Редкие высокотехнологичные научные профессии: чему учат в МГУ Саров01.06.2022 12:33

Чтобы понять, какие профессии будут востребованы в будущем, достаточно посмотреть, какие технологии развиваются уже сегодня. На передовой науки — суперкомпьютеры, искусственный интеллект и новые виды энергетики. В прошлом году рядом с городом Саровом открылся филиал МГУ. В небольшом академгородке для будущих ученых созданы все условия для плодотворной учебы и работы. Ребята перенимают знания у ведущих специалистов, развиваются междисциплинарно, проводят эксперименты на уникальных установках и накапливают бесценный практический опыт, участвуя в передовых научных и бизнес-проектах.

В этом году МГУ Саров открывает набор на программы магистратуры и аспирантуры

Смотреть программы

Ученые не забудут романтику карандаша и листка бумаги, но технологии развиваются очень быстро. Перед современными научными работниками стоят задачи нового уровня: разгадать тайны темной материи и черных дыр, разобраться в поведении мельчайших частиц, научиться получать энергию из термоядерного синтеза, работать с мощнейшими лазерами — и всё это при помощи сложнейших моделей на суперкомпьютерах. Исследователи таких высокотехнологичных областей физики и прикладной математики должны с университетских лет перенимать знания у лидеров в своих сферах и иметь возможность экспериментировать на оборудовании, с которым им предстоит работать. «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю», — произнес, по легенде, Архимед. Дайте ученым возможности и создайте для них комфортные условия, и они совершат прорыв в науке.

Такие возможности и условия были созданы в новом филиале МГУ имени М.В. Ломоносова. Кампус с новейшим оборудованием открылся в 2021 году вблизи города Сарова в Нижегородской области. В его создании и развитии совместно с МГУ имени М.В. Ломоносова и Госкорпорацией «Росатом» принимают участие Российская академия наук и другие организации — члены Национального центра физики и математики. Здесь научный потенциал МГУ объединился с огромными возможностями практики в форме проектов и экспериментов.

Сегодня университет готовит новое поколение ученых по пяти специализациям в трех направлениях:

Магистратура:

Прикладная математика и информатика:

■ Вычислительные методы и методика моделирования.

Физика:

■ Теоретическая физика;

■ Экстремальные электромагнитные поля, релятивистская плазма и аттосекундная физика;

■ Лазерная нелинейная оптика и фотоника.

Фундаментальная информатика и информационные технологии:

■ Суперкомпьютерные технологии и фундаментальная информатика.

Аспирантура:  

Математика и механика;

Физика и астрономия.

подать заявку

Лекторы саровского филиала — лидеры в своих отраслях и направлениях. Среди профессоров множество выдающихся ученых, докторов и кандидатов наук, академиков и членов-корреспондентов Российской академии наук (и даже лично ее президент!), авторов изобретений и десятков диссертаций, участников и руководителей проектов российского и международного уровня. Они с удовольствием передают свой обширный опыт студентам. Многие из преподавателей вырастили уже сотни бакалавров, магистров, аспирантов и десятки новых кандидатов и докторов наук в головном МГУ и других лучших вузах страны, а теперь обучают новое поколение ученых в стенах МГУ Саров.

TechInsider поговорил со студентами нового филиала о возможностях, которые открылись для них здесь. Давайте разберемся, какие области и технологии они готовятся развивать.

Теоретическая физика

Направление «Физика»

Из чего состоит темная материя?  

Одна из главных задач современной физики — объединить поведение мельчайших частиц и всей Вселенной в единую Теорию всего. Для этого физики смотрят на взаимодействия элементарных частиц и переносят результаты на масштабы всего космоса. Особый интерес вызывает поведение вещества при огромном давлении и высокой температуре — как это было в первые моменты после Большого взрыва. Также в рамках курсов об экстремальных процессах изучают гидродинамику с ударными и детонационными волнами.

Максим Вялков рассказал, что поступил в МГУ Саров на «Теоретическую физику» в том числе ради возможности принять участие в уникальном проекте.

Что происходит в черных дырах?

Где найти антиматерию?

Максим Вялков (студент)

«В Сарове есть условия для создания эксперимента по определению магнитного момента нейтрино. Таких условий нет больше нигде в мире. И вот помимо своего диплома я планирую к концу магистратуры под руководством А.И. Студеникина и А.А. Юхимчука получить результаты в теоретическом предсказании и моделировании этого эксперимента. Изучая магнитный момент нейтрино, мы можем понять, какой должна быть новая Теория всего или хотя бы теория физики элементарных частиц, ведь нейтрино со своей массой не вписывается в Стандартную модель. И это требует экспериментального подвига — создания детектора, который сможет чувствовать очень малые энергии отдачи, то есть пролеты нейтрино. В будущем этот детектор можно будет применить к поиску темной материи и в других областях науки».

Как поймать мельчайшие частицы?

Что происходило со Вселенной в эпоху инфляции?

Значительная часть программы специализации посвящена ядерной физике — самой практической из перечисленных областей, ведь она затрагивает не только вопросы фундаментальной физики и космологии. Ядерные технологии — это современные энергетика, медицина, промышленность, сельское хозяйство и многое другое.

Максим Вялков (студент)

«Возможностей даже больше, чем обещали вначале. К нам приезжает читать лекции академик А.М. Сергеев. Я не знаю ни одного моего сверстника, которому бы читал лекцию президент РАН. Приезжают на несколько недель и другие академики с разных научных направлений, читают интенсивные курсы по несколько пар в день. Мы погружаемся в предмет гораздо глубже, не отвлекаемся на другие. Это большая редкость. Физический факультет сумел собрать лучших в своем деле — как в преподавательском, так и в научном смысле».

Максим признает, что сам отдает предпочтение теоретическим исследованиям, а вот его коллеги ждут работы на уникальной установке, которую все в шутку называют «Лучом смерти». Речь о лазерной установке нового поколения УФЛ-2М, о которой мы еще расскажем, и коллегах со следующей специализации.

Лазерная нелинейная оптика и фотоника

Направление «Физика»

В обычной жизни мы не встречаемся с нейтрино и гравитационными волнами, а вот лазеры окружают нас повсюду. Необычная природа света — и волны, и частицы — делает его изучение одной из самых быстроразвивающихся областей науки и техники. Более трети всей продукции в мире сегодня производится с использованием фотонных технологий.

Отправить аппарат на солнечном парусе к другим планетам?

Исследовать активность мозга?  

Курсы специализации покрывают современную лазерную физику, нелинейную оптику и фотонику. Студенты учатся «управлять светом»: генерировать и применять лазерное излучение, разбираться в особенностях взаимодействия лазерных пучков и импульсов с разными средами. В университете оборудованы две оптические лаборатории: лазерной нелинейной оптики и адаптивной оптики.

В перспективе будущие ученые смогут создавать новые материалы, устройства и технологии, которые позволят работать с информацией в форме фотонов. Не стоит сомневаться в возможностях этой сферы — вспомните оптоволокно и то, какую революцию оно произвело в области информационных технологий. У следующей специализации тоже огромный потенциал — новая энергетика.

Разглядеть развитие болезней на уровне клеток?

Экстремальные электромагнитные поля, релятивистская плазма и аттосекундная физика

Направление «Физика»

Как разогнать частицы в коллайдере?

Лазеры нужны не только для работы с информацией. Взаимодействие мощного лазерного излучения с плазмой — отдельная междисциплинарная сфера исследований. На этой специализации студенты проходят курсы не только по лазерной плазме, физике мощных лазеров и аттосекундной физике, но и по нелинейной оптике, квантовой оптике и лазерной спектроскопии.

В свете большого количества возможных направлений учащиеся этой программы подбирают свою траекторию обучения, в рамках которой они получают знания и практический опыт, необходимый для их дальнейшей работы. К концу обучения все проходят стажировку в ВНИИЭФ.

Как разобраться в природе выбросов черных дыр?

Как понять мир на уровне мельчайших частиц?

Ксения Лебедева (студентка)

«Кому что больше нравится. Кому-то нравится с установками работать, эксперименты проводить, а кому-то нравится модели строить. Всё зависит от научного руководителя».

Наш мир — это множество сложных взаимосвязанных систем. Для того чтобы находить закономерности и делать прогнозы, ученые их упрощают. Такой метод подходит для решения многих практических задач, но исследования на передовой науки и технологий требуют сложных вычислений и масштабного моделирования. Этому в МГУ Саров обучают на направлениях «Прикладная математика и информатика» и «Фундаментальная информатика и информационные технологии».

Вычислительные методы и методика моделирования

Направление «Прикладная математика и информатика»

Как описать движение материи во Вселенной?

Несложно рассчитать, по какой траектории полетит бильярдный шар, когда вы ударите по нему кием. А если таких шаров будет миллион? Или даже миллиард? Человеку такие вычисления не под силу. Более того, даже описать сложную систему через математическую модель — не такая уж простая задача. Именно этому учат на программе «Вычислительные методы и методика моделирования» в МГУ Саров.

Как увидеть порядок в хаосе?

Как вычислить влияние взмаха крыла бабочки на ураган?

Юрий Климин (студент)

«В Сарове разрабатывается так называемый «Логос» . Мы будем работать непосредственно с этим комплексом, а некоторые ребята даже напишут по нему дипломные работы».

«Логос» — мощная система, которая позволяет моделировать процессы аэро-, гидро- и газодинамики, турбулентного перемешивания, распространения тепла в твердом теле, тепловой конвекции, переноса излучения, течения в пористой среде.

Студенты учатся моделировать физические, технологические и природные процессы из сферы медицины, климата, микроэлектроники и нанотехнологий, в частности, решать многомерные задачи в области механики и электродинамики сплошных сред, тепломассопереноса, конвекции-диффузии и других областях. Особый акцент делается на освоении современного математического аппарата теории численных методов. И все это изучается не только в теории, но и на практике с доступом к суперкомпьютеру.

Суперкомпьютерные технологии и фундаментальная информатика

Направление «Фундаментальная информатика и информационные технологии»

Обучение: лекции, практикумы, семинары, научно-исследовательская работа в РФЯЦ-ВНИИЭФ, участие в проектах, два научных руководителя: один из МГУ и второй из ВНИИЭФ.

Как создать алгоритм, который рассчитает движение триллионов частиц и смоделирует Вселенную?

Современный мир обеспечил ученых огромными базами данных о самых разных аспектах нашей жизни и окружающего мира. Обработать такие объемы информации и найти в них закономерности под силу лишь алгоритмам, которые способны обучаться — нейросетям. И работают такие сложные алгоритмы на суперкомпьютерах. Студенты направления «Суперкомпьютерные технологии и фундаментальная информатика» учатся разрабатывать не только такие алгоритмы для интеллектуального анализа данных большого объема, но и программное обеспечение для суперкомпьютерных систем.

Как обучить нейросеть, которая придумает новые лекарства, распознает болезнь на ранних стадиях, увидит ложь?

Круглосуточный доступ в аудитории с компьютерами, широкополосный интернет, полный доступ к научным журналам и книгам на русском и английском

Они становятся специалистами «широкого профиля», которым по плечу технологии суперкомпьютерного кодизайна, параллельное программирование, интеллектуальный анализ данных, технологии распределенного хранения и обработки данных, суперкомпьютерное моделирование и технологии, высокопроизводительные вычисления на кластерах с использованием графических ускорителей, администрирование суперкомпьютерных систем и многое другое.

Важная часть обучения — постоянные компьютерные практикумы.

Как создать искусственный интеллект?

Юрий Климин (студент)

«У нас есть доступ к суперкомпьютеру МГУ «Ломоносов». Мы к нему можем подключаться для учебы и для наших задач. В основном пока для учебы. В чем большое преимущество очень тесного сотрудничества с МГУ: мы и в теории работаем, и на практике применяем, смотрим, какой получается эффект».

Лаборатории лазерной нелинейной оптики, адаптивной оптики, физический практикум (идет оснащение)

Юра признался, что до конца учебы хочет завершить проект с использованием нейросетей, который будет иметь практическую значимость, но подробности пока оставил в секрете. Все-таки многие разработки РФЯЦ-ВНИИЭФ не предаются публичной огласке, но студенты могут остаться там работать на различных проектах после завершения учебы. К примеру, сейчас там строят мощный ускорительный комплекс, который будет создавать лабораторные условия для моделирования воздействия радиации на приборы. В частности, на космическую аппаратуру.

Максим Вялков (студент)

«У нас потрясающие кабинеты с электронными досками. Электронная доска — это то, от чего не хочется отказываться. Она слишком крута: сразу сохраняет конспект, делает из него готовый документ».

Ксения Лебедева (студентка)

«Я ловлю кайф от учебы, потому что познаю новое. Преподаватели очень крутые и всё хорошо преподносят. Ты можешь с ними связаться, если что-то непонятно. У меня даже состояние эйфории — я сижу и все понимаю».

Уникальная практика

Важная составляющая обучения ведущих специалистов — это опыт работы с высокотехнологичными научными установками. В МГУ Саров таких четыре:

■ радиационно-облучательный комплекс «Пульсар» на базе мощного ускорителя электронов и импульсного ядерного реактора — это уникальная установка для исследования раздельного и комбинированного воздействия гамма- и гамма-нейтронного излучений;

■ для исследований в области радиационной физики есть электрофизическая установка «Гамма-4», генерирующая мощные импульсы тормозного излучения;

■ сейчас на территории ВНИИЭФ сооружается самая мощная в мире лазерная установка УФЛ‑2М. На ней будут проводиться эксперименты по управляемому инерциальному термоядерному синтезу и исследования свойств вещества в экстремальных состояниях: при сверхвысоких давлениях и температурах;

■ студенты могут работать на суперЭВМ, расположенной в институте теоретической и математической физики ВНИИЭФ. Этот суперкомпьютер предназначен для комплексного математического моделирования в авиастроении, судостроении, космической отрасли, автомобилестроении и энергетике. Работает на ПО «Логос».

Максим Вялков (студент)

«Ребята-экспериментаторы туда как минимум раз в неделю ездят. У теоретиков с этим попроще: книги читать и формулы выводить можно и дома».

Возможности исследований и практики не ограничиваются лишь учебным процессом. Многие совмещают учебу с работой в РФЯЦ-ВНИИЭФ, где они решают современные научные задачи в командах с высококвалифицированными специалистами. Некоторые даже совмещают практику на установках центра с написанием исследовательских работ по полученным результатам.

Юрий Климин (студент)

«Мы проходим практику непосредственно в Сарове, по сути уже работаем. Также проводим исследования в рамках создающегося Национального центра физики и математики (НЦФМ). В Совет по развитию НЦФМ входят ведущие ректоры России. Когда это возможно, мы участвуем в научных проектах университетов, которыми они руководят».

Почти каждый день ребята посвящают своей страсти — науке. Однако студенческая жизнь тут кипит. И студенты активно участвуют в организации досуга.

По словам студентам, возможностей для реализации очень много.

Студенческая жизнь

Жилая зона кампуса МГУ Саров — маленький уютный городок из двухэтажных домов, расположенный всего в пяти минутах ходьбы от учебного корпуса. Здесь есть спортивная площадка и большой простор для отдыха на свежем воздухе. Студенческая жизнь тут очень активная и интеллектуальная.

Стипендия 55 000 руб., возможности для работы по специализации, гарантированное трудоустройство, перспективы в Росатоме

Максим Вялков (студент)

«Мы с ребятами организовали научный семинар нашего теоретического направления, как это обычно делают на кафедре. Мы рассказываем друг другу доказательства теорем и обсуждаем решение интересных задач. И вот теперь к нам будут приглашать академиков и профессоров, чтобы они тоже выступали на этом семинаре».

Как рассказала нам Ксения Лебедева, председатель студсовета, они активно сотрудничают с многочисленными студенческими организациями головного МГУ и организуют местные мероприятия. Конечно, тут проводят «День первокурсника» с посвящением новоприбывших, а недавно устроили еще один праздник, который уже несомненно станет местной традицией, — «День распада протона», выбирали мистера Ротора и миссис Дивергенцию.

«День распада протона» — достоин ли ты стать новым мистером Ротором или миссис Дивергенцией?

Летом студенты МГУ Саров примут участие в «Слете всех студенческих объединений». Также будут организованы три школы: по развитию навыков работы с медиа, по управлению проектами и софт-скиллов. Это навыки, которые необходимы молодым ученым для того, чтобы в будущем организовывать свои научные проекты и выстраивать успешное сотрудничество.

Также ребята создали свой клуб «Что? Где? Когда?» и клуб настольных игр. Желающие организуют походы. Скоро отправятся на Кавказ.

Проживание в кампусе очень комфортное. Двухэтажные домики оборудованы всем необходимым, ежедневно проводится уборка. Каждый домик рассчитан на пять человек: одноместная комната на первом этаже и две двухместных на втором.

Спортплощадка, клуб настольных игр, совместные мероприятия, клуб «Что? Где? Когда?»

Ксения Лебедева (студентка)

«Я была в шоке, когда сюда приехала. Что это все правда, что на самом деле мы будем жить в таких удобных таунхаусах. Даже балконы есть. Я живу вместе с мужем, в одном домике с другой семьей. Есть еще семья с ребенком — им выделили отдельный таунхаус».

Перспективы

С такой сильной подготовкой для ребят открывается множество возможностей, самые главные из которых — продолжить свою работу в ВНИИЭФ, устроиться на другое предприятие ГК «Росатом», в МГУ или в организации НЦФМ. Конечно, многие собираются остаться в аспирантуре и продолжать исследования. Трудоустройство тут гарантировано.

Ксения Лебедева (студентка)

«Мы можем после МГУ Саров устраиваться почти на любое предприятие Росатома. И я хочу работать только в Росатоме. Это надежная и стабильная госкорпорация».

Максим Вялков (студент)

«Тут я прокачиваю свои знания в разных областях. Мне важен широкий взгляд на физику, не хочу быть узкоспециализированным специалистом. В будущем, если сложится, стану частью Национального центра физики и математики. Я верю в этот проект, верю, что это возможно. Саров — уникальное место, это тихий уголок, в котором физик может заниматься физикой».

МГУ Саров готовит высококлассных специалистов. Выпускники «Теоретической физики» готовы к работе над самыми наукоемкими физическими экспериментами на сложнейшем оборудовании. Выпускники «Прикладной математики и информатики» будут строить сложные вычислительные математические модели процессов для инженерных и практических задач с множеством переменных. А выпускники «Фундаментальной информатики и информационных технологий» займутся разработкой нейросетей и, возможно, искусственного интеллекта.

Самые громкие современные открытия чаще всего происходят на стыке областей науки. В условиях практики и постоянного обмена знаниями и рождаются идеи, которые меняют мир.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОГРАММЫ ПОДГОТОВКИ

На правах рекламы