Причината за това интервю с Николай Бобев (най-вдясно на снимката) – български учен от световна величина в полето на теоретичната, е колкото случайна, толкова и интересна. Проф. Бобев е може би единственият български учен, поне на мен друг не ми известен, който не само е познавал Стивън Хокинг, но е и работил в едно и също научно поле с него. Това е причината в последна статия на Хокинг името на нашия сънародник да фигурира в благодарностите. Именно така разбрах за проф. Бобев, свързах се с него и насреща си намерих един приветлив и одухотворен човек, с когото си говорихме за фундаментална наука, за познанството му с Хокинг и за това какво е научното ни бъдеще.
Оказа се обаче, че връзката между двамата е дори по-голяма от това, защото проф. Бобев е всъщност „научен внук“ на големия професор – докторант на негов докторант.
Николай завършва Първа езикова гимназия в град Варна през 2000 г. След това се мести в София, където получава бакалавърска степен по физика (2004 г.) и магистърска степен „Теоретична и математическа физика“ в СУ „Св. Климент Охридски“. През 2010 г. завършва докторантура в Университета на Южна Калифорния (University of Southern California) под ръководството на Никълъс Уорнър. В периода 2010-2013 г. е научен сътрудник в Центъра за геометрия и физика „Саймънс“ в Ню Йорк, а след това заема същата позиция в канадски университет. От октомври 2014 г. е професор в Института по теоретична физика към Факултета по физика и астрономия на университета в Льовен.
Научните ви интереси са в областта на теоретичната физика, струнната теория, квантовата механика и черните дупки. Разкажете ни малко повече за работа си в момента?
„Да, в момента съм професор в Института по теоретична физика към Факултета по физика и астрономия на Университета в Льовен. Тук съм от 2014 г. и позицията ми е постоянна, така че планирам да продължа да работя в Белгия. Научните ми интереси са в областта на теоретичната физика и по-специално теория на струните, физиката на черните дупки, квантовата теория на полето и холографското съответствие (известно на английски като AdS/CFT или gauge/gravity duality).
В момента работя по няколко различни проекта с моите докторанти и научни сътрудници. Една от задачите ни е развитието на конкретни модели, реализирани в теория на струните, чрез които да може да се отговори на някои от загадъчните аспекти от физиката на черните дупки. Пример за това е серията ни от научни публикации през последната година, в които извеждаме универсална формула за ентропията на черни дупки, използвайки резултати от конформната теория на полето, както и методите на холографското съответствие.
Друг дългосрочен проект, на който съм се посветил от няколко години, е свързан с обобщението на холографското съответствие за теории, които се доближават като свойства до така наречената квантова хромодинамика или неабелева теория на Янг-Милс, която описва силното ядрено взаимодействие. Предполага се, че тази теория има свойството „конфайнмънт“, което обаче е трудно да се докаже теоретично. За това доказателство има обявена награда от 1 милион долара, която все още чака своя получател. Смята се, че част от холографските модели, върху които работя, могат да хвърлят светлина върху този проблем.
Не на последно място искам да подчертая интересите ми в така наречената конформна теория на полето. Тези квантови теоретични модели намират разнообразно приложение в теоретичната физика, от физика на кондензираната материя до теория на струните и, за голяма радост, едни от първите научни разработки по тези проблеми през 70-те години на ХХ век са направени в България от групата на акад. Иван Тодоров.“
Известно е, че университетите образно казано се състезават за научни кадри, защо избрахте да продължите научната си кариера в Льовен?
„За жалост развитието и финансирането на българската фундаментална наука не е на добро ниво и поради тази причина предпочетох да продължа кариерата си в чужбина. Университетът в Льовен е най-големият научен център в Белгия и е един от най-добрите европейски университети. Групата по физика на високите енергии, в която работя, е световноизвестна и добре развита, така че, когато получих предложение за професорско място тук, прецених, че това е подходящо за развитието ми като учен и преподавател.“
Като българин, развиващ се в чужбина, как гледате на науката тук в България?
„Опитвам се да поддържам връзка с колеги и приятели от научните среди в България. Наблюденията ми са основно в областта на теоретичната и фундаментална физика. В тази област България има дълги традиции още преди 1945 г. във Физически факултет на СУ, а след това и в института за Ядрени изследвания и ядрена енергетика на БАН. Имах щастието да получа отлично образование по физика и математика в СУ в периода 2000-2005 г., но за жалост още тогава беше видно, че фундаменталната наука не е приоритет за отговорните фактори в държавната администрация. По мои наблюдения тези проблеми се задълбочават в последните години и ясно се вижда отлив на студенти, които да желаят да се занимават с фундаментална наука.
Като позитивна новина от последните няколко години мога да отбележа завръщането в България на няколко отлични млади учени в областта на фундаменталната теоретична физика (Лилия Георгиева, Веселин Филев, Кирил Христов, и тримата работят в БАН) както и силните групи на Николай Витанов и Стойчо Язаджиев от СУ.“
XX в. беше век на големите войни, голямата международна политика и големите блокове, в същото време е и векът на огромни открития в областта на математиката, физиката и космологията. Бихте ли откроили някои от най-значимите научни постижения според вас?
„Трудно е да се посочат само няколко големи постижения в науката през ХХ век. Ако се огранича в областта на теоретичната физика, разбира се, трябва да се подчертае развитието на квантовата механика (и по-късно квантовата теория на полето), което води до детайлно фундаментално разбиране на свойствата на материята. Това позволи бурното технологично развитие в електрониката и материалознанието, което в крайна сметка промени начина на живот и общуване в модерното общество. По отношение на физиката на големите мащаби, теорията на относителността на Айнщайн, развита в началото на ХХ век, доведе след себе си до множество открития за фундаменталната структура на пространство-времето и до развитието на стандартния модел за космологична еволюция на Вселената.“
Как гледате на твърдението, че ХХI ще бъде векът на физиката и биологията?
„Не съм специалист по биология, но ми се струва, че в тази област все по-активното навлизане на математични и числени модели води до качествено ново разбиране и е логично да се предположи, че това ще е област, в която ще има бурно научно развитие и може би много нови приложения в технологията и медицината.
Надявам се физиката през ХХI век също да претърпи интересно развитие. Както обобщих по-горе, развитието на квантовата теория на полето и теорията на гравитацията се увенчаха с много успехи, но в същото време поставиха нови теоретични въпроси, на които все още няма ясни отговори (пример за това са загадките във физиката на черните дупки или ясно описание на силно взаимодействащи си квантови полета, като в квантовата хромодинамика).
Eксперименталната физика също се развива бързо и има множество експерименти по физика на елементарните частици (примерно в CERN в Женева), в космологията (примерно Planck) и в гравитационната физика (примерно LIGO), които поставят допълнителни отворени въпроси за модерната физика. Моето мнение е, че тази амалгама от неотговорени въпроси няма как да не доведе до ново разбиране в науката и смятам, че в света на физиката ще има прогрес и качествено ново разбиране за фундаменталните закони на природата.“
Как усещате отношението на широката общественост към фундаменталната наука? Страх, неразбиране, подкрепа, надежда?
„Този въпрос предразполага към обобщения и потенциален песимизъм, които може би не са интересни. Смятам, че всеки човек има вродено любопитство и желание да разбере света около себе си. В този смисъл всеки един от нас има по един „спящ учен“ в себе си. Иска ми се да мисля, че много хора имат желание да подхранват това любопитство, да бъдат информирани за ролята на науката в техния живот, но и да имат критичен поглед към поднасяната им информация. Моите лични впечатления са, че много хора изразяват любопитство към фундаменталната наука, но смятам, че ролята на науката и математика в основното и средно образование трябва да се засили, за да се подсили този интерес.“
Обществеността понякога трудно прави връзката между конкретното научно откритие и многобройните му практически приложения, които буквално изстрелват цивилизацията ни напред през последните десетилетия.
„Съгласен съм напълно с това твърдение и смятам, че точно тук е ролята на средното образование. Там трябва да се наблегне на тази връзка между фундаменталната наука, технологичното развитие и приложения в ежедневието. Стереотипните образи на „самотния гений професор“, които са толкова популярни от различни книги и филми, дават напълно погрешна представа за модерната наука, която е комунално и доста социално занимание.“
В последната статия на Стивън Хокинг, публикувана посмъртно в съавторство с Томас Хертог, вашето име фигурира в благодарностите. Разкажете ни как се стигна до това?
„По отношение на Хокинг мога да кажа, че той беше голямо вдъхновение за мен още като ученик в гимназията и по-късно като студент в СУ. Бях много щастлив, когато успях да завърша докторантурата си в Калифорния под ръководството на един от докторантите и близки сътрудници на Хокинг в периода 1979-1982 г (Nicholas Warner), така че може да се каже, че Хокинг ми е „академичен дядо“.
Конкретната статия на Хокинг-Хертог, която споменавате, е плод на дългогодишна работа на Хокинг заедно с колегата ми в Льовен, Томас Хертог. В тази статия те комбинират идеи, предложени от Джим Хартъл и Хокинг през 1983 г. с модерни развития от областта на холографското съответствие. Целта е да се получи опростен модел на ранната вселена (така наречения период на инфлация) и да се изведат качествени предсказания, които да се съпоставят с космологични наблюдения (наблюдения на реликтовото излъчване с температура около 2.7 К, например).
Тук трябва да се подчертае, че това е наистина опростен идеен модел. Той няма за цел да доведе до детайлни предсказания, които да се потвърдят от експерименти, а по-скоро цели принципно разбиране на физичната система. Важен елемент от този модел е използването на холографското съответствие, което позволява пресмятането на определени гравитационни или космологични физически свойства чрез методите на квантовата теория на полето. Особеното е, че, ако космологичният модел е за Вселена като нашата, с 4-мерно пространство-време (1 времева и 3 пространствени координати), то тогава квантовата теория, описваща холографски този модел „живее“ в 1 времево и 2 пространствени измерения.
В работата си Хокинг-Хертог използват конкретен опростен модел на такава квантова полева теория, който е базиран на моите предишни публикации с Томас Хертог, Пабло Буено и Яник Вреиес. Аз съм обсъждал тези модели и изчисления многократно с Томас Хертог, както и с Хокинг при двете ми срещи на живо с него през 2015 г. в Льовен и 2016 г. в Рим. Предполагам, че на база на тези дискусии те са решили да ме споменат в благодарностите, както и да цитират двете ми научни работи ([32] и [36] в библиографията им).“
Какви са непосредствените ви впечатления от Стивън Хокинг?
„Срещал съм се три пъти с Хокинг. Запознах се с него като докторант, когато посети научния ми ръководител (и негов бивш докторант) в Южнокалифорнийския университет в Лос Анджелис. Тогава не успях да разговарям много с него. Следващите ми две срещи бяха за по-дълго време и успях да проведа разговори с Хокинг (заедно с Томас Хертог). Мисля, че при визитата му в Льовен през лятото на 2015 г. се зароди до голяма степен идеята, която доведе до последната статия на Хокинг с Томас Хертог и тогава имахме няколко дискусии по темата.
През зимата на 2016 г. бяхме заедно на конференция в Рим. Видяхме за кратко, защото, за жалост, той тогава се разболя тежко и постъпи в болница. Интересното при общуването с Хокинг беше, че човек трябва да подбира много внимателно въпросите, които му задава, защото композирането на отговор посредством речевия му синтезатор е доста бавен процес. Въпреки това беше видно, че той обича да дискутира различни теми и, освен за физика, разговаряше с удоволствие по най-различни въпроси. Например, по време на една от вечерите, на които бяхме заедно, той проведе доста дълъг разговор със съпругата на Томас Хертог по различни въпроси, свързани с промяната на климата и устойчивото земеделие.
Друг интересен факт е, че поради естеството на заболяването си, Хокинг не можеше да прави математически изчисления посредством писане. Това беше довело до интересна еволюция на начина му на мислене, която му позволяваше да извлича математически и физични резултати посредством интуитивни аргументи, базирани на разговори с неговите студенти и сътрудници.“
Кои са според вас непосредствените задачи, които в момента се опитва да реши теоретичната физика и какви могат да бъдат техните приложения?
В областта на физиката, в която работя аз, непосредствените задачи са свързани с описанието на физиката на черните дупки и гравитацията в космологично пространство-време посредством квантова теория. Теорията на струните е водещ кандидат в тази област и усилията на голяма част от колегите ми учени са насочени в тази посока. Водеща нова идея в това глобално усилие е холографското съответствие предложено в работите на Поляков, Хоофт и Сускинд и реализирано през 1997 г. в теория на струните от Малдасена. Посредством тази идея се свързват много трудни въпроси от гравитационната физика с не по-малко трудни въпроси от квантовата физика на силно свързани полета.
