«Они могут получать тройки, будучи гениями»: путь от школьника до успешного специалиста 

Мы начинаем цикл материалов о российских вузах, призванный помочь выпускникам оценить востребованные технические специальности, определиться с профессией и заранее взвесить перспективы и возможности. Сегодня отправляемся в Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого в Высшую школу теоретической механики и математической физики за мудрым советом от члена-корреспондента Российской академии наук, необычной историей технаря с прошлым гуманитария и секретами головокружительной карьеры исследователя, инженера или программиста. 

«Наука должна быть веселая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и ученые». Эти слова Петра Капицы — лауреата Нобелевской премии по физике — встречают нас у крыльца его альма-матер. Встретим ли мы описанных Капицей исследователей в стенах знаменитого Политеха? Покажутся ли нам любопытными задачи, которые здесь решают? Узнаем прямо сейчас!

Высшие школы Политеха похожи на Солнечные системы. Сначала появляется мощная «звезда», затем вокруг нее формируются небесные тела. «Планеты» Высшей школы теоретической механики и математической физики — это научно-образовательные центры и лаборатории, а ее «Солнце» — это старейшая кафедра Теоретической механики. Изучаемые здесь законы движения звучат несколько сложнее, чем соотношения Кеплера, описывающие «вальс» планет вокруг звезды. Основатель кафедры, ученый Иван Мещерский, например, исследовал перемещение комет и аэростатов. 

Представьте свинцовый шар, который по мере своего движения превращается в легкий футбольный мяч. Как быстро он полетит, если «пнуть» его с тем же усилием, что свинцовый шар? Чтобы ответить, нужно заново описывать движение тела с непостоянной массой всякий раз, когда она меняется. Наработки Мещерского по этой теме оказались важными для освоения космоса в советское время, и до сих пор полет ракет рассчитывают по уравнениям ученого. Запусков аппаратов в небо над Байконуром было много, а первый выпуск специалистов с кафедры Теоретической механики случился только через сто лет после ее основания.

«Это было сложное время для вузов — из-за демографической ямы 90-х. Но сложное время — лучшее, чтобы что-то начинать! Мы сделали это и за несколько лет вырастили кафедру до размеров высшей школы, куда с каждым годом стремится все больше абитуриентов, а вступительные испытания усложняются», — поделился Антон Кривцов.

«Веселье — это когда пытаешься преодолеть трудности» 

Студенту Федору Кондратенко как победителю всероссийских олимпиад не пришлось сдавать ЕГЭ по русскому языку, математике и физике, а уже на втором курсе бакалавриата его начали обзванивать рекрутеры из крупных компаний. Не верится, что столь успешный политехник учился в гуманитарном лицее и до 8 класса не реализовывал свой талант. «Были даже тройки в четверти — по мировой художественной культуре».

Через год Федор поучаствовал в первой олимпиаде и понял: у него получается. Понравилось и ощущение «я сделяль», и сам процесс: «Он должен быть сложным, чтобы результат меня порадовал. Когда выигрываешь легкую олимпиаду без напряженной борьбы, удовлетворения нет». 

В 11 классе ценности юного гения определили его судьбу. «Мы сидели с одноклассниками и думали: “Что-то скучно. Надо развеяться”. Решили съездить на турнир “Умножая таланты” и по результатам получили предложение поступить по целевой программе в Политех. Мотив “что-то скучно” проходит через всю мою жизнь. Для кого-то борьба со скукой — это выпить алкоголь или сходить на концерт. Для меня веселье — это когда пытаешься преодолеть трудности и самого себя». 

Совсем скоро Федору снова придется «повеселиться» — решить, какую магистратуру выбрать: по фундаментальной науке или прикладным сферам. Посмотрим, чем же заняты магистранты Политеха, выбравшие применять знания на практике.

Когда теоретическая механика становится увлекательной

«Интегралы и производные не пригодятся в жизни!» — любят восклицать некоторые школьники после проваленной контрольной по алгебре. Но выручить «закорючки» и «черточки» могут, ведь механика, опирающаяся на высшую математику, есть почти в каждой отрасли промышленности, а в сумме с навыком программировать и составлять математические модели сложных процессов понимание этой науки открывает молодым людям двери в престижные крупные компании.

Например, на программе магистратуры «Математическое моделирование процессов нефтегазодобычи», созданной Научно-образовательным центром «Газпромнефть-Политех» и компанией «Газпром нефть», студенты решают актуальные задачи отрасли — бурения и добычи «трудной» нефти. На этой и других подобных программах и сосредоточены самые востребованные технические специальности в России.

В середине XX века достаточно было пробурить вертикальную скважину, и жидкие углеводороды из подземного «озера» сами вытекали на поверхность. Сейчас подобных месторождений все меньше, а оставшуюся в них нефть добыть непросто. Но выход есть. Можно извлечь остатки из разработанных скважин, а также достать ценные ресурсы из твердой пористой породы, напоминающей «мраморную губку для мытья посуды», если создать в такой породе микротрещины. Из них и будет вытекать нефть, а сама технология называется «гидроразрыв пласта».

Под этот вызов и в принципе для повышения нефтеотдачи и открывали магистерскую программу. Бурения меньше, а результат окупается, но учесть при современных способах добычи нужно много факторов.

«Строим подробные карты давлений глубоко под землей по небольшому числу измерений в скважинах, по микроскопическим сейсмоволнам от разрыва пластов восстанавливаем структуру породы и можем создавать детальные цифровые модели месторождений, которые позволяют управлять процессами бурения и добычи даже из другого города», — рассказал Виталий.

Программа обучения магистрантов, за исключением теоретической базы, корректируется практически каждый год, постепенно наращиваются технологические резервы: компьютерный класс, лаборатория, четвертый по мощности в России суперкомпьютер. Но самым ценным остается человеческий потенциал. По оценке Евгения Белоногова, руководителя Центра компетенций по развитию интегрированного моделирования активов, НТЦ «Газпром нефть», примерно к 80% сложных наукоемких разработок компании прикладывает руку хотя бы один магистрант или молодой специалист, окончивший Высшую школу теоретической механики и математической физики. 

Общая пиковая производительность суперкомпьютера в Политехе — 1,2 петафлопс = квадриллион (единица с пятнадцатью нулями) вычислительных операций в секунду! При этом сотрудники научно-образовательного центра и студенты нередко «грузят» суперкомпьютер расчетами, выполнение которых может занимать 1-2 недели. 

Просто ли поступить в Политех?

Что объединяет современного работодателя и среднестатистических родителей? Желание, чтобы школьники как можно скорее определились с профессией или хотя бы направлением карьерного пути. Работодатель получит погруженного в тему перспективного молодого сотрудника, а родитель знатно сэкономит на репетиторах и препаратах от нервов, пока дитя «ищет себя». 

Для этого Политех и «Газпром нефть» создают дорогу «школа — вуз — компания». Все начинается с Газпромовских профориентационных классов и летней практики в Высшей школе теоретической механики и математической физики. Практика — это «демо-версия» обучения в вузе, где десятиклассники из лучших физмат лицеев Санкт-Петербурга, в том числе «Газпром-классов» две недели проходят интенсивы:

Работает это классно. Школьники проходят курсы, которые ждут их на бакалавриате и в магистратуре, и быстро определяют для себя: а нужно ли им все это? Машинное обучение, например, востребовано, но вызывает восторг и получается не у всех. Ребят, у которых не получается, немного: на практику в Политех есть серьезный отбор.

«Мы оцениваем еще и портфолио — в каких проектах, олимпиадах, конкурсах участвовал ребенок, — поясняет Елизавета, которая рассказывает абитуриентам про востребованные технические специальности, — Для некоторых лицеев делаем исключение и приглашаем на летнюю практику без отбора. Это Губернаторский физико-математический лицей № 30, Президентский физико-математический лицей №239, Аничков лицей, Лаборатория непрерывного математического образования, Физико-математический лицей №336 и Естественно-научный лицей — с ними у нас большая и давняя дружба».

В 2020-2021 учебном году 92% выпускников партнерской магистерской программы трудоустроились в экосистему «Газпром нефти». Вместе с ними в компанию попали и студенты первого курса магистратуры. Устроиться в желаемую компанию можно двумя путями: прийти на стажировку или заниматься учебными и собственными проектами. Но истинный секрет успеха — это искренний интерес к науке, страсть к исследованиям, упорство в освоении точных дисциплин и крепкая вера в то, что все получится!