В конце сентября прошлого года на Международном турнире физиков The 12th International Physicists’ Tournament команда Физтеха заняла первое место. В соревновании приняли участие студенты из десяти стран. Лидеры — Россия, Украина и США. Предыдущий раз Россия побеждала на этих соревнования в далеком 2012 году.
Странное название
Главные герои турнира — российская команда, выбравшая себе странное имя «ЯМынеготовы»:
- Иван Полоник (ЛФИ);
- Дмитрий Спинов (ЛФИ);
- Герман Карнуп (ФЭФМ);
- Артём Сухов (КБ ФРКТ);
- Иван Колесников (ЛФИ);
- Елена Зворыгина (ЛФИ).
Артём Сухов получил самый высокий балл на финальном докладе, а Иван Полоник оказался самым результативным игроком турнира.
Тренировали команду Лев Мельниковский и Клим Сладков. С английским ребятам помогала Елена Базанова. Кроме того, в подготовке команды участвовали Валерий Слободянин, Александр Светличный, Алексей Черкасов, Марк Бочков, Анастасия Червинская, Сергей Меляков, Сергей Глебов, Роман Солецкий, Станислав Виноградов, Георгий Фёдоров и Александр Березутский.
Кумулятивный эффект в действии
В этом году в традиционные правила турнира вмешалась пандемия. Она добавила трудностей, но не изменила сущность соревнования.
Иван Полоник, студент 2 курса ЛФИ, капитан команды:
— Название команды предложила Лена, и мы все по приколу согласились. Под именем «ЯМынеготовы» мы выиграли в декабре Всероссийский турнир и должны были представлять Россию в апреле на Международном турнире в Варшаве. Но из-за пандемии соревнование прошло только в сентябре и в дистанционном формате.
По результатам напряженной борьбы в финал Международного турнира физиков вышли сборные России, Украины и США. На отборочном туре отрыв нашей команды составлял всего лишь один балл: 120 против 119 у команды Украины. Америка отстала посильнее. А в финале Россия оторвались от Украины уже на три балла: 46 против 43.
— Задачи турнира относились к достаточно актуальным проблемам физики, — рассказал Иван. — Решение должно было включать в себя три части: воспроизведение заданного эффекта, теоретическую модель и серию экспериментов.
Предыдущий раз Россия выходила в финал в 16-м году, а победу привозила в 12-м тоже команда Физтеха. В первый день боев мы были вторыми с отрывом от лидера 0,67. В финал надо выходить с первого места, и у нас это получилось.
Читеры
Международный турнир физиков — не только борьба команд, но и творческое состязание. Все его задачи известны заранее, а их решение представляет собой настоящее физическое исследование: от сбора экспериментальных данных до построения модели процесса. Далее разворачиваются настоящие научные дебаты: проект необходимо защитить перед командой-оппонентом.
Елена Зворыгина, студентка 6-го курса ЛФИ, единственная девушка в команде:
— Мы решили пройти в финал во что бы то ни стало, и готовились к турниру чрезвычайно серьезно: каждый день занимались английским и дорабатывали все задачи до уровня межнара.
Конечно, поначалу было трудно. Турнир проходил в дистанционном формате, и это было очень непривычно. Кроме того, постоянно возникали технические проблемы: то не у всех включены камеры, то потерялся звук. Во время вызова на задачу было гораздо сложнее, чем в офлайне, чувствовать соперника, оценивать ситуацию и видеть реакцию жюри. Временами становилось просто страшно: казалось, все может вырубиться в самый ответственный момент. Но в итоге получилось довольно гладко. Всероссийский турнир мы выиграли с задачей «Кумулятивная пушка» и, посоветовавшись с тренером, решили попробовать с ней же выиграть и межнар. В итоге нашу команду обозвали читерами, так как нам удалось с одной задачей выиграть два турнира. Но правилам турниров это не противоречит.
Теперь мы знаем, что выбор команды был самым правильным из возможных. В финале международного турнира Артём, блестящий докладчик, представил членам жюри и оппонентам довольно сложный и нетривиальный эксперимент, содержащий красивую физику.
Финал
В финале турнира команда «ЯМынеготовы» представила несколько решений, подтвержденных экспериментально. Рассказывают члены команды:
Дмитрий Спинов, 3 курс ЛФИ:
— Задача «Кумулятивная пушка» состояла в том, чтобы изучить процесс падения шарика в пластиковом стакане воды. Подскок шарика происходит в результате кумулятивного эффекта: образуется струя воды, которая толкает тело.
Сначала мы провели подробное изучение и моделирование так, как описано в условии задачи. Затем решили добавить немного фантазии и творчества. Например, скидывали вместо стаканчика ведро воды и даже детский бассейн. Кроме того, мы смоделировали настоящую пушку, которая при падении на землю выбрасывала шарик аж на 10 метров.
Но на этом борьба в финале для нашей сборной не закончилась. Помимо демонстрации собственного эксперимента, ребята оппонировали и рецензировали выступления других команд. Задача эта осложнялась тем, что с заданием конкурента они могли быть не так хорошо знакомы, как с собственным.
Иван Колесников, студент 2 курса ЛФИ:
— Мы очень хотели оппонировать задачу «Резонирующие стаканы», но второе место капитанского конкурса не позволило нам этого сделать, и пришлось выходить на задачу «Град». Она состояла в том, что металлический контейнер наполнялся частицами в виде горошин, которые, падая на дно, издавали определенный звук. Предлагалось выяснить, какую содержательную информацию можно извлечь из этого звука.
Собственно, в этом и состоит фишка соревнования IPT: победу команде приносит не только ее собственный доклад, но и оппонирование на выступлении оппонента. Необходимо детально разобраться в чужой задаче и грамотно оценить работу команды-конкурента.
Демонстрация к задаче “Резонирующие стаканы” в исполнении автора
Звон бокалов
Прислушайтесь к звону бокалов: оказывается, мы слышим его по-разному, что убедительно доказала команда Физтеха. А еще ребята создали оптический компас на базе смартфона.
Артём Сухов, студент 2 курса КБ ФРКТ:
— Любое наблюдаемое явление обусловлено законами физики. Например, знакомый каждому звон бокалов звучит неодинаково для разных слушателей. Изучить этот феномен мы решили с нескольких сторон: провели психоакустическое исследование, сняли процесс с помощью высокоскоростной камеры, записали звук на студийное оборудование. Кроме того, замеряли интервал соударения при помощи замыкания электрической цепи, нанеся нанослой проводника на поверхность бокалов.
Почему один и тот же звук каждый человек слышит по-разному? Наша ключевая идея заключалась в том, что у каждого человека в ушной улитке имеется анализатор звука, характеризуемый временным окном обработки сигнала.
Герман Карнуп, студент 3 курса ФЭФМ:
— Еще одна интересная задача турнира — «Оптический компас». Предлагалось в условиях сильной облачности определить стороны света по поляризации лучей Солнца. Мы создали установку, которая могла определить широту вашего местонахождения, время и даже дату. Для этого устройство подключалось к телефону и запускалась видеосъемка, с помощью которой мы получали результат буквально за десять секунд.
Такую установку можно использовать и в военной, и в гражданской промышленности, на кораблях и в авиации. Обычный компас может давать серьезные погрешности, а установка, созданная командой, обеспечивает гораздо более точные измерения.
Универсальный оптический компас дает точные измерения в любую погоду. Ищем солнце в облаках и определяем стороны света
Слово тренерам
Лев Мельниковский: «— Турнир — это спорт, в отличие от науки. Но в науке, как и на турнире, важен спор, и оппонент в споре необходим просто для того, чтобы помочь сдвинуться с какого-то локального оптимума в своих мыслях при решении конкретной содержательной задачи».
Клим Сладков: «— Международный турнир физиков набирает силу, его уже поддерживают члены Французской академии наук. Конкуренция повышается с каждым годом, и если в 2012 году в турнире участвовало всего 4 страны, то в прошлом году их было уже 16. Чем сложнее борьба, тем почетней победа».
Что дальше
Соревнования за звание лучших в науке и образовании продолжаются, и уже в декабре нынешнего года Физтех выступит организатором Международной распределенной олимпиады по физике IPhO 2020 для школьников. Это состязание тоже пройдет в дистанционном формате, но не станет от этого менее напряженным и увлекательным.
«Традиционно в международной олимпиаде по физике участвуют лучшие школьники планеты — победители сложных многоступенчатых отборочных туров. Этих ребят отличает стремление к познанию, реализация себя в области интеллектуальной деятельности, в научных исследованиях. Впереди у нас большая и интересная работа!» — считает Артём Воронов, проректор по учебной работе МФТИ.
