Интересный опыт популяризации и пропаганды науки накоплен в Математическом институте им. В.А.Стеклова РАН
Фильм завораживает: на экране странное устройство – и оно шагает! А ведь рожден этот робот не сегодня, а во второй половине XIX века! Первый в мире шагающий механизм придуман в России, и он с успехом демонстрировался в 1878 году на Всемирной выставке в Париже. Кстати, перед нами отнюдь не игрушка, принцип действия механизма базируется на серьезной математической основе: как можно шатунной кривой сделать достаточно хорошее приближение к контуру отрезка, дуги окружности, да и любой заданной линии?
В наше время нашлись люли, которые собрали воедино деятельность в области робототехники великого русского математика Пафнутия Львовича Чебышева, разыскали созданные им устройства и механизмы в московском Политехническом музее, в Музее истории Санкт-Петербургского университета, в парижском Музее искусств и ремесел, утраченные механизмы воссоздавали по архивным чертежам – и так сняли этот увлекательный фильм (http://tcheb.ru).
Что это за люди? Мы в гостях в лаборатории популяризации и пропаганды математики ведущего научного центра страны ‒ Математического института им. В.А.Стеклова РАН.
Для кого и зачем нужна такого рода популяризация и пропаганда?
На вопросы редакции отвечает заведующий лабораторией Николай Николаевич Андреев, кандидат физико-математических наук, лауреат премии Президента РФ для молодых ученых в области науки и инноваций (2010 г.).
- Не так давно вы с успехом сделали доклад на заседании Президиума РАН о просветительской деятельности лаборатории. Но, согласитесь, коллектив вашей лаборатории – отнюдь не первый, кто в российской истории от лица науки обращается к широкой общественности, к молодежи с рассказом о сути научного поиска, о достижениях науки
- Разумеется. Как раз именно российское научное сообщество, еще со времен с Н.И.Лобачевского, М.В.Остроградского, П.Л.Чебышева, А.Н.Крылова и других представителей физико-математических наук XIX века на признанно-высоком уровне участвовало в организации образования в стране, занималось пропагандой науки. И в XX веке эта традиция была подхвачена и развита, достаточно вспомнить замечательные книги Я.И.Перельмана, математические олимпиады для школьников, стартовавшие еще в 1934 году в Ленинграде, в организации которых принимали участие академики и члены-корреспонденты Академии наук - Б.Н.Делоне, П.С.Александров, А.Н.Колмогоров, Л.А.Люстерник, С.Л.Соболев, Л.Г.Шнирельман. Академики И.А.Кикоин и А.Н.Колмогоров возглавляли физико-математический журнал «Квант» (тираж превышал 300 тыс. экз.), который еще с детства помнят несколько поколений наших соотечественников. Кстати, журнал «Квант» и сегодня продолжает издаваться в красочном исполнении, но, конечно, с меньшим тиражом – впрочем, через Интернет он будет доходить до учителей и школьников бесплатно и без ограничений.
Если же говорить о географии организации физико-математических школ в нашей стране, то она обширна – это и Новосибирск, и Урал, и Нижний Новгород, разумеется – МГУ и наш Математический институт РАН. Яркой страницей в этой благородной деятельности стали увлекательные лекции и научно-популярные книги академика В.И.Арнольда.
И сегодня пропаганда математики среди школьников и молодежи отнюдь не прервалась. Профсоюз Академии наук ведет ее совместно с Советом молодых ученых РАН. В прошлом году премию Правительства РФ получила группа математиков под руководством кандидата физико-математических наук Ивана Валериевича Ященко - именно за работу в области организации школьных олимпиад. Академик А.Б.Жижченко сегодня создает центр, где будут находиться все электронные учебники и все видеолекции, чтобы даже самой отдаленной сельской школе Российской Федерации была доступна самая качественная и содержательная академическая лекция.
- Занимательные задачи для детей – лишь условно можно назвать знакомством с математикой, ведь передовой уровень исследований далеко ушел вперед от этих задач…
- Не совсем так. От тем, которые доступны школьникам, легко перебрасываются мостики к современным достижениям науки, к нерешенным задачам. И проекты, которыми, в частности, занята наша лаборатория, призваны не просто популяризировать науку, а, как раз - показывать ее передний край, причем, где это возможно, современными средствами.
Математика дает возможность не только рассказывать о науке и ее достижениях, не только говорить о выдающихся ученых, но погрузить молодого человека - от школьника первого класса и до студента университета - в саму научную деятельность.
Взять, например, тот же, уже нами завершенный, проект, связанный с механизмами Чебышева, где компьютерным образом моделируются все плоские шарнирные механизмы и устройства, созданные на их основе - «сортировалка», «самокатное кресло», «гребной» механизм и др. Ведь это глубокая тема, на которой можно продемонстрировать связи с различными ветвями современной математики, в том числе с теорией приближения функций. С другой стороны, тема, будучи чисто математической, расширяет кругозор и в области истории естествознания и техники.
Математика формирует мировоззрение человека, строгое, научное мышление, и это очень важно. Сейчас младшие школьники прекрасно знают компьютер, порой, невозможно с ними сравниться, а вещей, которые мы им рассказываем, они, безусловно, не знают. Математика это язык, это способ воспитания «интеллектуальной честности», преодоления интеллектуальных трудностей и т.д. Компьютеризация сегодня сильно посягает на временно́й ресурс человека, особенно школьника. И если мы хотим, чтобы он увлекся наукой, понимал ее и уважал, надо науку пропагандировать, используя, разумеется, в том числе и современные, компьютерные, методы и возможности.
В известном Указе В.В.Путина, который он подписал в день инаугурации, говорится о необходимости разработки Концепции развития математического образования в Российской Федерации, там упоминаются Российская академия наук и работа РАН со школами. Мы в Математическом институте рады, что наряду с другими математиками, представляющими Академию наук, занимаемся реализацией требований этого Указа. Вследствие образующей роли математики, как нам кажется, можно во многом выстраивать новую российскую школу, что особенно актуально после множества спорных реформ и изменений в нашей школе и вызванных этими изменениями проблем.
Математическое образование - часть всей образовательной системы, начиная от детского сада и кончая высшим уровнем математической квалификации и вообще научной квалификации. И надеемся, что возрождающийся Международный математический институт им. Леонарда Эйлера в Санкт-Петербурге будет поддерживать связь не только с мировым научным сообществом, но и со школами города и всей России.
- Расскажите о некоторых проектах лаборатории
- У нас несколько направлений. Самый известный проект это увлекательные мультфильмы о решенных и нерешенных математических задачах – «Математические этюды» (http://etudes.ru). Это единственная в мире такая серия фильмов. Кстати, многие идеи для фильмов родились в общении с ведущими специалистами в соответствующих областях – сотрудниками Математического института.
Создано уже более 50 фильмов и 35 миниатюр, посвященных темам разных разделов математики и ее приложений, например: кривые на плоскости, внутренняя и внешняя геометрия многогранников, задачи дискретной геометрии о наилучшем расположении точек и т.д. Наряду с сюжетами, традиционно используемыми в научно-популярной литературе, в фильмах представлены и интересные математические результаты, полученные в последние годы. Фильмы рассказывают не только о математических идеях, но и о приложениях в технике, об ученых и инженерах, принимавших участие в разработках. Каждый фильм сопровождается научно-популярной статьей и ссылками для дальнейшего углубления в тему.
Еще одно направление деятельности – библиотечные ресурсы. Тиражи научно-популярных журналов с советских времен уменьшились в среднем в сто раз. Тиражи книг — примерно в двадцать пять — тридцать раз. Таковы условия, в которых приходится популяризировать науку: современная молодёжь прагматична, у нее появились новые соблазны и возможности. Поэтому мы и работаем в формате этих возможностей. Полностью оцифрован первый в России физико-математический научно-популярный журнал «Вестник опытной физики и элементарной математики» (http://vofem.ru). Ведется оцифровка уникальных книг «книгоиздательства научных и популярно-научных сочинений в области физико-математических наук «Mathesis» (http://mathesis.ru), существовавшего в Одессе с 1904 по 1925 год. Данные проекты задают новый уровень интернет-библиотек.
Мы делаем также приложения для современных гаджетов, которые столь модны сегодня у молодежи. Скажем, в России существует известный в математической среде сборник задач XIX века «1001 задача для умственного счета» составленный С.А.Рачинским. Выпущенная нами по задачам этого сборника программа «В уме» в виде интерактивной реализации для iPhone/iPad (https://itunes.apple.com/ru/app/id482487701?mt=8) была установлена за год более 300 тысячами пользователей российского сегмента AppStore (который существенно меньше, например, американского, по численности пользователей). Сейчас разрабатываем новые приложения и они скоро выйдут.
И публикации «малотиражных» журналов «Природа», «Квант», «Земля и Вселенная» размножаются в сети тиражами теми же, что были в советское времена на бумажном носителе, то есть от десятков тысяч до полутора сотен тысяч экземпляров – в таком количестве они считывается пользователями сети. Сайт «Математические этюды» (http://etudes.ru) ежедневно посещают около 15 тысяч человек в день.
По материалам проектов нами читается более 60 научно-популярных лекций в год в различных уголках нашей страны. Кто заинтересуется опытом, может посмотреть презентацию на портале Math-Net.ru (http://www.mathnet.ru/php/seminars.phtml?option_lang=rus&presentid=6137). Лекции снимаются на видео и потом выкладываются в сеть - и их тоже смотрят сотни тысяч человек: это реальная статистика! Лекции наших ученых - членов Академии, молодых научных сотрудников, а также классиков науки - сегодня через Интернет могут дойти до большой части населения нашей страны и всего мира.
Словом, от глиняных табличек человечество когда-то перешло к бумажным книгам, а сегодня — к электронным. Но, все равно, книги делать надо.
Нашей команде уже десять лет, она сплоченная, ребята хорошо знают математику, кто-то владеет компьютерной графикой, кто-то реализует эти идеи. Профессионалы из разных областей в одной команде понимают друг друга и потому у нас все получается. Почему-то нам кажется, что популяризация и пропаганда научных знаний среди молодежи не должна вестись силами зрелых людей, это также должны делать молодые люди. И они в нашей команде есть - это мои коллеги Сергей Петрович Коновалов, Никита Михайлович Панюнин, Николай Петрович Долбилин. За компьютером создает все сайты Роман Кокшаров. В Одессе Михаил Калиниченко рисует мультфильмы. Кстати, насчет мультфильмов - на самом деле, это одна из больших проблем. Даже если у вас есть деньги и вы наймете профессиональную студию, вам будет трудно с ней договориться, начнется масса тонкостей, скажем, смена планов для студии слишком медленная, а для вас это же кажется слишком быстрым и т.д.
И я бы хотел особо подчеркнуть: наша лаборатория создана и действует благодаря большой поддержке и усилиям директора нашего Института – академика Валерия Васильевича Козлова. Ему большое спасибо!
- Вы говорите об опыте Математического института РАН. Но давайте пофантазируем: может ли быть этот опыт распространен в масштабах всей Академии, и нужно ли это?
- Конечно, хотелось бы, чтобы и в других институтах РАН появились подобные структурные подразделения. Не я решаю такие вопросы, но, как мне кажется, Академии целесообразно было бы расширить тематику подобных работ и, наверное, стоит подумать о некой программе Президиума РАН посвященной популяризации и пропаганде науки. Вряд ли такая программа потребовала бы много средств, но она подняла бы популяризацию науки на новый уровень в масштабах всей Академии. Кстати, согласно ее Уставу (раздел II, пункт 10 «п»), одной из целей РАН как раз и является участие в популяризации и пропаганде науки, знаний и научно-технических достижений. Может, целесообразно поощрять подобную деятельность академических институтов, оценивать результаты популяризации и пропаганды так же, как и в случае с публикациями в ведущих научных журналах, учитывать при оценке результатов работы сотрудников. Думаю, это было бы полезно и самим институтам, и Академии в целом.
Иногда среди людей, далеких от науки приходится слышать о «птичьем» языке науки, т.е. языке, совершенно непонятном окружающим. Ясно, перевод с «птичьего» языка на общечеловеческий – дело огромной важности. Математикам, физикам, астрономам относительно легче вести эту работу, а вот, например, в области химии и биологии язык ученых труден, наука ушла далеко вперед, и чтобы ее популяризировать, выйти на уровень среднего читателя – придется столкнуться с немалыми трудностями.
Эпоха, когда передача информации базировалась на открытии книгопечатания Иоганном Гутенбергом - либо проходит, либо уже прошла. Современные компьютерные средства коммуникаций требуют нового языка, нового способа обращения, в том числе к молодежи. Вот эти сотни тысяч скачиваний, о которых мы говорили, показывают, что нужны и новые медиа. Может, есть смысл сделать общую по Академии редакцию научно-популярной литературы, лекториев, которые сегодня так популярны у молодежи?
И еще: известно, что продолжается отток талантливых молодых ученых в другие страны. Но не закрывать же границу, это было бы смешно. Вывод: нужны молодые умные сотрудники, которые работали бы не за зарплату, а за идею. Т.е. надо гораздо активнее стимулировать все новых и новых молодых ребят, популяризация науки сегодня стала еще более актуальной, чем в советские времена. Если не сконцентрироваться на этом направлении, через несколько лет молодых ученых у нас не будет.
Ну, и наконец – думаю, это не безобидно, что теоремы, доказанные в академических институтах, общество не может понять. Научно-популярные проекты – своего рода отчет научного сообщества перед страной, они формируют отношение к науке - как общества, так и власти. А, следовательно, оказывают влияние на государственную политику в области науки и образования.
Комментирует Президент Российской академии наук академик Ю.С.Осипов:
- Почему надо учить людей математике? Прежде всего, потому, что математика приводит мозги в порядок, она дает культуру рассуждений, логику рассуждений, в этой науке не могут быть компромиссы - нравится или не нравится. Там может быть только так: истина или не истина. Вот, например, откуда вытекает, что в таком-то треугольнике сумма квадратов двух сторон равняется квадрату третьей?
Обратимся к шатунным механизмам Чебышева – на первый взгляд, просто! Но надо приблизить к такой-то кривой горизонтальный отрезок. Нарисовали окружность - не очень приближает. На самом деле, линия не прямая, она все ближе, ближе подходит, т.е. прямая является пределом кривой линии. Здесь мы имеем дело с замечательным разделом математики, без которого не могли бы существовать многие современные алгоритмы, решение многих конкретных практических задач. Кстати, тема приближений мне, как математику, близка, я сам много лет занимался этой проблематикой, читал лекции, даже кое-что писал.
Математик академик Владимир Игоревич Арнольд подчеркивал, что мы не должны все решать с помощью компьютеров. Компьютер в некотором смысле производит «разлагающее действие» на головы даже очень талантливых людей. Поэтому очень важно учить наших школьников рассуждать. И, кстати, наши великие предшественники, выдающиеся физики и математики, которые в 1970 году затеяли издание журнала «Квант», имели в виду, прежде всего, это. Между прочим, идею создания журнала высказал наш великий физик Петр Леонидович Капица еще в 1964 году!
Я не согласен с тем, что работа по популяризации и пропаганде научных знаний ведется в Академии наук как бы «подспудно» - это неправда. Можно привести примеры десятков институтов, которые занимаются популяризацией и пропагандой и не только в области математики и естественных наук, но и в области гуманитарных наук. Про физико-математические школы даже и говорить нет необходимости, они действуют в Новосибирске, в Москве, во многих городах страны. Например, в Екатеринбурге есть знаменитая летняя «Коуровская» школа, где собирают молодых математиков и читают им лекции.
В последние годы нашими химиками сделаны прекрасные работы по популяризации науки, в частности, вышло много книг, в том числе в Московском университете. Достижения есть, но я, безусловно, согласен, что нашей молодежи надо еще более помогать понять, что сейчас происходит на острие науки. Не научить - все-таки, для учебы нужны годы и годы упорного учебного труда, а, может быть, суметь как-то увлекательно объяснить, какие проблемы сегодня решает наука, и почему поставлены именно эти проблемы.
Согласен, что сегодня целенаправленного государственного регулирования этой деятельности нет. Но, значит, тем более, нам, Российской академии наук, нужно продолжать заниматься популяризацией и пропагандой науки. И, считаю, что, в самом деле, полезно сделать небольшую специализированную программу Президиума, посвященную популяризации и пропаганде знаний. Хотя, разумеется, такой программой невозможно исчерпать весь спектр вопросов.
В частности, если говорить не о конкретных институтах, а об Академии наук в целом, она должна заниматься не столько популяризацией конкретных научных достижений, сколько формированием некой идеологии в этом вопросе. Т.е. высказать свою точку зрения - какие направления современной науки крайне важно популяризировать и пропагандировать именно сейчас с «глобальной» точки зрения, т.е. с позиции развития науки и человечества. Вот этим надо заниматься.
В целом, все же, хочу подчеркнуть – мы, Академия наук, занимаемся популяризацией и пропагандой научных знаний, объем этой работы немалый, причем не только в Академии, но и во всей стране. Как раз это-то и сказывается на том, что далеко не все талантливые люди уезжают из страны, тысячи и тысячи школьников проявляют интерес к науке, вырастают в молодых ученых и остаются работать в России.
Беедовал С.Шаракшанэ
