«Сегодня траекторий попадания в астрономию много»: как стать астрофизиком без обсерватории и телескопа на балконе

Этот материал – расширенная версия интервью для издания «Наука и жизнь».

Существуют разные точки зрения, почему три года назад астрономия вернулась в школы. Какие у вас версии на этот счет?

Степан Санников: На самом деле, вопрос возвращения довольно интересный, потому что никакого официального документа, который отменял бы этот предмет, не существовало. Астрономия изучалась в школе вплоть до начала 2000-х, а потом просто сошла на нет: наверное, потому что у учителей физики не было возможности ее преподавать. Дело в том, что кому-то даже на физику не хватало часов, а кому-то не хватало времени на подготовку урока, астрономия – достаточно быстроразвивающаяся наука. Среди причин ее возвращения наверняка есть и политические мотивы, и патриотический момент: Россия, Советский Союз, мы первые в космосе и так далее. Но если опустить пафос, то, на мой взгляд, астрономия в школе важна как некий системообразующий, мировоззренческий предмет, который позволяет построить естественно-научную картину мира. Физика тоже выполняет эту функцию, но она ограничивается процессами на Земле, а астрономия дает возможность посмотреть на все глобально, увеличив масштаб. Кроме того, сегодня мы живем в бурном информационном потоке и каждая третья-четвертая новость связана с открытиями в космосе, было бы странно, если бы по этому направлению не было образовательной программы в школе.

Степан Санников на записи лекции

Антон Бирюков: Я бы добавил, что несмотря на то, что долгое время астрономию воспринимали как отдельную естественную науку, на самом деле она – часть физики, так что ее возвращение – это, по сути, расширение курса этого предмета. Причем это такая обобщающая ее часть: все-таки физика в школе преподается как набор не слишком связанных друг с другом разделов, а астрономия говорит о явлениях, для описания которых необходимы все физические знания, от механики до теории относительности. То есть, она позволяет показать ученику, что вся физическая теория описывает мир, явления в котором связаны друг с другом и не существуют по отдельности.

Многие школьники были не в восторге от возвращения астрономии: новый предмет, лишняя нагрузка и вечный вопрос «Как мне это пригодится в жизни?». Если человек не думает идти в науку, как ему в быту можно применить астрономию?

Антон Бирюков: Есть три вещи, которые астрономия может предложить ученику. Во-первых, это понимание самых близких явлений природы, с которыми он сталкивается ежедневно: восход-закат, солнечные-лунные затмения, ретроградный Меркурий, в конце концов! Хотя мы чаще слышим про него от астрологов, важно понимать что на самом деле стоит за этим простым явлением. Во-вторых, астрономия дает ученику представление о современной астрофизической картине мира: например, он сможет понять, о чем идет речь, когда по телевизору рассказывают о Нобелевской премии по физике, которую в этом году дали снова астрономам.

Это важно и для государства: скажем, запуск телескопа, которым будет пользоваться 30 человек, может стоить миллиард долларов, и по-хорошему, налогоплательщик должен понимать, почему этот миллиард долларов стоит запустить в небо, а не потратить его на три новые больницы, например. В-третьих, естественные науки в школе развивают научный подход к жизни в принципе, сюда входит и понимание того, как строятся некие причинно-следственные связи, и умение отличать доказательство логичное и обоснованное от доказательства ложного. Образованным быть выгодно, а порой даже полезно для здоровья. Образованный человек понимает, почему нужно носить маски во время пандемии, какие средства являются лекарствами, а какие – не являются и с чего начинается вредное воздействие электромагнитного излучения на человека.

Степан Санников: И опять же, на наших государственных каналах популярные передачи сопровождаются гороскопами. Это такой не очень приятный знак времени, который говорит о том, что с астрономическим образованием у нас не все так хорошо: если бы не было потребителей этих гороскопов, то не было бы и астрологического лобби в государственных средствах массовой информации.

То есть, когда-нибудь астрономия все-таки уничтожит астрологию?

Степан Санников: Вряд ли уничтожит, потому что все наши знаменитые астрономы, включая Кеплера или Браге, увлекались астрологией, но в те времена она была больше связана с реальными научными наблюдениями. А сейчас ни один астролог ни разу не астроном: они не следят за астрономическими событиями, только оперируют нашими терминами. Для них развитие астрономии закончилось пару-тройку тысяч лет назад. Сегодня мы все время с астрологами боремся и периодически им проигрываем, потому что у нас плохо с астрономической культурой, и я тут даже не школьников имею в виду, а взрослых граждан.

Антон Бирюков: Сбавлю немного градус: на самом деле, я до какой-то степени даже не против астрологии как культурного явления, пускай оно будет. Однако я против того, чтобы мой сосед шел на выборы и выбирал депутата района просто потому, что депутат – козерог, а не потому, что у него качественная экономическая программа, которую тот же сосед в состоянии адекватно воспринять. И это, скорее, вопрос функционирования государства, когда граждане принимают решение, исходя из каких-то адекватных предпосылок, и астрономия этому способствует.

Антон Бирюков

В связи с разговором о критическом мышлении вспоминаются опросы ВЦИОМ, согласно которым 25% россиян верят, что Солнце вращается вокруг Земли, а 3% считают планету плоской. Как вам кажется, астрономия в школе может как-то исправить ситуацию?

Степан Санников: Что вокруг чего вращается – даже не астрономическая тема, это проходят еще в начальной школе, в курсе окружающего мира. Конечно, причины этого явления младшеклассники не могут понять до конца, поэтому учителя надеются, что ребенок просто посмотрит на схему и запомнит ее, а позже к этой теме вернутся на уроке географии.

У астрономии, в свою очередь, есть два приятных возраста для преподавания, когда критическое мышление можно воспитать правильно. Первый – это 5-7 класс, когда дети еще любознательны, но с ними уже можно говорить о серьезных вещах: у них есть необходимые знания математики, им доступны кое-какие элементы физики. А фундаментом критического мышления становится 10-11 класс, когда у учеников уже есть представление о пространстве и времени как физическом понятии, а также неплохая база по всем естественным наукам. И эта надстройка астрономических знаний позволяет более-менее правильно представить какие-то явления, включая шарообразность Земли, смену времен года. Мы действительно ставим перед собой цель воспитать критическое мышление, но тут важно понимать, что это должно быть сделано вовремя.

Антон Бирюков: К тому же, формирование критического мышления – это сложная большая задача, ее нельзя вешать на один предмет. Если к вам обращается человек, топящий за плоскую Землю, а вы не учили астрономию, но качественно прошли курс естественных наук в школе, то по идее, вы должны потребовать от него вполне определенной аргументации его позиции. Такие вопросы решаются всем естественно-научным школьным образованием.

Всерос по астрономии — это был практически единственный случай, когда предмет не представлен в школе, а олимпиада существовала

Давайте поговорим о том, как сегодня учат астрономии. Насколько я понимаю, этот предмет ведут физики? Как они справляются? И есть ли какая-то поддержка со стороны научного сообщества?

Степан Санников: Действительно, отдельных преподавателей астрономии нет по определению, есть преподаватели физики и астрономии, и сегодня им приходится непросто. За последние 20-30 лет объем знаний по астрономии вырос в несколько раз. Конечно, сейчас переизданы старые учебники и появились новые, но и им нельзя доверять во всем: например, число спутников Юпитера или Сатурна не назовешь стабильным – исследование провели, число увеличилось, а перепечатать книги еще не успели. Получается, что исправить ситуацию может только учитель, поэтому на нем сегодня большая работа и ответственность. Кроме того, в программе появились новые сложные темы – например, темная материя, гравитационные волны, – которые раньше в школе не изучались, их тоже нужно разбирать.

Сейчас существует множество курсов, семинаров для учителей, в ходе которых ведущие астрономы нашей страны рассказывают им о последних событиях в науке. Научное сообщество, в принципе, учителей поддерживает, но я бы не сказал, что на все сто, хотелось бы, чтобы оно было ближе к школьной астрономии. Если мы хотим воспитать поколение астрономов, то большая роль тут именно за учеными: привлечь будущих коллег, будущих специалистов. К счастью, у нас также есть площадки, где ученые и школьники могут сотрудничать напрямую, вести научные работы, делать образовательные проекты.

Антон Бирюков: Тут надо отметить, что большинство людей всегда приходили в астрономию как науку именно благодаря каким-то кружкам и олимпиадам.

Степан Санников: Да, причем всерос по астрономии — это был практически единственный случай, когда предмет не представлен в школе, а олимпиада существовала. Более того, наши ребята всегда занимали призовые места на международных олимпиадах. Такой парадокс. Но опять же, вся подготовка лежала на плечах энтузиастов, которые поддерживали кружковое движение, или школьных учителей физики, которые были настолько увлечены астрономией, что проводили дополнительные занятия.

В астрономии, в отличие от многих других наук, основной метод получения данных – это наблюдение. При этом не в каждой школе есть телескоп и даже не в каждом городе – планетарий. Если у тебя нет возможности наблюдать вживую, реально ли вообще разобраться в космосе?

Антон Бирюков: Да. Сегодня в открытом доступе очень много материалов, которые помогают понять современные астрономические концепции. Есть возможность что-то смоделировать и даже понаблюдать – например, существуют удаленные телескопы, и школьник, скажем, из Сызрани может зайти на сайт, бесплатно заказать свои наблюдения на телескопе, который стоит на Аляске, и в короткий промежуток времени ему придут результаты этих наблюдений.

Проблема в том, что я, например, не знаю ни одной российской программы астрономического образования, которая учитывала бы использование всех этих ресурсов. Нельзя сказать школьнику: «У вас есть учебник, а ещё посмотрите этот курс, сходите посмотрите в телескоп онлайн, помоделируйте галактики в этой программе, послушайте эти замечательные подкасты».

Поэтому мы пришли к тому, что хорошо было бы иметь единый, хорошо отредактированный курс – комплекс разнообразных ресурсов, которые можно предложить учителю. Два года назад мы начали над ним работать. От множества других этот курс отличает то, что он делается от первого лица – то есть, авторами материалов являются действующие учёные, а с доходчивыми формулировками им помогают редакторы и педагоги. При этом учёные дают проверенную информацию и правильно расставляют акценты, рассказывают именно о том, что сейчас происходит в науке.

Кроме того, это не просто видеокурс, а целый комплекс материалов, где есть и видеоподкаст, и текстовая информация, инфографика, интерактивные задания. Но хочу при этом подчеркнуть, что главным человеком в классе все равно остается учитель, никакие видеолекции его не заменят. Что преподавать и как преподавать, может решить только он, а мы можем предложить какой-то материал, который поможет ему в этом.

Фрагмент видеокурса по астрономии Центра педагогического мастерства

Степан Санников: Действительно, в первую очередь мы делаем курс для учителя. Как я уже говорил, астрономия сегодня развивается очень бурно, он за ней не успевает; наш курс позволяет закрыть пробелы. Хотя в условиях дистанционной учебы его оценят и школьники: учитель может задавать им не прочитать параграфы учебника, а посмотреть видеоматериал с хорошими, оригинальными анимациями и иллюстрациями.

Научная карьера может быть частью жизни, но после нее открывается достаточно много перспектив работы в индустрии

Кажется, что астрономия как хобби, пусть и перерастающее в работу, – это история гораздо сложнее, чем математика или иностранный язык. Начиная с того, что телескопы стоят довольно дорого, заканчивая погодой, которая мешает вести наблюдения ежедневно. Есть ли тут какие-то лайфхаки для тех, кто задумал стать астрономом?

Антон Бирюков: Я бы, наоборот, сказал, что сейчас астрономом стать несложно, более того, даже необязательно, чтобы в вашем дипломе было написано «астроном». Сегодня траекторий попадания в астрономию много: часто люди приходят к ней в магистратуре или аспирантуре, а до этого получают физическое образование. Так что я бы посоветовал всем желающим, в первую очередь, подумать о хорошей физико-математической подготовке. Конечно, лучше поступать в топовые вузы, но это сложно, проходной балл очень высокий. Поэтому если хочется попасть в те же МФТИ, ВШЭ или МГУ, стоит задуматься об участии в олимпиадах.

Степан Санников: Также если школьник интересуется астрономией, ему полезно быть в курсе тех астрономических событий, которые проходят в его регионе. Сейчас, к счастью, проводится много образовательных проектов, фестивалей науки, где можно почерпнуть какие-то знания и найти единомышленников.

И это не только Москва и Питер?

Степан Санников: Нет. Есть, например, замечательный проект – астрофизическая школа фонда «Траектория», которая собирает ребят со всех регионов России, и они занимаются астрофизикой. Причем тут со школьниками напрямую работают ученые. Даже если через какое-то время эти ребята поймут, что астрономия не их призвание, и найдут себя в смежных областях, такие истории все равно важны: они помогают развивать интерес к науке.

Еще один необходимый момент – это поддержка родителей. Понятно, что, например, покупка телескопа или поездка в обсерваторию не всем по карману, но участие в подобных проектах не требует никаких финансовых затрат.

Антон Бирюков: Родителям в принципе хотелось бы посоветовать ни в коем случае не подавлять интерес ребенка к астрономии, потому что это может быть, как минимум, выгодно. Человеку, который занимается астрономией, необязательно впоследствии прозябать где-нибудь на кафедре за маленькую зарплату современного российского доцента.

Дело в том, что наука – это очень высококонкурентная среда, работать в ней действительно непросто, все позиции краткосрочные, менять места каждые два-три года – это нормальная практика для современного ученого. На такое способен не каждый, и сегодня нередка ситуация, когда человек уходит из науки. 50 лет назад это воспринималось бы как катастрофа: потерять работу, потерять призвание, страшное дело! Но сейчас все по-другому: научная карьера может быть частью жизни, но после нее открывается достаточно много перспектив работы в индустрии, в других областях, где востребовано понимание физики и математики, умение мыслить, программировать, считать.

Что это может быть?

Антон Бирюков: Например, IT – многие уходят туда, может быть прикладная физика, моделирование новых материалов, аэродинамика, гидродинамика. Все зависит от того, чем человек занимался в астрономии, ведь в ней сочетается много разных областей физики. А может быть даже просветительская деятельность или журналистика: среди лучших научных журналистов России немало выпускников астрономического отделения МГУ.

Степан Санников: И конечно, можно пойти в образование. Зная астрономию, можно преподавать все естественно-научные дисциплины на школьном уровне. А еще можно вести курс, который в западных программах называется science, мы же его называем естествознанием. Это предмет, который показывает взаимосвязь всех естественных наук на примерах каких-то процессов, и знание астрономии как раз позволяет совмещать физику, математику и химию. Чтобы наука развивалась, в нее должны прийти люди, которым она интересна, а подогревать этот интерес должны педагоги. Так что тут все взаимосвязано.

Если человек настолько увлекся астрономией, что решил получить профильное высшее образование и найти работу по специальности, на что вы бы посоветовали обратить внимание? Что есть интересного, нового, к каким исследованиям можно подключиться?

Антон Бирюков: Я бы советовал, в первую очередь, обращать внимание не столько на тему, сколько на среду. Если студент видит, что есть научный руководитель с хорошей репутацией, с большим количеством публикаций, то с этим человеком, разумеется, стоит работать.

А если все же говорить о горячих темах, интересна астрофизика высоких энергий – это компактные объекты, белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры, релятивистская астрофизика; интересна космология – это очень активно развивающаяся часть астрофизики. Интересны проблемы темной материи, темной энергии, теории инфляции, первых, самых ранних эпох развития Вселенной. По сей день изучение экзопланет остается достаточно важной темой.

Много интересных и важных фактов нам всегда приносят космические миссии. Уже сейчас некоторые аппараты летят по нашей Солнечной системе и достигнут своих целей в течение десятилетия, так что нынешние школьники как раз успеют окончить университет и смогут поработать с материалами этих космических миссий.

Степан Санников: Я бы порекомендовал всем, кто решил стать астрономом, посмотреть на ютубе замечательную лекцию астрофизика Олега Верходанова «Хочу быть астрономом, что делать?». Это один из тех людей, которые зажигали в слушателях интерес к космосу, и я бы серьезным любителям астрономии порекомендовал послушать и другие его лекции.

Кроме того, я бы посоветовал искать среду таких же заинтересованных школьников, читать научно-популярные книги, а может, и какие-то академические труды, ходить в библиотеки и на лекции ученых, сейчас это доступно онлайн, необязательно ехать куда-то. Чтобы утвердиться в своем желании стать астрономом, сейчас достаточно инструментов, помимо школы. Школа дает методическую и содержательную поддержку, вкладывает в ученика какие-то фундаментальные знания. Что-то большее – это уже задача самих школьников. Ждать ничего ни от кого не нужно, нужно все делать самому.