Санкт-Петербургский университетНаука
«Уходите из физики, если она вам не нравится»
Сергей Павлович Мерц хотел быть программистом, но стал физиком. Начал работать в Intel, но уехал в Дубну решать задачи для диссертации. Сегодня он участник мегасайенс-проекта и один из самых известных в стране популяризаторов науки. И ни о чем не жалеет.
В интервью журналу «Санкт-Петербургский университет» Сергей Мерц, выпускник СПбГУ, ведущий научный сотрудник Объединенного института ядерных исследований, объяснил, как проект NICA поспособствует будущим полетам на Марс, почему важно рассказывать людям о физике и в чью пользу он сделает выбор при приеме на работу.
— Сергей Павлович, когда и как вы поняли, что хотите стать физиком?
— На самом деле у меня не было такой мечты. Когда я учился в школе, хотел быть программистом. Почему-то пришел к выводу, что это классная профессия, хотя в то время, в 1990-е годы, даже не имел компьютера. В итоге после выпуска решил получать высшее образование в области вычислительной физики. Она предполагает решение физических задач с помощью компьютерных технологий, а потому большое внимание в этой сфере уделяется программированию.
— Почему в качестве альма-матер вы выбрали Санкт-Петербургский университет?
— Сработала преемственность. Мой дядя учился в ЛГУ (ныне СПбГУ. — Прим. ред.), и я решил последовать его примеру. Правда, он получал образование на математико-механическом факультете. Мне же чистая математика была менее интересна, так что я поступил на физический факультет.
Так как между студентами матмеха и физфака СПбГУ всегда была некоторая конкуренция, мы с дядей постоянно иронизировали друг над другом. Он пел мне песни математико-механического факультета, например их гимн со строками: «И физики, младшие братья, / Нам громкую славу поют!» Я отвечал речевками вроде «физфак — чемпион!», он парировал словами «матмех лучше всех». Такие шутливые перепалки сопровождали все мое студенчество.
— Чем еще вам запомнились студенческие годы?
— С той поры у меня остался некоторый, как сейчас модно говорить, незакрытый гештальт. В период обучения я жил не в общежитии, а у дяди. Поэтому, как мне кажется, не в полной мере прочувствовал дух студенчества. Сейчас понимаю, что было бы неплохо провести университетские годы в студгородке.
В художественной самодеятельности во время обучения я тоже не особо участвовал. Мероприятия вроде Недель физики (ныне День физика СПбГУ. — Прим. ред.) и «Челлендж капов» (соревнования студентов-физиков СПбГУ в формате КВН. — Прим. ред.) посещал только как зритель. А вот спортом занимался активно: параллельно с учебой ходил на университетские занятия по боксу и играл с другими студентами в футбол.
— Во время обучения в Университете вы также начали работать в технологической компании Intel. Как это произошло?
— В 2000-х годах Intel плотно сотрудничал с СПбГУ. По инициативе компании в Университете была открыта лаборатория системного программирования и информационных технологий («СПРИНТ»). Там представители Intel проводили лекции и тренинги. Также они приглашали студентов на занятия в офис.
На старших курсах я посещал эти мероприятия, а в последний год обучения в магистратуре решил устроиться в Intel на стажировку, чтобы прокачать навыки написания компьютерных программ. В итоге работал в компании более двух лет. Это был интересный опыт. Я посмотрел изнутри, как устроена деятельность большой технологической организации, какова ее корпоративная культура.
Однако со временем понял, что хочу заниматься немного другим. Дело в том, что отдел, в который я устроился, отвечал за программирование фундаментальных, системных вещей. Мне же нравилось решать более прикладные задачи. Конечно, компания позволяла перевестись на другое направление. Но я не стал пользоваться этой возможностью, потому что в 2010 году уже параллельно учился в аспирантуре. В какой-то момент решил, что мне все-таки надо не карьеру в Intel строить, а писать кандидатскую диссертацию. Так что уволился и сконцентрировался на ее подготовке.
— Как дальше развивался ваш научный и карьерный путь?
— Для диссертации я решал задачу по моделированию взаимодействия частиц с веществом. Однако мы с научным руководителем Сергеем Андреевичем Немнюгиным понимали, что это слишком общая тема. Нам хотелось решать более конкретную задачу. И это желание в результате привело к тому, что я стал сотрудничать с Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне.
Началось все с празднования 25-летия кафедры вычислительной физики СПбГУ. В честь юбилея в Университете проходил международный научный семинар, на который съехались выпускники из вузов и научно-исследовательских институтов разных городов и стран. Несколько дней мы выступали с докладами, а в конце собрались на банкет, чтобы в неофициальной обстановке пообщаться друг с другом.
На этой встрече научный руководитель знакомил меня с разными людьми, в том числе представил одному из специалистов ОИЯИ. Мы с Сергеем Андреевичем рассказали ему о кандидатской. Поинтересовались, нет ли задач, которые можно поручить мне для решения в рамках диссертации. Конкретно этому ученому моя тема была не близка. Но он рассказал, что в Объединенном институте ядерных исследований есть специалисты, занятые моделированием взаимодействия частиц с веществом. Тогда на базе ОИЯИ как раз зарождался проект NICA, для него требовалось проводить множество подобных вычислений.
Мы с Сергеем Андреевичем решили присоединиться к этой работе. Подготовили письмо с моим резюме, отправили в институт. Через какое-то время нас пригласили на встречу. Мы приехали в Дубну буквально на день, пообщались с экспертами ОИЯИ. В результате мне поручили одну из задач, связанных с моделированием накопления пространственного заряда во время-проекционной камере детектора MPD (один из детекторов ускорительного комплекса NICA. — Прим. ред.).
Я уехал ее решать, но не сильно преуспел. Тогда меня позвали на месяц в командировку в Дубну. Все это время я ходил в Институт ядерных исследований как на работу, занимался моделированием. Заодно выполнил цель пожить в общежитии! Позже совершил еще несколько подобных поездок, а в 2011 году мне предложили окончательно переехать в Дубну и трудоустроиться в ОИЯИ.
— Сложно ли было решиться на этот шаг?
— Да, потому что в тот момент я уже не был сотрудником Intel, ничего не зарабатывал. При этом моя жена была трудоустроена и получала довольно приличные деньги. В Дубне ей нужно было искать работу с нуля. Моя же начальная зарплата в институте была ниже той, которую супруга получала в Петербурге. Тем не менее мы решились на переезд, и все получилось. Сейчас я ни о чем не жалею. Понимаю, что мы сделали правильный выбор.
— В Объединенном институте ядерных исследований вы присоединились к работе над проектом NICA. Чем он вас заинтересовал?
— NICA — это первый в России ускоритель тяжелых ионов. Установка класса «мегасайенс», которых в стране насчитывается буквально семь штук. Сейчас это один из самых больших научных проектов, когда-либо организовывавшихся в Российской Федерации. Поэтому мне было интересно в нем поучаствовать.
— В чем состоит значимость проекта NICA для науки и общества?
— Когда ускорительный комплекс полностью запустят, на нем можно будет переводить ядерную материю (состояние вещества, в котором мы живем) в к варк-глюонную плазму (состояние вещества в первые моменты после Большого Взрыва) и наоборот. Это даст возможность лучше понять эволюцию Вселенной и протекающие в ней процессы.
Например, мы сможем больше узнать о нейтронных звездах. Это объекты размером с небольшой городок, то есть довольно маленькие с точки зрения космических масштабов. Но при этом они имеют чудовищную массу, сопоставимую с массой всей Солнечной системы. К тому же нейтронные звезды очень быстро вращаются, в них скоплена огромная энергия. А ядра внутри так сильно друг с другом сжимаются под действием гравитации, что переходят практически в состояние кварк-глюонной плазмы. Если исследование этого вещества приблизит нас к пониманию функционирования нейтронных звезд, то, возможно, в далеком будущем мы придумаем, как обуздать их энергию.
— Ускорительный комплекс поможет ответить на многие фундаментальные вопросы об устройстве Вселенной. А какие прикладные эксперименты на нем можно проводить?
— Как и другие ускорители частиц, коллайдер NICA позволяет имитировать условия космического пространства. В космосе действует мощное излучение, постоянно перемещается множество частиц, распространяются волны различных частот. Они влияют на космические аппараты и находящиеся внутри биологические объекты. Для успешных полетов за пределы Земли, в том числе на Марс, важно знать, к каким последствиям способно привести подобное облучение. И комплекс NICA позволяет это исследовать.
Например, уже сейчас на ускорителе проводят эксперименты с фиксированной мишенью. На специальные стенды устанавливают, например, плату электроники, которую планируют внедрить в космический аппарат. В течение некоторого времени ее бомбардируют пучками частиц. Затем смотрят, насколько плата устойчива к облучению. Далее различными методами ее защищают от негативного воздействия излучения.
Аналогичные исследования проводятся с биологическими объектами. Например, в 2023 году на NICA проходил эксперимент со злаковыми зернами. Их облучили и посадили в землю. Затем биологи наблюдали, как условия космического пространства повлияли на растения: проявились ли у них мутации, какой была всхожесть, изменились ли форма листьев, размер и многое другое. Также в рамках проекта NICA строятся стенды для изучения того, как космическое излучение способно повлиять на когнитивные способности живых существ. Результаты этих исследований помогут обеспечить безопасность космонавтов во время полетов.
В целом же от различных организаций, в том числе медицинских и космических, постоянно приходят запросы на новые эксперименты. Так что программа прикладных исследований все время расширяется.
— За что вы отвечаете в рамках проекта NICA?
— Я работаю в эксперименте под названием BM@N (Baryon Matter at Nuclotron) — «Барионная материя на Нуклотроне». В рамках него пучки тяжелых ионов ускоряют на Нуклотроне, затем выводят в экспериментальный павильон и там сталкивают с неподвижными мишенями. Мишени располагаются внутри экспериментальной установки, оснащенной множеством детекторов, которые регистрируют родившиеся частицы.
Изначально в эксперименте BM@N я отвечал за моделирование взаимодействия частиц с детектором и их реконструкцию, то есть восстановление траектории по оставленным сигналам. Эти сигналы переводились в формат пространственных точек с координатами. По ним впоследствии строились траектории каждой пролетевшей частицы, оценивались ее параметры, импульсы, энергии, углы наклонов и прочее. Также восстанавливалась информация о том, что это была за частица: протон, электрон, мезон или что-то другое.
Позже я стал руководителем группы моделирования и реконструкции. Соответственно, теперь уже с коллегами продолжаю эту работу. И поскольку процесс реконструкции у нас отлажен, он требует меньше усилий, чем раньше. Так что в освободившееся время я дополнительно занимаюсь физическим анализом. Обрабатываю реконструированные данные и вычленяю в них признаки рождения гиперядер — необычных ядер, которые «разваливаются» на другие частицы.
— Какие навыки, полученные в Университете, помогают вам в профессии?
— Прежде всего умение учиться. Я считаю это нужным и важным. И если мне как руководителю группы нужно будет выбирать между двумя потенциальными сотрудниками, я возьму на работу того, кто получал образование, даже если его профессиональный опыт несколько меньше, чем у второго кандидата. Потому что первый специалист способен к обучению, его можно научить много чему еще.
Еще один важный навык, который я получил в СПбГУ, — способность из большого объема информации вычленять и запоминать самое важное и полезное. Это особенно помогает на научных конференциях. В целом же, поскольку я пошел работать по профессии, мне пригодилось большинство навыков, приобретенных в Университете. Особенно те, которые я получил на старших курсах, после того как прошел распределение на кафедру вычислительной физики.
— Как вы начали популяризировать физическую науку?
— К этому привела череда случайностей. В самом начале моей работы в Объединенном институте ядерных исследований мне предложили выступить на одной из молодежных школ ОИЯИ. Попросили нескучно рассказать про коллайдер NICA, и я решил попробовать.
Честно скажу, что техническая часть моего дебютного выступления вышла плохой. Я хотел покрасоваться, добавил в презентацию разные смешные картинки, но выбрал формат, который техника не поддерживала. В итоге половина материала не открылась. Тем не менее люди на лекции повеселились, и молодежная организация начала приглашать меня с выступлениями на другие мероприятия. Постепенно эта деятельность расширялась, я читал лекции во все новых и новых местах, рассказывал про NICA, про ускорители в целом и про науку в ОИЯИ. В итоге за популяризацию в 2022 году даже получил премию «За верность науке».
— Почему важно рассказывать людям, что происходит в научном мире и в физике в частности?
— Во-первых, потому, что изначально наука — довольно закрытый социальный институт. Ученые сидят в лабораториях, что-то замеряют, пишут статьи для таких же ученых. Обычному человеку сложно понять, что и для чего исследователи делают. При этом научные исследования проводятся за государственный счет, то есть фактически на деньги налогоплательщиков. И мне кажется важным рассказывать людям, не связанным с наукой, на что идут их средства.
Во-вторых, с помощью популяризации можно показать школьникам и студентам младших курсов, что наука — это интересно. Существует возможность, что кто-то из них серьезно увлечется и в будущем станет большим ученым, сделает прорывное открытие.
Я часто сравниваю деятельность популяризатора с заплывом на барже, полной песка. Ты дрейфуешь по океану и сыплешь в воду этот песок, надеясь, что из него образуется что-то новое. При этом понимаешь, что в 99,9 % ничего не выйдет, песок просто ляжет на дно. Однако какая-то из миллиардов песчинок все-таки попадет в ракушку, в результате чего внутри «родится» жемчужина — настоящий ученый. И если мне удастся поспособствовать появлению такой «жемчужины», то моя миссия как популяризатора будет выполнена.
— В свободное от работы время вы любите бегать. Как пришли к этому увлечению?
— Мне еще в школьные годы нравилось заниматься спортом. Я ходил в зал, на баскетбол, волейбол, участвовал и в других играх с мячом. В Университете занимался боксом и футболом. Тогда же периодически пытался бегать, но каждый раз меня хватало лишь на пару дней. Все потому, что я погружался в спорт не постепенно. Сразу делал длинные пробежки на максимальной скорости. Естественно, силы и мотивация быстро кончались.
С тех пор я стал мудрее. Понял, что нужно увеличивать нагрузки поэтапно. В итоге весной 2023 года, когда поехал на научную конференцию в Армению, решил прихватить с собой кроссовки. Подумал, что классно было бы начать бегать в непривычной обстановке. Дня три по утрам выходил на улицы Еревана и неспешно занимался. Мне понравилось, так что я продолжил бегать в Дубне. Втянулся настолько, что уже пробежал несколько полумарафонов, а осенью планирую преодолеть первый марафон.
— Другими видами спорта занимаетесь?
— Не так давно приобщился к плаванию. Все благодаря тому, что моя супруга мечтает поучаствовать в заплыве через Босфор. Это ежегодное соревнование, к которому нужно основательно готовиться. Поэтому жена ходит на занятия с тренером. Несколько раз я составлял ей компанию, научился правильно двигаться, дышать. Начал получать удовольствие от процесса, хотя раньше считал плавание настоящим мучением. В итоге и сам записался на занятия. Кроме того, в этом году мы с супругой даже поучаствовали в заплыве на открытой воде в Тверской области.
Также в 2025-м я принял участие в первом для себя кросс-триатлоне, то есть в мультиспортивной гонке на пересеченной местности. Первый этап, плавание, преодолел с огромным удовольствием. Затем требовалось проехать на велосипеде 22 километра по лесным кочкам. Вот на этом этапе мне пришлось тяжело, потому что раньше на велосипеде я ездил только до работы и обратно. В результате к финальному беговому этапу у меня почти не осталось сил. Но я все же преодолел маршрут, чему очень рад. В будущем надеюсь повторить, но с уже бóльшим удовольствием.
— Как исследователь с большим опытом, что бы вы могли посоветовать тем, кто в этом году только начинает свой путь в физике?
— Прежде всего я бы порекомендовал уходить из физики, если она вам не нравится. Уходить из математики, если она не приносит удовольствия. Уходить из любой другой области, если у вас не лежит к ней душа. Не нужно мучить себя, ничего хорошего из этого не выйдет.
Также советую не повторять моих ошибок и не бояться быть любопытными. Я по своей природе очень застенчивый человек, поэтому на лекциях в Университете почти никогда не задавал вопросы. Так вот, советую всегда спрашивать, уточнять, быть открытыми к получению новой информации. Нормально чего-то не знать, а вот не интересоваться — делать себе же хуже. Так что интересуйтесь и будьте, как говорил Стив Джобс, голодными до знаний.
Сергей Павлович Мерц
В 2006 году окончил бакалавриат СПбГУ по образовательной программе «Физика», в 2008-м — магистратуру Университета по программе «Прикладная математика и физика». В 2013 году защитил в СПбГУ диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. С 2008 по 2010 год — стажер технологической компании Intel. С 2011 года работает в Объединенном институте ядерных исследований.
В настоящее время является ведущим научным сотрудником лаборатории физики высоких энергий имени В. И. Векслера и А. М. Балдина ОИЯИ. Автор более 50 научных публикаций в области вычислительной физики и физики высоких энергий. Читает научно-популярные лекции, за что в 2022 году удостоен всероссийской премии «За верность науке» в номинации «Наука — это модно».
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl