Soft money

По просьбе трудящихся делюсь своим жизненным опытом работы за рубежами России. Вкратце, я физтех 1978 года выпуска, закончил группу Гинзбурга. После попал в аспирантуру МИРЭА, но защита кандидатской не произошла из-за конфликта с руководителем. Повезло, попал в курчатник, в группу высококлассных экспериментаторов, физтехов, выходцев из капичника. Мы хорошо сработались. В 84-м году я защитил кандидатскую, а в 92-м докторскую. Дошёл до ведущего сотрудника. В 96-м уехал работать в Японию, а потом в США, да так и остался за пределами России.

Soft money, термин хорошо известный в штатах для пост-доков и project scientists, тех, кто при университете занимается наукой и чья позиция полностью зависит от грантов.

Источников софт-мани несколько. В первую очередь – это government в лице NSF, NIH и других агентств. Во-вторых – это тот же government в лице военных ведомств типа DARPA и других. Они регулярно объявляют конкурсы на различные гранты. Если получил грант – его надо успешно отработать с правильными публикациями, чтобы подготовить почву для следующего гранта. Тут кипит естественный (и неестественный) отбор со своей политикой и интригами. Уверен, что народ может поделиться своим богатым опытом в этой кипучей жизни.

Здесь я собираюсь рассказать о софт-мани от индустрии, где своя специфика. Нередко деньги даются под конкретного человека конкретным человеком. Поэтому их недостаточно хорошо отработать, необходимо заранее понимать какого именно результат от вас ожидает ваш мани-датель. Здесь и специфика прикладной науки, и уйма политики, которая вам не видна. 

Я достаточно успешно c 98-го года работал в Center for Magnetic Recording Research at the University California San Diego в команде профессора Нила Бертрама (Neal Bertram), автора известной книжки Theory of Magnetic Recording. Моя позиция project scientist подпитывалась главным образом спонсорами из Seagate, Quantum, IBM и другими. Приходилось достаточно часто визитировать по этим фирмам, изучать их проблемы, обсуждать возможные способы решения. В общем нескучное и хлопотное было занятие, и меня внимательно слушали.

В то время был большой «бум» развития hard disk drives. Все гнались за большой плотностью записи с большим временем жизни записи, маленькими размерами диска и стабильностью его работы. Конкуренция между десятками фирм была исключительно высока и поэтому, чтобы избежать трат на рисёч и драк за патенты, как некий баланс образовывались междисциплинарные центры при университетах, которые во многом питались на деньги заинтересованной индустрии.  CMRR при UCSD был одним из первых и хорошо себя зарекомендовал. Два раза в год, весной и осенью в центре проходили трёхдневные отчёты аспирантов, пост-доков и рисёчеров перед наезжавшими в большом количестве важными фирмачами. Это был нормальный контроль отработки софт-мани от индустриальных спонсоров.

В теории магнитной записи основным является феноменологическое уравнение Ландау-Лифшица для магнитного момента, вращающегося около эффективного магнитного поля с постепенным уменьшением угла отклонения от этого поля благодаря некоторому затуханию, которое классики записали в 30-х годах чисто из соображений симметрии. К этому уравнению впоследствии добавили имя Гильберта (LLG, Landau-Lifshitz-Gilbert) за то, что тот немного прояснил природу возникновения затухания магнитного момента без изменения величины этого момента. Именно это специфическое уравнение, с которого начинается уйма книжек по прикладной магнитной динамике, поставило эту область в отдельную науку, в которой не видно никаких аналогий с другими науками и поэтому разговор «магнитчиков» со специалистами из других областей обычно не получается.

Чем прикладная теоретическая наука отличается от академической? Если в последней вы ищете и формулируете задачу, затем выбираете модель и метод её решения, и для полноты и красоты картины изучаете различные предельные случаи, то в «прикладухе» вы привязаны к конкретному девайсу, изделию, геометрии и особый полёт фантазии не поощряется. Грубо говоря, совет простой - возьмите основные уравнения и «засуньте» их в компьютер. Что все и делают.

У меня никогда не было дрожи в коленках перед компьютерными расчётами. Я их проводил много раз, когда работал в курчатнике и добивался хорошего согласия с результатами экспериментов. И прежде, чем что-либо считать на компе, я выжимал максимум из аналитики, находил правильные переменные, что существенно упрощало задачу, где теперь был понятен контроль возможных ошибок. Именно поэтому я не любил никогда «дуболомных» расчётов с засовыванием базовых уравнений в мощный комп, а там что получится, то и получится. Я встречал немало таких симуляций, которые давали даже неправильный результат. Извечная мечта некоторых важный научных начальников – купить супермощнейший комп, засунуть в него уравнение Шредингера, посадить за пульт длинноногую секретаршу, которая нажимает на клавиши с набором разных атомов и вот – результат готов, новый материал или новый феномен на дисплее. А вот фигушки.

Естественно, всякий раз, когда я сталкивался с прикладной проблемой в магнитной памяти, я пытался по максимуму привести задачу к более простому виду в других координатах и затем, если это было необходимо, довести расчёт до числа. Вращение магнитного момента в эффективном поле – это осцилляция поперечной намагниченности, это осциллятор, с которым работать много проще и по физике, и по расчёту. Мои работы проясняли некоторые вещи в эксперименте и не требовали больших вычислений и именно это вызывало естественное раздражение некоторого количества спецов из индустрии. Они просто не понимали и не принимали мои результаты.

Вот ведь попробуйте объяснить людям (даже молодым людям), спецам, в чьи мозги LLG вбит как гвоздь. Они всё время пытаются вам показать своей рукой, пальцами, как ОН, магнитный момент вращается здесь и там. Именно такие спецы увы составляют основной отряд людей, кто развивает magnetic recording industry. Непрерывную магнитную плёнку они условно разбивают на кусочки (grains), каждый из которых подчиняется LLG. Для этого «индивидуального» кусочка нужно лишь подсчитать эффективное поле на нём и тогда вся система ведёт себя согласовано. При этом затухание момента (LLG damping) одинаково во всех кусочках. На беглый взгляд это может выглядеть разумно, но при более внимательном анализе видно, что здесь что-то не так. Для любого, изучающего теорию твердого тела задача о массах, связанных пружинами, проясняет появление коллективных координат и фононов. Индивидуальная масса встроена в сложную систему и поэтому уже нельзя рассматривать её индивидуальность в этой цепи с пружинками. То же самое и с этими магнитными кусочками. Они сильно взаимодействуют друг с другом и поэтому теряют свою индивидуальность, т. е. локальные переменные и координаты далеки от совершенства. Надо вводить коллективные переменные и координаты, чтобы правильно отслеживать движения системы. Это буквальная аналогия с отслеживанием движения планет и Солнца в системе координат Земли или Солнца. И то, и другое правильно, но последнее намного проще и тем самым мы существенно понижаем возможность ошибки в компьютерных вычислениях.

С одной стороны, мои софт-грантодатели были вполне довольны работами, которые я делал по их заказу. Их рисёч-команды корректировали свои вычисления с нашими рекомендациями (и я знаю, что там до сих пор используют результаты моих работ). С другой стороны у меня росло число откровенных неприятелей того, что я делаю и что говорю. Для них LLG – это просто классическое механическое уравнение. Свойства магнитной среды, по их мнению, можно полноценно промоделировать RCL сеткой с законами Кирхгофа. Мои слова о том, что магнетизм – это макроскопическое квантовое явление (поскольку в основе – спин) и что LLG – это макроскопическое квантовое уравнение, поскольку в классике затухание вращения приводит к остановке вращения, а при LLG момент сохраняется, их только раздражали.

Я чувствовал себя вполне уверенно и плевал на противников. Но вот развязка всё-таки произошла. Центр Seagate Research попросил меня разобраться со случаями, когда лобовое симулирование магнитной динамики с помощью LLG может приводить к неопределённым и даже неправильным результатам и какие могут быть в этом случае альтернативы. Я честно разобрался с этим вопросом и доложил в Питтсбурге в том самом центре мой взгляд на вещи. Это были нетривиальные оценки и предложения, и я был счастлив о них сообщить. Однако, мой доклад не вызвал особого восторга менеджеров Seagate Research. Я совершенно не был в курсе подводных камней. Оказалось, что к тому времени центр в Питтсбурге, накупивший уже кучу компьютеров, собирался купить софт, который был ориентирован на решение уравнений Ландау-Лифшица-Гильберта во всех мыслимых и немыслимых вариантах. И, ясное дело, некоторые менеджеры были связаны с этой сделкой. А тут им заявляют, что такой подход имеет проблемы. Я буквально «наехал» на чьи-то шкурные интересы. И мы понимаем, что ответ на вопрос, что победит деньги или истина очевиден. (Это софт купило потом много народу). Как мне стало известно позже, заинтересованные человеки запустили сплетню, что то, что я представил на большом семинаре, не имеет прямого отношения к их работе и, может быть даже неправильно. Сплетня разлетелась очень быстро по всему народу в штатах (и даже в мире), кто в теме. Тут принципиальное отличие академии от прикладухи сказалось вовсю. Если индивидуальный профессор физики в университете по крайней мере постарался бы понять, в чём здесь проблема, то прикладной народ, зависящий напрямую от индустриальных спонсоров, особо задумываться не будет. Ну и естественно тут же возбудились в большом количестве мои недоброжелатели (они ведь говорили, что всё, что я делаю – враньё).

Приглашения на семинары резко сократились. Началась травля в печати. Нагло писали, что мои работы ошибочны. Мой профессор откровенно струсил и отказался от дискуссии на выпады. Возникла какая-то странная атмосфера вокруг. Помню на одном «магнитном» междусобойчике после моего доклада встал один из пожилых авторитетов в LLG и при всех громко заявил: «Неужели вы верите в то, что делаете?» Я был, мягко говоря, шокирован таким хамским выпадом. С этим человеком я никогда не имел проблем. В ответ я сказал, что вера не имеет отношения к науке, я понимаю, что я делаю и отвечаю за свои результаты. И если есть конкретные вопросы к работе, то готов на них ответить. Но впечатление естественно уже было испорчено. 
 
Сухой остаток. Все предложения позиций и работ исчезли, как будто их не было. Бертрам отвалил на пенсию раньше срока по здоровью (в 62 вместо 65. Здесь я скорей всего преувеличиваю, что это связано со мной, но факт есть факт). Центр отказал мне в продлении позиции. Я понял, что стал «чумной» и «прокажённый». В принципе я могу быть бойцом, но в то же самое время на меня навалились очень серьёзные личные проблемы и поэтому я решил завершить карьеру в намеченном направлении. Я не стал доказывать дуракам кто они есть.

Спустя более 15 лет я не жалею, что судьба повернула меня в другое русло. Я много испытал и попробовал в своей жизни. Работал консультантом, несколько лет бился за стартап с идеей доработать hard disk drive в computational device. Поработал в фирме, изготавливающей приборы для поиска подземных коммуникаций. Продолжал контактировать с друзьями, занимающимися магнитной динамикой, и стал с ними соавтором в десятке работ. Написал и опубликовал книжку Nonequilibrium Magnons (Wiley-VCH, 2012). В общем, магнитное движение продолжается. В дополнение постепенно подключился и к науке о здоровье - водородной терапии, области превентивной медицины. У моей жены, биохимика есть стартап H2 UNIVERSE LLC ( h2universe.com ). За этим будущее.