«Коллайдер продолжает занимать особое место в моем сердце»

Расим Мамутов переехал в новосибирский Академгородок в 13 лет, поступать в Физико-математическую школу имени М. А. Лаврентьева при Новосибирском государственном университете (СУНЦ НГУ). Отучившись на трехгодичном потоке в ФМШ, он поступил на физический факультет НГУ, а теперь оканчивает аспирантуру Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). В 2025 г. Расим стал призером Конкурса молодых ученых ИЯФ СО РАН. В интервью молодой исследователь рассказал, чем его так привлекают коллайдеры и источники синхротронного излучения, каково это, работать в условиях неопределенности, и ищет ли ученый общественного признания.

– Расим, расскажи, пожалуйста, когда ты впервые заинтересовался наукой?

Первый раз я столкнулся с элементами науки и фантастики в детстве, когда смотрел мультфильмы про сверхлюдей. Большинство же из них получили свои суперспособности из-за радиации, мне стало интересно, как излучение на самом деле влияет на вещество. А вот физику я полюбил в школе, в 7 классе. У нас был очень харизматичный преподаватель – его демонстрационные эксперименты впечатляли. Дети в принципе лучше воспринимают информацию, если она подкреплена визуальным рядом. Чтобы их заинтересовать нужно, чтобы все было эффектно, красиво, а физика – это один из тех предметов, в котором все это есть, главное, уметь показать.  

Откуда ты родом?

В Новосибирск я переехал из Казахстана. В родном городе я сначала учился в обычной школе, а с шестого класса – в школе с физико-математическим уклоном. Именно там, как мне кажется, у меня и сформировалась база, которая в будущем позволила успешно наращивать знания по физике в ФМШ, НГУ и в ИЯФе.

Родители как будто спокойно отнеслись к моему отъезду, да и я не сильно переживал по этому поводу. Я вообще спокойно отношусь ко всякому роду неопределенностям, а работая в науке, ты постоянно имеешь с ними дело.

– Что ты имеешь ввиду под неопределенностью?

– Научная деятельность – это творческий процесс, поэтому ученый всегда находится в поиске новых идей и нестандартных путей решения задач. Когда идея родилась, а задача поставлена, ты оказываешься в состоянии неопределенности, потому что, зачаcтую, не знаешь, каким будет результат, и когда ты его получишь. К таким условиям надо уметь приспосабливаться, чтобы эффективно работать, ну, и вообще иметь их ввиду, когда выбираешь науку своей профессиональной сферой деятельности.

После ФМШ ты поступил в НГУ на физфак? Почему не мехмат?

– Физика более наглядная и в некотором смысле универсальная. С ее помощью можно сформировать полную картину мира, потому что она сама этот мир и описывает. К тому же, ФФ НГУ – один из лучших в России физических факультетов. Сейчас я понимаю, что я не совсем правильно подошел к выбору вуза –  я ведь даже не рассматривал никакие альтернативы. Было бы более научно и системно посмотреть, какие еще есть вузы и направления, и из них уже выбирать. Впрочем, я не жалею о своем выборе – чувствую себя на своем месте.

– А когда выбирал кафедру ускорительной физики применял научный подход?

– В Новосибирске есть два коллайдера – это звучит гордо. В ускорительщики я пошел осознанно. Я уже долго работаю на коллайдере ВЭПП-4М, но все равно каждый раз, как вижу его, восхищаюсь и удивляюсь.

Чем тебе так нравятся коллайдеры?

– Это большие и сложные физические установки, на них ставят уникальные эксперименты – это первое, почему они мне нравятся. Второе – ускоритель, будь то коллайдер или источник синхротронного излучения, состоит из множества компонентов, и чтобы все они работали как единый организм, ученые должны виртуозно применять математический аппарат, программирование, инженерное дело, операторское мастерство. Поэтому все физики-ускорительщики обладают системными междисциплинарными познаниями. Наверное, это больше всего привлекает.

О каких научных результатах ты рассказывал на Конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН в 2025 г.?

–  Одна из моих задач на коллайдере ВЭПП-4М – поддержание его работоспособности и повышение светимости. На КМУ я рассказывал про метод на основе машинного обучения, который позволяет повышать производительность установки в режиме реального времени, во время эксперимента. Обычно ускорителем управляет оператор, который выставляет нужные параметры до эксперимента, или в самом начале работы установки. Во время эксперимента он уже не может вмешиваться в работу, потому что так можно, наоборот, снизить параметры или вообще испортить эксперимент.

photo 5280936073582283867 y

Аспирант ИЯФ СО РАН младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Расим Мамутов. Фото Т. Морозовой. 

Наша команда пересмотрела этот стандартный подход к настройке коллайдера и к повышению его светимости. Мы проанализировали операционные данные с ВЭПП-4М за много лет, построили различные зависимости, определили, какие управляемые параметры и насколько сильно влияют на целевую характеристику, и на их основе создали программное обеспечение, которое в режиме реального времени подстраивает параметры магнитной структуры коллайдера. Благодаря новому методу увеличивается не только качество экспериментов, но и скорость получения данных.

Наша цель состояла в создании метода, который может быть применен на любом ускорителе, а на ВЭПП-4М мы верифицировали его, чтобы понять, эффективен ли он.

– Эффективен?

– Да. Работа была выполнена успешно. Но также важна сама идея переосмысления стандартных методов настройки коллайдера.

Ты работаешь не только на коллайдере ВЭПП-4М, но и занят на источнике синхротронного излучения СКИФ. Расскажи, чем занимаешься там?

– Если на коллайдере мы гонимся за светимостью, то на источнике синхротронного излучения – за яркостью. Уровень яркости определяется параметром, который называется эмиттанс, на СКИФ он должен быть порядка 75 пм·рад. Моя работа связана с комплексной настройкой магнитной структуры основного кольца. СКИФ – это большая установка, много магнитных элементов, наугад там ничего не настроишь – поэтому работаем по тому же принципу: пишем ПО для управления ускорителем, продумываем стратегию настройки.

 Коллайдер – установка для получения фундаментальных знаний, источник синхротронного излучения – инструмент прикладного назначения. Что тебе больше нравится?

– Создание источника синхротронного излучения СКИФ – это вызов для Института ядерной физики, а лично для меня – возможность получить огромный профессиональный опыт. Это же прорывная установка и, конечно, мне очень хочется на ней поработать. Но и коллайдер продолжает занимать особое место в моем сердце, и я очень жду, когда начнется строительство коллайдера ВЭПП-6. На этой установке будет реализован уникальный метод столкновения пучков Crab Waist, который позволяет многократно повысить светимость коллайдера, а это фронтир ускорительной науки. Если говорить в целом, то важно развивать и фундаментальную науку, и прикладную – в Новосибирске для этого есть все.

Считаешь ли ты профессию ученого особенной?

 – Все профессии важны, и в каждой есть свои особенности, но мне кажется, человек, который идет в научный институт, должен очень хорошо понимать специфику работы ученого. Научный сотрудник всегда находится в поиске, всегда стремится к новому, часто сомневается и пробует разное. Специфика же работы (а особенно в ускорительной науке) заключается в том, что иногда на поиск нового, а потом на получение результатов, уходит очень много времени. Поэтому мне кажется, что в некотором смысле работа ученого – это бремя. А еще наша профессия творческая, потому что под рукой нет точных инструкций и выработанных совершенных алгоритмов. Наоборот, иногда на пути к получению результата все может сильно поменяться. Несмотря на такие серьезные условия неопределенности большое преимущество работы в науке – в наличии свободы для самостоятельной работы. Но, возможно, это характерно только для ИЯФ. И не менее важный момент, в НИИ работа не превращается в рутину, потому что есть возможность менять вид деятельности. Например, не идет написание статьи, садишься оператором на ускоритель, а можешь поработать над экспериментом или сфокусироваться на студентах и преподавании. Очень удобно и не дает выгорать.

Спасибо, что кинул мостик. Ты преподаешь?

 – Да, я преподаю на физфаке в НГУ программирование и скоро начну вести методы машинного обучения.

Что тебе нравится в преподавании?

–  Мне нравится делиться со студентами не только знаниями, но и опытом, нравится учиться самому. И важный момент преподавания, о котором не стоит забывать. Обучая первокурсников, мы растим своих потенциальных коллег, так что каждый преподаватель заинтересован в том, чтобы делать свою работу хорошо.

–  Раз наука – творческая сфера, важно ли для ученого признание?

–   Я думаю, что важно признание коллег, фидбэк от специалистов, в этом смысле, да. А вот насчет признания общественности, не знаю, может быть, и нет.

 

Подготовила Татьяна Морозова.