Олег Волчанський – кандидат фізико-математичних наук. Він навчає фізики й астрономії студентів у Центральноукраїнському державному університеті імені Володимира Винниченка й учнів в Кропивницькому ліцеї "Науковий". Він розповів Суспільному, чому сам захопився фізикою, як викладає складні теми школярам, кого вважає найвидатнішим фізиком людства і чому ця наука потрібна Україні.
7 травня – неофіційний день фізика
Фізика – це фундамент всіх природничих наук, розповідає Олег Волчанський. Сам він захопився нею ще в школі. "Фізика описує все, що нас оточує, – від найменших частинок до будови й властивостей Всесвіту. Наприклад, у біології ми пояснюємо, чому бачимо світло. Наші очі – приймачі електромагнітних хвиль. А електродинаміка – це розділ фізики. Тобто об’єкти біології користуються законами фізики. От мені хотілося докопатися до причин, як працює природа".
Олег Волчанський каже, будь-яку тему можна пояснити школярам і студентами так, щоб вони захопилися нею.
"Кожну нову тему я пробую дати евристично. Тобто діти самі стають дослідниками й пропонують версії. І коли йде пошук, у дітей загоряються очі. Також я використовую метод парадоксів і пояснюю, як фізичні явища працюють на практиці".
Прикладом парадокса є порівняння ваги вологого й сухого повітря.
"Зазвичай кажуть, що вологе повітря важче. Але коли вологість підвищується, наприклад, перед дощем, то атмосферний тиск падає. Повітря тисне менше і, значить, воно легше за сухе. Це метод парадоксів. На перший погляд, все нібито очевидно, а виявляється навпаки. Треба взагалі більше спрямовувати дітей на пояснення відомих речей".
Також Олег Волчанський максимально використовує наочне обладнання. За його словами, демонстрації фізичних явищ на приладах ніколи не буває достатньо. Досліди потрібно проводити наживо.
"Добре, що наш ліцей кооперований з Центральноукраїнським університетом, і ми маємо можливість користуватися навчальними лабораторіями університету. Зараз, враховуючи в тому числі дистанційну освіту, є прагнення більше матеріалу перенести в віртуальну реальність. Але тут треба знати межу. Віртуальна презентація – це непогано, але коли ти своїми руками взяв і зважив, приєднав провідники, подивився, як горить лампочка, коли ти правильно під'єднав схему, – це ще краще".
Важчими для викладання є розділи фізики, які відірвані від повсякденного життя людини. Цим явищам і термінам важко, а інколи й неможливо провести аналогії в побуті. Це, наприклад, квантова фізика. Вона цікавить самого Олега Волчанського як ученого-дослідника.
"Розумієте, є напрямок дослідження, з якого я робив дисертацію, а є розділи, які просто мені до душі. І це саме ті, які зробили прорив у сучасній науці. Це, зокрема, квантова фізика, яка вивчає природу на рівні мікросвіту, й там поведінка об’єктів суттєво відрізняється від того, що ми бачимо. Наприклад, є частинка. Ми звикли, що це щось таке, що може бути, наприклад, кулькою. А на мікрорівні частинка, коли їй поставлять певні умови, здатна повестися як хвиля. Тобто не відскочити від перешкоди, а розпливтися навколо неї, оминути її й потім знову стати частинкою".
Олег Волчанський, окрім власне фізики, викладає в університеті й ліцеї також астрономію. Це одна з причин, чому йому також цікава теорія відносності. Вона пояснює властивості величезних об’єктів (небесних тіл) і Всесвіту в цілому.
"Там теж є явища, які ми не можемо спостерігати на практиці навколо себе. Наприклад, в областях великої концентрації маси викривляється простір. На землі, ясна річ, ми цього не побачимо. А в космосі можемо знайти підтвердження цього. Є так звані гравітаційні лінзи. Це коли масивні зорі у своєму околі відхиляють світлові промені через гравітацію. Або ще є чорні діри. Це такі об’єкти, які взагалі колапсують простір навколо себе і не випускають зі свого тяжіння нічого, навіть світла. Взагалі у фізиці важко виділити, які б розділи мені не подобалися. Таких немає. Але найцікавіші для мене, – це там, де відбувається науковий прорив".
Олег Волчанський каже: пояснює і теорію відносності, і квантову фізику дітям на доступному для них рівні.
"Викладання й квантової фізики, й теорії відносності має свою специфіку. Але на різному рівні сприйняття цю інформацію можна донести до будь-якої аудиторії. Квантова фізика, звичайно, трошечки важча для розуміння".
Творця теорії відносності Альберта Ейнштейна Олег Волчанський вважає одним з двох найвидатніших фізиків людства.
"Якщо взяти тих людей, які залишили найбільший слід у фізиці, я б виділив двох – Ісаака Ньютона й Альберта Ейнштейна. Ньютон зробив фізику наукою. До його робіт фізика називалася більше натуральною філософією. Тобто люди спостерігали й робили якісь висновки. Ньютон відкрив три основні фундаментальні закони руху тіл й закон всесвітнього тяжіння. І, з іншого боку, він створив апарат вищої математики, без якого неможливо уявити сучасну фізику. Другий – це Альберт Ейнштейн, творець теорії відносності й співавтор квантової фізики. І ще я захоплююся діяльністю Стівена Гокінґа. Людина, яка майже все своє свідоме життя була повністю паралізована, зробила величезні відкриття в галузі сучасної астрофізики".
Олег Волчанський добре володіє англійською й тому читає багато саме іноземних джерел. Це почалося ще тоді, як він збирав матеріали для кандидатської дисертації. Її учений захистив в 1993 році за темою "Дослідження фотоакустичного ефекту у напівпровідниках".
"Тема моєї дисертації майже не була розроблена в нашій країні й доводилося читати багато статей японських, канадських, американських науковців англійською. Так і вивчив мову. Потім вдалося кілька разів з’їздити в США й провести дослідження в американських університетах. І відчуваю, що це вже невелика проблема – спілкуватися англійською".
Учений – автор англомовного курсу з фізики для студентів. Зі школярами також інколи спілкується англійською.
"Я стараюся якнайбільше предметів читати англійською мовою, щоб діти змогли інтегруватися в міжнародний освітянський простір. Упродовж трьох років викладав біофізику англійською студентам. Школярам даю деякі фрагменти англійською за їх згодою, бо все ж таки програма україномовна".
Олег Волчанський каже: уважно стежить за міжнародними науковими розробками. Особливо в напрямку термоядерного синтезу.
"Одна з нагальних проблем науки – створити керовану термоядерну реакцію. Це джерело безплатної енергії. Ядра водню об’єднуються в важчі ядра, і виділяється величезна кількість енергії. Але це речовина у вигляді плазми з температурою понад 10 мільйонів градусів. Жодні стінки її не втримають, і тому вчені зараз б’ються над тим, щоб створити термоядерний реактор і утримати цю плазму суперпотужним магнітним полем. Я як астроном бачу у Всесвіті керовані термоядерні реакції. Кожна зоря – це термоядерний реактор. І я вірю, щоб в найближчому майбутньому ми зуміємо приборкати цю енергію. Тоді нам будуть не потрібні ні вугілля, ні нафта, ні газ. І ця бензоколонка, яка зараз з нами воює, ще один козир втратить. Нікому її вуглеводні не будуть потрібні".
Ще один напрямок прикладної фізики – створення акумулятора, який би довго тримав заряд для електромобіля, говорить Олег Волчанський.
"Якби був акумулятор, на якому автомобілі могли б їздити понад добу, то не потрібні були б газові й бензинові двигуни. По-перше, це було б ще одним ударом по газоколонці. По-друге, електрична енергія чиста. Вона не забруднює навколишнє середовище. Тому розв'язання проблеми з такими акумуляторами й перехід на електромобілі – це подарунок нашій екології".
Діяльність Ілона Маска – приклад того, яку роль фізика може відіграти й для держави та світу, й для життя самого науковця.
"Щодо питання важливості фізики. Раніше мільярдерами були ті, хто володіли корисними копалинами й будували підприємства. Зараз мільярдери – дослідники. Ілон Маск і Білл Гейтс – це приклад того, якою може бути роль науки й, зокрема, фізики для побудови успішної кар’єри. У сучасних державах один долар, вкладений в науку, дає два чи два з половиною долари прибутку. Звичайно, на певному етапі економічного розвитку. На жаль, наша країна поки в цьому програє. Але я думаю, що фізика отримає своє престижне місце і в Україні, не тільки в розвинених країнах".
Читайте також
- Європейські науковці встановили новий рекорд добування енергії із термоядерного синтезу
- Штучне "сонце". Фізик розповів, чи зробить революцію найбільший у світі термоядерний реактор
- Все у світі відносно: що дав людству Альберт Ейнштейн
- Лист Ейнштейна зі знаменитою формулою продали за 1,2 мільйона доларів
- Стівен Гокінґ як майстер Йода. Огляд серії книжок про хлопчика Джорджа у космосі
- Генератори, сонячні панелі, зарядні станції. Як кропивницькі водії заряджають електромобілі
Повідомляйте про події з життя вашого міста чи селища у Кіровоградській області за цим посиланням
Підписуйтеся на новини Суспільне: Кропивницький у Вайбері, Телеграм, Інстаграм та Ютуб
