Наука, разгадывающая божественные загадки
Физик Нурхат Жакиев, о любимом деле и роли везения в профессии
Лауреат конкурса «100 новых лиц Казахстана-2018», доктор (PhD) по физике, старший научный сотрудник Назарбаев Университета Нурхат Жакиев считает себя просто везунчиком. Парень из далекого села в Западном Казахстане, где в классах с казахским языком обучения, когда он учился, не хватало учителей физиков, в 32 года защитил докторскую диссертацию и получил степень PhD именно по физике.
Сегодня его работы публикуются в высокорейтинговых научных журналах “Journal of Physics D: Applied Physics” с импакт-фактром: 2.83, "Energy Conversion and Management" с импакт-фактром: 5.59, “The Energy” с импакт-фактром: 4.52. К своим 35 годам Нурхат Куандыкович является старшим научным сотрудником Назарбаев Университета, членом Совета по науке Фонда Первого Президента РК, научно-технического Совета в области IT в «National Laboratory Astana», имеет авторские свидетельства и патенты. А занимается он вещами, которые большинству людей не то что понять, прочитать с первого раза без запинки просто невозможно - разработкой компьютерных моделей энергосистем с использованием целочисленного линейного программирования, которые позволяют проводить инвестиционный и операционный сценарные анализы.
А ему это не просто понятно, но и очень интересно! И вряд ли это можно назвать простым везением…
Химия по физике
Своей любовью к физике Нурхат обязан Киму Николаевичу Федянину, учителю Жымпитинской средней школы им. К. Мырзалиева поселка Жымпиты, Сырымского района Западно-Казахстанской области. Ким Николаевич преподавал физику в классах с русским языком обучения, но из-за нехватки учителей физики в казахских классах, Ким Николаевич взял эту миссию на себя. «Мы учили и физику, и русский язык одновременно, - вспоминает Нурхат Жакиев. - Например, он нам объяснял практически на пальцах, что такое удельная теплоемкость, а потом мы всем классом искали перевод этого понятия на казахский язык».
В девятом классе Ким Николаевич организовал группу из нескольких ребят для подготовки их к олимпиаде по физике, был в этой группе и Нурхат Жакиев. Готовились по учебным пособиям московских и ленинградских вузов, которые сохранил учитель. И ученики его не подвели, заняли призовые места.
«В итоге к окончанию школы понял, что полюбил физику и компьютеры. Мне хотелось понять больше школьной программы, копнуть дальше и я выбрал специальность – физика и информатика», - говорит Нурхат Куандыкович.
На фото: Нурхат Жакиев.
Повезло Нурхату Жакиеву и с вузовскими преподавателями. «Наш Уральский пединститут имени Пушкина, а теперь Западно-Казахстанский государственный университет им. М. Утемисова, славился еще с советских времен на весь Союз, здесь преподавали лучшие физики и математики, педагоги той закалки, они много нам давали и много требовали. Мы застали те времена, когда сдавались устные экзамены по билетам, коллоквиумы и полуторачасовые лекции», - вспоминает Нурхат Куандыкович.
Дипломную работу на тему «Компьютерное моделирование волновых и колебательных процессов» Нурхат Жакиев написал на казахском языке. «Руководитель моей дипломной работы Кусаинов Рахметулла дал задание смоделировать волновые процессы на компьютере. Я параллельно изучал языки программирования, и это мне позволило «объяснить» компьютеру, что я хочу от него, и таким образом решил несколько задач по моделированию колебательных процессов», - вспоминает ученый.
Потом Нурхат Жакиев поступил в магистратуру в Уральске, где занимался применением математических методов для моделирования физических процессов под руководством Айсулу Жумагалиевой и Жалел Сырым.
«Мне повезло с педагогами, и потом, уже сам, будучи педагогом и работая со студентами, могу сказать: если ученик попадает к хорошему учителю и между учеником и учителем возникает «химия», то все сложилось», - говорит Нурхат Жакиев.
Совет молодых
С 2005 года Нурхат Куандыкович преподавал в родном Уральском университете и подготовил студенческую команду для участия в олимпиаде в Караганде. «Наши студенты заняли тогда 4 место, и это было здорово! Но главное даже не это. Там от коллег из других ВУЗов я узнал, что состоялся съезд молодых ученых Казахстана, и при институтах и университетах создаются советы молодых ученых. Вернулся в Уральск, захожу в научный отдел, спрашиваю - у нас такое есть? Говорят – нет, но если хочешь – создавай», - вспоминает ученый.
И он создал! Собрал молодых ученых из разных факультетов, помогал им создавать и реализовывать свои проекты. «Я сотрудничал с технопарком, проводили конкурсы научных проектов, стартапов, мы выявляли одарённых талантливых ребят, которые в последствии оставались в науке. Наука должна развиваться, молодежь должна понимать, что наука – это престижно и даже модно, быть ученым – это круто», - говорит Нурхат Жакиев.
В 2011 году он поступил в докторантуру Евразийского национального университета в Астане. А когда защищал докторскую диссертацию в Караганде, произошло одно незначительное событие, которое в итоге определило научную судьбу Нурхата Жакиева.
«Во время защиты, а делал доклад я на русском языке, в зал зашла целая делегация из Малайзии. Они на английском спрашивают: что происходит? И я дальше продолжаю процесс защиты на английском языке. Я, наверное, все-таки везучий по жизни, потому что в составе диссертационного совета были два профессора из Назарбаев Университета. Они меня пригласили сделать эту же презентацию в университете на английском языке, потому что там англоязычная среда. Через два месяца провел презентацию в Назарбаев Университете, и мне сразу же предложили стать сотрудником», - вспоминает Нурхат Жакиев.
Задачи большого масштаба
Задача, которую поставил перед новоиспеченным доктором руководитель проекта, была принципиально другой, чем те, с которыми он сталкивался в годы учебы. Раньше он моделировал волновые процессы в кристаллах, а здесь надо было моделировать переток электричества в масштабах Казахстана. Но с точки зрения математика в задаче поменялись только масштабы, а математические методы остались почти такими же. «Все мои предыдущие проекты никуда не ушли, я возвращаюсь к тем же процессам, но на другом уровне», - говорит ученый.
Год назад перед Нурхатом Жакиевым была поставлена задача смоделировать процесс взаимодействия акустической волны с каплей жидкости. Решение задачи помогло бы врачам делать анализы крови. Над решением этой задачи бились ученые разных стран. Лет пять-шесть назад ученые из Китая попытались смоделировать процесс, но у них тогда ничего не вышло.
«В Назарбаев университете с 2015 года были проведены эксперименты, но нужно было дополнить эксперимент моделированием, и буквально в октябре 2018 года я смог решить эту задачу! Наш руководитель проекта счёл нужным презентовать эти результаты на международном уровне. И в декабре прошлого года в США на конференции, где собрались ученые со всего мира, мы представили нашу работу и получили очень хорошие отзывы», - говорит Нурхат Куандыкович.
Помимо этого, в Южной Корее Нурхат Жакиев презентовал исследование, связанное с моделированием снижения потерь на линии электропередач.
«Был проведен эксперимент в Назарбаев Университете, получен эффект снижения «короны» во время дождя. «Корона» – это слабое свечение линии электропередач, который составляет до 30% потерь при передаче электроэнергии. Нужно было детально объяснить физику процессов, я смоделировал и показал, за счет чего происходит снижение потерь», - рассказывает ученый.
Учиться у природы
Нурхат Жакиев считает, что физика – это наука, которая разгадывает загадки. А те, загадки, которые сегодня разгадать не получается, человечество откладывает в «буфер обмена», откуда последующие поколения будут черпать знания.
«Ученые задумались, почему у лебедя не промокают крылья. Выяснилось, что эта гидрофобность обеспечивается жирностью и нано-структурой перышек. И сейчас, используя эту подсказку природы, ученые пытаются создать ткани, чтобы одежда из нее не намокала или провода, чтобы они отталкивали воду. Или вот, например, для солнечных панелей ученые хотят воспользоваться подсказкой лотоса. Этот цветок растет на воде, но листья никогда не мокнут. Панели солнечных батарей должны быть чистыми, чтобы впитывать больше энергии солнца. Но панели пылятся, намокают от дождя и возникают разводы. А если сделать поверхность солнечной батареи, как у цветка лотоса, то вода будет стекать, не образуя разводов. Вот так наука постепенно заимствует у природы некоторые решения», - рассказывает Н.Жакиев.
Нурхат Куандыкович считает, что сейчас не хватает людей, которые понимают внутренние процессы, все хотят быть управленцами, никто не хочет работать руками. «Последние пять-шесть лет на науку выделяется недостаточно денег, грантовое финансирование научных проектов идет хаотично, не системно, наука так не может развиваться. Ученым нужно долгосрочное видение, планировать развитие научной темы на три-пять-десять лет, а если выделять финансирование промежутками, то происходит утечка кадров, в итоге от проекта кроме статьи ничего не выйдет», - считает ученый.
И тем не менее Нурхат Жакиев с оптимизмом смотрит в будущее. Он считает, что в стране начались позитивные перемены, что к мнению молодых ученых стали прислушиваться на самом высоком уровне. А значит, в стране будет создана научная среда, которая со временем сгенерирует и научные достижения. «Наука без границ и работать можно в любой части света, но очень хочется быть нужным своей стране», - говорит ученый. И есть надежда, что так и будет, потому что Нурхат Жакиев – везунчик по жизни…
