Зачем нужны теоретические работы по физике твердого тела? Почему без них невозможны никакие технические решения? Какие новые знания они открывают? Как происходит взаимосвязь между теорией и практикой? Об этом мы беседуем с членом-корреспондентом РАН Петром Иваровичем Арсеевым, заведующим сектором теории твердого тела отделения теоретической физики Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

— Хотела бы начать с вопроса о вашем дедушке, известном геометре П.К. Рашевском. Вы его помните? Он оказал на вас влияние?

— Конечно. Правда, я не стал математиком, потому что в школе у меня отчетливо проявились физические способности, но во всем, что касается математической подготовки, я думаю, дед сыграл большую роль. Я до сих пор пользуюсь его учебниками.

— Вы занимаетесь теоретическими работами в области теории твердого тела. Какова вообще роль теоретической физики, той ее части, которая, как кажется, не очень связана с непосредственными практическими применениями?

— Простейшее рассуждение здесь заключается в том, что любой физик, который делает какую-то практическую вещь, для расчета характеристик или оценки, как это будет работать, все-таки использует формулы или методы. Вопрос: откуда эти методы и формулы берутся? Даже когда у нас есть достаточно известная наука, все равно методы расчета каких-то характеристик конкретных приборов должны совершенствоваться. Появляются новые материалы, новые возможности. Кто-то должен эти формулы писать, понимать, как они связаны с предыдущими.

Существует класс людей, которые занимаются скорее не тем, чтобы какую-то науку применять, сделать конкретный конечный продукт, а тем, чтобы создать некоторый аппарат, метод, которые позволяют исследовать, как эти приборы работают. И вот как раз теоретическая физика должна этим заниматься. И поскольку никто точно не может сказать, что именно вам потом понадобится на практике, то приходится заниматься многим. Точнее — всем.

К счастью или к несчастью, это зависит от точки зрения; получается так, что у нас есть большая область результатов, которые вроде бы и никому не нужны. Но жесткий закон природы заключается в том, что если нет этой деятельности, от которой не видно непосредственного выхода сегодня-завтра или через пять лет, то тогда умирает та деятельность, те люди, которые способны написать нужное уравнение для датчика, самолета, еще что-то. И умирают люди, которые могут это сделать в железе. Умирают в том числе и в прямом смысле.

Поэтому моя область деятельности — скорее развитие каких-то методов теоретической физики. Это такая область в физике конденсированного состояния (не только твердого тела), которая почти смыкается с областями теории поля.

— Почему это так?

— Потому что то, что мы используем сейчас в теории конденсированного состояния, очень во многом сделано в квантовой теории поля в 1950–1960-х гг. и позже. В каком-то смысле в физике твердого тела и конденсированного состояния ситуация оказалась даже богаче, чем в физике элементарных частиц или физике квантовых полей. Конечно, там открывают массу резонансов и всего прочего, но там что дано природой, то дано. Там не так уж много настоящих частиц.

— А их исследователи говорят, что их много, и еще больше неоткрытых.