Нобелевские лауреаты по физики н.г. басов и а.м
Прохоров Александр Михайлович – выдающийся российский советский физик, один из основоположников квантовой электроники, создатель научной школы, директор Лаборатории колебаний в Физическом институте имени П.Н.Лебедева, создатель и директор Института общей физики Академии наук СССР (ИОФАН), доктор физико-математических наук, профессор, академик АН СССР.
Родился 28 июня (11 июля) 1916 года в городе Атертон (Австралия), куда из сибирской ссылки бежали его родители-революционеры – Михаил Иванович Прохоров (1880-1942) и Мария Ивановна Михайлова (1887-1943). Русский. В 1923 году семья Прохоровых вернулась в Советскую Россию.
В 1939 году Прохоров с отличием окончил физический факультет Ленинградского государственного университета. В том же году поступил в аспирантуру в Лабораторию колебаний Физического института имени П.Н.Лебедева АН СССР (ФИАН) в Москве. Здесь он изучал распространение радиоволн над земной поверхностью и вместе с одним из своих руководителей, физиком В.В.Мигулиным, разрабатывал новый метод использования интерференции радиоволн для исследования ионосферы – одного из верхних слоев атмосферы.
Участник Великой Отечественной войны. На фронте с 1941 года, воевал в разведке, был дважды ранен.
В 1944 году был отозван с фронта на работу в ФИАН, где занимался исследованием частотной стабилизации в ламповых генераторах. Кандидатская диссертация, которую Прохоров защитил в 1946 году, была посвящена теории нелинейных колебаний. За эту работу ему и двум другим физикам присуждена премия имени академика Л.И.Мандельштама.
В 1947 году Прохоров приступил к исследованию излучения, испускаемого электронами в синхротроне (устройстве, в котором заряженные частицы, например протоны или электроны, движутся по расширяющимся циклическим орбитам, ускоряясь до очень высоких энергий), и показал экспериментально, что излучение электронов сосредоточено в микроволновой области, где длины волн порядка сантиметров. Эта работа легла в основу диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, которую Прохоров защитил в 1951 году.
После назначения заместителем директора Лаборатории колебаний в 1950 году научные интересы Прохорова переместились в область радиоспектроскопии. Он организовал группу молодых исследователей, которые, используя радар и радиотехнику, разработанную главным образом в США и Великобритании во время и после Второй мировой войны, исследовали вращательные и колебательные спектры молекул. Прохоров сосредоточил свои исследования на одном классе молекул, называемых асимметричными волчками, которые обладают тремя различными моментами инерции (анализировать структуру таких молекул по вращательным спектрам особенно трудно). Помимо чисто спектроскопических исследований, Прохоров провел теоретический анализ применения микроволновых спектров поглощения для усовершенствования эталонов частоты и времени. Полученные выводы привели его к сотрудничеству с Н.Г.Басовым в разработке молекулярных генераторов, называемых ныне мазерами (аббревиатура из первых букв английских слов: микроволновое усиление с помощью индуцированного стимулированного излучения – microwave amplification by stimulated emisson of radiation).
Прохоров и Басов предложили метод использования индуцированного излучения. Если возбужденные молекулы отделить от молекул, находящихся в основном состоянии, что можно сделать с помощью неоднородного электрического или магнитного поля, то тем самым можно создать вещество, молекулы которого находятся на верхнем энергетическом уровне. Падающее на это вещество излучение с частотой (энергией фотонов), равной разности энергий между возбужденным и основным уровнями, вызвало бы испускание индуцированного излучения с той же частотой, то есть вело бы к усилению. Отводя часть энергии для возбуждения новых молекул, можно было бы превратить усилитель в молекулярный генератор, способный порождать излучение в самоподдерживающемся режиме.
Прохоров и Басов сообщили о возможности создания такого молекулярного генератора на Всесоюзной конференции по радиоспектроскопии в мае 1952 года, но их первая публикация относится к октябрю 1954 года. В 1955 году они предложили новый «трехуровневый метод» создания мазера. В этом методе атомы (или молекулы) с помощью «накачки» загоняются на самый верхний из трех энергетических уровней путем поглощения излучения с энергией, соответствующей разности между самым верхним и самым нижним уровнями. Большинство атомов быстро «сваливается» на промежуточный энергетический уровень, который оказывается плотно заселенным. Мазер испускает излучение на частоте, соответствующей разности энергий между промежуточными и нижним уровнями.
Будучи директором Лаборатории колебаний в Физическом институте имени П.Н.Лебедева (с 1954), Прохоров создал две новые лаборатории – радиоастрономии и квантовой радиофизики. Он консультировал многочисленные научно-исследовательские институты по проблемам квантовой электроники и организовал лабораторию радиоспектроскопии в Научно-исследовательском институте ядерных исследований при Московском государственном университете, профессором которого Прохоров стал в 1957 году.
С середины 1950-х годов Прохоров сосредоточивает усилия на разработке мазеров и лазеров и на поиске кристаллов с подходящими спектральными и релаксационными свойствами. Проведенные им подробные исследования рубина, одного из лучших кристаллов для лазеров, привели к широкому распространению рубиновых резонаторов для микроволновых и оптических длин волн. Чтобы преодолеть некоторые трудности, возникшие в связи с созданием молекулярных генераторов, работающих в субмиллиметровом диапазоне, Прохоров предложил новый открытый резонатор, состоящий из двух зеркал. Этот тип резонатора оказался особенно эффективным при создании лазеров в 1960-е годы.
В 1964 году «за фундаментальную работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию генераторов и усилителей, основанных на лазерно-мазерном принципе» Прохоров Александр Михайлович и Басов Николай Геннадиевич , а также американский физик Чарлз Хард Таунс разделили между собой присужденную им Нобелевскую премию по физике. Два советских физика уже получили к тому времени за свою работу Ленинскую премию в 1959 году.
В 1960 году был избран членом-корреспондентом, в 1966 году – действительным членом (академиком) Академии наук СССР (с 1991 года – Российская академия наук). С 1970 года член Президиума, с 1973 года – академик-секретарь Отделения общей физики и астрономии АН СССР.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 13 марта 1969 года за большие заслуги в развитии советской науки Прохорову Александру Михайловичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
Институт общей физики Академии наук СССР (ИОФАН), созданный в 1983 году, – детище Прохорова – был назван так не случайно и в полной мере оправдывает свое название широтой направлений научных исследований. Был директором ИОФАН до 1998 года.
С 1969 года председатель Научно-редакционного совета издательства «Большая Советская энциклопедия», был главным редактором 3-го издания «Большой Советской энциклопедии» (1969-1978), а также новой, «Большой Российской энциклопедии», Энциклопедического словаря «Физика».
Несмотря на большие трудности с финансированием, Институт общей физики, завоевавший за короткий срок своего существования высокий авторитет в России и за рубежом, продолжает успешно работать. И центром научной жизни, как и всегда, оставался Прохоров. Его волновали крупные проблемы, такие как экология, лазерная медицина, нанотехнологии, новые материалы, волоконно-оптическая связь. И как всегда при обсуждении научных проблем, у Александра Михайловича Прохорова загорались глаза и рождались новые идеи и подходы к решению этих проблем.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 10 июля 1986 года награжден орденом Ленина и второй золотой медалью «Серп и Молот».
1990-е годы были временем драматических событий в стране, оказавших глубокое воздействие на многие сферы деятельности общества, в частности, на науку. Это не могло не сказаться и на Институте общей физики РАН, и на судьбах его сотрудников. Необходимость научного выживания в новых условиях привела к реорганизации Института общей физики. В институте был образован ряд научных центров со статусом юридического лица: Центр естественно-научных исследований (ЦЕНИ, директор – академик А.М.Прохоров), Научный центр волоконной оптики при ИОФ РАН (НЦВО при ИОФ РАН, директор – академик Е.М.Дианов), Научный центр лазерных материалов и технологий (НЦЛМиТ, директор – академик В.В.Осико), Научный центр волновых исследований (НЦВИ, директор – академик Ф.В.Бункин).
Действительный член Российской академии естественных наук (1990). В последние годы жизни Прохоров был президентом Академии инженерных наук РФ. Член Совета по научно-технической политике при Президенте Российской Федерации (1995-2002).
Награждён советскими 5 орденами Ленина (27.04.1967, 13.03.1969, 17.09.1975, 11.05.1981, 10.07.1986), орденом Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985), российским орденом «За заслуги перед Отечеством» 2-й степени (7.06.1996), медалями, в том числе «За отвагу» (6.08.1946), а также орденами и медалями иностранных государств, в том числе орденом Мира и Дружбы (1975, Венгрия), орденом Кирилла и Мефодия 1-й степени (1979, Болгария).
Лауреат Ленинской премии (1959), Государственной премии СССР (1980) и РФ (1998), премии Совета Министров СССР (1988, 1989), Нобелевской премии по физике (1964). Награждён Большой золотой медалью имени М.В.Ломоносова АН СССР (1987).
Иностранный член Академии наук Чехословакции (1982), почетный член Венгерской Академии наук (1976), Академии наук ГДР (1977), Американской академии наук и искусств в Бостоне (США, 1972). Почётный доктор наук Делийского (1967), Бухарестского (1971), Клужского (Румыния, 1977) университетов и Пражского политехнического института (1980).
В Москве на здании Института общей физики РАН, носящего его имя, установлена мемориальная доска.
Я имел счастье работать с этим человеком более 32 лет и никогда не переставал удивляться проявлениям его гениальности, всякий раз открывая новые грани его многочисленных талантов. Что вспоминается прежде всего, когда его уже почти 15 лет нет с нами, а есть лишь замечательный памятник на пересечении Ленинского и Университетского проспектов и острые эмоции расставания давно улеглись? Невероятно развитое чувство интуиции, поразительная по своей быстроте способность находить верные решения, обостренное чувство нового, принципиально значимого для прыжка в будущее, человечность. Но чувство переднего края науки, тенденций ее развития - это, пожалуй, главное в характеристике этого феноменального ученого.
Институту на стадии его становления в 1980-е годы повезло с лидером. Состояние высшего напряжения в поиске единственно верных на тот момент решений опытной рукой дирижера сменялось на веселье от удачной шутки, остроты, анекдота. Если за время встречи на семинаре ты не узнавал чего-то разящего наповал, это значило, что ты просто чего-то не понял, что ты не в форме.
Громкий смех из кабинета, время от времени слышимый даже в отдаленных частях коридора, подтверждал: всё в порядке, продолжаем двигаться вперед, живем.
Поиски решения даже в безумно трудной ситуации, когда его очевидно нет и взять негде, - это тоже школа Прохорова. Здесь важно прежде всего думать о деле, а не о себе, не бояться сделать ошибку. Ошибку можно исправить, а потерянное время не вернуть никогда. Хорошим примером является целостный по содержанию букет решений времен начала перестройки. Вот одно из них: в самый трудный момент, когда науку только что выбросили за борт, нужно было быстро осмыслить фразу «Можно всё, что не запрещено законом». Решение было простым и эффективным: дать свободу отделам и лабораториям, вести внешнеэкономическую деятельность на контрактной и «грантной» основах. При этом ни бухгалтерия, ни плановый отдел просто не имели специалистов для перелопачивания груды бумаг на всевозможных импортных языках. Ученые с мировыми именами (а в институте их было несколько десятков), которые объехали мир и хорошо понимали, как устроен «загнивающий Запад» с его преимущественно контрактной формой финансирования науки, быстро освоились и обеспечили плавный переход на новые формы работы.
Александр Михайлович Прохоров был выдающимся воспитателем талантов - молодых и не очень. Воспитывала, в частности, демократичность подхода во всем и справедливость принимаемых решений. Никаких привилегий: любой сотрудник мог рассчитывать на то, что будет выслушан и поддержан. Даже сыну, который и сейчас работает в институте, очень часто доставалось. Регалии прошлого в расчет не принимались, каждый день нужно было доказывать свою правоту. Всегда в споре кто-то бывал не прав, но это не повод для ярлыка, завтра будет наоборот - надо работать, и всё будет в порядке. Обычный вопрос: «Что нового?» - и тут же с улыбкой ответ за собеседника: «Ничего!» Это была обычная форма диалога, полезная для начала разговора на следующий день - вчера вечером разошлись, а сегодня утром могут и должны быть научные новости.
Мы много времени проводим в лаборатории, часто упуская что-то из житейских мелочей. Нужно что-то сделать для ребенка, помочь матери или близкому родственнику и т. д. Но бывают и серьезные ситуации, когда кажется, что решения нет и помощь не придет. И здесь (и это было хорошо известно в научном мире) лучшее решение - идти к Прохорову. Шли не только наши, но и из других институтов, знали - не откажет; если есть возможность помочь - поможет. Стен приемной Александра Михайловича не хватило бы для размещения благодарностей людей за оказанную им помощь. Даже если каждому уделить только одну строчку.
Простота в общении с окружающими - еще одна отличительная особенность Прохорова. Уважение и всегда ровный тон в разговоре, без подчеркивания ранга участников. Будь то студент или специфически воспитанный чиновник госаппарата, не имеет значения. Важным параметром являлся только уровень интеллекта.
«Наш калибр»
Демократичность характера Александра Михайловича проявилась уже при первом нашем знакомстве. В 1970 году я заканчивал МИФИ, делал диплом на кафедре вице-президента АН Михаила Дмитриевича Миллионщикова. Задача была очень интересная: я пытался с помощью мощного импульсного лазера получать многозарядные ионы очень высокой кратности. Однажды под давлением Михаила Дмитриевича, который считал, что полученные результаты понравятся «лазерщикам», я решился позвонить Александру Михайловичу. Он внимательно выслушал меня и пригласил для беседы в мекку лазерной физики того времени - ФИАН. Мы говорили о моей дипломной работе, связанной с использованием мощных лазеров для генерации многозарядных ионов из твердого тела. Удалось впервые получить ионы тяжелых металлов с зарядностью до +30. Было понятно, что испарение вещества и его нагрев приводят к плазменному состоянию. На переднем фронте разлетающейся плазмы произойдет разделение зарядов электронов и ионов, электроны потянут за собой ионы, и сформируется поток ионов высокой зарядности в виде пучка по нормали к поверхности мишени, произойдет своеобразная самофокусировка пучка.
Но в этом случае, сказал Прохоров, мы получим простой и эффективный источник многозарядных ионов без применения каких-либо вытягивающих или фокусирующих полей. И если раньше на ускорителях разгоняли до высоких энергий протоны, то при работе с многозарядными ионами сразу во много раз могла бы возрасти энергия ускоренной частицы. Это позволило бы сделать важный шаг в получении релятивистских пучков сложных ядер. Сегодня все знают об экспериментах с накопителями многозарядных ионов в ЦЕРН, а тогда об этом можно было только мечтать. Но Александр Михайлович умел мечтать как никто другой.
Вскоре он взял меня в свою лабораторию. Осмотрев меня со всех сторон, он изрек: «Наш калибр». Дело в том, что я с детства был высокого роста и всегда стеснялся этого. Но сам Прохоров и многие сотрудники Лаборатории колебаний ФИАН были ростом под два метра. Этот факт был предметом многих шуток и даже анекдотов.
У Александра Михайловича были своеобразные привычки. Например, он любил, когда в комнате тепло, ну очень тепло, просто Сахара. «А зачем греть комнату своим теплом?» Высидеть долго в его кабинете было не так-то просто, нагреватели стояли непосредственно за спиной посетителя. Для кого термодинамическое равновесие, а для кого тепловое экранирование начальника.
Тогда же я впервые познакомился с его выдающейся бессменной помощницей Лидией Митрофановной Кальченко. Трудно переоценить ее вклад в научные успехи всего коллектива.
Лазеры для войны и мира
Еще на заре лазерной революции, когда ажиотаж военных применений перехлестывал все возможные пределы, Прохоров начал внедрять в сознание сотрудников института и разных начальников идеи об эффективном использовании «мирного лазера» для лечения и в биологических исследованиях. В наши дни хорошо известны многочисленные лазерные методы диагностики, лечения, а также применения в косметологии. Сейчас трудно представить себе, как медики обходились ранее без лазерной техники.
Другой пример касается непосредственно военных применений. Лазер может применяться и активно применяется и в решении военных задач, и это уже давно не секрет. Он режет, плавит, снижает механическую устойчивость конструкций, обеспечивает передачу механического импульса и силовой режим поражения военной техники. Именно поэтому внимание военных было обращено на перспективу использования лазеров именно в военных целях - как только заработал первый лазер, у военных загорелись глаза. Воображение - спасибо роману Алексея Толстого - рисовало невероятные картины того, что могло сделать лазерное оружие.
Александр Михайлович с энтузиазмом взялся за создание мощных лазерных систем для промышленных и военных целей. Бюджет Института в то время лишь на одну треть состоял из денег, приходивших от Академии наук, большую часть нам давала промышленность. Живая и требовательная, она каждый день стучала в двери Института, обеспечивая нас новыми заказами. Огромная заслуга в том, что мы не простаивали без дела, принадлежит Прохорову. Он сумел наладить хорошие контакты с промышленным производством и военными.
В самом начале лазерного пути мы стояли перед выбором: начать разработку лазеров для так называемого силового поражения (дыра в корпусе ракеты, отпиленное крыло самолета) или выбрать второе направление - функциональное, когда из строя выводилась электроника, оптические системы и провоцировались всякого рода триггерные эффекты в элементах техники. Нужно было обладать глубокими знаниями в этом вопросе и даром предвидения, чтобы сделать верный шаг. И А.М., как показало время, оказался прав, утверждая, что нам следует развивать именно функциональное поражение. Американцы назвали это «умным взаимодействием». В 1973 году он написал письмо на имя маршала Гречко, утверждая, что силовое поражение в ближайшие 30–40 лет недостижимо и необходимо развивать поражение функциональное. К сожалению, к совету не прислушались - за этим решением не стояли быстрые финансовые выгоды для оборонного комплекса, нужно было кропотливо работать при гораздо меньшем финансировании. Прохоров долго и настойчиво доказывал свою правоту, и сейчас на 90% современное лазерное оружие - исключительно второго типа. А силовое оружие пока так и не вышло на уровни мощности, требуемые для решения стратегических задач.
Лазеры и кровеносная система
Мне повезло работать с Александром Михайловичем над очень серьезными проблемами. Образ мыслей его был оригинальным, он умел посмотреть на проблему с нестандартной точки зрения. Например, при работе с мощными лазерами возникла необходимость в эффективном способе охлаждения зеркал резонатора, которые - зеркала не бывают идеальными - поглощали огромные плотности мощности. Эффект, с которым мы впервые столкнулись по мере нарастания выходной мощности лазеров, показал: дальнейшее увеличение мощности лазера невозможно, поскольку зеркала нагревались и деформировались. Из-за этих искажений мощность лазера начинала падать, а расходимость луча - увеличиваться.
Чтобы решить эту проблему, нужно было научиться отводить большое количество тепла, обычно это решалось прокладыванием каналов в теле зеркала, по которым гнали воду. В работе с оптикой эти каналы должны быть очень тонкими, а воды должно быть много. Но жидкость не может продавливаться в большом количестве через тонкие каналы, а при повышении потока возникали вибрации, искажавшие поверхность.
А.М. поддержал мою идею о возможном подобии системы охлаждения зеркала кровеносной системе человека, в которой последовательно от крупной магистрали кровотока ответвляются сотни более мелких, еще более мелких и т. д. микрокапилляров, чтобы потом вновь собраться в единый макроканал. И всё это должно произойти в зеркале на масштабе нескольких сантиметров. Пятнадцатилетние разработки конструкционных моделей и технологий увенчались успехом. Наш коллектив в 1982 году за цикл работ по силовой оптике был отмечен Государственной премией СССР.
Над проблемой охлаждения резонатора американцы работали параллельно с нами, совершенно независимо, и решили ее примерно так же. Когда в 1990-е годы началось братание с США, я получил приглашение посетить фирмы, которые как раз в то время занимались силовой оптикой, и убедился, что достигнутые параметры зеркал оказались очень близкими; похожи были и конструктивные особенности этих зеркал. До настоящего времени эта технология не продается на международном рынке, потому что любая страна сможет тут же выйти на уровни мегаваттных мощностей и получит доступ к созданию лазерного оружия. Продаются зеркала небольшого уровня мощностей, пригодные лишь для технологических лазеров.
Поездки на Запад
В 1983 году США объявили о начале работ по долгосрочной программе «Стратегическая оборонная инициатива» и о проведении международного симпозиума по этой программе в Лас-Вегасе. Были приглашены директор ФИАН Николай Геннадиевич Басов и Александр Михайлович. Это был сложный политический момент - их присутствие на мероприятии придало бы гораздо больше значимости программе США. И в ЦК КПСС решили: «Не ехать». Но поскольку понять, что происходит, хотелось, решили послать двух молодых ученых. В лаборатории раздался звонок, меня подозвали к телефону и сказали, чтобы я через час был на Старой площади. На следующий день я и мой коллега из соседнего института улетели в США. Моя оценка предлагаемой программы была негативной. Анализ физических процессов позволял сделать вывод, что существующими лазерными системами задача не решается, а динамика развития и сложность задач по масштабированию лазерных систем указывали, что решение поставленных в США задач откладывается минимум на 50 лет.
А. М. Прохоров, так же как и Н. Г Басов, много сил тратил на то, чтобы отправлять ученых после защиты кандидатской диссертации на Запад для стажировки. Перед поездкой в Лас-Вегас я только вернулся из полугодовой стажировки в Канаде. Тогда такой выезд был равносилен чуду, большинство молодых ученых не могло об этом даже и мечтать. Вызывая к себе сотрудника, Александр Михайлович любил начать беседу о стажировке шуткой: «Скажите, а как Вы относитесь к хорошей колбасе, к баварским сосискам?» У нас в то время с такими деликатесами было трудно, ходили так называемые колбасные электрички. Выезды за рубеж давали колоссальную возможность сопоставить свои достижения с тем, что сделано в мире, а также эффективно выучить язык. А когда началась перестройка и настали нелегкие времена для науки, именно те люди, которые хорошо владели языком и обладали связями за рубежом, начали находить международные контракты. У нас в институте было несколько десятков таких людей, именно они питали ИОФ АН в трудные времена; у нас образовалось несколько десятков акционерных обществ. Прохорову хватило мудрости отпустить бюрократические вожжи, позволить людям свободно работать.
О месте в истории
Сегодня невозможно представить нашу жизнь без лазеров в самом широком спектре их применения. В одном ряду с разработкой лазера стоят открытия электрона, электромагнетизма, атомной энергии, пенициллина, эволюционных принципов биологической жизни на земле, химических превращений элементов, транзистора, компьютера.
Мы всё дальше уходим по временной шкале от точки нашего расставания с учителем и другом. Ушла острая боль утраты, исчезли мелкие детали, имевшие второстепенное значение, и нарастает ощущение продолжающегося воздействия на всех нас его интеллекта, его личности. И я благодарен судьбе за то, что довелось многие годы быть рядом с А. М. Прохоровым. Я никогда не жалел о том, что связал свою жизнь с коллективом Лаборатории колебаний ФИАН им. П. Н. Лебедева, переросшей в Институт общей физики, в 2002 году названный в честь Александра Михайловича Прохорова.
Александр Михайлович Прохоров - это видная фигура советской и российской физики. Он занимался одной из самых сложных и полезных разработок в области квантовой элетродинамики. Благодаря своим трудам, совместно со своими последователями, получил Нобелевскую премию в 1964 году. Также занимался преподаванием и изучением других областей науки. Интересовался развитием космоса.
Семья Александра Михайловича Прохорова
Гениальный ученый родился 11 июля 1916 года в семье революционеров - Михаила Ивановича и Марии Ивановны. Его родители бежали от репрессии российской царской семьи и были вынуждены эмигрировать в Австралию из Украины. Отец Александра Михайловича Прохорова был членом рабочей партии с 1902 года и занимался активной политической деятельностью. Мать ученого не имела образования, но от природы обладала острым умом и сообразительностью. Всецело поддерживала своего мужа, из-за чего также подвергалась репрессиям.
Из-за постоянных преследований молодая семья вынуждена была бежать во Владивосток, после чего они отправились в Австралию. Там, на северо-западе Квинслека, среди русских колонистов, и продолжила свою жизнь молодая пара революционеров.
Ранние годы
Биография Александра Прохорова начинается в маленьком доме на окраине Австралии. Из воспоминаний ученого известно, что он находился на попечительстве своих сестер - Клавдии, Валентины и Евгении. У него не было сверстников, с которыми он мог бы общаться, а потому его досуг скрашивала семья. В краткой биографии Александра Михайловича Прохорова отмечается, что он рос тихим и спокойным ребенком. Самым ярким воспоминанием из детства стала история, которая произошла с ним 5 лет. Ребенок отправился встретить родителей, но заблудился в лесу. Его нашли ранним утром - уставшего, замученного и обессиленного. В 1923 году, после получения известий с родины, семья отправляется в Советский Союз. Переезд дался не просто, перенести акклиматизацию смогли не все. Клавдия и Валентина погибли от болезни, что оставило печальный след на сердце юного Александра Михайловича.
После переезда в Ташкент Прохоров начинает усердно учиться в своей первой русской школе. Он исправно получает образование до 5-го класса, после чего влюбляется в физику.
Переезд в Ленинград
После успешного окончания школы Александр с семьей переезжает. Ленинград встречает молодого и подающего надежды ученого с распростертыми объятиями. Его способностей оказалось достаточно для того, чтобы без труда поступить в Ленинградский электротехнический университет имени Ленина - один из лучших вузов Советского Союза. Во время обучения главным интересом Александра Прохорова все так же оставалась физика. Но он занимался и углубленным изучением радиотехнологий.
В университете царила особая атмосфера научных исследований. Именно там Иоффе открыл принципиально новое отделение экспериментального факультета физики. После получения первого высшего образования Александр Прохоров подает документы на физический факультет. В процессе обучения ему удалось улучшить свои знания английского языка. Этот фактор в значительной степени помог ему в дальнейшем - во время работы в других странах.
Период активных исследований
После окончания университета ученый начал заниматься любимым делом - изучением воздействия радиоволн. Он разработал первый в мире фазовый приемник, который отличался от изобретений современников высокой точностью передачи сигналов. В 1941 году отправился в экспедицию в Подмосковье. Там он занимался изучением ионосферы с применением радиоинтерференционного метода, который он сам и разработал.
1941 год был одним из самых сложных в истории Советской России, что и отразилось в воспоминаниях ученого. Он и его последователи отправились в экспедицию на лыжах. На одно из своих исследований он пригласил будущую супругу - Галину Алексеевну, которая также интересовалась развитием науки. Она закончила географический факультет МГУ и была прекрасным собеседником для молодого изобретателя.
Александр Прохоров был серьезно ранен после бомбежек Москвы и был вынужден отойти от исследовательской деятельности. Ученый смог оправиться от ранения только спустя 2 года - в 1944. После этого он начал разрабатывать теорию стабилизации ламповой частоты.
Послевоенные годы
После окончания ВУЗа ученый защитил докторскую диссертацию по физике в 1946 году. К 1948 начал исследования в новой для всего мира области - радиоспектроскопии. Он открыл структуру молекул и определил ее роль в стабильных линиях электропередач, чем значительно упростил передачу сигналов на большее расстояние. Параллельно с этим занимался физическими ускорителями частиц. Проводил различные эксперименты с собственным прибором - бетатроном. Его исследования до сих пор продолжают многие ученые-физики во всем мире.
Получил кандидатскую степень за работу "О расширении области применения метода малого параметра". Его диплом был лично подписан главой Академии Наук СССР. Александру Михайловичу также была присвоена премия имени Мандельштама. Уже к 50-м в его работах прослеживался четкий и индивидуальный почерк ученого. Для него было важно не только открыть новую область знаний, но и найти практическое применение для нее в жизни. Александр Прохоров занимался популяризацией науки и преподавательской деятельностью до конца своих дней.
Доктор наук, лауреат Нобелевской премии
12 ноября 1951 года ученому стал доктором наук, защитив очередную диссертацию на тему излучения сантиметровых радиоволн. Он не только занимался наукой сам, но и вдохновлял других. Сверстники и сокурсники тянулись к нему и старались приблизиться к его результату. Научная лаборатория Александра Прохорова становилась все более известной и расширила спектр своих исследований.
В 60-е годы Александра Прохорова называли самым перспективным и трудолюбивым ученым современности. Он стал одним из основоположников квантовой теории, за что получил Нобелевскую премию в 1964 году.
Ученый также был удостоен множества наград на родине, в том числе Ленинской премии. Тем не менее в члены Академии наук он вошел только к 1966 году.
В середине восьмидесятых его исследовательский центр стал частью РАН и получил название "Институт Общей Физики". По сей день его признают по всему миру. ИОФ считается одной из самых продвинутых и уважаемых научных организаций.
Последние годы
Заниматься наукой Александр Прохоров не прекращал на протяжении всей жизни. Он горячо любил физику и в 1998 году получил свою последнюю премию за создание инфракрасных светодиодов.
Каждый день он приезжал на работу в институт и трудился до самого вечера. 8 января 2002 года он умер в собственном кабинете. Сложно себе представить более продуктивного и трудолюбивого ученого, чем Александр Прохоров. Его вклад в развитие квантовой физики невозможно переоценить, а потому его имя навсегда останется в истории.
(род. в 1916 г.) русский физик, один из основоположников квантовой электроники
С именем академика Александр Михайлович Прохорова связано изобретение лазера, без которого сегодня нам сложно представить развитие не только науки, но и общественной жизни.
Александр Прохоров родился в Австралии, куда его родители приехали после побега из сибирской ссылки. Только в 1923 году они вернулись в Советский Союз, где будущий физик и пошел в первый класс одной из ленинградских школ. После ее окончания с золотой медалью Прохоров поступил на физический факультет Ленинградского университета, который с отличием закончил в 1939 году.
Он увлекся малоисследованной областью физики - распространением радиоволн над поверхностью земли. Хотя сами радиоволны были открыты еще в конце XIX века, их изучением практически не занимались. Интерес к этой теме привел Прохорова в Москву, в аспирантуру Физического института Академии наук. Молодой исследователь начал работать в лаборатории колебаний под руководством известного радиофизика академика В. Мигулина.
Однако уже в самом начале эта работа была прервана войной. В 1941 году Александра Прохорова призвали в Красную Армию, и в институт он вернулся только через три года, после демобилизации из-за второго тяжелого ранения. Кандидатскую диссертацию ученый защитил в 1946 году, и она сразу же была удостоена премии имени академика Л. Мандельштама как лучшая работа по радиофизике.
После защиты диссертации Прохоров занялся исследованием излучения, испускаемого электронами во время ускорения в синхрофазотроне. Он впервые показал, что электроны испускают радиоволны длиной в несколько сантиметров. Это открытие породило новое направление в радиофизике и дало ученым новый мощный инструмент для исследования вещества. Кстати, одним из практических последствий работ Прохорова стала постройка микроволнового излучателя, который в наши дни широко используется в бытовых микроволновых печах.
Затем он становится первым ученым, который использовал в качестве инструмента для научных исследований радар, широко применявшийся во время Второй мировой войны. Эти работы привели Александра Михайловича Прохорова к созданию совершенно новых, электронных эталонов частоты и времени.
Одновременно он открыл явление стимулированного излучения радиоволн некоторыми элементами и построил прибор, в котором небольшое количество вещества излучало мощный поток радиоволн определенной частоты. Эта теоретическая работа позволила американскому физику Чарльзу Таунсу создать так называемую резонансную камеру, ставшую основой мазера (прибора, излучающего мощные импульсы радиоволн).
В 1960 году на основе этого открытия другой американский физик, Мейман, построил аналог мазера, в котором в качестве источника излучения был использован рубиновый кристалл. Поскольку этот прибор излучал не радиоволны, а видимый свет, его назвали лазером. Так было совершено одно из величайших открытий физики XX века, за которое Прохорову и его ученику Н. Басову, а также американскому физику Ч. Таунсу в 1964 году была присуждена Нобелевская премия по физике.
Быстрое распространение сведений об открытиях Александра Прохорова в мировой науке также явилось следствием периода оттепели, который пришелся на вторую половину пятидесятых годов. Именно тогда советские ученые впервые получили возможность непосредственного общения со своими зарубежными коллегами.
С конца пятидесятых годов Прохоров начал заниматься разработкой мазеров и лазеров на различных веществах, что привело к созданию различных типов молекулярных генераторов и позволило проложить широкую дорогу для их применения в самых разных областях техники. Лазеры, в частности, стали использоваться в качестве источника для термоядерного синтеза.
Научные достижения Александра Михайловича Прохорова отмечены многочисленными наградами. Он избран почетным членом многих академий наук мира. Академик активно занимается как научной, так и общественной деятельностью. В течение более чем тридцати лет он являлся главным редактором Большой Советской (ныне Российской) энциклопедии. А недавно русские ученые избрали его президентом Академии естественных наук России.
Прохорова. В статье будет рассмотрена его биография, основные вехи деятельности, а также научные теории физика. Всё, что только можно узнать об известном советском учёном, - в статье ниже.
Детские годы
Мальчик появился на свет в небольшом австралийском городе Атертоне летом 1916 года. Отцом его был русский рабочий-революционер, который бежал от царского режима в России. Подпольная работа не могла долго быть скрытной. Как же мужчина оказался в столь далеких краях? Дело в том, что его сослали в Сибирь. Туда к нему пробралась жена с годовалым ребенком на руках. Паре удалось сбежать благодаря фальшивому паспорту.
Сначала семейство отправилось на Дальний Восток, однако потом было принято решение о поездке в Австралию, ведь здешнее правительство поддерживало эмигрантов. Им выдавался небольшой участок земли, на котором они должны были трудиться не менее 5 лет.
Поначалу жизнь была тяжёлая, так как приходилось привыкать к тропическому климату страны. Отец Александра работы не боялся. За время их странствий он успел побывать плотником и кровельщиком. Выбор пал на небольшую ферму, расположившуюся на Атертонском плоскогорье, поскольку здесь проживала русская община политических преступников. Здесь все оказались в равных условиях. Профессорам, ученым и академикам приходилось тяжело трудиться для того, чтобы прокормить свои семьи.
Однако самые ранние детские воспоминания Александра касаются именно Атертона. В 1923 году семейству удалось вернуться в родные края, так как пришло известие о завершении Гражданской войны. Здесь Александр Прохоров начал своё обучение. Ему помогала не только хорошая учеба, но и связи отца. Поначалу парня устроили на рабочий факультет электротехнического института им. В. И. Ульянова-Ленина. Уже в 1939 году Александр окончил Ленинградский государственный университет (факультет физики). Сразу после этого он переехал в Москву и поступил в аспирантуру ФИАНа.
Молодость
Чем дальше занимался Александр Прохоров? Биография его сообщает нам, что парню пришлось уйти воевать на фронт, поскольку началась Великая Отечественная война. Здесь молодой человек тоже выделился. Сначала он был в пехоте, но затем его перевели в разведку. За боевую доблесть парень был не единожды представлен к наградам. Также Александр состоял в ВЛКСМ. Но во время одной из операций он получил серьёзное ранение, из-за которого больше не мог продолжать воевать. В 1944 году его демобилизовали, и он снова занялся наукой.
В 1950 году мужчина вошел в состав КПСС. На политические взгляды советского физика сильно повлиял пример его отца. Это наложило свой отпечаток на отношения мужчины к академику Сахарову. Как складывались их отношения в самом начале научной деятельности, неизвестно, но как только А. Сахаров стал принимать участие в диссидентских процессах и печатать обличительные заметки, А. Прохоров не замедлил возглавить целую кампанию против него. Также известно, что Александр являлся одним из четырех академиков, которые подписали письмо «Когда теряют честь и совесть», касающееся действий А. Сахарова. Вместе с Прохоровым обращение подписали Тихонов, Дородницын и Скрябин.
Карьера
Много лет мужчина провел в стенах Физического института АН СССР. Здесь он работал с 1946 по 1982 год, сменяя должности. Так, в 1954 году его назначили управляющим лаборатории колебаний. В 1968 году Александр стал заместителем директора. Наконец в 1982 году мужчина стал директором Института общей физики. На этой должности он проработал до 1998 года. Однако вместе с этим ученый успешно совмещал еще один вид деятельности. Он был преподавателем в МГУ и МФТИ с 1959 года. Кстати, в 1971 году Прохоров стал заведующим кафедры в МГУ.
В 1960 году Александра Михайловича Прохорова избрали членом-корреспондентом АН СССР. Спустя 6 лет он стал академиком. Ровно 20 лет работал академиком-секретарем в Отделении астрономии и общей физики. Это был период с 1973 по 1993 год. В последние годы своей жизни Прохоров стал советником Президиума РАН. При этом с 1969 года он трудился на должности главного редактора в издательстве, где работал над составлением и редактированием Большой советской энциклопедии. За это время вышло множество энциклопедических сборников, а также третье издание Энциклопедии.
Достижения
Помимо активной научной работы, Прохоров имеет еще ряд достижений, за которые его можно уважать. Так, именно он основал большую школу физиков. Среди его учеников встречаются имена авторитетных ученых: Ж. Алферова, Е. Велихова, В. Фортова, Г. Месяца, Е. Дианова и В. Осико. В 2002 году Институт общей физики РАН стал носить имя ученого.
Мужичина командовал созданием Большого энциклопедического словаря в 1991 году.
Входил в состав редколлегии научного журнала «Поверхность: физика, химия, механика». Также был главным редактором «Лазерной физики» - международного журнала.
Умер великий физик зимой 2002 года. Его похоронили на Новодевичьем кладбище в Москве, рядом с могилой Николая Басова.
Александр Прохоров: научная деятельность
Как нам уже известно, ученый трудился в области физики. Если говорить конкретнее, то спектр его интересов - это радиофизика, радиоспектроскопия, физика ускорителей и квантовая электроника. Также ученый интересовался нелинейной оптикой.
Самые первые научные работы этого исследовался были посвящен таким вопросам, как распространение радиоволн на земной поверхности, в ионосфере. Уже после войны он активно занялся созданием методов стабилизации работы радиогенераторов. Именно это исследование и стало темой его кандидатской диссертации. Что же было дальше? Александр Прохоров придумал новый способ генерации миллиметровых волн в синхротроне; он установил, что они имеют когерентный характер. По результатам этих исследований Александр написал и защитил докторскую диссертацию в 1951 году.
Работа вместе с Н. Басовым
Квантовая электроника очень интересовала героя нашей статьи. Однако для проведения правильных экспериментов в этой области ему не хватало опытного ученого. Вскоре он познакомился с Н. Басовым, с которым трудился на протяжении многих лет. Совместно ученые разрабатывали квантовые стандарты частоты. Они сформулировали главные принципы квантовой генерации и усиления в 1953 году. Это было удачно ими использовано при создании первого мазера (квантового генератора) на аммиаке. Ниже мы рассмотрим подробнее, как эти выдающиеся ученые создавали лазер.
Мужчины активно работали над парамагнитными усилителями СВЧ-диапазона. Они выдвинули предположения, что в них можно использовать активные кристаллы. Например, рубин оказался очень полезным и впоследствии стал использоваться в рубиновом лазере.
Трудности в коллективе
Известно, что, когда лазерные технологии увлекли Александра, он решил, что его коллектив тоже должен заняться изучением этого вопроса. Однако не все сотрудники были согласны. На размышления о том, как перестроить лабораторию, давался месяц. Договориться было очень трудно, поэтому, чтобы хоть как-то настоять на своем, советский физик просто разбил оборудование, использовавшееся для ранних исследований. Конечно, саму проблему это не решило. Почти половина научных сотрудников просто уволилась, в то время как другая половина решила заняться незнакомым доселе для себя делом. И не зря Прохоров увлекся лазерными технологиями, ведь именно они принесли ему Нобелевскую премию.
Создание лазера
Для начала отметим, что именно А. Прохоров и Н. Басов считаются создателями лазера. Но как всё начиналось? В 1948 году в аспирантуру приходит молодой талантливый физик Николай Басов. Он обучался в Московском инженерно-физическом институте, где и увлекся радиофизикой. В каком-то из старых интервью жена Александра рассказывала журналистом о шутке, ходившей в то время между научными сотрудниками. Говорилось в ней, что Прохоров непонятным способом убедил директора института променять синхротрон на Басова. А всё дело в том, что созданный ученым уникальный прибор был необходим другим для проведения исследований. Прохоров согласился отдать свое творение, если в штат возьмут Басова. Уже много лет спустя Александр отшучивался, что Басов ему «дорого обошелся».
Вместе с Басовым ученый создал мазер - первый микроволной квантовый генератор. Мазер - это аббревиатура английских слов Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Прибор усиливал микроволны при помощи вынужденного излучения. В это же время Таунс проводил такое же исследования со светом, поэтому его открытие называется лазером (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), однако это лишь игра слов.
Занимательно, что сам принцип работы устройства был сформулирован еще в 1917 году А. Эйнштейном. Однако ему не уделили должного внимания, и какое-то время он был пустой теорией. И только Прохорову и Басову удалось воплотить в жизнь теоретический принцип Эйнштейна. Ученые заметили, что неоднородное магнитное поле может усиливать излучение. Всё, что оставалось сделать - увеличить последнее.
Стоит отметить, что список лауреатов Нобелевской премии по физике пополнился именами Прохорова, Басова и Таунса в 1964 году. Кроме того, в 1959 году Александр Прохоров и Николай Басов были отмечены Ленинской премией. На премию Нобеля был номинирован американский ученый Ч. Таунс, поскольку он занимался такими же исследованиями параллельно с русскими и пришел к таким же выводам. Интересно, что накануне вручения премии ученые кинули жребий, кому же произносить речь. Эта участь выпала Басову, который всю следующую ночь готовился к выступлению. А. Прохоров даже обрадовался, ведь сам он публичные выступления не любил.
Квантовая электроника появилась именно благодаря открытиям двух российских ученых. Исследования положили начало созданию систем дальней космической радиосвязи, оптоволоконным линиям, которые в современном мире используются на каждом шагу. Лауреаты Нобелевской премии по физике внесли огромный вклад в развитие лазерной техники, которая стала применяться в медицине, биологии, промышленности.
Однако изначально целью исследований было создание военного лазера, который бы мог буквально прожигать боеголовку. За счет такой поддержки со стороны правительства исследования ученых щедро финансировались. Позже сам Александр Прохоров говорил о том, что лазерное оружие не такое уж эффективное, поскольку оно избирательно. При соприкосновении с металлами образуется облако плазмы, которое просто отражает луч лазера. В таком случае защитить боеголовку от воздействия очень просто. Другое дело, если использовать лазер для вывода из строя электроники. Такие приборы действительно есть. Они могут буквально уничтожать ракеты.
Разошлись пути
Пути Александра Михайловича Прохорова и Николая Басова через некоторое время разошлись. Николая заинтересовали вопросы взаимодействия лазера с другими веществами. Он погрузился в изучение того, как облучение влияет на ход химических реакций. В результате множественных исследований мужчина предложил идею, согласно которой лазеры можно использовать для ядерного синтеза.
В 1966 году оба ученых стали академикам АН СССР. Басов стал главой Физического института, где создал лабораторию.
В последние годы жизни Басова увлекла нелинейная оптика, а Прохорова - медицина. Под бдительным руководство Александра были изобретены первые в мире лазерные установки для целей стоматологии и хирургии, офтальмологические лазеры и другие приборы на их основе для лечения туберкулеза и проведения терапии при онкологических заболеваниях.
Александр Прохоров: память
Как мы знаем, Прохоров родился в небольшом городе в Австралии. Так вот, там ему установлен памятник в честь его научных достижений. В 2012 году известная авиакомпания «Аэрофлот» назвала именем академика новый самолет. Также имя ученого носит Инженерная академия РФ. В РАН вручают золотую медаль имени физика. Памятник А. М. Прохорову, созданный по проекту скульптора Е. Казанской и А. Тихонова, расположился на Университетском проспекте в Москве. Также есть площадь Академика А. Прохорова в столице России в Гагаринском районе. Она носит его имя лишь с осени 2016 года.
Чем еще может похвастаться Александр Прохоров? Наградами. Мы перечислим только некоторые из них:
- военная медаль «За отвагу»;
- медаль Гельмгольца;
- медаль Ф. Айвса;
- Демидовская премия;
- премия от Правительства РФ;
- золотая медаль им. М. Ломоносова;
- Нобелевская премия.
Как мы видим, достижений, отмеченных на самых высших государственных уровнях, у Прохорова достаточно. Его деятельность действительно заслуживает самых высоких похвал. Один человек сумел привнести в науку столько ценной информации! Преданность своему делу - вот что отличает настоящих профессионалов.
Жизнь и карьера ученого были полны ярких событий. Для обычного человека в ней нет чего-то особенного, однако вряд ли судьба того, кто открывает что-то первым в мире, может быть скучна. Физик внес огромный вклад в развитие всей науки. Благодаря его исследованиям современные люди могут владеть огромным множеством приборов, основанных на принципах, доказанных Прохоровым. А знают ли обычные люди, что современной "умной" техникой они обязаны А. Прохорову?
Наука - это жизнь. Технический прогресс идет вперед семимильными шагами. Хорошо бы за ним успевать и быть в курсе самых свежих новостей. В обществе и сегодня есть много талантливых людей, которые тихо и скромно работают в лабораториях. Их жизнь может показаться самой обычной: такой, как и миллионов других людей на планете. Однако именно они создают будущее.