СМИ о нас
| 22.04.25 | 10.04.2025 Российская академия наук. Вклад учёных-физиков в разгром фашизма. В ФИАН прошло торжество в честь Великой Победы |
Девятого апреля 2025 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН состоялось торжественное мероприятие, посвящённое 80-летию Победы в Великой Отечественной войне.
Открыл мероприятие директор ФИАН, член-корреспондент РАН Николай Колачевский. В своем выступлении он рассказал об отечественных физиках, которые сыграли важнейшую роль в разгроме вражеских оккупантов. Николай Колачевский напомнил, что сотрудники Физического института Академии наук продолжали вести научные исследования в самые тяжёлые годы войны. Учёные института приняли решение не прекращать исследовательскую деятельность в эвакуации и внесли вклад в спасение Родины и мира.
Научный руководитель Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН академик Иван Щербаков выступил с докладом «Дважды изменившие облик окружающего нас мира» об Александре Михайловиче Прохорове и Николае Геннадиевиче Басове. Жизненный путь обоих учёных объединяет участие в Великой Отечественной войне и последующее получение Нобелевской премии по физике 1964 г. Эти два общие события дают основание назвать Н.Г. Басова и А.М. Прохорова «дважды изменившими мир».
В своем выступлении заведующий лабораторией лазерной биофизики ЦЕНИ ИОФ РАН Валерий Савранский поделился воспоминаниями о своем детстве в годы войны, напомнив о трудностях и испытаниях, с которыми столкнулись люди того времени. Особое внимание было уделено ветеранам Войны, которые после окончания боевых действий трудились в Физическом институте имени Лебедева и внесли значительный вклад в развитие науки и страны.
Помощник директора ФИАН по научной работе профессор Сергей Савинов представил доклад «Война после войны», в котором рассказал о холодной войне, начавшейся в 1946 году. Глобальная конфронтация западных стран с СССР и гонка вооружений, активизировавшийся после войны научный шпионаж и участие ФИАН в атомном проекте — и снова отечественные учёные сыграли важную роль в научном, технологическом и военном суверенитете Отчизны.
В торжественной атмосфере сотрудники ФИАН, ИОФ РАН и гости мероприятия вспомнили поименно и почтили память учёных-физиков, а также работников Физического института Академии наук СССР, которые храбро сражались на фронте и без устали трудились в тылу во время Великой Отечественной войны.
В музыкальной части выступил Концертный образцовый оркестр ОАО «РЖД» под управлением народного артиста России, заслуженного деятеля искусств России, капитана первого ранга А.С. Данильченко. Прозвучали патриотические композиции, а вокалисты исполнили песни военных лет.
Источник: отдел по связям с общественностью ФИАН.
| 22.04.25 | 10.04.2025 Научная Россия. Физики — фронту. В ФИАН прошло торжество в честь 80-летия Великой Победы |
Победа в Великой Отечественной войне — результат самоотверженного труда всего советского народа. Огромный вклад в оборону страны внесли ученые, воевавшие на фронте и создававшие передовые технологии для борьбы с захватчиками. Памяти этих выдающихся людей было посвящено торжество, приуроченное к 80-летию Великой Победы, состоявшееся в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН). Об исследователях, благодаря которым страна отстояла свою независимость и достигла высочайших результатов в науке и технике в тяжелые послевоенные годы, рассказали представители ФИАН и Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН.
Физики — фронту. В ФИАН прошло торжество в честь 80-летия Великой Победы.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
«Наше сегодняшнее мероприятие — это дань уважения <…> поколению, подарившему нам возможность жить в свободном и независимом государстве. Путь к победе был мучительно долгим и тяжелым. <…> Великая Отечественная война стала войной народа. Это была война не только против порабощения нашей страны, но и война за само ее существование. На фронте и в тылу наши люди показали несгибаемую волю, проявили единство и массовый героизм. Среди участников тех событий, пришедших в разные годы в ФИАН, были и мужчины, и женщины — фронтовики, труженики тыла, партизаны, блокадники, узники концлагерей. Их подвиги и судьбы отражают жизнь и свершения нашего народа», — сказал директор ФИАН член-корреспондент РАН Николай Николаевич Колачевский, выступив с докладом о работе института в военное время. ФИАН был эвакуирован в Казань, где исследователи, разместившись в Казанском государственном университете, продолжили трудиться на благо Родины.
Директор Физического института им. П.Н. Лебедева РАН член-корреспондент РАН Николай Николаевич Колачевский.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Н.Н. Колачевский представил многочисленные разработки ФИАН, позволившие приблизить победу Советского Союза над фашистами. В их числе разнообразные изобретения — от систем для противовоздушной обороны до новаторских методов спектрального анализа. Например, в институтской лаборатории люминесценции были созданы технологии светомаскировки и «инфракрасные бинокли». Благодаря лаборатории физики полупроводников на свет появились противообледенители для самолетов. Акустические тралы «ФИАН» помогали очищать пути кораблей от вражеских мин. А спроектированный в лаборатории физики атомных ядер специальный прибор позволял с высокой точностью обнаруживать осколки в телах раненых солдат. Не прекращались в годы войны и фундаментальные исследования фиановцев: так, велись работы по черенковскому излучению, в 1958 г. отмеченные Нобелевской премией.
Гостей торжества ждали памятные доклады и живая музыка.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Отдельное внимание Н.Н. Колачевский уделил сотрудникам ФИАН, ковавшим победу на фронте. Среди них — будущий президент Академии наук Белорусской ССР Николай Александрович Борисевич, сражавшийся с врагом в составе партизанского отряда; Анатолий Васильевич Ржанов, оборонявший блокадный Ленинград на знаменитом Ораниенбаумском пятачке (в дальнейшем ставший академиком); Георгий Сергеевич Курляндцев, 16-летним юношей участвовавший в обороне Москвы; заведующий сектором лаборатории колебаний ФИАН Александр Иванович Барчуков, служивший в истребительном авиационном полку Западного и Белорусского фронтов. Свой вклад в победу внесли и женщины ФИАН: например, Зинаида Ивановна Дурнева, пройдя военную школу для радистов, обслуживала боевые самолеты, а будущий референт нобелевского лауреата Н.Г. Басова Серафима Яковлевна Рылова служила машинисткой в Красной Армии. И это лишь несколько имен среди множества ученых, вставших на защиту Родины в годы страшной войны.
Архивный кадр: советские физики А.М. Прохоров, Н.Г. Басов и А.И. Барчуков (слева направо).
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Н.Н. Колачевский привел цифры, дающие представление о вкладе сотрудников института в победу: в 1941–1945 гг. 219 сотрудников ФИАН служили на фронте, 123 человека трудились в тылу; боевые подвиги всех работников института были отмечены 55 орденами Красной Звезды, 26 медалями «За отвагу», 66 медалями «За боевые заслуги».
Не раз прозвучали на торжестве имена выдающихся советских физиков, нобелевских лауреатов Александра Михайловича Прохорова и Николая Геннадиевича Басова. «Дважды изменившие облик окружающего нас мира» — так назвал этих двух ученых научный руководитель Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН академик Иван Александрович Щербаков, посвятивший им свой доклад.
На торжество в честь 80-летия Великой Победы были приглашены все сотрудники ФИАН.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
«А.М. Прохоров прошел войну, удостоен боевых наград, был тяжело ранен и долго лечился после победы, так же как и Н.Г. Басов, служивший в батальоне химической защиты и долгое время восстанавливавшийся после отравления газами [в числе наград Н.Г. Басова — медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» — Примеч. корр.]. Они были солдатами Великой Отечественной войны и вместе со всеми советскими воинами внесли вклад в построение окружающего нас мира», — подчеркнул И.А. Щербаков.
С честью выдержав испытание тяжелым временем, после войны ученые вернулись к работе и добились блестящих результатов, также оказавших непосредственное влияние на облик будущего: в 1964 г. А.М. Прохоров и Н.Г. Басов вместе с американским коллегой Чарльзом Таунсом стали лауреатами Нобелевской премии за фундаментальные работы, приведшие к созданию лазеров и мазеров.
«Наука открывает новые горизонты, создает новые технологии и новые цивилизации. Сегодняшняя цивилизация — это цивилизация лазеров и полупроводниковой электроники. И ее основоположники — великие русские ученые А.М. Прохоров и Н.Г. Басов. <…> Александр Михайлович — не только ученый, но и фронтовик. <…> Он бесконечно любил свою страну и наш народ. Низкий поклон ему за все, что он сделал!» — сказал выдающийся физик, академик Жорес Иванович Алферов на открытии памятника А.М. Прохорову в Москве. Гости торжества увидели речь ученого в записи.
Заведующий лабораторией лазерной биофизики Центра естественно-научных исследований Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН Валерий Васильевич Савранский.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Памяти ученых ФИАН и ИОФ РАН, отстаивавших независимость страны на боевых рубежах, посвятил доклад заведующий лабораторией лазерной биофизики Центра естественно-научных исследований ИОФ РАН Валерий Васильевич Савранский. Он поделился воспоминаниями из своего военного детства, отметив, что хотя люди жили в крайне тяжелых условиях, в победе над захватчиками никто не сомневался. В.В. Савранский рассказал о своих коллегах — героях войны. Так, А.И. Барчуков, в дальнейшем ставший заведующим сектором лаборатории колебаний ФИАН и работавший над запуском молекулярного генератора, за самоотверженную службу был награжден медалями «За боевые заслуги», «За оборону Ленинграда», «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией». Лидия Митрофановна Кальченко, будущая ближайшая помощница А.М. Прохорова, ушла на фронт в 18 лет. Боевые заслуги Георгия Павловича Шипуло, открывшего светогидравлический эффект вместе с А.М. Прохоровым и Гургеном Ашотовичем Аскарьяном, были отмечены несколькими медалями. А Иван Васильевич Пинтелин, будущий сотрудник ФИАН и ИОФ РАН, за подвиги был удостоен ордена Славы I, II и III степени.
«Все ветераны [Великой Отечественной войны] были очень отзывчивые, доброжелательные, показывали своим примером, как надо жить и трудиться. Работа в ФИАН начиналась в то время примерно в десять часов утра, но они все приходили раньше девяти. <…> То, что было сделано в ФИАН и в ИОФ РАН [после войны] — это, как <…> говорил Ж.И. Алферов, фактически результат труда наших ветеранов: как ратных подвигов, так и дальнейших научных успехов. Мы помним их, и я хочу сказать: никто не забыт, ничто не забыто!», — заключил В.В. Савранский.
Гости торжества в ФИАН.Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Вскоре после победы над фашизмом Советский Союз ждало еще одно испытание — холодная война. И отечественные ученые вновь приложили все свои силы, чтобы страна смогла выйти в лидеры в технологической гонке. О том, как в рекордные сроки советские физики успешно разрабатывали передовое ядерное и термоядерное оружие уникальной мощности, рассказал помощник директора по научной работе ФИАН, доктор физико-математических наук Сергей Юрьевич Савинов.
«Когда читаешь [протоколы заседаний Специального комитета при Совете министров СССР, занимавшегося разработкой атомного оружия], одно остается непонятным: когда участники этой программы успевали есть и спать. <…> Мне представляется, что сделать это в такой короткий срок могли только люди, пережившие войну, привыкшие всецело посвящать себя своей работе. Это абсолютно уникальное поколение», — поделился С.Ю. Савинов.
Отдельное внимание С.Ю. Савинов уделил сотрудникам ФИАН, внесшим вклад в обеспечение безопасности страны во время гонки вооружений. Так, в число руководителей проекта по созданию термоядерного оружия вошел выдающийся физик Игорь Евгеньевич Тамм, привлекший к работе других ученых института, в числе которых — Андрей Дмитриевич Сахаров, Виталий Лазаревич Гинзбург, Владимир Иванович Ритус. С.Ю. Савинов добавил, что в работу над оружием нового поколения внесли большой вклад не только физики, но и ученые других направлений. Например, расчеты для разработки первой советской двухступенчатой термоядерной бомбы вели выдающиеся математики Мстислав Всеволодович Келдыш и Андрей Николаевич Тихонов на ЭВМ «Стрела».
На торжестве выступил Концертный образцовый оркестр ОАО «Российские железные дороги».
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
На торжестве выступил Концертный образцовый оркестр ОАО «Российские железные дороги» под управлением народного артиста России А.С. Данильченко. Прозвучали известные произведения военных лет: «Синий платочек», «Песенка фронтового шофера», «Валенки» и многие другие. В заключение под звучание знаменитой песни композитора Давида Тухманова «День Победы» на экране конференц-зала ФИАН появились имена и фотографии сотрудников института, участвовавших в Великой Отечественной войне.
| 22.04.25 | 09.04.2025 Российская академия наук. Достижения современной фотоники и применение полученных технологий в промышленности обсудили на Научном совете по оптике и фотонике ОФН РАН |
В рамках 19-й Международной специализированной выставки лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир лазеров и оптики» прошло заседание Научного совета по оптике и фотонике ОФН РАН. Участники мероприятия рассмотрели результаты работы совета за 2024 год, а также заслушали доклады, тематика которых охватила ключевые направления современной фотоники, квантовых технологий и их применения в науке и промышленности.
В начале заседания выступил вице-президент Российской академии наук академик РАН Юрий Кульчин. Он проинформировал о разрабатываемых программах поддержки отрасли, в частности целевой программе развития фотоники на период до 2030 года. Также академик РАН представил доклад о современном состоянии и перспективах агробиофотоники, подчеркнув её роль в медицине и биологии.
Академик-секретарь ОФН Виталий Кведер подчеркнул объединяющую роль методов и инструментов фотоники в различных областях науки и технологий. С приветствием к участникам совещания обратились сопредседатели совета члены-корреспонденты Сергей Гарнов и Николай Колачевский. В церемонии открытия также приняли участие президент Лазерной ассоциации Иван Ковш, заместитель академика–секретаря ОФН РАН Наталья Истомина и секретарь совета член-корреспондент РАН Андрей Наумов.
В ходе мероприятия заведующий лабораторией Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ «Курчатовский институт» Евгений Хайдуков представил обзор последних достижений в области современной тераностики, в частности о физике ап-конверсионных нанокристаллов с антистоксовой фотолюминесценцией и их применении в визуализации, биоинженерии и медицине. Главный научный сотрудник лаборатории высокочувствительных оптических измерений ФИЦ «Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН» Валентин Геликонов рассказал об отечественных разработках в области оптической когерентной томографии и приложениях в высокотехнологичной медицине. В свою очередь, академик РАН Игорь Кукушкин рассказал об актуальных вопросах оптического приборостроения для субтерагерцовой области спектра.
В рамках запланированной программы член-корреспондент РАН Сергей Бабин представил метод фемтосекундной лазерной записи искусственных неоднородностей в оптических волокнах для сенсоров и лазерных технологий, а профессор РАН Андрей Федянин доложил о фемтосекундной лазерной нанофотонике, достижениях диэлектрической нанофотоники и методике оптического пинцета.
При обсуждении квантовых технологий и вычислений, метрологии и квантовой оптики к участникам заседания обратился директор ФИАНа Николай Колачевский с докладом о состоянии дел в области оптических стандартов частоты и достижении рекордной точности (10⁻¹⁶) при сравнении оптических часов на атомах тулия.
Кроме того, на мероприятии выступили директор Института лазерной физики СО РАН Олег Прудников (о результатах по лазерному охлаждению иона Yb-171 без магнитного поля), ведущий научный сотрудник Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН Кирилл Зайцев (о методе терагерцовой эндоскопии с использованием антирезонансного волновода на сапфире), заведующий отделом многослойной рентгеновской оптики Института физики микроструктур РАН (филиал ИПФ РАН) Николай Чхало (о разработке зеркальной рентгеновской оптики на основе кремния для синхротронов),профессор Сергей Кулик (о вызовах и прогнозах в области квантовых вычислений), начальник отдела функциональной электроники АО «НИИМЭ» Александр Итальянцев (о принципах и проблемах фотонных систем обработки данных).
| 18.04.25 | 08.04.2025 Регионы России. Пущинцев пригласили на День открытых дверей в обсерватории |
Пущинская астрономическая обсерватория АКЦ ФИАН приглашает всех на «День открытых дверей». Его проведут ко Дню рождения площадки и Дню космонавтики.
На событии жители и гости города смогут посетить экскурсии по обсерватории и познакомиться с радиотелескопами и увлекательные лекции о космосе. Также после прогулки по площадки для участников мероприятия проведут научно-популярную лекцию о будущем науки и мастер-класс от Пущинского музея экологии и краеведения. Завершением праздника станут астрономические наблюдения под открытым небом.
Мероприятие состоится 12 апреля 2025 года с 15:00 до 00:00. Вход свободный. 6+
https://regions.ru/puschino/novosti/puschintsev-priglasili-na-den-otkrytyh-dverey-v-observatorii
| 18.04.25 | 08.04.2025 Независимая газета. От танковой брони – до атомного проекта |
О роли Государственного комитета обороны в научном обеспечении советского военно-промышленного комплекса
В 1943 году академик Сергей Вавилов был назначен уполномоченным ГКО по науке.
Вавилов в своем кабинете в г. Йошкар-Оле, 1943 год.
Фото из книги «Сергей Иванович Вавилов», Ярославль, РМП, 2011
Накануне 80-й годовщины победы СССР в Великой Отечественной войне интересно и важно рассмотреть значение вклада советских ученых в эту победу. И, в частности, рассказать о работе Государственного комитета обороны (ГКО) по научному обеспечению советского военно-промышленного комплекса (ВПК).
Система ГКО
ГКО СССР был образован с 30 июня 1941 года (ликвидирован 4 сентября 1945 года). Сообщение о создании этого органа управления страной в экстремальных условиях, опубликованное в газетах, было лаконично. «Ввиду создавшегося чрезвычайного положения и в целях быстрой мобилизации всех сил народов СССР для проведения отпора врагу, вероломно напавшего на нашу родину, Президиум Верховного Совета СССР, Центральный Комитет ВКП(б) и Совет Народных Комиссаров СССР признали необходимым:
1. Создать Государственный Комитет Обороны в составе:
т. Сталин И.В. (председатель)
т. Молотов В.М. (заместитель председателя)
т. Ворошилов К.Е.
т. Маленков Г.М.
т. Берия Л.П.
2. Сосредоточить всю полноту власти в государстве в руках Государственного Комитета Обороны.
3. Обязать всех граждан и все партийные, советские, комсомольские и военные органы беспрекословно выполнять решения и распоряжения Государственного Комитета Обороны.
Председатель Президиума Верховного Совета СССР М.И. Калинин
Председатель Совнаркома Союза ССР и секретарь ЦК ВКП(б) И.В. Сталин
Москва, Кремль, 30 июня 1941 года».
Именно ГКО как чрезвычайный высший государственный орган в течение 1525 дней обладал всей полнотой власти на огромной территории Советского Союза. В стране не могло возникать сколько-нибудь значимых политических, военных или хозяйственных вопросов, которые не попадали бы в поле зрения ГКО.
Так, например, Госплан фактически превращался в оперативный центр военной экономики. Впрочем, это произошло далеко не сразу. Английский исследователь Марк Харрисон пишет: «Создание ГКО и последующие изменения существенно повлияли на Совнарком и комиссариаты. Вначале внимание Сталина было сконцентрировано на военной и дипломатической сферах, таким образом, функции правительства теоретически были переданы его совнаркомовским заместителям (Берии, Косыгину, Микояну, Молотову и Вознесенскому). Руководство «решающими» отраслями военной экономики теперь осуществлялось членами ГКО индивидуально, а не в рамках Совнаркома. Военные приказы проводились прямо через ГКО, который, в свою очередь, доводил такие указания непосредственно до военных заводов и промышленных отраслей. Это отражалось на внутренней организации ГКО, на распределении ответственности по различным военным отраслям для членов ГКО. Госплан в основном был задействован и функционировал персонально через Вознесенского. Поэтому на этом этапе (первые недели войны) ролью Госплана оставалось составление широких экономических планов. Даже составление экономического плана на период войны для восточной части СССР в четвертом квартале 1941 года и в 1942 году было поручено специальной комиссии под личным руководством Вознесенского, а не Госплану, хотя Госплан являлся единственным компетентным органом по вопросам планирования».
Произошло кардинальное переформатирование властных структур. ГКО не делился властью с теми органами, которые руководили страной согласно Конституции 1936 года. Обязательность указаний ГКО не имела никаких изъятий для не входивших в его структуру органов. То есть для Рабоче-крестьянской Красной армии и Военно-морского флота, а также для органов, официально представлявших советскую и партийную власть или управлявших народнохозяйственным комплексом. Все граждане СССР обязаны были исполнять указания ГКО без всяких «но» и «если». Вышедшие из недр ГКО документы автоматически приобретали силу закона.
Заместитель наркома вооружения СССР Владимир Николаевич Новиков вспоминал: «Заседаний ГКО в обычном понимании, то есть с определенной повесткой дня, секретарями и протоколами, не было. Процедура согласования с Госпланом, наркоматами и ведомствами вопросов снабжения армии, в том числе организации новых производств, была упрощена до предела».
Всего ГКО принял 9971 постановление и распоряжение. Историк Михаил Захарчук исследовал, как они появлялись на свет.
Сначала «вносился вопрос» или «появлялось мнение» у кого-нибудь из членов ГКО либо других представителей высшей партийной и хозяйственной номенклатуры. Проблему обсуждали в узком кругу. Затем Сталин или кто-то из его соратников подключали к решению вопроса специалистов. Проработка вопроса порой затягивалась на недели и даже месяцы. Но при этом не было случая, чтобы поднятая на ГКО проблема кем-то торпедировалась, как-то сворачивалась или «терялась в необъятном бюрократическом механизме той поры».
За 1525 дней существования ГКО в его составе практически не было случайных людей, не горевших желанием нести огромный груз ответственности. Конечно, деятельность их историками оценивается по-разному, особенно если брать в расчет не только военный, но и довоенный и послевоенный периоды. Но нет никаких оснований исключать их из числа творцов и организаторов Победы.
За первые полгода войны для осуществления эвакуации потребовалось 30 тысяч поездов и около 1,5 миллиона вагонов. Если все это вагонное хозяйство выстроить в одну линию, то цепочка протянулась бы от Бискайского залива до Тихого океана.
Фото РИА Новости
Академический фронт
11 августа ГКО принимает постановление № 99сс «Об эвакуации промышленных предприятий». Исходная сложность и своеобразие этой задачи усугублялись одним важным обстоятельством. «В гигантскую операцию по перебазированию производительных сил страны на восток с первых дней войны были активно включены все виды советского транспорта, – отмечает историк Г.А. Куманев. – Однако… главная тяжесть в выполнении этой сложнейшей задачи пришлась на долю железных дорог».
Наркомату путей сообщения дается задание провести в архивах и библиотеках Москвы розыск хотя бы отрывочных сведений об эвакуации во время Первой мировой войны. Но найти практически ничего не удалось. При этом Наркомат путей сообщения СССР всегда был одним из самых сложных ведомств в советской управленческой системе. В условиях боевых действий все эти проблемы только усугубились. А.И. Микоян вспоминал: «Тогда считалось, что Наркомат путей сообщения должен играть главную роль в вопросах эвакуации. Объем же эвакуации из-за ухудшения военной обстановки расширялся. Все подряд эвакуировать было невозможно. Не хватало ни времени, ни транспорта… Уже к началу июля 1941 года стало ясно, что Каганович не может обеспечить четкую и оперативную работу Совета по эвакуации».
За полгода, с июля по декабрь 1941 года, по железным дорогам было перевезено в восточные районы страны 18 млн рабочих и служащих, членов их семей, полностью или частично эвакуировано 2593 промышленных предприятия, оборудование МТС, 1,5 тыс. колхозов и совхозов. Статистика эвакуации просто ошеломляет. Для осуществления такой грандиозной транспортной операции в условиях войны потребовалось 30 тыс. поездов и около 1,5 млн вагонов. Если все это вагонное хозяйство выстроить в одну линию, то цепочка протянулась бы от Бискайского залива до Тихого океана.
Становой хребет советской науки – Академия наук СССР откликнулась на нападение гитлеровцев и их сателлитов еще за неделю до образования ГКО. Прошло внеочередное расширенное заседание Президиума Академии наук СССР. В повестке дня фигурировал только один вопрос. Научная элита решала, как, каким образом осуществить перестройку работы академии в соответствии с требованиями фронта и тыла. В постановлении заседания читаем: «1) обязать все отделения и научные учреждения академии немедленно пересмотреть и перестроить тематику и методы исследовательских работ, направив свою творческую инициативу и энергию научных работников в первую очередь на выполнение задач по укреплению военной мощи нашей социалистической Родины; 2) обеспечить всеми необходимыми силами и средствами научно-исследовательские работы по оборонной тематике; 3) обеспечить научными силами и снабдить всем необходимым оборудованием и материалами прежде всего заканчиваемые научно-исследовательские работы, могущие получить применение в обороне и народном хозяйстве; 4) уполномочить Бюро президиума… осуществлять оперативное руководство работой учреждений академии; 5) обязать всех работников Академии наук СССР соблюдать строжайшую дисциплину, соответствующую военному времени».
Сразу после образования ГКО сюда стали поступать самые разнообразные предложения от представителей советской научной элиты. Уже в июле 1941 года на столе у председателя ГКО лежало письмо. Его подписали отечественные ученые-химики. Их было пять. Обращаем внимание на табель о рангах: Николай Зелинский, Алексей Бах, Александр Фрумкин, Сергей Наметкин – действительные члены АН СССР. На одну ступеньку отставал от них член-корреспондент Семен Вольфкович. Сталин полностью согласился с тем, чтобы «привлечь ученых к решению неотложных задач борьбы с немецко-фашистскими захватчиками».
Последовали важные решения. Начался отсчет истории уполномоченного ГКО по вопросам координации и усиления научной работы в области химии для нужд обороны. Первый в этом ряду – председатель Всесоюзного комитета по делам высшей школы при Совнаркоме Сергей Кафтанов. При уполномоченном ГКО был образован научный совет. Первоначально в совет входили только указанные нами подписанты. С течением времени число членов совета возросло. Этот прирост обеспечивался не только химиками, но и физиками, биологами.
Большой авторитет совета был в первую очередь предопределен вхождением в него ярких фигур, ставших действительными членами Академии наук СССР еще в довоенное время: Сергей Вавилов, Абрам Иоффе, Петр Капица, Николай Семенов, Иван Бардин. В дела совета органически вписались молодые ученые, ставшие академиками уже в послевоенное время: Николай Бруевич, Михаил Дубинин, Николай Жаворонков, Василий Коршак, Владимир Котельников, Иван Кнунянц, Игорь Петрянов-Соколов. До 1943 года Сергей Кафтанов оставался единственным уполномоченным ГКО по науке. Сергей Вавилов был назначен на такую же должность в 1943 году.
Незадолго до начала Московской битвы на стол председателя ГКО лег комплексный план работы АН СССР на нужды ВПК. Подготовка этого документа заняла два месяца. Авторы комплексного плана сформулировали 245 тем. Они были направлены на то, чтобы производить высокоэффективные взрывчатые вещества, средства химической защиты. Предусматривалась системная разработка новых видов вооружений и боеприпасов, санитарных и лечебных средств. Большое значение придавалось усовершенствованию бронезащиты. Была поставлена амбициозная задача: разработка новых производственных технологий для нужд ВПК, явно превосходящих германские.
Эвакуация науки
Выполнение комплексного плана в начальный период было сопряжено с колоссальными трудностями. Враг стремительно наступал. Потребовалась эвакуация в минимальные сроки. Председатель ГКО весьма оперативно решил кадровый вопрос. Появились должности уполномоченного по эвакуации академических учреждений и уполномоченного по эвакуации вузов и других научных учреждений. По первой должности Сталин остановился на кандидатуре вице-президента АН СССР Отто Шмидта. По второй кандидатуре выбор пал на Сергея Кафтанова.
Куда эвакуировались научные учреждения? Все зависело от их принадлежности к конкретной науке. Физики, математики, химики направлялись в Казань. Учреждения, сконцентрированные на геологических науках, металлургии, горном деле, обосновались в Свердловске. Биологи эвакуировались в столицу Киргизской ССР, г. Фрунзе. Гуманитарии держали путь до столиц Узбекской ССР и Казахской ССР.
Отдача со стороны эвакуированных ученых была внушительной.
Начнем с Казани. Всего там находилось 33 эвакуированных учреждения. В них работали 1848 ученых. Одно из них – Физический институт им. П.Н. Лебедева АН СССР. Его сотрудники могли смело записать в актив появление в советских вооруженных силах светящихся составов для авиационных приборов, ввод в широкое применение инфракрасных биноклей БИ-6 и БИ-8.
На несколько шагов вперед продвинулась система обнаружения и обезвреживания акустических морских мин противника. Это стало возможным благодаря разработке в ФИАН и внедрению в производство гидроакустического трала. Своевременно был поставлен и решен вопрос об усовершенствовании метода пеленгации подводных лодок. Был осуществлен технологический прорыв в создании чувствительных самолетных антенн.
Серьезные последствия имела работа над созданием новой конструкции стилоскопа. Благодаря этому прибору резко возросла скорость спектрального анализа металлов на военных заводах и во фронтовых ремонтных частях. Сетью научных учреждений в Казани руководили вице-президенты АН СССР Отто Шмидт и Евгений Чудаков.
В Свердловске трудилось более 240 научных сотрудников. Многое значил факт нахождения в этом среднеуральском городе президента АН СССР академика Владимира Комарова. Именно по его инициативе в августе 1941 года появилась комиссия по мобилизации ресурсов Урала на нужды обороны страны. Эта структура реально работала 25 месяцев. Все это время комиссией руководил дуумвират в составе академиков Владимира Комарова и Ивана Бардина.
Академики продемонстрировали блестящие организаторские способности, неуклонно расширяя географию своей деятельности. Ее распространение на Западную Сибирь и Казахстан маркировало старт нового этапа по мобилизации минерально-сырьевых ресурсов.
В любом учебнике можно прочесть: «За время работы в Свердловске комиссия достигла выдающихся результатов по многим направлениям деятельности: форсированное развитие нефтяной промышленности Урала и Поволжья, открытие и начало промышленного освоения месторождений бокситов на востоке Урала, новые месторождения железной руды в Кузбассе и молибденовых руд в Казахстане. Если разведанные запасы рудного сырья на 1 января 1941 года принять за 100%, то на 1 января 1945 года они составляли: по железным рудам – 140%, марганцу – 200%, хромитам – 140%, кварцитам – 300%. Электростанции Урала к концу войны давали электроэнергии в полтора раза больше, чем до войны».
ГКО стремился к техническому оснащению войск ПВО, ВВС и ВМФ новыми зенитными средствами, самолетами, кораблями. Но вот оборудование их современными средствами обнаружения целей оставляло желать лучшего.
Справедливости ради надо заметить, что американцы поставляли именно такие средства обнаружения. Но их требовалось в разы больше. Тогда в ГКО решили действовать своими силами. За день до начала битвы на Курско-Орловской дуге председатель ГКО учреждает Совет по радиолокации при ГКО и назначает опытнейшего партийного функционера Георгия Маленкова председателем данного органа, нового во всех отношениях.
Маленков сам занимался формированием секретариата и рабочего аппарата. Он угадал прежде всего с тремя ключевыми фигурами: А.А. Турчаниным, профессором А.Н. Щукиным, Н.Л. Поповым. Первый отлично справился с обязанностями ответственного секретаря. Разнообразные инициативы постоянно поступали от председателя научно-технического совета профессора А.Н. Щукина. Системность, чувство нового, прирожденная интеллигентность были характерны для начальника проектно-конструкторского бюро по радиолокации Н.Л. Попова.
В постановлении ГКО от 4 июля 1943 года отмечалось: «Основная задача Совета по радиолокации заключается в объединении научного, производственного и организационного потенциалов всех наркоматов для разработки и оснащения в кратчайшие сроки армии и флота новой радиолокационной аппаратурой, направленной на обнаружение и опознавание воздушных и надводных целей, наведения на них авиации, решение навигационных задач, обеспечение в любых условиях видимости, стрельбы надводных кораблей и береговых батарей».
Немирный атом
Следует сказать и о роли ГКО в атомном проекте. Здесь многое решала эволюция взглядов Сталина. Хорошо известно, что в 1930-е годы в СССР были развернуты работы по изучению внутриатомной энергии урана. В 1940 году достигаются значительные результаты в этой области. Но Сталин закрывает атомный проект. Руководитель СССР и до 1940 года, и после 1940 года оставался пессимистом в вопросе реальности создания атомной бомбы. И это его отличало как от Рузвельта, так и от Гитлера.
Пессимизм Сталина исчез лишь после личных встреч с академиком Петром Капицей и получения советской разведкой сведений о состоянии соответствующих работ в США и Германии. Об этом свидетельствовало назначение, которое еще не академик Игорь Васильевич Курчатов получил 10 марта 1943 года. Он становится высшим должностным лицом по научному решению ядерной проблемы, подчиненным только Сталину. Не устанавливались никакие ограничения ни по подбору и расстановке кадров, ни по капиталоемкости, ни по ресурсной базе материального характера.
Прежде всего это относилось к деятельности Лаборатории № 2 АН СССР, которую возглавил Курчатов. В структуре этого учреждения самое важное место занимал сектор № 3. Его функциональное назначение – проектирование атомной бомбы. Игорь Курчатов считал, что лучшей кандидатуры на должность руководителя этого сектора, чем кандидатура Юлия Харитона, быть не может. Юлий Борисович ответил согласием, и работа закипела.
20 августа 1945 года произошло историческое событие. Председатель ГКО скрепил своей подписью постановление, имевшее следующие узловые пункты:
– образование Специального комитета по использованию атомной энергии при ГКО СССР;
– назначение Лаврентия Берии председателем настоящего комитета;
– утверждение всех восьмерых членов комитета. Такой статус получили М.Г. Первухин, Н.А. Вознесенский, Г.М. Маленков, Б.Л. Ванников, В.А. Махнев (секретарь), П.Л. Капица, И.В. Курчатов и А.П. Завенягин;
– образование 1-го Главного управления при СНК СССР;
– назначение Бориса Ванникова начальником настоящего управления;
– учреждение технического совета при Спецкомитете. Функциональным назначением совета было «предварительное рассмотрение научных и технических вопросов по атомной проблеме».
История советского атомного проекта продолжалась и после упразднения ГКО. Но это уже тема для отдельного разговора.
Брест.
| 18.04.25 | 07.04.2025 Телеграм-канал Фронт российской науки с Веденеевой. Ученые Самарского филиала ФИАН нашли в земной установке, моделирующей космос, важные молекулы |
Ученые Самарского филиала ФИАН им. П.Н. Лебедева РАН нашли в земной установке, моделирующей космос, важные молекулы.
«Инкубатор» для зарождения сложных, «космических» молекул.
Это двухметровая конструкция (на фото) напоминает ускоритель частиц– набор цилиндрических камер, труб, проводов. Так выглядит модель Вселенной!
Здесь и создается глубокий вакуум межзвездной среды.
Делается это при помощи вакуумной камеры, охлаждаемой до температуры жидкого гелия (4-5 Кельвинов) поверхности, на которую напыляется лед, состоящий из простых оргмолекул, к примеру, метана. Потом эту модель ледяной мантии подвергают облучению. Например, жесткому ультрафиолету. В итоге в «космосе» из простых молекул образуются более сложные.
Из метана ученые получили более сложные углеводороды.
Пропан и бутан, которые могут образовываться на Юпитере, Сатурне или Плутоне.
Одна из последних находок, – это молочная кислота, которую получили путем "космического" облучения ацетальдегида и СО2. На 2 фото - частица космической пыли.
| 17.04.25 | 07.04.2025 Московский комсомолец. В установке, моделирующей космос на Земле, российские ученые обнаружили молочную кислоту |
Российские ученые нашли в земной установке, моделирующей космос, важные «кирпичики жизни»
Ряд органических молекул, из которых могла образоваться жизнь в космосе, открыли российские ученые Самарского филиала Физического института им. П.Н. Лебедева РАН при помощи специальной лабораторной установки. Эта установка – не что иное, как модель космоса, со всеми прилагающимся к нему элементами: вакуумом, экстремально низкими температурами, космическими лучами.
Молекула звездной пыли. 100 нм. Фото: Ralf I. Kaiser
«Инкубатор» для зарождения сложных молекул был впервые представлен на заседании ученого совета РАН еще в прошлом году. С виду эта двухметровая конструкция напоминает компактный ускоритель частиц – набор цилиндрических камер, труб, проводов. Кто бы мог подумать, что так может выглядеть модель Вселенной!
Именно здесь, по словам старшего научного сотрудника Самарского филиала ФИАН Ивана Антонова, и моделируется глубокий вакуум межзвездной среды: холодные молекулярные облака и области звездообразования. Делается это при помощи вакуумной камеры, специальной, охлаждаемой до температуры жидкого гелия (4-5 Кельвинов) поверхности, на которую напыляется лед, состоящий из простых органических молекул, к примеру, метана. Ученые выбирают такой состав льда, какой встречается на ледяных мантиях пылевых частиц в межзвездном пространстве. Потом эту модель космической ледяной мантии подвергают облучению. Например, ультрафиолетовому, похожему на свет звезд на определенной спектральной линии атомарного водорода. Она называется Lyman-α (линия Лаймана-альфа), это жесткий ультрафиолет. В итоге в лабораторном «космосе» из простых молекул образуются более сложные.
Как мы ранее сообщали, из того самого метана после облучения в камере появились более сложные углеводороды: пропан и бутан. Это значит, делают вывод ученые, что эти углеводы вполне могут образовываться под воздействием солнечного излучения на Юпитере, Сатурне или Плутоне, где имеется метан в жидком или замороженном состоянии.
– Работы идут у нас по нарастающей, – мы изучаем образование углеводородных молекул, содержащих кислород, – рассказывает Иван Антонов. – Общая концепция заключается в том, что мы ищем молекулы — предшественники сахаров – источников энергии для всего живого. Мы пытаемся их синтезировать из простых молекул, имеющихся в межзвёздной среде, таких как монооксид углерода, метан, вода, метанол.
– Сколько молекул жизни найдено в реальном космосе и какой их процент вы получили в установке?
Если в космосе найдено около 300 молекул, то на Земле, в условиях лабораторий – до 100. Естественно, я суммирую данные, полученные нами и группой Ральфа Кайзера из Гавайского университета.
– Расскажите о самых последних открытиях.
– Одно из веществ, недавно полученных нами на нашей установке по созданию искусственного космоса, – это молочная кислота, которая в наше организме получается из глюкозы и фруктозы в процессе окисления.
Справка «МК». Молочная кислота — органическое соединение, которое вырабатывается в организме в процессе метаболизма глюкозы. Это важный элемент для процессов переработки энергии и выносливости организма.
– Какие еще сложные органические молекулы вы получили в лаборатории?
– На пути от моносахаридов к углекислому газу и воде мы получили также лактоальдегид, который также, как и молочная кислота, участвует в процессе метаболизма в организме.
– За что еще отвечают данные молекулы, кроме энергии и метаболизма?
– Названные вещества нам нужны для образования рибозы. Это сахар, который служит основой для ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и РНК (рибонуклеиновой кислоты) - то есть, для передачи генетической информации. Соответственно, если мы поймем, как образуются в космосе сахара, либо их метаболиты, в конечном итоге мы узнаем, как строится, кодируется и хранится генетическая информация.
– Если вы находите эти вещества в космосе, пусть и условном, значит ли это, что жизнь могла там возникнуть?
– Она могла образоваться либо в космосе, либо в условиях ранней Земли, куда эти молекулы могли быть принесены при кометных бомбардировках. На этапе ранней Земли был такой период, когда на планету падало много метеоритов. Они могли, в принципе, принести весь тот материал, который синтезировался за миллион лет в составе молекулярного облака.
– Найдены ли аминокислоты в космосе?
– Зонд миссии «Розетта» нашел на комете 67Р/Чурюмова — Герасименко простую аминокислоту — глицин. Считается, что эта аминокислота может образовываться из аммиака, цианида и формальдегида. Для этого ей необходимо только присутствие воды и солнечной энергии. Подобные аминокислоты, вплоть до составных частей белков, были найдены и в метеоритном веществе, к примеру, в метеорите «Мерчисон», упавшем в Австралии в 1969 году. Эти вещества теоретически могли быть основой для образования более сложных организмов на Земле. То есть, межзвездная химическая эволюция могла бы быть признана нами как основа для образования жизни.
Что касается аминокислот, здесь вопрос скорее не в том, можно их найти или нет, а в том, при каких условиях они образуется? Исходя из этого уже можно, допустим, смотреть, где у нас есть такие условия в космосе, где может существовать жизнь. Таким образом, если мы озабочены поиском либо планет, пригодных для жизни, либо братьев по разуму, одно из направлений, в котором надо смотреть, – это искать звёзды, похожие на Солнце, имеющие планетные системы, похожие на Землю. С этим, кстати, пока проблемы: находить землеподобные планеты сложно, они слишком лёгкие. Но мы примерно понимаем, каким образом могла образовываться биомасса, необходимая для последующего формирования жизни.
– И как же?
– Цикл звёздной эволюции представляет собой последовательность различных стадий. Из очень рыхлого, неплотного облака межзвездного газа и пыли, которое постепенно сжимается, появляется плотное молекулярное облако, потом в нём возникает гравитационная неоднородность, образуется протозвезда, и на неё всё начинает падать. В результате образуется протопланетный диск, и зажигается звезда. И вот на этом этапе пыль подвергается облучению сначала космическими лучами, потом уже светом звезды и происходит синтез наших биомолекул.
– Ну а сама жизнь могла образоваться в космосе?
– Это пока ещё не решено, но теоретически могла. Понимаете, в чём проблема? Не совсем понятно, что считать жизнью. Вот цепочка РНК или ДНК — это уже жизнь или ещё нет? Вирус – это жизнь или еще нет?
- Наверное, жизнь...
– Да, но ведь нам известно, что вирусы ведут себя как живые организмы только в том случае, если они попадают в клетку...
И опять же, если мы говорим про клетку, мы имеем в виду конструкцию с мембраной, внутри которой есть какие-то органеллы, которые умеют что-то делать для поддержания жизнедеятельности и размножения или без всего этого...
– А что говорит мировое научное сообщество по этому поводу?
– Уже несколько десятков лет существует такое понятие, как «концепция мира РНК». В ней предлагаются варианты, как могла зародиться живая или относительно живая структура наподобие клетки. Один из таких вариантов – образование таких структур в составе комет. Кометы, летающие вокруг звезды, периодически подлетают к ней и прогреваются. В них, помимо жидкой воды имеются ещё различные минералы, имеющие, допустим, слоистую структуру, на которой могут закрепляться молекулы РНК. Вот эти молекулы, соответственно, могут во время этих циклов пролёта около звезды проходить через определенные стадии и рождать в итоге жизнь.
– То есть Солнце ее активизирует, получается?
– Да, ускоряет процесс. Но, с другой стороны, конечно, в условиях планеты, на которой есть атмосфера и жидкая вода условия для зарождения жизни более благоприятные.
| 17.04.25 | 07.04.2025 Научная Россия. Зачем ученые зажигают молнии в лаборатории? Интервью со старшим научным сотрудником ФИАН Егором Паркевичем |
Егор Вадимович Паркевич. Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Ученые отдела высоких плотностей энергий ФИАН имитируют молнии в лабораторных условиях. Физикам удалось отследить ключевые стадии развития электрического разряда, связанные с генерацией различных видов электромагнитного излучения (рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного и др.), и установить их локальные источники. Об экспериментальном изучении молний корреспонденту «Научной России» рассказал руководитель научной группы Егор Вадимович Паркевич.
Справка: Егор Вадимович Паркевич ― кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела физики высоких плотностей энергий Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), участник проекта «Жесткое рентгеновское и широкополосное радиоизлучение лабораторного атмосферного разряда: динамика, источники, механизмы генерации», поддержанного грантом РНФ, руководитель молодежной научной группы «Лазерная диагностика быстро эволюционирующих фазовых объектов со сложной внутренней микроструктурой».
― Что представляют собой молнии, которые вы создаете в лаборатории?
― Правильнее будет сказать, что мы имитируем молнии, а не создаем их, потому что есть большая разница между протеканием этих процессов в грозовых разрядах в природе и лабораторными экспериментами и их довольно сложно сопоставить друг с другом. Возвращаясь к вашему вопросу, я хотел бы рассказать о том, какой именно тип молний мы исследуем здесь в ФИАН. Пожалуй, говоря о молнии, большинство людей представляют их как результат развития разряда от грозового облака до Земли: появление яркого светящегося канала, сопровождаемого мощным громом, вспышкой света и другими сопутствующими процессами. Но есть и более необычные разряды: например, происходящие непосредственно внутри облака, так называемые внутриоблачные компактные разряды, состоящие из очень большого количества стримеров (каналов слабоионизованной плазмы, создающих путь для развития молнии. ― Примеч. ред.); их наблюдение в лабораторных условиях крайне затруднено.
Существуют и более интересные типы разрядов, которые развиваются, например, на внешней стороне облака, в верхних слоях атмосферы: так называемые джеты, спрайты и высотные разряды типа эльфов, которые тянутся на десятки километров вверх.
― То есть они идут не к Земле, как мы привыкли, а от Земли?
― Да, некоторые разряды могут развиваться и в таком направлении. Процессы в них протекают с разной интенсивностью и на разных пространственно-временных масштабах. Некоторые из этих процессов невероятно быстрые и длятся около одной 1 нс (одна миллиардная доля обычной секунды. ― Примеч. ред.): это время, за которое свет в вакууме успевает пройти всего 30 см. Есть еще более быстрые: субнаносекундные.
В своих исследованиях мы пытается определить некий фундаментальный процесс, лежащий в основе образования молнии. В нашем эксперименте они формируются между заряженным электродом и заземленным электродом. По сути, это миниатюра привычной нам молнии, которая идет от грозового облака до поверхности Земли, о чем мы говорили выше.
Безусловно, это не количественное, а качественное сравнение, позволяющее нам тем не менее подойти довольно близко к изучению глубинных механизмов, лежащих в основе формирования молнии.
― В каких именно условиях проходит такая имитация молнии?
― Условия нашего эксперимента достаточно близки к тем, что наблюдаются во время грозовых разрядов в природе.
Наша установка позволяет получать импульсы напряжения до миллиона вольт при токах в единицы килоампер, что близко к финальной стадии развития молнии.
Мы пытаемся проникнуть в эти процессы с высоким временны́м разрешением в пространстве, отследить и посмотреть на сопутствующие им электромагнитные явления. Это и есть предмет наших исследований.
Интегральное изображение свечения от результирующего канала пробоя. Источник: Е.В. Паркевич / ФИАН
― Вы сказали, что процессы, протекающие в молнии, крайне быстрые и могут длиться всего наносекунды, но обыденный опыт говорит об обратном: мы часто успеваем хорошо рассмотреть молнию, наблюдая ее с расстояния, и даже сфотографировать. Создается ощущение, что она живет не так уж и мало. Это наша иллюзия?
― Я бы сказал, что таково наше психологическое восприятие этой вспышки. На самом деле процесс, конечно, очень короткий. Это микросекунды. В каких-то случаях молния может пройти по некому уже готовому каналу, оставшемуся после первого разряда, и тогда вы можете увидеть повторную вспышку. В реальности все протекает гораздо быстрее, чем нам кажется. Да, вы действительно можете снять молнию на смартфон, хотя это очень тяжело, но для того, чтобы отследить ее динамику, требуется уже специальное оборудование.
― А с помощью какого оборудования вам удается исследовать молнию, учитывая столь короткое время ее жизни?
― В своих экспериментах мы задействуем специальное диагностическое оборудование, в том числе так называемые быстрые камеры, позволяющие вести наносекундную фотосъемку со временем экспозиции кадра порядка 50–60 нс. Две такие камеры дают нам возможность посмотреть динамику молнии. Все это точностью до единиц наносекунд синхронизировано с высоковольтной машиной. По сути, на нашей установке мы имеем один импульс, который длится в течение микросекунд, но внутрь него мы можем заглянуть с очень высоким временны́м разрешением. Мы пользуемся и другими методами диагностики и регистрации излучения, которые также позволяют работать с нано- и даже субнаносекундными процессами. В этом как раз и заключается главный смысл имитации молнии в лабораторных условиях.
Молния — явление спорадическое, и пытаться зарегистрировать и исследовать ее в природе было бы очень тяжело и крайне дорого. К счастью, лабораторные эксперименты позволяют нам не просто поймать молнию, а сделать гораздо больше: приблизиться к фундаментальным физическим процессам, стоящим за ее инициированием и развитием.
― Молния имеет определенные стадии развития. Возможно ли воссоздать их в лаборатории?
― Смотря о каком типе разряда идет речь. Если говорить о молнии, развивающейся от грозового облака, то повторить этот процесс в лабораторных условиях очень сложно, а в некоторых случаях практически нереально, потому что в облаках нет соответствующих условий, то есть наличия массивного высоковольтного электрода. Там, на огромных масштабах, протекают совсем иные фантастические локальные процессы.
― Расскажите, пожалуйста, подробнее об этих процессах. На каком из этапов происходит зажигание молнии?
― Можно поговорить, например, о внутриоблачном разряде. Что представляет собой облако? Это колоссальная динамомашина, то есть генератор постоянного тока. Через облако проносятся разнообразные воздушные потоки, что сопровождается сепарацией заряженных частиц. Таким образом, возникает заряд на частицах и капельках воды или на частичках льда, если мы говорим о более высоких слоях облака. Происходит накопление электрического заряда, причем до уровня кулонов. Это колоссальная энергия, но она распределена на масштабе нескольких километров и начинает стекаться к какому-то общему стоку, из которого пойдет молния. Это первый механизм формирования молнии. Его описывает, например, теория гидрометеоров.
Что касается зажигания молнии, о котором вы спрашиваете, то здесь одну из самых известных и принятых на сегодня теорий предложил наш коллега из ФИАН академик А.В. Гуревич (1930–2023). Согласно его теории космического излучения, высокоэнергетичные частицы, попадая в атмосферу Земли, порождают ливень высокоэнергетичных электронов.
В условиях невысоких электрических полей затравочные электроны обладают высокой энергией, около 100 КэВ. При таких полях лавины затравочных электронов находятся в режиме убегания и начинают тормозиться на ядрах частиц воздуха. Идет генерация рентгеновского излучения, в том числе порождение новых лавин электронов (тоже быстрых), то есть происходит их каскадное размножение. Это ― своеобразные «затравки», по которым фактически далее может начаться формирование общего стока заряда. Если где-то прошла высокоэнергетичная частица, создав лавину электронов, то по этой «затравке» потенциально может начаться уже развитие молнии.
Таким образом, это совокупность разных процессов, триггером которых, согласно теории А.В. Гуревича, выступают космические лучи. Этот вопрос исследуется до сих пор. На текущий момент по-прежнему точно неизвестно, что служит зажиганием молнии.
― Эксперименты по имитации молнии в лаборатории приближают нас к решению этой проблемы?
― Это, опять же, сложный вопрос масштабирования природных процессов. Какие-то из стадий развития молниевого разряда мы действительно можем повторить в лаборатории, а другие, к сожалению, пока так и остаются для нас недоступными.
Мы пытаемся увидеть общую картину, собирая ее из отдельных малых пазлов: тех знаний, что нам удалось добыть в эксперименте.
Выходной узел большой высоковольтной установки, где происходит имитация молнии.
Фото: Е.В. Паркевич / ФИАН
― Вы говорили о том, что есть разные типы молниевых разрядов. Как вы думаете, их возникновение, то самое зажигание, обусловлено какой-то единой причиной и имеет идентичную природу или за каждым разрядом стоит своя индивидуальная история?
― Я бы скорее согласился со вторым утверждением о разных причинах зажигания у разных разрядов. В этой области, как я уже говорил, очень много неизвестного. Выше мы обсуждали некие общепринятые концепции возникновения молнии и привычные сценарии, когда молния идет от грозового облака к Земле. Но генерация более высотных разрядов, например, по-прежнему остается для нас загадкой. Более того, исследовать такие разряды можно только в натурных условиях, что, как вы понимаете, далеко не каждый может себе позволить. Это чрезвычайно тяжело и очень дорого. Сейчас идут попытки исследовать это явление, например, с борта самолета с помощью сложного дорогостоящего оборудования.
― Известно ли приблизительно, сколько всего может существовать разных типов молниевых разрядов?
― Я думаю, их бесчисленное множество. Появление того или иного разряда зависит от условий окружающей среды. Мы с вами говорили только про нашу планету. Но известно, что молнии есть также на Венере с ее кислотной атмосферой.
― И на газовых гигантах Юпитере и Сатурне.
― Да, и мы не знаем, какие типы молниевых разрядов существуют там и сколько их. Тем не менее я думаю, что механизмы образования молнии на Земле и на других планетах Солнечной системы могут быть схожими. Хотя, честно сказать, мы пока и со своей планетой-то не можем толком разобраться. Изучение этого вопроса происходит постепенно, поэтапно. Возможно, в будущем, объединив данные, полученные от натурных наблюдений и от лабораторных экспериментов, мы сможем узнать еще больше нового о молниях.
― Возвращаясь к вашим экспериментам в ФИАН, какие наиболее интересные результаты вы могли бы отметить?
― Подавая высоковольтный импульс на длинный разрядный промежуток, мы смогли наблюдать формирование первичных стримерных корон: начального процесса, создающего путь для развития молнии. Пожалуй, это можно назвать некой имитацией роста отрицательных или положительных лидерных каналов, которые развиваются от облака к Земле. Стримеров очень много, и их можно рассматривать как волны ионизации, прокладывающие слабо ионизованные плазменные каналы. Они вспышечно выстреливают и, образно говоря, ищут путь, по которому первый прогретый лидерный канал (основа молнии) начнет развиваться.
Молния, которую мы видим, — это финальная стадия явления, а образование стримеров ― это как раз то, что происходит до нее. Нам удалось наблюдать в лаборатории примерно те же стадии развитии молнии, что и в природных условиях.
Более того, мы смогли повторить в эксперименте генерацию различных видов электромагнитного излучения (широкополосного радиоизлучения, рентгеновского, ультрафиолетового и др.) в молнии, определить их источники и построить карту корреляции между всеми этими типами излучения.
По сути, мы получили в лаборатории разные виды электромагнитного излучения, создав молнию. Более того, мы зарегистрировали даже новый тип источников такого излучения. В ближайшее время нам предстоит выяснить, как то, что мы обнаружили, соотносится с наблюдаемым в натурных условиях и с общепринятыми научными концепциями молнии.
Временнáя карта электромагнитных излучений во время молниевого разряда. Физикам удалось отследить ключевые стадии развития электрического разряда, связанные с генерацией различных видов электромагнитного излучения (рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного и др.), и установить их локальные источники.
Фото: Е.В. Паркевич / ФИАН
― Насколько опасно такое излучение?
― Это очень сильное по мощности сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение, измеряемое в единицах гигагерц и способное влиять, например, на системы спутниковой связи, бортовую электронику, лидары и т.д. Вопрос подавления таких высокочастотных помех на сегодня очень актуален. На эту тему было опубликовано достаточно много работ: такое СВЧ-излучение наблюдалось как в натурных условиях, так и в лаборатории.
Если говорить о нашей научной группе, то успех исследования заключается в том, что нам удалось локально установить зоны генерации этого СВЧ-излучения с сантиметровой точностью. Откуда она начинается, на какой стадии? Пока что наше открытие не согласуется принятыми научными концепциями молнии.
Мы видим, что некая зона генерации СВЧ-излучения может быть предвестником того, что через несколько наносекунд в этой области можно будет наблюдать определенную интенсивность стримерообразования; или, наоборот, она может уже присутствовать в этой плазменной среде. Пока что у нас нет однозначного ответа, это нечто новое. Обсудив этот вопрос со многими коллегами, мы пришли к выводу, что это может быть развитием пучковых неустойчивостей в плазме по типу черенковских.
― Плазма ведь считается самым малоизученным состоянием вещества?
― Если говорить о проявлениях в определенных условиях и сопутствующих явлениях, то да. Спектр физических процессов, которые могут происходить в плазме, колоссальный. Мы можем исследовать и повторить в эксперименте только некую часть из них, но для этого необходимо использовать оборудование высочайшего класса с очень высоким пространственно-временным разрешением. Требуется наличие высоковольтной установки, то есть системы синхронизации, причем на уровне единиц наносекунд, а также диагностического оборудования, позволяющего вести наблюдения. Кстати, у нас такое оборудование есть. Оно как раз и позволило получить наиболее полную картину излучений разряда, которая вылилась во временную карту электромагнитного излучения молниеподобного разряда.
Аппарат Стэнли Миллера и Гарольда Юри, позволивший в 1953 г. сымитировать приблизительные условия на древней Земле и получить органические соединения: молочную кислоту, мочевину и аминокислоты. Иллюстрация: Т.С. Богданова / Теремов А.В., Петросова Р.А. Биологические системы и процессы. М., Мнемозина, 2023
― Что нам дает в практическом смысле изучение молний и различных видов электромагнитного излучения?
― В первую очередь это, конечно, создание новых систем молниезащиты, подавления электромагнитных помех и усовершенствование системы мониторинга грозовых явлений в атмосфере. Из-за климатических изменений, происходящих на планете, количество гроз ежегодно увеличивается. При этом особенно большую опасность представляют так называемые сухие грозы, тем более на обширных территориях, как в случае нашей страны. Их необходимо как-то идентифицировать, важно понять, где они начнут возникать, с какой интенсивностью и т.д. Следующий момент связан с безопасностью на различных открытых энергообъектах, промышленных предприятиях, где важно учитывать информацию о том, может ли здесь через какое-то время произойти молниевая вспышка и нужно ли прекращать работу в связи с этим. Это опять же системы мониторинга. Безопасность гражданского населения ― еще одна важная часть этой проблемы, особенно если это касается жителей горной местности и альпинистов: если молния ударила в гору, она не может быстро стечь, а будет долго идти по поверхности, представляя большую угрозу. Нельзя пренебрегать грозой, это действительно может быть губительно для человека, относиться к этому надо очень серьезно. В то же время, когда молния бьет, скажем, в различные породы, происходит формирование различных сложных минералов, которые было бы очень тяжело создать в лабораторных условиях.
― С использованием рукотворной молнии удавалось даже создать аминокислоты.
― Да. Это очень интересный эксперимент, проведенный в 1953 г. Стэнли Миллером и Гарольдом Юри. Они попытались воспроизвести условия, существовавшие на древней Земле, и им удалось синтезировать аминокислоты, пропуская электрический разряд через смесь газов и паров воды при температуре 80 ℃. Конечно, к этой работе было очень много вопросов: могла ли жизнь развиваться именно по такому сценарию и насколько все это близко к тому, что в действительности происходило на древней Земле?
Это направление исследований представляет большой интерес для науки, и роль молний в возникновении жизни на нашей планете действительно могла быть колоссальной.
| 17.04.25 | 07.04.2025 Регионы России. О происхождении НЛО над Серпуховом расскажет ученый-астроном Рустам Дагкесаманский |
В Большом Серпухове состоится лекция известного ученого-астронома, директора ПРАО АКЦ ФИАН (1988–2020 гг.), доктора физико-математических наук, профессора Рустама Дагкесаманского. На встрече «Современные представления об эволюции Вселенной» он расскажет о появлении и происхождении неопознанных летательных аппаратов (НЛО) в небе над Серпуховом простым и понятным языком.
Также на лекции пойдет речь о наиболее значительных теоретических и экспериментальных работах, которые существенно изменили представления об окружающем мире.
Мероприятие запланировано на 8 апреля, накануне Дня космонавтики, и пройдет в Доме ученых Пущина. Начало в начало лекции в 18.00, вход свободный.
