Фізичний факультет готує нову генерацію фахівців — тих, хто формуватиме технологічне майбутнє України
7 травня в Україні відзначають День фізика. Цей день є символом вдячності всім тим, хто працює над розкриттям таємниць Всесвіту, вивчає природні явища та їх взаємодію. Завдяки їхнім науковим здобуткам людство отримало відповіді на складні запитання та зробило величезний крок у майбутнє. Уже в 1946 році у новоствореному Ужгородському університеті була відкрита кафедра фізики і математики для забезпечення навчального процесу з фізико-математичних дисциплін на біологічному, медичному та хімічному факультетах, а в 1966 році фізичний факультет почав свою історію як окремий підрозділ. Про сучасність фізичного факультету – яких спеціалістів готує, можливості для працевлаштування та нововведення – у бесіді з деканом факультету, професором Володимиром Лазуром.
– Які спеціальності представлені на вашому факультеті?
– Насамперед хочу зазначити, що фізичний факультет УжНУ має славну історію, яка нараховує понад 75 років плідної праці на теренах освіти й науки. Навчальний процес на фізичному факультеті забезпечують 17 професорів, докторів наук та 47 доцентів, кандидатів наук, серед яких один академік НАН України, три лауреати Державної премії України в галузі науки і техніки України, п’ять заслужених діячів науки і техніки України, один Заслужений працівник освіти України та два Заслужені винахідники України. До навчального процесу залучаються також висококваліфіковані працівники НДІ фізики і хімії твердого тіла та Інституту електронної фізики НАН України, які є гордістю вітчизняної науки. Успішному навчанню та науково-дослідній роботі студентів сприяє належна матеріально-технічна база факультету.
Фізичний ф-т здійснює підготовку бакалаврів за 7 спеціальностями:
A4.08 - Середня освіта. Фізика та астрономія (ОП Фізика. Інформатика)
E5 - Фізика та астрономія (ОП Фізика та астрономія)
E6 - Прикладна фізика та наноматеріали (ОП Прикладна фізика та наноматеріали)
F5 - Кібербезпека та захист інформації (ОП Безпека інформаційних і комунікаційних систем)
G5 - Електроніка, електронні комунікації, приладобудування та радіотехніка (ОП Телекомунікації та радіотехніка)
G5 - Електроніка, електронні комунікації, приладобудування та радіотехніка (ОП Мікро- та наноелектроніка)
G22 - Біомедична інженерія (ОП Біомедична інженерія)
Фізичний ф-т проводить підготовку магістрів за 6 спеціальностями:
A4.08 - Середня освіта. Фізика та астрономія (ОП Фізика. Інформатика)
E5 - Фізика та астрономія (ОП Фізика та астрономія)
E6 - Прикладна фізика та наноматеріали (ОП Прикладна фізика та наноматеріали)
F5 - Кібербезпека та захист інформації (ОП Безпека інформаційних і комунікаційних систем)
G5 - Електроніка, електронні комунікації, приладобудування та радіотехніка (ОП Оптоелектронні телекомунікаційні системи)
G5 - Електроніка, електронні комунікації, приладобудування та радіотехніка (ОП Фізична та біомедична електроніка)
Кращі випускники факультету мають можливість продовжувати навчання в аспірантурі для здобуття освітнього ступеня Доктора філософії за двома спеціальностями: “Фізика та астрономія” і “Прикладна фізика та наноматеріали”.
Навчатися на фізичному факультеті УжНУ престижно і почесно. У нас можна здобути якісну вищу освіту міжнародного рівня, працювати на сучасному високотехнологічному обладнанні, слухати лекції відомих фізиків, багато з яких мають світове визнання і активно працюють у науці зараз. Щорічно студенти-фізики мають змогу проходити навчання та стажування в університетах Європи, брати участь у міжнародних наукових програмах, зокрема у співпраці з CERN, ESA, Horizon Europe тощо.
– На вашу думку, чому вищезгадані спеціальності актуальні в 2025 році?
– Гідне майбутнє людства тісно пов’язано з прогресом фізичної науки. Минуле ХХ століття було, безумовно, століттям фізики: лазери, мазери, рентгенівські промені, атомна енергія, персональні комп’ютери, кольорове та цифрове телебачення, мобільний зв’язок, всесвітня мережа Інтернет та багато-багато іншого з’явилося у світі завдяки відкриттям фізиків. І немає жодних сумнівів, що і у ХХІ столітті фізика буде головною рушійною силою науково-технічного прогресу. Це пов’язано із самою структурою фізики як науки. Знання логіки природи важливо не тільки для фізиків, воно необхідне для всіх галузей людської діяльності. У ХХІ столітті перед людством стоїть низка глобальних проблем: керований термоядерний синтез, фізика високих енергій (тобто, нове покоління прискорювачів), темна матерія і темна енергія, квантові комп’ютери і штучний інтелект, створення нових напівпровідникових речовин з наперед заданими фізичними властивостями, вивчення фундаментальних властивостей і структури матерії та еволюції Всесвіту з моменту його народження, нові програми космічних досліджень, глобальний екологічний моніторинг. До глобальних проблем слід віднести також виснаження природних ресурсів, забруднення довкілля, смертельно небезпечні хвороби, антропогенні зміни клімату планети. Природничі науки, в яких широко використовуються фізичні методи дослідження, повинні зіграти вирішальну роль в розв’язанні перерахованих вище проблем.
Тут доречно трохи детальніше нагадати про найбільш вагомі та дивовижні наукові відкриття фізиків у столітті, в яке людство тільки-но вступило. Одним з найгучніших тріумфів фізики елементарних частинок стало відкриття у липні 2012 року на Великому адронному колайдері (CERN, м.Женева) бозона Хіггса. Ця частинка допомагає пояснити, чому всі інші частинки у Всесвіті мають масу, і її відкриття завершило створення так званої Стандартної моделі - теоретичної концепції, що описує всі відомі фундаментальні частинки та їхні взаємодії. У середині грудня 2022 року вчені Ліверморської національної лабораторії ім. Лоуренса (Каліфорнія, США) оголосили, що вони провели перший експеримент з керованого термоядерного синтезу, який призвів до виділення значно більшої кількості енергії, ніж було використано для його запуску. Секретар Міністерства енергетики США Дженніфер Гранхольм назвала цей прорив «одним із найбільш дивовижних наукових відкриттів 21 століття», нарівні з першим польотом братів Райт у 1903 році.
Значним проривом у фізиці та астрономії початку 21 століття стало також відкриття гравітаційних хвиль, які поширюються зі швидкістю світла і виникають при масивних космічних подіях, таких як злиття двох чорних дір. Відкриття було здійснено за допомогою Лазерного інтерферометричного гравітаційного спостереження (LIGO). 14 вересня 2015 року було зареєстровано сигнал гравітаційних хвиль, викликаний злиттям двох чорних дір на відстані близько 1,3 мільярда світлових років від Землі. Це відкриття підтвердило прогнози загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна і відкрило нову галузь астрофізики - гравітаційну астрономію. Гравітаційні хвилі надають нам унікальну можливість вивчення чорних дір, нейтронних зір та інших космічних об'єктів, що не випромінюють електромагнітну радіацію. Відкриття гравітаційних хвиль має великий потенціал і для розуміння природи Всесвіту, його походження та еволюції. Воно також дало нові можливості для випробування фізичних теорій, включаючи квантову теорію гравітації.
У лютому 2022 року запуск телескопа Джеймса Вебба (вартістю 10 мільярдів доларів) відкрив яскраві зображення темних куточків галактики. За інформацією журналу Popular Science, який назвав цю подію інновацією року в аерокосмічних технологіях, телескоп Вебба «може побачити глибокі поля формування зірок» і зазирнути «на 13 мільярдів років назад у стародавні галактики, які все ще перебувають у своєму первісному стані». З моменту запуску космічний телескоп Джеймса Вебба знайшов найстарішу галактику у видимому Всесвіті, а також зробив фотографії туманностей Кіля та Південного колеса, колекції галактик “Квартет Стівена” і спектр світла від екзопланети WASP- 96b.
Протягом 2000-2010 років було зроблено значний прорив у вивченні темної енергії та темної матерії - загадкових компонентів Всесвіту, які становлять більшість його маси, але не взаємодіють зі світлом та електромагнітними силами. Дослідження цих феноменів виявили безмежність Всесвіту і його розширення, що прискорюється темною енергією. Ці відкриття розширюють наше розуміння космології та важливість невидимих складових Всесвіту.
Ці та багато інших актуальних проблем модерної фізики не можуть не цікавити амбітну сучасну молодь. Молодим людям, які вирішили пов’язати свою професійну діяльність з фізикою, я б хотів сказати, що вони вибрали собі чудову дорогу, пов’язану з пізнанням дивовижних таємниць природи. На цьому шляху насамперед важливі віра в свої сили, цілеспрямованість, наполегливість і тоді обов’язково, рано чи пізно прийде успіх. Наука тим і захоплююча, що кожен новий крок на шляху пізнання може призвести до несподіваних новацій, які створюють нову якість життя та впливають на всі сфери людської діяльності.
Місія фізфаку УжНУ як класичного фізичного факультету може бути реалізована винятково завдяки забезпеченню високої якості освіти та наукових досліджень, їх нерозривної інтеграції в світову науку і поєднання з інноваційною діяльністю. Наші освітні програми, які ми постійно вдосконалюємо, націлені на підготовку ерудованого конкурентоздатного фахівця з широким спектром вмінь і навичок та реальною перспективою працевлаштування. Україні вже зараз потрібні високопрофесійні фахівці в наукоємних галузях виробництва та подальше їх залучення у реальний сектор економіки.
Розвиток нових наукових напрямків досліджень привів до відкриття на нашому факультеті нових спеціальностей: “Електронні комунікації та радіотехніка” та “Біомедична інженерія” та спеціалізацій, зокрема “Фізика ядра та фізика високих енергій”. Охочих стати фахівцями із цих спеціальностей щороку зростає. Їх відкриттю сприяла довготривала науково - дослідницька робота факультетських кафедр в таких напрямках: “Дослідження квантово - механічних систем обробки, передачі та захисту квантової інформації” та “Вивчення елементарних процесів взаємодії електронів, фотонів та іонів з біомолекулами та біоматеріалами”.
Одним з пріоритетних напрямів діяльності фізичного факультету УжНУ є фундаментальні та прикладні дослідження зі створення нового покоління функціональних напівпровідникових матеріалів та структур, які для розвитку мікроелектронної індустрії мають стратегічне значення і визначають рівень науково-технічного прогресу країни. Тому одним із ключових пріоритетів фізичного факультету УжНУ є підготовка висококваліфікованих спеціалістів у галузях мікро- та наносистемної техніки, оптоелектроніки, прикладної фізики та наноматеріалів. Фізичний факультет готує нову генерацію фахівців — тих, хто формуватиме технологічне майбутнє України.
Наявність ядерної зброї або ядерної енергетики є тепер одним із найголовніших чинників, за якими можна оцінювати воєнний або промисловий потенціал тієї чи іншої держави. Зараз є країни, зокрема Україна, де ядерна складова у виробництві електроенергії досягла або перебільшує тепло - і гідроелектричну складові, а тим більше внесок від альтернативної енергетики (приміром, вітрової чи сонячної). Абсолютна більшість (у тому числі, вітчизняних) фізиків-ядерників і енергетиків не сумніваються, що в найближчій перспективі людству не вдасться відійти від інтенсивного розвитку цієї галузі, оскільки традиційні та найширше використовувані джерела енергії – вугілля, нафта і газ – у цілому, хоча і по-різному в часі, обмежені. З цього однозначно випливає, що ядерна фізика і ядерна техніка мають залишатися серед пріоритетів наукової галузі, адже історія, сьогодення та наявні тенденції розвитку всіх сфер життєдіяльності людства свідчать про неминуче зростання споживання енергії. Тому роль університетів та фізичних факультетів, де готуються фахівці відповідного профілю (тобто з Фізики ядра та фізики високих енергій), тільки зростатиме. У розпорядженні ужгородських фізиків унікальний прискорювальний комплекс електронів (мікротрон М-10 та бетатрон Б-25 на 10 МеВ та 25 МеВ відповідно), якому немає аналогів в Україні і в наші дні. Поряд з фундаментальними дослідженнями довгоживучих ізомерних станів ядер та фото ядерних реакцій, дослідники цього прискорювального комплексу значну увагу приділяють впровадженню ядерно-фізичних методів у суміжні галузі науки і техніки. Успішний розвиток згаданих наукових досліджень на фізфаці УжНУ сприяв створенню в Ужгороді визнаного у наукових колах третього (після Харкова та Києва) ядерного наукового центру України. Випускники спеціалізації “Фізика ядра та фізика високих енергій” (що є складовою спеціальності E5 - Фізика та астрономія) можуть працювати на атомних електростанціях, в радіологічних лабораторіях та науковцями в науково-дослідних інститутах.
Важливим обіцяє бути й медичне застосування згаданих ядерних процесів на потреби людству, оскільки складає один з ефективних засобів боротьби з багатьма невиліковними хворобами, а це в свою чергу потребує підготовки відповідних висококваліфікованих інженерів, технологів, робототехніків, а також науковців. Уже зараз є шалений запит на нових спеціалістів з біомедичної інженерії, причому різного рівня кваліфікації: бакалавр, магістр, доктор філософії.
Фізика - це основа обороноздатності країни. Без фізиків не буде кому конструювати бойові ракети, засоби радіоелектронної бородьби (РЕБи), оригінальні літальні апарати та інші пристрої для захисту країни. Сучасна війна — це війна технологій. І їх у всьому світі формують дослідники, розробники, науковці. Вони не тримають в руках зброю, але своїми знаннями та діями допомагають боронити Україну. Більше того, високий запит на технічні розробки та наукові дослідження з різних напрямків сучасної фізики і нової техніки буде сприяти додатковим інвестиціям в освітній сектор. Все вищеперераховане неможливе без якісної освіти. Тож реформи в освіті неминучі. Звідси випливає, що посада вчителя чи викладача знову стане престижною і зробить освітянина конкурентним на ринку праці.
– Розкажіть, будь ласка, про новинки цьогорічної вступної кампанії на вашому факультеті.
– Спостерігаючи за розвитком сучасного українського суспільства, ми бачимо, що виробничій галузі нашої країни потрібні здібні, педантично виховані інженерні кадри. Вони повинні володіти фундаментальною базовою підготовкою в області фізико-математичних дисциплін і одночасно знаннями та навичками у сфері розв’язання інноваційних науково-технічних задач. Особливо це стосується галузей наукоємних технологій, таких як розробка новітніх систем запису, зчитування, захисту та передачі інформації на далекі відстані, включаючи канал квантової телепортації. Наукові досягнення спеціалістів кафедр оптики та теоретичної фізики підштовхнули нас на відкриття нової спеціальності – «телекомунікації та радіотехніка».
Успішний розвиток наукових досліджень на кафедрах квантової електроніки та фізики напівпровідників з вивчення мікробіологічних об’єктів та елементарних процесів, що відбуваються у живих тканинах під дією низькоенергетичного випромінювання, зумовили відкриття на фізичному факультеті ще однієї нової спеціальності – «біомедична інженерія (БМІ)». Ця міждисциплінарна спеціальність виникла на перетині трьох наук – фізики, медицини та біології. Вона поєднує в собі науки про живу і неживу природу, і опирається на цілий комплекс науково-технічних досягнень та розробок у галузі фізико-технічних наук, медицини та біології. Основним завданням біомедичної інженерії є вирішення низки проблем, що виникають при вивченні живих об’єктів та проектуванні технічних систем діагностики, моніторингу та лікуванні, реабілітації і профілактиці захворювань людини на основі фундаментальних принципів молекулярної і клітинної біології.
– Які можливості для працевлаштування відкриваються перед випускникам?
– Характерною рисою університетської фізичної освіти є її широта, яка дозволяє випускнику фізичного факультету УжНУ вільно і кваліфіковано орієнтуватися не тільки в області фізики, але і в будь-якій іншій сфері людської діяльності. Для фізиків, які отримали освіту на фізичному факультеті УжНУ, відкриті двері найпрестижніших академічних науково-дослідних установ, провідних вишів та середніх навчальних закладів, конструкторських бюро, науково-виробничих і обчислювальних центрів, підприємств і організацій, які займаються розробкою систем передачі і захисту інформації. Студентів нашого факультету, ще до завершення навчання, запрошують працювати передові підприємства області «Джейбл Сьоркіт Юкрейн», ПрАТ «Єврокар», УАП ТОВ «Фішер - Мукачево», «Ядзакі Україна», ТОВ «Флекстронікс» та інші. Успішно працюють наші випускники і в інших галузях: медицині, екології, економіці, фінансах, бізнесі, менеджменті, митній службі, силових структурах.
Розмовляла Ганна Фельцан,
Інформаційно-видавничий центр
