«Каким закономерностям подчиняется распределение кинетической энергии в неравновесных физических системах»
Исследовательский грант "PhD Student" 2023-2025, исследовательский грант «Junior PostDoc» с 2025 по наст. время
Где Вы учились в школе и будучи студентом?
В школе я учился в Москве. Окончил Московский физико-технический институт.
Как Вы пришли в физику? С какого года?
Меня привлекла физика как предмет в школе после начала 10-го класса. Это был 2013 год. До этого физику я практически не знал. В какой-то момент мне пришла в голову идея, что в будущем я хочу заниматься возобновляемыми источниками энергии. Не знаю уж почему. Да и одноклассники в 9-м классе все сдавали физику на ОГЭ, кроме меня. Я подумал: чем я хуже? И начал заниматься. Мне очень нравилось решать задачи по физике. В начале 11-го класса я думал поступать в Московский энергетический институт, даже ходил туда на подготовительные курсы. Но весной 11-го класса учительница математики рассказала мне про Московский физико-технический институт, и я решил поступать туда.
Когда Вы начали заниматься наукой и когда поняли, что хотите этим заниматься?
Заниматься наукой я начал рано. В первом семестре первого курса семинары по общей физике («Механика») у нас вел Алексей Владимирович Тимофеев. Я хорошо проявил себя на занятиях, и уже в конце первого семестра он предложил мне попробовать силы в научной задаче. Так и началось мое погружение в научную деятельность.
Честно говоря, на первом курсе я плохо представлял, что значит заниматься наукой. В начале своего пути я больше уделял внимание методологии и освоению навыков — программированию, численным методам, написанию научных текстов, выступлениям. Вкус науки я по-настоящему почувствовал уже на старших курсах университета и в аспирантуре, когда появились первые научные результаты. Так что в моем случае не было какого-то резкого момента, когда я понял, что хочу заниматься наукой. Скорее, это был плавный процесс, в течение которого я все больше убеждался, что мне это нравится.
Сколько было попыток на других грантах (не «Базиса»)?
В институте, где я работаю, — Объединённый институт высоких температур РАН — есть очень хорошая практика: каждый год открывается возможность подать заявку на внутренний грант фонда поддержки молодых ученых ОИВТ РАН. На него можно подаваться начиная с младших курсов. Это очень полезный опыт: он учит писать заявки, формирует культуру планирования работы на год и подготовки отчетов. Я, наверное, 6–7 раз успешно подавался на этот грант. Были заявки и на другие гранты, например, Фонда содействия инновациям («УМНИК») и Российского научного фонда.
Какие были неудачи и удачи?
Например, на первом курсе аспирантуры я подавался на грант Фонда содействия инновациям («УМНИК»), тогда получил грант и был очень рад. А вот когда на втором курсе аспирантуры подавался на грант Российского научного фонда, заявка не выиграла. Но, конечно, в основном гранты РНФ рассчитаны на кандидатов наук, а не на аспирантов. В следующем году планирую снова попытать счастье в конкурсе РНФ — теперь статус кандидата наук у меня уже есть.
Когда Вы впервые подали заявку в Фонд «БАЗИС»?
Это было в конце второго курса аспирантуры. В 2023 году, будучи аспирантом, я выиграл грант Фонда «БАЗИС» на реализацию своего проекта.
Почему решили подаваться?
У моего старшего товарища Владислава Николаева выиграла заявка на грант Фонда «БАЗИС». Я вдохновился его примером и тоже решил попробовать свои силы.
Вы ожидали, что выиграете?
Выигрыш в грантовом конкурсе — это всегда вероятностный процесс. Нельзя сказать, что я ожидал победы, но надеялся, поскольку к тому времени у меня уже было достаточно сильное научное резюме.
Что изменилось после первого гранта в 2023 году?
На самом деле выигрыш гранта Фонда «БАЗИС» для аспирантов дал сильный научный толчок моей работе. Грант — это не только финансовая помощь, но и знак того, что в твой проект поверили. Для меня именно это было самым ценным.
Тогда я начинал развивать довольно смелую идею: хотел получить адаптацию классической теоремы о равнораспределении кинетической энергии для систем, в которых эффективные взаимодействия являются асимметричными. Примерами таких систем являются пылевая плазма, роботизированные метаматериалы, активная материя, оптомеханические системы и топоэлектрические цепи.
В классическом случае эта теорема говорит о том, что в равновесии энергия распределяется между элементами системы равномерно. Однако для перечисленных систем теорема неприменима, поскольку они, вообще говоря, находятся вдали от равновесия. Тем не менее некоторые признаки указывали на то, что на эти системы можно перенести теорию, разработанную для классических систем. Именно этот проект я и подал на конкурс гранта «БАЗИС».
Эксперты фонда поддержали мой проект, и я смог почти три года посвятить себя этой работе. В итоге мне удалось разработать адаптацию теоремы о равнораспределении для систем с асимметрией взаимодействий. Теперь существует теория, которая позволяет выявлять закономерности распределения энергии в таких сложных системах. Около полутора лет назад эта работа была опубликована в Physical Review E.
В чем конкретно Вам помогла поддержка грантов «БАЗИСА»: время, расчеты, поездки, оборудование, публикации, участие в конференциях?
Основное, как я уже сказал, — это поддержка самой идеи, ощущение, что в нее поверили. Это дает огромную мотивацию довести работу до конца. Думаю, что выигранный грант «БАЗИС» стал одним из ключевых факторов того, что моя идея в итоге реализовалась.
Было ли что-то, что без этого гранта было бы сложно или невозможно сделать?
Уверен, что без грантовой поддержки довести эту работу до конца было бы намного сложнее. На тот момент у меня были еще две основные научные тематики, и наличие гранта постоянно держало меня в тонусе.
Когда Вы защитили кандидатскую диссертацию?
В конце прошлого года – в 2025 году.
Какая тема была диссертации?
«Влияние плазменного окружения на динамические свойства пылевых структур: вычислительный и теоретический подходы».
На самом деле плазменно-пылевая система и была той физической системой, которая изначально подтолкнула меня к разработке адаптации теоремы о равнораспределении. Дело в том, что небольшие частицы конденсированного состояния в плазме могут образовывать стационарные упорядоченные структуры, однако сами частицы внутри структуры движутся с совершенно разной интенсивностью. Именно это и навело меня на мысли о фундаментальных механизмах такого процесса.
Почему Вы снова подали заявку в Фонд «БАЗИС»?
Результаты, полученные в ходе работы по первому гранту, породили множество новых идей для развития проекта. И в 2025 году я вновь получил поддержку Фонда — уже в статусе молодого кандидата наук, выиграв грант «Junior Postdoc».
В частности, сейчас я работаю над расширением разработанного теоретического подхода на квантовые системы с использованием методов бурно развивающейся области неэрмитовой физики.
Будете ли ещё подаваться в будущем?
Да, планирую. У фонда «БАЗИС» есть возможность подачи коллективных заявок. Со мной сейчас как раз работает студент-бакалавр, Андрей Шахматов, по тематике гранта. Когда он немного подрастет профессионально, можно будет думать о подаче коллективной заявки на конкурс «Молодой ведущий ученый».
Какие перспективы у исследования?
Я верю, что моя работа позволит выявлять закономерности движения сложных классических и квантовых систем, а также научиться управлять ими. Прикладными направлениями этого фундаментального исследования являются создание микророботов и сверхчувствительных сенсоров.
Как коротко и простым языком объяснить, чем Вы занимаетесь?
На самом деле направление моей деятельности шире, чем тематика, над которой я работаю в рамках грантового проекта Фонда «БАЗИС». Я создаю вычислительные и теоретические модели, которые позволяют описывать и предсказывать поведение неравновесных систем.
Сейчас моя работа сфокусирована на задачах, важных для развития масштабного проекта, реализуемого под эгидой Росатома, — замыкания ядерного цикла. Я участвую в двух направлениях: описании коррозионного взаимодействия стали и свинцового теплоносителя в условиях первого контура реактора на быстрых нейтронах «БРЕСТ», а также в моделировании плазмы газового разряда в установке по разделению ядерных отходов.
По сути, это две ключевые технологии, необходимые для замыкания ядерного цикла. И именно в работе над такими прикладными задачами возникают интересные фундаментальные направления исследований — например, тот проект, который поддержал Фонд «БАЗИС».
Возможность развивать это направление появилась благодаря поддержке Фонда «БАЗИС» и инициативе Фонда Олега Дерипаска «Вольное дело».
