряженное лето, я даже домой не съездил, но зато окончательно понял, что читать книжки и решать задачи мне интереснее, чем работать в экспериментальной лаборатории. Уйти можно всегда, а мне хотелось принять взвешенное решение. У меня всегда было стремление заниматься тем, что мне нравится, и я всегда исхожу из этого соображения. Иногда родители ограничивают детей тем, что пытаются направить их туда, куда они считают правильным идти. Но только человек в итоге все равно придет к тому, что нравится ему. Вопрос только в том, когда это произойдет. Например, мои родители никогда меня не заставляли, не склоняли к выбору чего-то, что могло казаться им правильным, у меня всегда была свобода.
Так же было с выбором физфака и потом кафедры ФЭЧ – я выбирал все сам. Но я всегда делаю выбор с оглядкой. Например, когда у человека в выпускном классе формируется представление о том, что из себя представляет будущая профессия, в моем случае, что такое наука, как в ней все устроено, оно очень неглубокое. И в какой-то момент, а именно перед выбором пути, нужно остановиться и все переосмыслить.
– Что ты успел еще посмотреть, перед тем, как выбрал ФЭЧ?
– По приоритету на втором месте после физики элементарных частиц у меня стояла кафедра физики ускорителей. Причем тогда почему-то казалось, что меня не возьмут на кафедру физики элементарных частиц. Поэтому, когда меня зачислили на ФЭЧ, я был счастлив. После окончания третьего курса попал в теоретический отдел ИЯФ. Моим научным руководителем стал Александр Ильич.
– О чем была твоя первая научная работа?
– «Квадрупольное излучение и образование электрон-позитронных пар при столкновении нерелятивистских ядер» – это была моя бакалаврская работа. Существуют два механизма образования e+e- пар при столкновении ядер: однофотонный и двухфотонный. Когда относительная скорость ядер много меньше скорости света, доминирует однофотонный механизм. Он состоит в том, что ядра сначала рассеиваются, а потом одно из ядер излучает виртуальный фотон, который переходит в электрон-позитронную пару. В этот механизм дают вклад различные мультиполя: диполь, квадруполь, октуполь и т. д. Каждый следующий мультиполь содержит дополнительную скорость света в знаменателе. Поэтому обычно основной вклад дает электрический диполь. Однако в силу того, что отношение Z/A (Z – зарядовое число, A – массовое число) для многих ядер порядка ½, вклад электрического диполя подавлен. Поэтому следующий мультиполь, электрический квадруполь, может давать бо́льший вклад по сравнению с электрическим диполем. В исходных работах по этой теме академиков Ландау, Лифшица и Окуня рассматривался только вклад электрического дипольного излучения. В нашей работе мы показали, что вклад электрического квадрупольного излучения может быть доминирующим. Работа была интересная и по пути пришлось многое изучить. Потом выступил с этой работой на МНСК и занял 3 место. Весной узнал про конкурс молодых ученых ИЯФ, в котором за призовые места давали денежные призы. Тогда мне хотелось купить несколько томиков манги, а денег не было. Поэтому я очень хорошо подготовился к конкурсу. В итоге занял 1 место, а где-то через год за эту работу получил медаль РАН для студентов высших учебных заведений. В общем, думаю мне очень сильно повезло с первой научной работой.
– То есть если бы Ландау и Лифшиц были бы живы, они бы удивились?
– Не знаю.
– Расскажи, пожалуйста, о научной работе, которую ты представлял на конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН в 2025 г. и с которой ты занял второе место?
– Эта работа посвящена проявлению a1(1260) мезона в процессе e+e−→π+π−π0. Есть такой a1(1260) мезон, который экспериментально обнаружили еще в 60-70 х. гг., изучая различные ядерные реакции, например, π−p→ π+π−π0n. Его изучали и в ИЯФ СО РАН в процессе e+e−→4π. Однако, никто не изучал прямое рождение этого мезона в e+e− аннигиляции. Проблема состоит в том, что a1(1260) мезон рождается через два виртуальных фотона, а основной вклад в сечение дают векторные мезоны, которые рождаются через один виртуальный фотон. Поэтому вклад a1(1260) мезона в полное сечение процесса e+e−→π+π−π0 очень маленький. Скажем, в нашей модели получилось, что его вклад в полное сечение сравним с ошибками. Таким образом, изучать a1(1260) мезон, измеряя полное сечение процесса e+e−→π+π−π0 – гиблое дело. Тем не менее интерференция однофотонного и двухфотонного механизмов приводит к тому, что в этом процессе есть зарядовая асимметрия. А поскольку a1(1260) дает основной вклад в двухфотонный механизм, то он проявляется через наличие ненулевой зарядовой асимметрии. Несмотря на то, что процесс e+e−→π+π−π0 изучается уже несколько десятков лет, зарядовую асимметрию никто не измерял. В нашей работе мы построили модель и предсказали зарядовую асимметрию. Более того, мы уже выпустили продолжение этой работы, в которой предсказали зарядовую асимметрию в процессе e+e−→π+π−π0γ.
– Для чего нам это все? Зачем нам этот a1(1260) мезон?
– Если вы откроете таблицу свойств частиц Particle Data Group (PDG), то увидите, что a1(1260) достаточно плохо изучен. Если мы исследуем его лучше, то сможем изучать другие процессы, в которые a1(1260) дает вклад, более детально.
– На ВЭПП-2000 это могут сделать?
– Да, у нас предсказания как раз до энергии 1400 МэВ. Более того, я не уверен, что в этом диапазоне энергий это можно сделать где-нибудь в другом месте. Буду счастлив, если экспериментаторы измерят зарядовую асимметрию. Лично мне очень любопытно, что получится, и это ведь и есть суть моей работы. Когда теоретики и экспериментаторы взаимодействуют, появляется что-то интересное.
– Как проходит рабочий день физика-теоретика?
– Всегда по-разному. Иногда целый день нужно проводить вычисления. Причем, когда проводишь их руками, надо быть предельно внимательным, так как вычисления могут быть достаточно большими, скажем, 100 страниц формата А3. Поэтому в некоторых случаях лучше использовать Wolfram Mathematica, но сделать ошибку в коде тоже достаточно легко. В общем, в процессе вычислений нужно делать все аккуратно и придумывать способы проверить себя. Зато по окончании вычислений можно смаковать процесс анализа полученных формул. Ну и после этого можно сделать некоторые физические выводы. Иногда нужно сидеть и читать много статей или книг. Но, пожалуй, самое трудное – это процесс написания статьи. Ведь нужно написать текст так, чтобы он был понятен наибольшему количеству людей, и чтобы его было интересно читать.
– Что тебе больше всего нравится в твоей работе?
– Приносят радость моменты, когда делаешь предсказание и оно совпадает с экспериментом. Или еще лучше, если сначала ничего не совпадало, а потом ты понял, что было не так, исправил, и оно совпало. Это вызывает огромный прилив сил и желание двигаться дальше. Еще бывает прикольный момент, когда сначала ничего не понимаешь. Проходит некоторое время, и ты уже не понимаешь, как мог это не понимать. Наверное, в моей работе мне нравится то, что она приносит мне удовольствие. В этом смысле я не воспринимаю свою деятельность как работу, хотя и получаю за нее зарплату.
– А есть в физике место озарению, вдохновению? И, наоборот, бывает ли творческий кризис?
– Конечно! Это ведь творческая работа. В моменты, когда ничего не получается, не хочется ничего делать. И наоборот, когда все получается, хочется сделать все и сразу. Вдохновение иногда приходит, когда занят чем-то абсолютно другим – и тут главное не забыть записать.
– Когда ничего не получается, как ты вытаскиваешь себя из состояния упадка?
– Могу пойти погулять. Люблю вечером после работы томик другой манги или ранобэ прочитать. Дома очень много манги: «Атака Титанов», «Бакуман», «Наруто», «Человек-бензопила» можно долго перечислять. Причем мангу, да и любые другие книги можно в интернете читать, но мне нравится читать в бумажном виде. Сейчас потихоньку собираю Берсерка, уже четыре томика купил. Еще с детства люблю аниме смотреть. И конечно, обожаю полнометражные фильмы Хаяо Миядзаки. Когда показывают в кинотеатре, всегда стараюсь прийти и пересмотреть. Вот летом ходил на «Принцесса Мононоке». Вообще говоря, очень сильно хочется побывать в Японии. Из книг мне нравится читать Ремарка. «Ночь в Лиссабоне», например, очень понравилась. Иногда хочется почитать что-то по философии. Конкретно сейчас хочу ознакомиться с трудами Альбера Камю. Почему-то еще в последнее время стали интересны различные мифы. Купил себе сборник с мифами. Пока только прочитал про мифы Древнего Египта. Могу еще посмотреть фильм или сериал. Мой любимый сериал «Во все тяжкие». Очень нравятся анимационные фильмы: «Кот в сапогах 2: Последнее желание». Иногда могу себе позволить поиграть в видеоигры. Вообще мне нравится в них играть. В школе достаточно много играл, но сейчас времени нет.
– Физика – это же не просто предмет в школе, это взгляд на жизнь. Чем физика отличается, например, от математики.
–У меня сложилась примерно такая картина. Математика – это когда человек человеку ставит задачу. Физика – это когда мир ставит задачу человеку. И главное отличие тут в том, что человек человеку может не суметь поставить такую прикольную задачу, как мир. Мир может поставить такую задачу, о которой человек даже не подумает. И прикольно, когда видишь какое-то физическое явление, и можешь его объяснить.
– А есть какая-то тайна мироздания, которую ты хотел бы раскрыть, или научная задача, которую хотел бы решить?
– Конечно, если получится что-то глобально переосмыслить – это будет классно, но я не делаю это своей сверхзадачей. Мне просто нравится изучать мир и двигаться вперед. Вообще думаю, что для ученого самое главное – это иметь широкий кругозор. Ну и еще, как мне кажется, нужно постоянно переосмыслять даже те вещи, которые кажутся очевидными. Тут, кстати, можно вспомнить книжку Фейнмана «Радость познания», в которой опубликованы его интервью. В одном из них он говорит, что ученый должен постоянно сомневаться. Помню, как-то статья уже вышла, а я ночью проснулся от мысли, что там есть ошибка – сел перепроверять. И вот это об этом история – кажется, что где-то неправ, проверь.
– Ты преподаешь?
– Да, веду семинары по квантовой физике и общей теории относительности у магистрантов НГУ.
– Что тебе нравится в преподавании?
– В школе я всегда думал, что преподаватель – это тот, кто все знает, кто всегда прав. Но оказалось, что это совсем не так. Про преподавание у меня сложился такой образ. Вот я иду в путешествие, я – гид и у меня есть группа. Веду я, но и сам иду со всеми. Да, я знаю путь, но частности этого пути гиду (преподавателю) могут подсказать и путешественники (студенты), обратить внимание на какие-то детали. Интересно, когда студент приносит задачу и она у него решена необычным образом, так, как ты сам бы никогда не решил. Человек подумал по-другому – это же круто. А изучая чужой ход мыслей, ты расширяешь свой кругозор. В этом смысле преподавание – это твое обучение.
– Расскажи, что ты думаешь о роли научного руководителя в жизни молодого ученого?
– Роль научного руководителя велика, это сто процентов. Вынося за скобки то, что этот человек должен быть специалистом в своей области, наверное, очень важен человеческий контакт. Александр Ильич, например, очень хорошо умеет подбадривать. Вот он скажет что-то, и я прямо ловлю мотивацию, появляются силы, чувствуешь, что горы можешь свернуть.
Мы ведем научную деятельность, а значит, мы никогда не знаем, какой результат удастся получить, и удастся ли. Еще одна важная черта научного руководителя, которую я бы выделил – это умение прикинуть, что получится в итоге, получит ли результат студент в обозримом будущем, к концу бакалавриата, например. Для студента катастрофа, если его работа будет безрезультатна, он потеряет мотивацию. Если обобщить все это, то, кажется, научный руководитель должен тесно взаимодействовать со студентом.
Подготовила Татьяна Морозова.