Не сделано в Сибири – сделано в Бразилии

Бразильское научное чудо

Международная конференция World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics проходит раз в четыре года и является одной из главных в мире в сфере гидродинамики, термодинамики и теплообмена. Я являюсь членом Совета конференции, который отбирает доклады для публичных выступлений и решает, где будет проводиться очередное мероприятие. На этот раз мы выбрали город Фос-ду-Игуасу: здесь я второй раз в своей жизни побывал в Бразилии и понял, что новосибирскому Академгородку — одному из важнейших научных и образовательных центров России — есть чему поучиться у заурядного туристического городка, которым, на первый взгляд, является Фос-ду-Игуасу.
Провести в Новосибирске любую международную конференцию — большая проблема. Мы слишком далеко находимся, к нам слишком далеко и дорого ехать, и условий для проведения таких масштабных мероприятий у нас, по большому счету, нет. Впрочем, Бразилия еще больше удалена от мировых центров научной мысли и к тому же далеко не так развита с точки зрения науки. Но в последнее время научные форумы здесь идут непрерывным потоком, и в этом смысле Бразилия может сравниться только с Китаем. В этом вопросе главное — проявить инициативу. Когда власти высказали намерение регулярно проводить на территории Бразилии масштабные научные мероприятия, сразу нашлись спонсоры, в частности крупнейшая бразильская нефтегазовая компания Petrobras (аналог нашего «Газпрома»). Petrobras активно поддерживает научные мероприятия, связанные с многофазными потоками и теплообменом.

Непонятная Сибирь

В 2017 году на World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics в Фос-ду-Игуасу собралось более 200 ученых из 30 стран мира. Представителей России было всего четверо, причем трое — из нашего Института теплофизики. Малочисленность российской делегации объясняется просто: у ученых нет денег на подобные поездки. Для этого нужно выигрывать гранты, заключать коммерческие договоры. Институт теплофизики по количеству грантов и контрактов входит в топ‑10 по России, поэтому мы отправляем на международные конференции даже молодых сотрудников. Но в целом после падения курса рубля в 2014 году представительство российских ученых на международных форумах уменьшилось ровно в два раза! А ведь именно этот показатель во многом определяет, насколько развита наука в стране: одно дело, когда тебя оценивают коллеги внутри института, и совершенно другое, когда ты представляешь работу на международном уровне и отвечаешь на вопросы ведущих мировых специалистов. И тут возникает еще одна проблема — языковой барьер. На конференциях нужно разговаривать и представлять свой доклад на английском языке. Писать статьи в международные журналы тоже нужно на английском. Найти переводчика очень трудно — большинство из них имеют гуманитарное образование. Поэтому, как ни стараются, не в силах оперировать сложными терминами. В принципе, есть выход — посылать статьи для перевода в специальные зарубежные фирмы, где работают переводчики научного профиля. Но это снова деньги, которых у большинства научных сотрудников нет. Поэтому российские ученые так редко участвуют в зарубежных конференциях и редко публикуются в рейтинговых международных научных изданиях, а если и публикуются, то зачастую публикации непонятны из-за некачественного перевода и на них никто не ссылается.

Цена вопроса

Говоря о лидерах мировой науки, никто не сомневается, что среди них находятся в первую очередь США. Ведь они тратят на науку больше всех в абсолютном выражении, да и относительные показатели очень высокие. В России расходы на науку определялись на уровне 2% ВВП, а на деле составляют всего 1%, а этого совсем недостаточно. В абсолютных цифрах получается на порядок меньше, чем в США. В советское время государство выделяло ученым деньги по трем основным статьям: зарплата, капитальный ремонт и развитие инфраструктуры (оборудование и командировки). Сейчас деньги даются только на зарплату и на оплату коммунальных услуг (причем если институт потребляет энергоресурсы сверх нормы, то дополнительные расходы оплачивает само учреждение). Так что для нормального функционирования российской науки необходимо увеличить нынешний ежегодный бюджет примерно в три раза. И это минимум, ведь современное оборудование, на котором работают ученые большинства развитых стран, стоит невероятно дорого, а без него конкурировать с США, Германией, Англией, Италией, Францией очень трудно, почти бесполезно. Вместе с тем в сфере фундаментальной науки мы все-таки стоим в одном ряду с самыми богатыми странами по некоторым научным направлениям, а также в целом по ширине спектра фундаментальных исследований. Всего лишь несколько стран, включая США и Россию, могут стабильно развивать большинство научных направлений. В некоторых научных разделах, безусловно, мы даже лидируем. Если взять нашу тематику, к примеру нелинейные волны и процессы тепломассопереноса в тонких пленках жидкости, то здесь имеет место явное лидерство нескольких научных групп, прежде всего Института теплофизики и Imperial College London. У российской науки, несомненно, есть выдающиеся достижения, но нам нужно прилагать невероятные усилия, чтобы выполнять исследования на мировом уровне.

Будущее — за наукой о человеке

Конференция World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics является своеобразным срезом большой науки, который показывает, куда движется человечество. Например, сейчас человек ставит перед собой глобальные задачи по освоению космоса, и это значит, что колоссальными темпами будет развиваться энергетика, которая является основным ресурсом любой космической миссии. Одной из главных проблем в ближайшей перспективе будет дефицит питьевой воды, а вот с питанием проблем уже особых нет, кроме той, что слишком велик разрыв между условиями жизни богатого и бедного населения планеты: ресурсов на Земле хватает, просто они сосредоточены в руках ограниченного круга людей. Вероятно, разница в уровне жизни будет уменьшаться по мере развития науки о человеке. Уже сейчас в США существенно более половины расходов на науку составляют именно исследования человеческого организма и человеческого общества. У нас этому направлению уделяется крайне мало внимания, хотя оно принципиально важно. Я уверен, что в недалекой перспективе будет происходить соединение механики и биологии — живых и неживых организмов. Кто будет контролировать становление нового жизненного уклада в мире, кто будет управлять революционными информационными и социальными процессами — это нужно решать уже сейчас.

Большая вода

В программу нашего визита входило посещение водопадного комплекса Игуасу (что в переводе означает «большая вода»), который входит в число семи природных чудес света наряду, скажем, с Большим каньоном в США. Комплекс из 275 водопадов находится на границе Бразилии и Аргентины и по водостоку уступает лишь Ниагарскому водопаду, а по высоте — водопаду Виктория, расположенному на границе Замбии и Зимбабве в Африке. Я был на водопаде Виктория — его высота достигает 100 метров, в то время как самая высокая точка Игуасу находится на уровне 82 метров. Но, однозначно, Игуасу — это самый красивый водопадный комплекс. А недалеко, на реке Парана, куда впадает Игуасу, находится гидроэлектростанция «Итайпу» мощностью 14 ГВт. Это самое большое гидротехническое сооружение в мире высотой 196 метров и почти 8 километров длиной (для сравнения длина плотины Саяно-Шушенской ГЭС составляет чуть больше километра). ГЭС «Итайпу» на 75% обеспечивает электроэнергией Парагвай и на 20–25% — Бразилию. По мощности «Итайпу» уступает только китайской ГЭС «Три ущелья», где этот показатель составляет 22,5 ГВт, но по выработке электроэнергии занимает первое место мире. На территории ГЭС «Итайпу» находится одноименный технопарк, где ведутся исследования в области гидроэнергетики, а также информационных технологий, ведь работа огромной ГЭС постоянно отслеживается путем обработки внушительного массива данных. Это отличный пример того, как природный потенциал региона правильно реализован и в экономике, и в науке, и в культуре. В России аналогичным примером является Красноярск, где природные достопримечательности, спортивная инфраструктура и культурные объекты увязаны между собой и привлекают множество гостей города. Очень впечатляет красноярский проект «Остров отдыха». И неплохо было бы создать нечто подобное в Новосибирском Академгородке, чтобы Новосибирск был известен миру как такой научный центр, где процесс получения новых знаний идет рука об руку с развитием культуры, искусства и здорового образа жизни.

Волны в бразильском пиве

Напоследок забавная зарисовка. Во время нашей поездки я сделал небольшое научное открытие в… бразильском пиве Brahma. У нас это пиво продается в бутылках, а в Фос-ду-Игуасу мы пили темное пиво Brahma из кег. Его особенность — очень мелкие пузырьки, которые, поднимаясь вверх, образуют плотную пену, как у пива Guinness. В промежутке между дном бокала и верхним слоем пены в пузырьковой среде отчетливо наблюдаются регулярные волны, бегущие вниз, в то время как пузырьки поднимаются вверх. Обычно, когда объясняют, что такое двухфазная среда типа «жидкость — газ», приводят пример шампанского. Но в шампанском пузырьки крупные, их мало, и они быстро исчезают. А в бразильском пиве поверхностно-активные вещества не позволяют пузырькам исчезнуть. Можно даже попытаться описать теоретически это явление, что я и сделал. По оценке, наблюдаются так называемые кинематические волны типа волн транспорта (это когда в потоке машин одна из них тормозит, тогда фронт последующих тормозящих автомобилей и будет распространяться как кинематическая волна). А вообще-то, количественное описание такого явления — тема для кандидатской диссертации.