მიხო ციციშვილი, საერთო მეგობრისგან, ჯერ კიდევ მერვე კლასში გავიცანი. ჩვენმა საერთო მეგობარმა მითხრა, რომ "ის ფიზიკოსია". მაშინ, მიხო, მგონი მეცხრე კლასში იყო, რადგან ჩემზე ერთი წლით უფროსია. ჩვენი გაცნობიდან 10 წელი გავიდა და ამჟამად მიხო მართლა ფიზიკოსია და სადოქტოროზე SISSA-ში (International School for Advanced Studies) მუშაობს.

სკოლის პერიოდში ბავშვები ამბიციებს ხშირად იცვლიან. ზოგს ფიზიკოსობა უნდა, ზოგს ბიზნესმენობა და ზოგს იურისტობა. თუმცა, ვფიქრობ, იურისტობა ხშირად იურისტებსაც არ უნდათ. ასეთ ასაკში ამბიციები ცვალებადია, რადგან ასაკის მატებასთან ერთად, ახალი ინტერესები გვიჩნდება და ძველი მისწრაფებები გვავიწყდება. მიხოს, დროთა განმავლობაში, ახალი იტნერესები კი გაუჩნდა, მაგრამ მისი ფიზიკის სიყვარული არსად გამქრალა, პირიქით.

სკოლის დამთავრების შემდეგ მიხომ თსუ-ში, ფიზიკის მიმართულებით ჩააბარა, მოგვიანებით კი მაგისტრატურა ილიაუნიში და pre-PhD ტრიესტრში (იტალია), თეორიული ფიზიკის საერთაშორისო ცენტრში გაიარა, ახლა კი, როგორც აღვნიშნე, დოქტორანტურაზეა. მიხოს ისტორია საინტერესოა, რადგან ვფიქრობ, მისი "თავგადასავალი" შეიძლება მაგალითად გამოდგეს მათთვის, ვინც ფიზიკის მიმართულებით სწავლას გეგმავს ან უნივერსიტეტში, ამ კუთხით, ცოტა ხნის წინ ჩააბარა.

ბავშვობაში საქართველოში (და არამხოლოდ) მეცნიერების პოპულარიზაციის "ბუმი" იყო, რაც მეტწილად Discovery Channel-ის და სხვადასხვა "პოპულარული მეცნიერების", იქნება ეს სტივენ ჰოკინგი თუ ბილ ნაი (the science guy) დამსახურებაა.

თუმცა, მეცნიერების ეს ფუნდამენტური დარგი — ფიზიკა, განსაკუთრებით კი თეორიული ფიზიკა, ძალიან განსხვავდება იმისგან, რასაც პოპულარულ გადაცემებში ვხედავთ. სანამ ფიზიკის სფეროში გაკეთებული კვლევა პოპულარულ მედიას მიაღწევს, ბევრი რამ ხდება და ჩვენ, არაფიზიკოსები ფიზიკოსების ნამუშევრის მხოლოდ მარტივ მონათხრობს ვიგებთ.

ამ სტატიაში ვეცდები მიხოს პერსპექტივა წარმოვაჩინო იმის შესახებ თუ როგორია ფიზიკოსობა და როგორია თეორიული ფიზიკის დარგში მუშაობა და რა მოლოდინები უნდა გქონდეთ თუ ფიზიკას "გაყვებით".

სკოლა და ფიზიკაზე სწავლის პირველი წლები

"პირველი ორი კურსი, უხეშად რომ ვთქვათ, კლასის ბოლოში ვიყავი. ვეკუელებს და კომაროველებს ისეთი ფონი ჰქონდათ, რომ რავიცი "ძაან გიჟები" იყვნენ", — ამბობს მიხო. საქართველოში ფიზიკაზე ბევრი არ აბარებს და ფიზიკოსობის პროფესიასაც ბევრი ბოლომდე არ მიყვება. პირველ წლებში "მათემატიკური სკოლის" ბავშვები ყველაზე წარმატებული არიან, რადგან ისინი სკოლაშივე სწავლობენ ისეთ რაღაცებს, რასაც უნივერსიტეტის პირველ წლებში ასწავლიან. მიხომ 55-ე სკოლა დაამთავრა და მისი თქმით, სკოლის მასალის გარდა, ზედაპირულად იცოდა "გაწარმოება და გაინტეგრალება".

მიხო ამბობს, რომ კურსელებთან შედარებით მწირი ცოდნა ჰქონდა, თუმცა ეს კარგი რამ იყო. "რომ ვხედავდი, რომ ჩემი კურსელები ასეთი მაგრები იყვნენ, მოტივაციასავით იყო. ზოგადად, კარგი კურსი მყავდა და ერთიდაიგივე ინტერესების ხალხთან ინტერაქცია ძაან სასარგებლოა".

ფიზიკის ფარგლებში, სხვა ადამიანებთან ურთიერთობას მიხო დიდ მნიშვნელობას ანიჭებს, რაც გასაგებია იმიტომ, რომ მისი თქმით, მეცნიერება "ძალიან კოლაბორაციული რაღაცაა". მკვლევრები კითხულობენ ერთმანეთის სტატიებს, კამათობენ და ერთმანეთის ინტერესს კვებავენ.

ფიზიკაზე ჩაბარების შთაგონება მიხოს თავიდან, სავარაუდოდ, მამამისის გამო გაუჩნდა. გიორგი ციციშვილი (მიხოს მამა) ფიზიკოსია, რომელმაც მიხოს მეცნიერებისადმი სიყვარული გაუჩინა. მიხოს გადაწყვეტილებაზე, რომ "ფიზიკას გაჰყოლოდა" მეგობრებმაც იმოქმედეს. ის კონკრეტულად მიქაელ გაგოშიძეს ასახელებს, რომელიც ახლა ელექტროინჟინერიის ფაკულტეტზე სამაგისტრო პროგრამას ინგლისში გადის.

"ასეთ პატარა რაღაცებს მნიშვნელობა აქვს. ტელესკოპი მიგვქონდა ხოლმე კუს ტბაზე და პლანეტებზე დაკვირვებას ვცდილობდით... ან ხანდახან პატარა დეტონატორებს ვაკეთებდით და რაღაცებს ვაფეთქებდით".

თუმცა, ფიზიკაზე სწავლა მხოლოდ ვარსკვლავებზე დაკვირვება და კოსმოსის საწყისებზე საუბარი არაა. მიხოს თქმით მთავარი მონდომება და შრომაა.

მაგისტრატურა, დოქტორანტურა და შფოთვა

"ფიქრები, რომ "არაფერი ვიცი" ან "არაფერი არ გამომივა" სულ მქონდა. ახლაც კი მაქვს და ყველა PhD-ის სტუდენტს აქვს", — ამბობს მიხო. "ზოგადად, შფოთვის პერიოდი პროფესორებსაც აქვთ. მეტიც, კაი ხნით ადრე სანამ PhD-იზე მოვხვდებოდი, რაღაც პერიოდი მქონდა, რომ მორჩა, ფიზიკას თავს ვანებებ. წნეხის და სტრესის გამო რამდენჯერმე თითქმის ხელი ჩავიქნიე".

მიხოს თქმით, თავიდან ეს შფოთვის მომენტი ძალიან იტნენსიური იყო, ახლა კი "შეგუებულია" და მისი ყოველდღიურობის ნაწილია. "ხშირად მაქვს ხოლმე ის შეგრძნება, რომ არაფერი გამომდის, მაგრამ მერე როგორც კი პატარა ნაბიჯს გადავდგამ წინ, ეს შეგრძნება დროებით ქრება". ეს "გამონათება", როგორც ამას მიხო ეძახის, მოულოდნელია ხოლმე.

"ლუი სიქეი ამბობს ერთ-ერთ ინტერვიუში კაი რაღაცას. პერიფრაზს გავაკეთებ: რაღაც პრობლემაზე რომ მუშაობ და პანიკის მომენტი გეწყება, "ვაიმე, არაფერი გამოდის", მაგ დროს ჩნდება მომენტი, როცა რაც იცოდი ყველაფერზე ხელს იქნევ და ახლის ძიებას იწყებ და ამ ახლის ძიების პროცესში პასუხს პოულობ. მხოლოდ ამის მერე დგამ წინ ნაბიჯს".

მიხოს სპეციალიზაცია კონდენსირებული გარემოს ფიზიკაა, რაც იმაზე ბევრად ფართო და მრავალფეროვანი დისციპლინაა, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. არაფიზიკოსებისთვის სხვა დარგები უფრო პოპულარულია, მაგალითად ხშირად გვესმის ასტრონომია, ნაწილაკთა ფიზიკა და ა.შ. ერთი პერიოდი მიხო ნაწილაკთა ფიზიკის სწავლას გეგმავდა, რადგან მისი თქმით ამ განხრას "ძალიან ლამაზი მათემატიკა" აქვს. თუმცა, მიხოს თქმით, კონდენსირებული გარემოს ფიზიკა და ნაწილაკთა ფიზიკა, მათემატიკის მხრივ, მსგავსია, თუმცა, ერთი ფუნდამენტური განსხვავებაა:

"[ნაწილაკთა ფიზიკაში და კონდენსირებული გარემოს ფიზიკაში] ვუყურებთ სამხაროს განსხვავებულ მასშტაბებზე, უხეშად რომ ვთქვათ. ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკოსს აინტერესებს, რა ხდება მაღალ ენერგიებზე მცირე მანძილებზე და კონდენსირებული გარემოს ფიზიკოსს აინტერესებს, რა ხდება დაბალ ენერგიებზე და დიდ მანძილებზე. უხეშად რომ ვთქვათ, შებრუნებული ამოცანაა... უკიდურესად საპირისპირო სკალებს უყურებ. თუმცა, მათემატიკა ერთიდაიგივეა".

კონდენსირებულ გარემოთა ფიზიკა

რამდენჯერაც მიხომ რაღაც "მოდელები" ახსენა, ცოტა ვიბნეოდი, რადგან რა დასამალია და ფიზიკაში დიდად გარკვეული არ ვარ. ამიტომ მიხოს ვთხოვე აეხსნა მარტივად, მათთვის ვინც შეიძლება არ იცოდეს, მაგრამ აინტერესებს, რა არის ეს "კონდენსირებული გარემოს ფიზიკა" და რას აკეთებს თვითონ ამ სფეროში.

"კონდენსირებულ გარემოთა ფიზიკას ყველაზე მარტივად აღწერს ნობელიანტი ფიზიკოსის, ფილ ანდერსონის ესეი, სადაც ამბობს, რომ "more is different", ანუ მეტი ნიშნავს განსხვავებულს. შენ რომ აიღო ერთი ატომი და ამ ატომის აღმწერი განტოლება შეგიძლია დაწერო, ამოხსნა და ერთი ცალი ატომის თვისებები ამომწურავად ჩაწერო, მაგრამ ერთი ატომის მაგივრად რომ გქონდეს მილიონი ატომი, რომლებიც ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ, ჩნდება აღმოცენებადი ფენომენი". იდეის საილუსტრაციოდ მიხოს საინტერესო მაგალითი მოჰყავს:

შეგვიძლია დავაკვირდეთ ერთ ადამიანს: შევისწავლოთ მისი ანატომია, მისი ფიზიოლოგია, მისი გენეტიკა და მისი ქცევა. თუმცა, ერთი ადამიანის ქცევის ყველა ადამიანზე გაზოგადება მიზანშეწონილი არ იქნება. თუ გვინდა დავაკვირდეთ ადამიანთა ჯგუფს, სხვა მეთოდოლოგია გვჭირდება, რადგან რაც უფრო დიდია ადამიანების ჯგუფი, უფრო მეტი ურთიერთქმედება ჩნდება, თავისი სპეციფიკით. ჩნდება სოციალური ფენები, ყალიბდება ურთიერთობები, ყალიბდება საზოგადოება, რომელშიც ინდივიდებიც ხშირად განსხვავებულად იქცევიან და მთელ საზოგადოებაში "ახალი თვისებები" ჩნდება.

"ქიმიაში მაგალითად, რკინის ან ნიკელის ელემენტს რომ ეძახიან მეტალურ ელემენტს... ანუ მეტალობის კლასიკური გაგება ისაა, რომ დენს ატარებს. მაგრამ, ერთ რკინის ატომს საერთოდ არ აქვს ეს თვისება, დენს ვერ გაატარებს. მაგრამ, როგორც კი მილიონობით და მილიარდობით რკინის ატომს ერთად მოათავსებ, ეს ატომები რაღაც კრისტალურ სტრუქტურას შექმნიან და ამ სტრუქტურის გამო მეტალური თვისებები აღმოცენდება, მაგნეტიზმი აღმოცენდება და ა.შ".

ეს სტრუქტურები შეიძლება იყოს სამგანზომილებიანი, ორგანზომილებიანი ან საერთოდ ერთგანზომილებიანი.

ერთანზომილებიან სტრუქტურაში ატომები მწკრივად არიან დაწყობილი და სისქე ერთი ატომის ზომაა. ასეთი სტრუქტურებია მიხოს ინტერესის მთავარი სფერო. თანამედროვე ტექნოლოგიებით ასეთი რაღაცის შექმნა შესაძლებელია. "იმის გამო, რომ ასეთი ობიექტი არა სამგანზომილებიანი, არამედ ერთგანზომილებიანია, უამრავი ახალი თვისება ჩნდება".

ფიზიკის სწავლა — რა განასხვავებს ბაკალავრიატს დოქტორანტურისგან

მიხოს თქმით ფიზიკის სწავლის პროცესი ბაკალავრის და მაგისტრატურის პროგრამაზე ძალიან განსხვავებულია. პირველი ოთხი წელი, ფიზიკის სტუდენტი, ძირითადად, სახელმძღვანელოებს მიჰყვება და ფუნდამენტური კვლევების შესახებ იგებს. თუმცა, როცა მავანი მაგისტრატურაზე სწავლობს, უკვე თანამედროვე სტატიების წაკითხვა უწევს. ანუ, ერკვევა "რა ხდება სფეროში ახლა".

მიხოს თქმით, ეს ფიზიკოსობის მნიშვნელოვანი ნაწილია. ფიზიკაში ყოველ წელს ასობით და ათასობით კვლევა იბეჭდება, ამიტომ საჭიროა, რომ ფიზიკოსმა მიმდინარე კვლევებს და მოვლენებს თვალი ადევნოს. arxiv.org ონლაინ "არქივია" (როგორც ამას სახელი ამბობს), კვლევების აგრეგატორი, რომელსაც ფიზიკოსები თვალს ადევნებენ. უსასრულო ინფორმაციაში ნავიგაციის ცოდნა და ამ ჩვევის გამომუშავება, მიხოს თქმით, ძალიან მნიშვნელოვანია და სწორედ ეს თვისება განასხვავებს დოქტორანტს ბაკალავრიატისა და მაგისტრატურის სტუდენტისგან.

ამასთანავე სამაგისტროზე და სადოქტოროზე სწავლა მუშაობას უფრო გავს, ვიდრე სწავლას. მიხოს თქმით, ზოგი სტატიის გარჩევას ხანდახან დღეები სჭირდება და საბოლოო ჯამში, მის ამოცანას ეს შეიძლება დაეხმაროს და შეიძლება არა. თეორეტიკოსი ფიზიკოსის და ზოგადად, თეორიულ მეცნიერებაში მყოფი ადამიანის სამუშაოს დიდი ნაწილი სწორედ ესაა: სტატიების კითხვა.

რაღაც "ევრიკა" მომენტი, რომელიც კვლევაში წინსვლას გულისხმობს სპონტანურია, თუმცა ის თანდათანობით და ნელ-ნელა იჩენს თავს.

ფიზიკის ესთეტიკის ხიბლი და რჩევა "ახალბედა ფიზიკოსებს"

მიხოსთან საუბრისას კიდევ ერთხელ დავრწმუნდი, რომ ზოგადად, მეცნიერების ხიბლის დიდი ნაწილი, მისი "სილამაზიდან" მოდის. ეს საბუნებისმეტყველო (და არამხოლოდ) მეცნიერებებისთვის სახასიათოა. ფიზიკაზე ბევრი არ ვიცი, ამიტომ ისევ ჩემ სფეროს რომ მივუბრუნდე, რატომაა თუნდაც ევოლუციის თეორია შთამბეჭდავი? გარდა იმისა, რომ ის ძალიან ფუნდამენტური კითხვების პასუხის გაცემას ცდილობს, თეორია კანონზომიერია. თეორიის მეშვეობით კეთდება დაშვებები, საიდანაც დასკვნები გამომდინარეობს, რომელთა დახმარებითაც რაღაცების წინასწარმეტყველება შეიძლება. იგივე შეიძლება ითქვას მაგალითად ზოგადი ფარდობითობის თეორიაზე და ა.შ.

მიხოს თქმით, შეიძლება ბავშვურად ჟღერდეს, მაგრამ მას ფიზიკის ფორმულებიც ელამაზება და სიამოვნებას ანიჭებს.

"სკოლის პერიოდში ვნახე პირველად ფეინმანის დიაგრამები, რომლებიც რეალურად არც ისე დიდი ხნის წინ ვისწავლე. თავიდან აზრზე არ ვიყავი რა იყო, მაგრამ უბრალოდ წიგნს ვიღებდი და ვუყურებდი იმიტომ, რომ მომწონდა".

ვფიქრობ, რომ მეცნიერების სიყვარული სწორედ ამას ქვია; უშუალოდ სამეცნიერო პროცესის სიყვარულს და არა სამეცნიერო მიზნების მოწონებას. ეს სხვა ყველა დარგისთვისაა ჭეშმარიტი. წარმოიდგინეთ, რომ მხატვარი ხატავდეს იმიტომ, რომ საბოლოო სურათი მიიღოს, მაგრამ ხატვის პროცესი არ მოსწონდეს.

მეცნიერის მუშაობა, ხელოვანის მსგავსად, ხშირად, მონოტონურია. სანამ ნახატს, წიგნს ან ფილმს მაყურებელი იხილავს, ხელოვანი თავის ნაშრომში დიდ დროს და ენერგიას დებს. ხშირად ეს პროცესი დამთრგუნველი და მონოტონურია. თუ ხელოვანი ან მეცნიერი ამ მონოტონურ სამუშაო პროცესში სილამაზეს ვერ ხედავს, ის ნამუშევარს ან ვერ დაამთავრებს ან საკმაოდ მიზერული გამოცდილება ექნება.

ფიზიკით დაინტერესებულთათვის და ახალგაზრდა ფიზიკოსებისთვის, მიხოს მნიშვნელოვანი რჩევა აქვს:

"თუ ვინმეს, მაგალითად, პირველი კურსის სტუდენტს შფოთვის ან ნერვიულობის მომენტი ექნება იმის გამო, რომ ერთი ან თუნდაც ასი ამოცანა ვერ ამოვახსნა, იმით დავაიმედებ, რომ საბოლოო ჯამში მეტი ძალისხმევით, სავარაუდოდ, მიზანს მიაღწევს. ეს ნერვიულობა, რომ "არაფერი ვიცი" ბუნებრივია და ის ყველას აქვს. ამიტომ მთავარია შრომა და საქმის სიყვარული".