Истоки предлагаемой магистерской программы (МП) лежат в высказывании Фейнмана о центральной проблеме современной науки:
Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все на копленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию?
Я считаю, что это — атомная гипотеза (можете называть ее не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов — маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе, как вы убедитесь, содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения.
Эти слова сказаны в начале 1960-х. С тех пор возникла суперкомпьютерная техника. Физики применили её в области, о которой сказал Фейнман. Возникло направление, которое можно назвать: “Суперкомпьютерные атомистические (молекулярные) технологии”.
Это наше универсальное “оружие”, большая часть курсов и, главное, практических занятий посвящено обучению студентов тому, как пользоваться и применять это “оружие” в материаловедении, физике плазмы, биофизике и др. Упор сделан на квантовые дисциплины, поскольку классические суперкомпьютерные атомистические технологии даются в рамках бакалавриата и включены в адаптационный курс магистерской программы.
Излагаются основы многомасштабного подхода, позволяющего выйти за рамки временных и пространственных масштабов, доступных атомистическим технологиям. Этот подход завершает название нашей магистерской программы: Суперкомпьютерные атомистические многомасштабные технологии (САМТ). Физики проявили немало “воображения и соображения”, атомная гипотеза, дополненная САМТ, действительно, содержит невероятное количество информации о мире. САМТ получили широкую известность благодаря своему прикладному значению. В пользу применения САМТ в биофизике говорит ещё одно высказывание Фейнмана:
Самой плодотворной мыслью, сильнее всего стимулирующей прогресс в биологии, является, по-видимому, предположение о том, что всё, что делают животные, это делают атомы, что в живой природе всё результат каких-то физических и химических процессов, а сверх этого ничего нет.
Фундаментальная составляющая тематики магистерской программы возникает при работах в направлении решения трёх “великих” проблемы, которые, по мнению Виталий Лазаревич Гинзбурга, нельзя обойти вниманием при преподавании физики и обсуждении её состояния и путей развития: во-первых, речь идёт о возрастании энтропии, необратимости и “стреле времени”, во-вторых, это проблема интерпретации и понимания квантовой механики, в-третьих, это вопрос о связи физики с биологией и, конкретно, проблема редукционизма. По мнению В.Л. Гинзбурга, последняя проблема – “это одновременно великая физическая и биологическая проблема, будет одной из центральных в науке ХХI века.”
Следуя рекомендации В.Л. Гинзбурга, мы включили все три “великие” проблемы в нашу магистерскую программу. Основы САМТ и некоторые приложения имеют глубокое фундаментальное значение в полном соответствии с оценкой Фейнмана. Но достаточно “воображения и соображения” здесь физиками ещё не проявлено. Проблемы оказались слишком серьёзными по своей глубине. В курсах магистерской программы излагается текущее состояние подходов к решению этих трёх проблем. Программа выводит студентов на передний край центральных, быстроразвивающихся прикладных и фундаментальных областей современной науки. Всем лекторам необходимо постоянно пользоваться актуальными информационными ресурсами. Предполагается, что студенты во время обучения начинают активно публиковаться, создавая весомый задел для кандидатской диссертации. Преподаватели готовят докторские диссертации.