Antena grawitacyjna i roślina: inżynierowie różnych pokoleń dzielili się swoimi marzeniami

Członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk Andriej Morozow (66): „Marzę o stworzeniu anteny grawitacyjnej”.

Andriej Morozow, kierownik Katedry Fizyki na Moskiewskim Uniwersytecie Technicznym im. Baumana i członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk, z pewnością uważa się za inżyniera i jest dumny z tego tytułu. Nic dziwnego – oprócz ponad 300 artykułów naukowych, 10 monografii i trzech podręczników, ma na swoim koncie 31 (!) wynalazków. Za wiele z nich otrzymał nagrody państwowe i odznaczenia, w tym Order „Za Zasługi dla Ojczyzny” II klasy.

Główne badania tego naukowca skupiają się na rozwijaniu teorii i tworzeniu systemów do zdalnego wykrywania związków chemicznych w otwartej atmosferze i na powierzchni ziemi, które zostały przyjęte przez rosyjskie Ministerstwo Obrony i Federalną Służbę Bezpieczeństwa Rosji.

Andrieju Nikołajewiczu, opowiedz nam o swoim dzieciństwie. Kiedy zdałeś sobie sprawę, że chcesz zająć się karierą wynalazcy?

Urodziłem się w Moskwie w 1959 roku, jako syn dwójki doktorantów inżynierii. Zarówno moi rodzice, jak i matka byli inżynierami materiałowymi, mającymi na swoim koncie liczne prace naukowe i wynalazki. Przez całe dzieciństwo byłem otoczony, że tak powiem, szczególną naukową aurą emanującą od moich rodziców. Pamiętam, jak jako przedszkolak siedziałem i obserwowałem, jak mój ojciec oblicza systemy chłodzenia związane z energią wodną. Był wzorem do naśladowania, jeśli chodzi o budowanie życia. Ogólnie rzecz biorąc, fizyką zafascynowałem się już w szkole, a jej zastosowanie w astronautyce bardzo mnie fascynowało.

— Czasy pierwszych lotów kosmicznych, Gagarina...

Nie pamiętam Gagarina; miałem zaledwie dwa lata, kiedy poleciał w kosmos. Ale amerykańskie misje na Księżyc wywarły na mnie ogromny wpływ. Zaintrygowała mnie możliwość wykorzystania nowej fizyki do stworzenia najnowocześniejszych silników statków kosmicznych, dzięki którym moglibyśmy latać na inne planety, do gwiazd. Moje zainteresowanie z pewnością podsycała literatura, której mieliśmy pod dostatkiem w domu: dzieła zebrane Juliusza Verne'a, Stanisława Lema, Arthura C. Clarke'a, braci Strugackich, Jacka Londona – no cóż, całe mnóstwo…

Po ósmej klasie zapisałem się na zajęcia z fizyki i matematyki, ukończyłem je, a po ich ukończeniu złożyłem podanie na „królewski” wydział Uniwersytetu Baumana, znany wówczas jako M1. Tak się złożyło, że moja grupa, przeniesiona z Wydziału M1 do Wydziału M8, skupiła się nie na inżynierii, lecz na technologii, i już na pierwszym roku zacząłem uczęszczać na fascynujące seminaria profesora Michaiła Iwanowicza Kisielewa, inżyniera przez duże „E”. Po ukończeniu studiów z wyróżnieniem w 1982 roku od razu rozpocząłem studia magisterskie na Wydziale Fizyki, gdzie do dziś pracuję jako kierownik wydziału i przez prawie 30 lat jako dyrektor generalny Centrum Fizyki Stosowanej. Jestem tu również głównym projektantem różnych rozwiązań technicznych. Przy okazji udało mi się zorganizować szkolenie specjalistów z fizyki technicznej na tym wydziale. W tym roku obchodziliśmy 20-lecie studiów licencjackich.

— Proszę opowiedzieć nam o głównym obszarze Pana działalności zawodowej i dlaczego został Pan wybrany na członka Rosyjskiej Akademii Nauk?

— Ta praca polega na szybkiej identyfikacji substancji chemicznych w atmosferze z dużych odległości. Załóżmy, że nad nami unosi się chmura. Jakie substancje chemiczne zawiera? Stworzyliśmy systemy pomiarowe, które potrafią określić skład chemiczny chmury w ciągu jednej sekundy z odległości do 5–6 kilometrów.

— Jak to się dzieje?

„Wszystkie substancje emitują energię wzdłuż swoich linii widmowych. Wychwytujemy to promieniowanie, przeprowadzamy transformację, wykonujemy określone obliczenia, porównujemy je z widmami w bazie danych i określamy substancje w chmurze. W ostatnich latach wykorzystujemy to do określania emisji z obiektów przemysłowych. Na przykład w Norylsku monitorowaliśmy emisje z kominów zakładu z odległości kilometra i ich ilości. Dla porównania, te ilości mierzy się w setkach tysięcy ton rocznie. I nie ma innych metod takiego monitorowania”.

Niedawno byłem w jednym z instytutów Roskosmosu, gdzie dyskutowaliśmy o tym, jak wysłać na orbitę nasze urządzenia pomiarowe w celu pomiaru stężenia gazów cieplarnianych.

Takie urządzenia po prostu nie mogłyby powstać 20–30 lat temu. Wymaga to nowej fizyki, mocy obliczeniowej, materiałów i metod przetwarzania danych, w tym sztucznej inteligencji, która jest wykorzystywana we wszystkich tych pracach.

Uczy Pan w Baumance od dawna. Czy może nam Pan powiedzieć, jak bardzo zmienił się system nauczania inżynierii?

„To zdecydowanie trzeba powiedzieć. ZSRR miał bardzo dobrze ugruntowany system szkolenia inżynierów. Uważam, że radzieccy inżynierowie byli szkoleni z wykorzystaniem najlepszej metodologii na świecie. Niestety, wiele stracono w tej dziedzinie szkolenia. Proces boloński, jak wszyscy teraz rozumieją, wyrządził mu ogromne szkody”.

— Co dokładnie?

„Wcześniej inżynierowie byli szkoleni wyłącznie przez pięć do sześciu lat, a praktycznie od drugiego roku byli wprowadzani w niektóre dyscypliny inżynierskie. Gdy tylko wprowadzono proces boloński, cztery lata poświęcono wyłącznie szkoleniu studenta studiów licencjackich, który nie był programistą, a użytkownikiem. Następnie, w ciągu roku lub dwóch, ten użytkownik musiał zostać przekwalifikowany na programistę, i to tylko wtedy, gdy student chciał kontynuować studia magisterskie”.

— A teraz, o ile rozumiem, sytuacja trochę się zmienia?

— Teraz, zgodnie z planami Ministerstwa Edukacji i Nauki, za rok powrócimy w zasadzie do programów nauczania bardzo podobnych do tych, które obowiązywały w Związku Radzieckim, z pełnym cyklem kształcenia inżynierskiego.

Wykłada Pan na Moskiewskim Uniwersytecie Technicznym im. Baumana i często odwiedza Politechnikę Petersburską... Czy mógłby Pan powiedzieć, jacy młodzi ludzie przyjeżdżają tu obecnie, żeby uczyć się tego zawodu? Czym się pasjonują?

— Wykładam studentom od prawie 40 lat i obserwuję, jak się zmieniają. Pod koniec lat 90. nastąpił gwałtowny spadek ich zainteresowania i chęci do nauki; było to bardzo trudne. Teraz zainteresowanie powraca; w ciągu ostatnich 15–20 lat obserwujemy stały wzrost zainteresowania inżynierią. Widać to nawet w tym, jak studenci słuchają wykładów. Około 20 lat temu w ogóle nie słuchali wykładowców; po prostu siedzieli i rozmawiali między sobą. Teraz słuchają, robią notatki i ciągle podchodzą do ciebie w przerwach i zadają pytania. To zupełnie inne podejście. Odzyskali chęć tworzenia nowych rzeczy, nowych technologii. I oczywiście stali się bardziej radośni i optymistyczni; ciągle urządzają imprezy, skecze i dyskutują o różnych rzeczach. Zasadniczo życie wróciło i cieszę się z tego.

— Jako fizyk, co sądzisz o sieciach neuronowych? Czy prędzej czy później sztuczna inteligencja nas zniewoli?

— Ogólnie rzecz biorąc, sztuczna inteligencja to bardzo prosta rzecz; to sposób na szybkie mnożenie macierzy. Z matematycznego punktu widzenia pozwala nam to szybko wyodrębnić istotne informacje z ogromnej liczby danych, czego ludzie po prostu nie potrafią. I powinniśmy to wykorzystać. Wczoraj przeczytałem bardzo ciekawy artykuł o wpływie sztucznej inteligencji na edukację, w którym napisano: w ciągu najbliższych 3-4, a maksymalnie 5 lat, cały system edukacji powinien zostać całkowicie przebudowany z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Nasi uczniowie potrafią już generować rozwiązania każdego problemu za pomocą sztucznej inteligencji, a kiedy przeprowadzamy egzaminy, nie wiemy, kto rozwiązał problem — uczeń czy sztuczna inteligencja, która jest gdzieś w jego kieszeni, w jego telefonie.

- To jest złe dla ucznia, on niczego sam się nie nauczy...

„To jest złe, ale z drugiej strony oznacza, że ​​musimy korzystać z tego mechanizmu również podczas wykładów, seminariów i prac laboratoryjnych, a także musimy przebudować nasze programy, kursy i plany zajęć, aby przy pomocy sztucznej inteligencji przyspieszyć transfer informacji i lepiej je przekazywać”.

— Jak możemy nauczyć uczniów samodzielnego myślenia?

„Musimy im wyjaśnić, że sztuczna inteligencja może generować fałszywe informacje, a zatem ludzie mają obowiązek przetwarzać i rozważać wszystkie informacje, które ona generuje. Nie sądzę, żeby sztuczna inteligencja kiedykolwiek nas zastąpiła, ponieważ jest to po prostu system, który działa na matrycach i nie ma żadnych emocji, pragnień ani celu w życiu”.

— O czym marzysz na świecie?

„Mam mnóstwo pracy do wykonania, którą naprawdę chcę ukończyć i mieć czas, aby podzielić się swoim doświadczeniem z młodymi ludźmi wokół mnie.

Z bardziej naukowego punktu widzenia chciałbym uczestniczyć w tworzeniu anteny grawitacyjnej w Federacji Rosyjskiej, o czym marzył mój nauczyciel, akademik Władysław Iwanowicz Pustowojt. Pracuję nad tym od ponad 30 lat i mam duże doświadczenie, ale niestety, w naszym kraju nie jest to podejmowane na szczeblu krajowym.

— Do czego służy antena grawitacyjna?

— Aby wykryć fale grawitacyjne. W końcu cała informacja, jaką ludzkość obecnie otrzymuje, pochodzi z fal elektromagnetycznych. Fale grawitacyjne to nowy kanał, który może stać się przyszłą metodą przesyłania informacji. Na przykład, jeśli potrzebujesz skontaktować się z obiektem znajdującym się głęboko w morzu, żadna fala elektromagnetyczna do niego nie dotrze. Ale fala grawitacyjna z łatwością do niego dotrze. Stworzenie linii komunikacyjnych wykorzystujących grawitację jest oczywiście bardzo odległą perspektywą, ale pewnego dnia zostanie zrealizowane.

Nikołaj Cygiczko (14): „Chcę zbudować fabrykę obrabiarek”.

Historia Nikołaja Cygiczki, 14-letniego inżyniera z Woroneża, rozpoczęła się, gdy miał 12 lat. Dziś ma na swoim koncie dwa własne wynalazki i wygrał ogólnorosyjski konkurs „Wynalazca Roku 2024”. Rozmawialiśmy z Nikołajem i jego ojcem, Nikołajem Wiktorowiczem Cygiczką, również z zawodu inżynierem wojskowym i specjalistą w dziedzinie łączności wojskowej.

Mikołaj uczęszczał do gimnazjum im. A.W. Kolcowa, do którego uczęszczały również jego dwie siostry i brat. Kiedy młody geniusz rozpoczął naukę w szóstej klasie, jego rodzice marzyli o tym, by uczyć swoje dziecko nie tylko języków, ale także umiejętności zawodowych, ale w szkole brakowało odpowiednio wyposażonych sal lekcyjnych do nauki zawodu chłopców.

Cygiczko senior musiał kupić synowi dwie maszyny – frezarkę i tokarkę – aby nauczyć go tego, bez czego nie wyobrażał sobie wychowania prawdziwego mężczyzny. Najpierw nauczył syna ciąć długie wióry – co świadczy o umiejętnościach tokarza – a potem drobnych części i pamiątek. Chłopiec był zachwycony, ale wkrótce niespodziewanie zaproponował… ulepszenie maszyny.

„Mój tata kupił mi dwie maszyny” – wspomina 14-letni Nikołaj. „Ale nie byłem zadowolony z ich przestarzałego stanu. Szukałem w internecie, jak można je ulepszyć i zmodernizować”.

Tata Nikołaja był zdumiony, jak szybko jego syn znalazł w internecie sposób na modernizację frezarki. „Tato, w jakim wieku żyjemy? Wszystko jest cyfrowe, a my…” – wspomina słowa syna. Obaj musieli więc zgłębić zawiłości podłączania jednostki CNC do standardowej maszyny. Nikołaj, z wykształcenia inżynier komunikacji, sam niewiele o tym wiedział, ale żeby zainteresować syna, zagłębił się w temat i zrozumiał, o co chodzi. „Piszesz kod G, który mówi maszynie, gdzie i jak szybko ma się poruszać, wpisujesz prędkość obrotową wrzeciona i to wszystko! Są tylko cztery – podstawowe kody G. To naprawdę elementarne! To nie jest korelacyjny odbiór sygnałów przypominających szum, to nie jest statystyczna inżynieria radiowa” – mówi Nikołaj. „Kiedy to sprawdziłem, zdałem sobie sprawę, że nie trzeba nawet dyplomu ukończenia studiów, żeby to wszystko zrozumieć i wytłumaczyć dziecku”.

„Zainstalowaliśmy silniki i dopracowaliśmy oprogramowanie” – kontynuuje Nikolai Jr. – „Wszystko zadziałało. Główną zaletą jest to, że bardzo łatwo jest uczyć dzieci. Wiem to z pierwszej ręki. Podstawy programowania tych maszyn można opanować dosłownie w kilka minut”.

Kiedy dziecko zaczęło odnosić sukcesy, rodzice chwalili syna (złota zasada, jak twierdził ojciec Mikołaja), a wkrótce dyrektor eksperymentalnej szkoły technicznej, do której uczęszczał Mikołaj, zasugerował zgłoszenie maszyny do konkursu Wszechrosyjskiego VOIR (Wszechrosyjskiego Stowarzyszenia Wynalazców i Innowatorów). Kola zdobył pierwsze miejsce w kategorii „Młody Wynalazca” za swoją frezarkę CNC do szkoleń i produkcji oraz otrzymał nagrodę pieniężną od samego wicepremiera Dmitrija Czernyszenki. Jego dzieło wyróżniało się na tle innych możliwością obróbki nie tylko drewna, tworzyw sztucznych i metali nieżelaznych, ale także żeliwa i stali. Kosztowało też o jedną trzecią tyle, co jego przemysłowe odpowiedniki.

Gdy szczęśliwie wracali z Forum Młodych Naukowców, gdzie Mikołaj odebrał nagrodę, jego ojciec zapytał: „Co zrobisz z tymi 200 000 rubli?”. „Znajdę coś” – odpowiedział syn. „Nie, wyjaśnij, mama i ja jesteśmy po prostu ciekawi…”. Po krótkiej naradzie (Mikołaj zdawał się mieć wszystko: komputer i rower elektryczny) postanowili kupić jeszcze dwie maszyny, wyposażyć je w funkcje CNC i przekazać szkole, „żeby inne dzieci też zainteresowały się tym tematem”. Przekazali je Liceum Woroneskiemu nr 7, które w 2025 roku będzie obchodzić 60-lecie istnienia. Tam uczył się kiedyś Cygiczko senior. Ale ten dar, o dziwo, stworzył problem: szkoła miała teraz maszyny, ale nie było nikogo, kto by ich uczył. Nikołaj Wiktorowicz był więc zmuszony otworzyć klub w liceum. Celem klubu nie jest po prostu nauczenie uczniów obsługi maszyny CNC, ale także, poprzez zajęcia projektowe dla uczniów (które, nawiasem mówiąc, są teraz obowiązkowe dla wszystkich), składanie maszyn do wyposażenia sal technologicznych w szkole.

Dziś warsztat Cygiczki dysponuje czterema maszynami, z których wszystkie, oprócz pierwszej, tokarki, zostały zmodernizowane i wyposażone w sterowanie CNC. Niedawno ojciec kupił synowi ręczną wycinarkę laserową z włóknami, którą młodszy Nikołaj natychmiast zasugerował, aby zainstalował ją na platformie CNC. W ten sposób narodził się kolejny wynalazek – bramowa maszyna laserowa 4 w 1 (cięcie, spawanie, napawanie i czyszczenie) ze sterowaniem numerycznym. Jej zaletą jest duża szybkość: podczas gdy produkcja detali na frezarce zajęłaby 2-3 dni, maszyna laserowa może to zrobić w zaledwie kilka minut. Oba te wynalazki zostały symbolicznie opatentowane w dekadzie nauki i techniki.

Z rozmowy z Nicholasem Jr.:

— Kiedy zdałeś sobie sprawę, że interesujesz się inżynierią?

— Trzy lata temu przyjaciel mojego taty, który pracuje w firmie produkującej urządzenia laserowe, zaprosił nas na targi obróbki metali i ja zainteresowałem się tą dziedziną działalności.

— Słyszałem, że oprócz matematyki i modelowania 3D, twoim ulubionym przedmiotem w szkole jest biologia. Co cię w niej interesuje?

„Po prostu lubię poznawać różne procesy zachodzące w organizmie, a nauczyciel jest bardzo dobry.

— Kim chciałbyś zostać w przyszłości?

— Chcę zbudować fabrykę obrabiarek.

— Jak się relaksujesz? Masz jakieś hobby poza pracą z maszynami?

— Gram na komputerze i jeżdżę na rowerze.

— Czy masz czas na zabawę z rówieśnikami na podwórku?

„Nie bawię się z rówieśnikami na podwórku; czasami gram w szachy online”. (Rodzice dodają, że ich syn ma bardzo mało wolnego czasu, ponieważ trenuje sambo i uczęszcza do parku technologicznego dla dzieci, gdzie, nawiasem mówiąc, on i jego koledzy budują maszynę CNC. — Autor. )

— O czym marzysz w skali globalnej?

— Żyj z radością i zainteresowaniem.