Довгопрудний, ІНТЕРВ’Ю З ФІЗТЕХОМ Сергій Утюжников - Підкорювач шумів - БезФормату
Сергій Утюжников — один із перших запрошених учених, які відкрили у МФТІ свої лабораторії. Він – перший вчений у сучасній Україні після Петра Капиці, який отримав найпрестижнішу постійну наукову позицію в Британському університеті Манчестера. Він – випускник ФУПМ МФТІ, колишній заступник декана ФАКІ.
Незважаючи на те, що останні тринадцять років Сергій Володимирович займається наукою в Англії, він – найчастіший гість на Фізтеху. В альма-матер тягнули не так короткострокові проекти, як бажання поспілкуватися з колишніми колегами, зі студентами. Все змінилося у 2011 році, коли С.В. Прасників виграв український урядовий грант для державної підтримки наукових досліджень, які проводять провідні вчені в українських вишах. Держава виділила 150 мільйонів рублів на створення в МФТІ лабораторії «Математичне моделювання нелінійних процесів у газових середовищах », в якій професор Утюжников проводитиме наукові дослідження до 2013 року з можливим їх продовженням.
Лабораторія відкрита - Сергію Володимировичу, вітаємо Вас з новосіллям! - Дякую. Новосілля справді сталося – лабораторія добре оснащена та запущена. Багато організаційних питань, які забирають величезну кількість сил і часу, нарешті вирішено. Тепер можна сконцентруватися найголовніше – займатися науковими дослідженнями. У лабораторії ми плануємо розробити комплекси прикладних програм для чисельного моделювання термохімічно та термодинамічно нерівноважних гіперзвукових течій, а також тепломасообміну у вільномолекулярному, перехідному та континуальному режимах обтікання реальних конфігурацій космічних апаратів у рамках уніфікованих моделей.
У відповідь – тиша -Практично всі постійні позиції в європейських університетах зазвичай даються викладачам, оскільки викладання стає гарантованим джерелом доходу університету, за рахунок якого вчений отримує зарплату. І лише одиниці вчених мають постійні позиції у науці. Університет готовий фінансувати їхню наукову діяльність, яка не обіцяє швидких дивідендів? – Для Університету Манчестера, в якому я працюю, це певний ризик. Проте університет пішов на це. У мене є вибір: я сам обираю науковий напрямок, яким хочу займатися, і можу не думати про отримання прибутку. - Над чим працюєте зараз? - Один із найцікавіших напрямів, яким я займаюся, це узагальнення теорії поверхневих потенціалів Рябенького з дискретних просторів на безперервні, а також її різними додатками. Вважаю, що цей напрямок є дуже перспективним як з погляду фундаментальної теорії, так і додатків. В даний час я працюю над розробкою методів декомпозиції для моделювання турбулентних течій та активним контролем звуку. Це фізично різні завдання. Тим не менш, вони математичний апарат для їх вирішення дуже схожий. Над цими завданнями я працюю в університеті зі своїми аспірантами щодо проектів, які фінансуються компанією EDF. Ряд ідей та напрацювань реалізуються співробітниками та студентами лабораторії. Працюючи в Манчестері, я також давно співпрацюю з Віктором Соломоновичем Рябеньким. Він, як і раніше, працює в науці, хоча йому 89 років. Наша співпраця розпочалася у 2005 році в галузі активного захисту від шуму. Спочатку перші результати були отримані В.С. Рябеньким ще 15 років тому. Він довів ключову теорему на абстрактному рівні абстрактного лінійного оператора. Потім було узагальнення рівнянняГельмгольця. Ці цікаві результати отримали Семен Цинков, теж випускник Фізтеха, який працює в США. Наразі вдалося отримати теоретичні результати для рівнянь, що застосовуються до реального завдання фізичної акустики. Зі мною у Манчестері працює аспірант, який займається експериментом. Цікаво помітити, що аспірант – родом із Південної Кореї, але теж навчався на Фізтеху. Отримані результати дуже вражаючі. Рівень зменшення шуму становить близько 90%. Нещодавно вдалося експериментально продемонструвати можливість активної фільтрації шуму зі збереженням корисного звукового поля. Такий результат раніше вдалося довести теоретично. Цей результат минулого року доповідався у Японії на великому конгресі, присвяченому захисту від шуму. Робота була відзначена як одна з найкращих.
Звичайно, дуже важливо реалізувати теорію в експерименті, створити пристрій та показати його у справі. Механізм придушення шуму є унікальним: у нас є якийсь простір, скажімо, кімната з відкритим вікном. Ми знаходимося в ній та розмовляємо, але не чуємо вуличний шум! Для цього немає необхідності закривати вікно, а можна розташувати додаткові джерела звуку, які влаштовані певним чином. У математиці таке завдання називається завданням активного екранування. Для цього рішення досить заміряти звукове полі межі області вікна. Нам не треба припиняти нашу розмову, щоб виділити рівень шкідливого шуму, ми продовжуємо нашу розмову, але інформації, одержуваної на межі вікна, виявляється достатньо для функціонування додаткових активних джерел. Акустично ситуація ідентична тій, яка виникає, якщо вікно закривається, хоча воно відкрите. – Коли ця технологія буде застосовуватись у побуті? Чи є прогнозекономічного ефекту від її застосування? Існує досить довгий шлях від ідеї та навіть її реалізації в експерименті до практичної реалізації. Тут є й проблеми фінансування та інтелектуальної власності. Зазвичай, тільки після створення працюючого прототипу вдається зацікавити промислові компанії. Спершу вам необхідно витягнути технологію на потрібний рівень. Як тільки це досягнуто, технологія може піти сама так швидко, що можна за нею не встигнути. Сподіваюся, я зрозуміло висловився. Я впевнений, що технологія захисту від шуму, що рано чи пізно розвивається, буде впроваджена.
Корисно думати уві сні - Сергій Володимирович, хто був Вашим провідником у науку? Як починалася ваша наукова робота? - Аспірантуру я закінчував на ФАКІ. Моїм науковим керівником був професор Г.А. Тирський. Незважаючи на свої 80 років, він дуже активно працює у науці. Григорій Олександрович – великий романтик у плані. українські вчені відрізняються від своїх колег – на Заході дуже мало людей, сильно захоплених наукою. Там багато хто займається наукою, ніби за розкладом – з 9 ранку до 6 вечора. Поза тим часом наука не займає їхньої думки, т.к. це просто робота. А ми так привчені, що можемо думати про наукову проблему, навіть коли вважаємо, що цього не робимо. Деколи доводиться думати уві сні, і це заважає спати – якщо не записати, то ідея може загубитися. Те, що оригінальне рішення може прийти вночі – достовірний факт. Таке вперше сталося зі мною, коли я був аспірантом. Довго не міг вирішити одну задачу, але одного разу вночі вигадав, як це можна зробити дуже красиво і коротко. Це завдання було пов'язане з одним чисельним методом. Я досить довго намагався чисельно вирішити одне крайове завдання, але не виходило, що ітераційний процес розходився. Завдання було пов'язане зрішенням рівнянь Навье-Стокса, сильно нелінійної, і було зрозуміти, у чому справа. У лабораторії, де я працював, проблема розбіжності вирішувалася ручним підбором параметрів, які призводять до збіжності. Мене це не влаштовувало, і я намагався докопатися до суті. Якось уночі я зрозумів, у чому причина. Йдеться, звичайно, не про банальну помилку, а саме про ідею. Вдень все це реалізував і з подивом виявив, що все працює. Було відчуття польоту. Подібні випадки були і потім, хоча і не часто. - А як проходили студентські роки? Пиво пили? - Як і всі студенти. Тоді пиво, як не дивно, досить довго продавалося у гуртожитках та навчальних корпусах. Це все тривало до однієї трагікомічної історії, яка сталася на ФУПМ, де я навчався. У гуртожитку в одній із кімнат на 4-му поверсі відзначали Новий Рік. Всі потім розійшлися окрім одного, що сидить на підвіконні біля відчиненого вікна. Коли повернулися, кімната була порожня. Вирішивши, що приятель, певне, пішов у читалку (а куди ж ще?), вікно спокійно зачинили. У цей час повз гуртожиток проходив студент Сергій Гуз, він, здається, тоді був секретарем комітету комсомолу. Дивиться, з кучугури стирчать чиїсь ноги. Потяг за штанини і витяг того самого зниклого студента. Виявилося, хлопець так міцно задумався, що випав із вікна 4-го поверху. Його врятували глибокі кучугури. Благо, в ті часи природа не вередувала, і зима була справжньою. Постраждалого вирішили відрахувати за п'янку у гуртожитку. Але хлопець справедливо обурився: «Я купив пиво в буфеті гуртожитку. Там же продаються сосиски. То чому не відраховують тих, хто ними об'їдається? » Студента не відрахували, але пиво продавати перестали. Насправді в цій історії найбільше постраждав рятівник. Сергій виявився винним у тому, що перед святами непровів зі студентами роз'яснювальну роботу, скажімо так. про шкоду сидіння на підвіконні після надмірного споживання напоїв. Тоді діяло неписане правило, що за всяке НП хтось мав бути покараний. - Часи змінюються, а студенти, мабуть, ті самі... Сергій Володимирович, а як на Вашу думку, змінився Фізтех? - Я поїхав 13 років тому. У перший приїзд відчуття було «трохи гіршим». З якогось моменту воно непомітно перейшло в «трохи краще». П'ять років тому я впевнено говорив значно краще. Сьогодні ж вважаю, що Фізтех набирає нових обертів та переходить на якісно новий рівень. Створювані шість лабораторій міжнародного рівня в рамках мега-грантів є додатковим підтвердженням цього.
Запитувала Наталя Бєлікова
З досьє «За науку»: Лабораторія «Математичне моделювання нелінійних процесів у газових середовищах » створено в МФТІ у 2011 році за грантом урядової постанови «Про заходи щодо залучення провідних науковців до українських освітніх установ вищої професійної освіти ». Грант був укладений між випускником Фізтеха Сергієм Утюжниковим, МФТІ та Міносвіти РФ. Область наукових досліджень про лабораторію: гіперзвукові течії, чисельне моделювання, проектування космічних літальних апаратів, системи автоматичного проектування. Основне завдання лабораторії: створення обчислювального комплексу з математичного моделювання задач висотної гіперзвукової аеродинаміки перспективних космічних ЛА у всьому діапазоні чисел Рейнольдса (Кнудсена). Особливістю комплексу програм, що розробляється, є унікальне поєднання високоточних та економічних обчислювальних алгоритмів з можливістю обліку реальних фізичних ефектів у широкому діапазоні режимів руху.гіперзвукових літальних апаратів