Михаил Кацнельсон: «Они сделали то, что запрещено учебниками»

— Ваши впечатления о лауреатах как о личностях?

— Личности совершенно замечательные. Мы близко общаемся последние шесть лет, особенно интенсивно с Андреем (несколько часов телефонных разговоров в неделю, в периоды научных обострений — ежедневно), но и до этого были немного знакомы — еще когда Андрей и Костя работали в Наймегене, а я приезжал туда к моему другу Саше Лихтенштейну. Масштаб личности определяется еще и реакцией на всякого рода почести; так вот, Андрею, несомненно, идет быть великим. Прирожденный лидер. Чувство юмора прекрасное, при этом чужое чувство юмора тоже вполне способен оценить. Ну, есть свои особенности. Любит дразниться, как в детском саду. Но, с другой стороны, если правильно понять жанр и попасть в тон, разговоры получаются замечательные -истинное произведение искусства. Да это все в общем совершенно неважно — в основном мы общаемся по науке, и это общение (с его стороны) такого качества, что на все остальное особенно внимания не обращаешь. Исключительная научная честность, всегда выискиваются и проговариваются все аргументы против себя. Все понимают теоретически, что только так и надо, но мало кто на самом деле так все время поступает. Реакция очень быстрая. Что еще? Умный. Очень умный. И такое впечатление, что всегда думает о физике.

Костю я по-человечески знаю меньше, все-таки сказывается разница в возрасте: с Андреем мы практически ровесники. Но всегда исключительно приятное ощущение, когда поговоришь. Вообще я даже представить не могу, как он выдерживает такой психологический пресс, всю вот эту славу, она же не с Нобелевской премии началась. Молодой ведь парень еще. Выдерживает. Скромный. Всегда исключительно доброжелательный. Подчеркнуто уважительное отношение. Можно только восхититься.

Оба невероятно, чудовищно работоспособны, при этом способны концентрироваться. Последнего качества мне вот, например, очень не хватает (постоянный предмет шпыняний со стороны Андрея, ну, поскольку заслуженные, то ладно).

— Были ли какие-то теоретические предсказания о существовании графена до его открытия?

— Ну, что значит — предсказания… Теоретически графен рассматривался как составная часть графита, было известно (с конца 40-х годов), что электронный спектр у него специфический и очень интересный. Нанотрубки — это просто рулоны графена, опять же, теоретически изучалось многое в этой связи. Но вот возможность существования свободного стабильного графена, который ни в какие рулоны не сворачивается, а остается более-менее плоским, никому в голову не приходила. Было утверждение из учебников, что двумерные кристаллы существовать в свободном виде не могут. Утверждение, даже в общем правильное, только понималось неправильно. Конечно, от Андрея и Кости большое мужество тогда требовалось — переть против рожна и пытаться сделать то, что (якобы) запрещено учебниками. Потом разобрались, в чем там фокус с двумерными кристаллами, при некотором моем участии (это история про так называемые рипплы).

— Когда и при каких обстоятельствах Вы были вовлечены в графеновую эпопею?

— Когда я осенью 2004 г. переехал из Упсалы в Наймеген, я решил сменить тематику, хотя бы отчасти, и стал разбираться с soft condensed matter — это всякие полимеры, жидкие кристаллы, а для этого стал читать книжки по дифференциальной геометрии и т.п. Вообще бэкграунд у меня для графена предельно неподходящий — никогда не занимался ни натотрубками, ни квантовым эффектом Холла, ни «мезоскопикой» (тогда все модное называлось не нано, а мезо). Бэкграунд у меня — магнетизм и сильнокоррелированные системы. Первую работу по графену, опубликованную в Science в 2004 г. (за которую, строго говоря, и премия), видел, показалось интересным, но как что-то такое, что отношения ко мне не имеет. Ну и вот. Получилось так, что я был председателем манускрипт-комиссии (не знаю, как по-русски, по-русски процедура защиты совсем другая) по Костиной диссертации, он в Наймегене защищался. Никакого графена там не было, был наномагнетизм. Замечательная работа (недооцененная, кстати), где доменная стенка через точечный дефект переползает. После защиты на party я подошел к Андрею (мы были немного знакомы), сказал, что хочу с ним и с Костей поговорить про это дело. Андрей ответил, что магнитные домены — полное дерьмо, никому уже не интересно, а вот не могу ли я ему сходу сказать, что может быть особенного в квантовании Ландау для безмассовых дираковских фермионов. Я ответил, что наверняка это где-то сделано сто лет назад, в любом случае можно посчитать за полчаса (и на следующий день посчитал, а сделано это оказалось не сто лет назад, а всего лишь пятьдесят), но, не считая, могу сказать, что там должен быть нулевой уровень, потому что теорема об индексе. Потом я еще объяснил «по-простому» (было какое-то совершенно несъедобное объяснение методами конформной теории поля), почему минимальная проводимость конечна. Поучаствовал в одной из двух статей в Nature-2005, с которых, собственно, и начался графеновый бум (вторая была — группы Кима из университета Коламбия; они обошлись без теоретиков, так что каждый может сравнить эти две статьи и составить мнение, нужны ли людям теоретики). Потом были псевдомагнитные поля, потом рипплы… Клейновское туннелирование, специально отмеченное в нобелевском пресс-релизе (с Костей и Андреем). Релятивистский коллапс, ох, какая красивая работа (с Андреем Шитовым и Леней Левитовым). Ну и вот, шестой год с этой иглы слезть не могу.

— Имея большое количество публикаций по графену, в том числе вместе с Геймом и Новоселовым, Вы, вероятно, могли бы быть потенциальным кандидатом для того, чтобы оказаться в списке лауреатов. Кого еще из участвовавших в эпопее с графеном и внесших существенный вклад в его исследование Вы могли бы назвать из числа тех, кто потенциально был достоен оказаться в списке Нобелевского комитета?

— Если правильно понимаю то, что написано в решении Нобелевского комитета, премия все-таки присуждена за работу 2004 г., к которой я никакого отношения не имею. Конечно, кроме Андрея и Кости там есть еще авторы, и не наше дело разбираться в деталях, кто чего туда и сколько внес. В сообществе есть полный консенсус, что вклад Андрея и Кости в эту работу решающий. Если говорить о тех, кто внес заметный вклад в последующие исследования графена…, ну, чего-то я сделал, наверно. Андрей, хоть и выступает иногда в частных беседах с призывом «убить всех теоретиков» (на это я недавно научился отвечать «убить всех директоров»), вот, терпит все же за что-то. Думаю, за такое мирное сосуществование мне смело можно давать премию мира.

Про других физиков, что внесли вклад в графеновую науку, не буду, потому что я для себя человек выделенный, все поймут, что просто похвастаться хочется, а вот если из других кого-нибудь забуду назвать — обидятся.

— Верите ли Вы в графеновый процессор, или это все-таки мечта из области фантастики?

— Почему нет? Верю. Научных непреодолимых препятствий нет, а любые технологические проблемы разрешимы по определению (в отличие от научных, когда неизвестно, разрешимы они или нет). Может в конце концов, оказаться, что овчинка выделки не стоит по причинам сугубо экономическим. Но это уже вопросы, в которых я совсем мало смыслю.

— Какие теоретические вопросы, связанные со свойствами и поведением графена, еще не решены? Какие их них Вы считаете приоритетными?

— В графене на удивление хорошо работает (в смысле, описывает эксперимент) простая, так называемая одночастичная квантовая физика. Это несколько удивительно, потому что теория предсказывает сильные многочастичные эффекты, обусловленные взаимодействием между электронами. Похоже, чтобы разобраться с этими эффектами, нужно идти на очень чистые образцы с очень маленьким допированием. Сейчас такие образцы научились делать. Наверняка выяснится много интересного про эти самые многочастичные эффекты. В теории там все же, если по-хорошему, еще конь не валялся.

Еще очень многого жду от исследования структуры и термодинамики графеновых мембран (а также мембран из других однослойных материалов, таких, как нитрид бора). Там работа тоже еще только начинается, а последствия могут быть гигантскими для понимания специфики двумерных объектов. Это не только физика, это и химия, и даже биология.

— Насколько эти приоритеты диктуются интересом промышленности в конкретных практических приложениях графеновых материалов и устройств, а насколько — просто красивой и необычной физикой наблюдаемых и предсказываемых свойств и явлений?

— Ну, я лично промышленностью мало интересуюсь. Компьютером пользоваться люблю, а так — нет. Красивых фундаментальных проблем в графеновой науке навалом. С ними и будем потихоньку разбираться.

Вопросы задавала редакция ТрВ-Наука