Казаков Константин Вячеславович

Научные интересы

• Квантовая механика  — от основ и принципов до рецептов, применяемых в физике атомов и молекул. Приложения теории к современным проблемам, возникающим при интерпретации молекулярных спектров и при объяснении ключевых эффектов в квантовой электродинамике.
• Исследование механизмов слабого молекулярного поглощения, имеющего большое значение в радиационных процессах, протекающих в атмосферах планет Солнечной системы и экзопланет. Теоретический бэкграунд анализа ряда данных с космических зондов, в частности, данных эшелле-спектрометра MIR ACS с аппарата «ЭкзоМарс-TGO», находящегося на орбите вокруг Марса, и данных, полученных при изучении атмосферы Юпитера в ходе миссии телескопа «SOFIA» NASA.
• Теоретические инструменты астрофизики для оценки свойств крупномасштабных структур пространства-времени и материи во Вселенной. Эйнштейновская теория относительности.

Легенда

Планеты, которые вращаются вокруг других звезд, часто находятся так далеко, что для нас они практически невидимы. Тем не менее, какие-то ключи к разгадке у астрономов все же имеются. Когда планета проходит аккурат между материнской звездой и наблюдателем, она немного затмевает ее блеск. Часть звездного свечения буквально застревает в атмосфере и не может просочиться сквозь ее «прозрачные» слои. Собирая и анализируя приходящий свет, мы замечаем на его спектре характерные провалы  — вырезы на определенных длинах волн. Каждый такой участок-вырез уникален; отвечая поглощению определенного газа, он указывает нам, с каким именно типом молекул мы имеем дело. Спектральный рисунок подобен «отпечатку пальца». Его структура раскрывает нам химический состав и строение атмосферы, подсказывает, какие давление и температура на поверхности, какой на планете может быть климат. Невероятно, но молекулярные «отпечатки» могут прямо указывать на признаки жизни!

Инфракрасные спектры поглощения позволяют заключить о распределении колебательно-вращательных уровней энергии и вероятностей переходов реальных молекул. Однако сами по себе спектральные линии никак не подписаны и не представляют интереса, пока они не идентифицированы, то есть до тех пор, пока их положения и интенсивности не приведены с помощью инструментов квантовой механики в соответствие с характеристиками типов молекулярного движения. К тому же, сторонние условия  — давление, температура или внешние поля  — могут серьезно искажать картину «отпечатков пальцев» молекул и их ассоциаций. Спектральные линии сдвигаются, уширяются, перекрываются, скрываются за другими линиями… Всё это стимулирует поиск и развитие новых физических методов их расшифровки.

По мере увеличения точности измерений, связанного с развитием техники эксперимента, интерпретировать наблюдаемые спектры становится все сложнее и сложнее. Но именно эта работа позволяет нам заглянуть в самые отдаленные уголки космоса и в атмосферы наших соседей, раскрывая их тайны. Благодаря таким миссиям, как «ЭкзоМарс-TGO» и «Джеймс Уэбб», а также глубокому теоретическому пониманию физики взаимодействия излучения с веществом, мы все ближе подбираемся к ответу на вопрос о нашей роли во Вселенной.

Специалист в области теоретической молекулярной спектроскопии и квантовой механики.

Образование:

2003  — физик, физический факультет Иркутского государственного университета; ученая степень кандидата физико-математических наук, Санкт-Петербургский государственный университет.

Ученая степень:

2006  — доктор физико-математических наук, диссертационная работа «Представление ангармоничности молекулярных колебаний в формализме полиномов квантовых чисел», Санкт-Петербургский государственный университет.

Опыт работы:

2003–2005, старший преподаватель, кафедра общей физики ИГУ, Иркутск;

2005–2007, директор, Центр фундаментальных исследований ИрГТУ (ныне Иркутский национальный исследовательский технический университет), Иркутск;

2007–2011, директор, Физико-технический институт ИРНИТУ, Иркутск (объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных в рамках целевых программ Минобрнауки РФ, более 500 млн. рублей);

2010–2014, профессор, кафедра квантовой физики и нанотехнологий ИРНИТУ, Иркутск;

2015  — по настоящее время, ведущий научный сотрудник Лаборатории атмосферной спектроскопии, Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Москва;

2019  — по настоящее время, директор, Институт квантовой физики ИРНИТУ, Иркутск.