к оглавлению
назад < ^ > вперед
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МГУ
Научно-исследовательский институт физики МГУ представляет собой крупное научное учреждение и занимает одно из видных мест в ряду советских физических институтов. Возник институт в 1922 г. в виде очень скромного по размерам и размаху работ учреждения, объединявшего всего около двадцати научных работников. В первые семь лет (до 1929 г.) институт сохранял те скромные масштабы, с которых он начал свое существование. И эти скромные масштабы первых лет были характерны не только в отношении числа научных работников, объединенных в институте, но и в отношении роли и значения института как научного центра и как учреждения по подготовке новых кадров.
Правда, все время, с первого года своего существования, институт регулярно выпускал научную продукцию, а с 1925 г. в стенах института работало значительное число аспирантов, однако деятельность института в этих направлениях не представляла собой единого целого, а являлась результатом разрозненных усилий отдельных научных работников. Институт как единое целое, как научный центр не существовал. Не было в институте каких-либо широких направлений научной работы, которые объединяли бы вокруг себя достаточно большое число научных работников. Не существовало и единой системы подготовки кадров. Так существовал институт до 1930 г. и, несмотря на крупные научные достижения отдельных физиков, более или менее тесно связанных с институтом, существование института в эти годы было чисто формальным. Как научный центр, объединяющий достаточно широкие круги физиков-исследователей, институт стал развиваться только в 1930 г., когда была проведена реорганизация института. В результате этой реорганизации был создан ряд лабораторий и ряд жизнеспособных научных коллективов, разрабатывающих те или иные физические проблемы. Только с этого времени институт быстрыми темпами выходит в первый ряд физических институтов Советского Союза и в течение двух лет превращается в то крупное научное учреждение, каким он является сейчас.
В настоящее время институт объединяет около 80 научных работников, при чем около 20 из них являются высококвалифицированными руководителями научной работы. Сейчас институт состоит из теоретического отдела и восьми лабораторий: оптики, теплофизики, рентгенострукторной, магнитной, электрических явлений в газах, колебаний, коротких волн, лаб. им. Максвелла. Каждая лаборатория ставит в центре своего внимания небольшое число кардинальных проблем, относящихся к данной области физики, и на разработке этих немногих проблем сосредоточивает свои силы. К настоящему моменту эти лаборатории (организованные всего лишь четыре года назад) уже достигли значительных успехов и заняли видное, а в некоторых случаях и ведущее место в соответствующей области физики.
Проблемы, на разработке которых сосредоточили свое внимание лаборатории института, в общих чертах таковы.
Лаборатория оптики ставит своей основной задачей изучение явлений взаимодействия света и вещества и прежде всего явлений рассеяния света. Эти явления, затрагивающие самые глубокие и принципиальные вопросы строения вещества и природы света, за последние годы привлекают к себе пристальное внимание многих физиков-исследователей. Самый интерес современной физики к этим явлениям в значительной степени вызван блестящими работами тех физиков (акад. Л. И. Мандельштам и проф. Г. С. Ландсберг), которые руководят работами оптической лаборатории института. Эти физики (независимо от Рамана в Калькутте и раньше его) открыли новое явление в области рассеяния света, явление, которое было
названо затем Раман-эффектом. Открытие явления комбинационного рассеяния света обеспечило оптической, лаборатории института ведущую роль в изучении явлений рассеяния света, исследованием которых сейчас занимаются почти все лаборатории мира. К этой же области вопросов взаимодействия света и вещества относится и ряд других работ лаборатории, посвященных изучению фотоэлектрического эффекта и явлений люминесценции.
В последнее время в лаборатории начата разработка ряда новых проблем, например, изучение электрооптических явлений в полях высокой частоты.
Наряду с этими наиболее глубокими и принципиальными физическими вопросами лаборатория оптики занимается разработкой целого ряда технических проблем, касающихся применения оптических методов контроля и, в частности, методов количественного спектрального анализа. Некоторые важнейшие проблемы этого рода успешно разрешены оптической лабораторией. Так, например, лабораторией разработан спектральный метод определения содержания кремния в ковком чугуне и определения качества некоторых сортов сталей. Эти методы уже применяются практически на Автомобильном заводе им. Сталина и ряде других заводов и способствуют уменьшению брака в целом ряде технологических процессов. Развивая работу в этих двух направлениях, лаборатория все больше и больше укрепляет свою ведущую роль как в изучении основных принципиальных вопросов строения вещества и природы света, так и в разрешении целого ряда актуальнейших проблем, выдвигаемых социалистической промышленностью.
Лаборатория теплофизики, руководимая проф. А. С. Предводителевым, ставит своей основной задачей подведение научной базы под современную теплотехнику и разработку тех физических проблем, разрешение которых необходимо с точки зрения развития советского энергетического хозяйства. Лаборатория сосредоточила свое внимание на четырех кардинальных физико-технических проблемах и их разрешении с точки зрения современных физических воззрений. Эти проблемы таковы: беспламенное горение, подземная газификация, использование пылевидного топлива и, наконец, транспорт тепла и теплофикация.
Свою работу лаборатория теплофизики проводит в тесном контакте с целым рядом промышленных институтов и предприятий (Институт азота, завод «Электросталь» и т. д.).
Для решения всех названных проблем с точки зрения взглядов современной науки необходимо разрешить целый ряд сложнейших физических задач из области теории тепла и теории процессов горения. В области теории тепла лабораторией разрабатывается целый ряд вопросов, связанных с выяснением термических свойств вещества и процессов переноса тепла и теплообмена. В области теории процессов горения лаборатория разрабатывает вопросы, связанные с каталитическим горением, взрывными реакциями в твердых, жидких и газообразных веществах и тушением взрывных реакций и, наконец, вопросы взаимодействия электрического разряда и процессов горения.
Во всех этих направлениях уже выполнен ряд работ и получены результаты, представляющие, помимо большого научного интереса, существенное практическое значение. Таковы, например, работы по изучению условий взрыва аммиака и по вопросу о теплопередаче при тепловом ударе.
Само перечисление этих вопросов достаточно красноречиво говорит о том, насколько актуальны те проблемы, на которых сосредоточила свое внимание лаборатория теплофизики, ставящая своей основной целью подготовку физической базы для дальнейшего развития советской теплотехники и энергетики.
Рентгеноструктурная лаборатория института разрабатывает под руководством проф. С. Т. Конобеевского новые методы изучения структуры твердого тела, в частности металлов и сплавов, и вопросы применения этих новых методов для исследования внутренней и поверхностной структуры металлов и установления связи между структурой и физико-химическими свойствами металлов. Наиболее широко сейчас применяются для целей структурного анализа рентгеновы лучи; но физики, конечно, не ограничиваются этим методом и пытаются применить для целей структурного анализа «электронные волны», т. е. пучки более или менее быстрых электронов, по характеру отражения которых можно судить о структуре отражающего их тела. Разработка этого нового метода анализа как поверхностной, так и внутренней структуры металлов и сплавов составляет одну из задач лаборатории. Далее, лаборатория занимается выяснением тех изменений, которые при различных способах обработки материалов происходят в механических свойствах металлов (а значит, и в их структуре). Наконец, ряд работ лаборатории посвящен изучению химических свойств металлов и в частности выяснению вопросов о природе химических связей и строении различных интерметаллических соединений, в первую очередь легких сплавов, и изучению механизма коррозии и поверхностного окисления.
В области строения интерметаллических соединений лабораторией выяснен целый ряд весьма интересных особенностей их структуры, представляющих большое значение с точки зрения развития наших знаний о легких сплавах.
Все эти вопросы имеют, конечно, исключительно важное Значение для всего нашего народного хозяйства, для которого проблема металла является одной из основных. Разрешение этой центральной проблемы требует создания соответствующей физической базы, которая позволила бы рационально ставить вопрос о создании новых сплавов с нужными нам свойствами, об изменении свойств металла в нужную сторону. Для решения этих вопросов необходимо углубление и расширение наших знаний о металлах и их свойствах, необходимо понимание самой природы металлического состояния. Эту задачу и ставит рентгеноструктурная лаборатория института.
Магнитная лаборатория института, руководимая проф. Н. С. Акуловым, ставит своей задачей изучение магнитных свойств металлов и сплавов, и в первую очередь ферромагнетиков, и установление связи между этими свойствами и структурой кристаллической решетки данного металла или сплава. Работы проф. Н. С. Акулова в этом направлении уже привели к установлению целого ряда весьма важных зависимостей, например, между механическими деформациями в металле и явлением гистеризиса. Работы магнитной лаборатории в направлении установления связи между магнитными свойствами металлов и их структурой продвинулись уже настолько далеко, что оказалось возможным разработать целую методику изучения структуры того или иного образца путем исследования его магнитных свойств. Этот метод, так называемый метод магнитоструктурного анализа, уже успешно применяется целым рядом наших передовых институтов и предприятий, в частности таким авторитетным учреждением, как ЦАГИ, и таким крупнейшим предприятием, как «Динамо». Этим же предприятием используются результаты работ лаборатории по исследованию потерь на гистерезисе во вращающихся магнитных полях. Наконец, большое значение имеют работы магнитной лаборатории по созданию новых сплавов со .специальными магнитными свойствами.
Дальнейшая задача магнитной лаборатории заключается в первую очередь в углублении знаний о природе ферромагнетиков и выяснении их структуры. Развитие знаний в этих направлениях позволит магнитной лаборатории сознательно подойти к вопросу о создании ферромагнитных сплавов с нужными свойствами, например, с минимальными потерями на гистерезис или с большой проницаемостью и т. д. Вряд ли нужны какие-либо разъяснения о том, какое огромное практическое значение имеют эти физические проблемы для решения целого ряда важнейших вопросов металлургии, электромашиностроения, электросвязи и т. д.
Лаборатория электрических явлений в газах, руководимая проф. Н. А. Капцовым, занимается изучением, с одной стороны, явлений испускания электронов поверхностями твердых тел и, с другой, — движения электронов в вакууме и разреженных газах. Основное внимание лаборатория уделяет последним вопросам, именно процессам газового разряда, в изучении которых лабораторией уже достигнуты значительные успехи. В лаборатории обнаружены новые явления из области воздействия света на ход электрического разряда в газе, явления, представляющие большой научный интерес и открывающие новые возможности в отношении построения мощных светочувствительных реле. В лаборатории разрабатываются новые методы изучения различных областей газового разряда, и эти методы применяются для изучения состояния атомов, участвующих в электрическом разряде.
Изучение вопросов электрического разряда в газах, помимо большого научного интереса, связанного с изучением различных состояний атомов, имеет огромное практическое значение, ибо эти вопросы прежде всего возникают при разрешении вопросов об экономических источниках света. Современная светотехника, выдвигающая на первый план вопросы повышения световой отдачи и улучшения «качества» света, не сможет сколько-нибудь успешно разрешить эти вопросы, не располагая достаточно глубокими сведениями о процессах, происходящих при электрических разрядах в газах. Почти все вопросы, возникающие при разработке новых типов газонаполненных ламп накаливания и газосветных ламп, требуют для своего решения понимания явлений, происходящих при электрических разрядах в газе. Таким образом, работы лаборатории электрических явлений в газах должны подготовить физическую почву для дальнейшего развития светотехники и вакуумной промышленности. В своей работе лаборатория тесно связана с московским Электрозаводом, которому она помимо всего оказывает повседневную помощь при решении отдельных научных вопросов.
Лаборатория колебаний, руководимая акад. Л. И. Мандельштамом, ставит в центре своего внимания проблемы, возникающие при строгом рассмотрении вопросов возбуждения незатухающих колебаний и вопросов воздействия внешней силы на системы, которые способны совершать незатухающие колебания. Эти вопросы приводят к изучению так называемых нелинейных систем и требуют не только рассмотрения особых физических явлений, специфичных для этих систем, но и особого математического аппарата, пригодного для исследования этих явлений. Работы лаборатории колебаний в этой области положили начало новому направлению в учении о колебаниях, направлению, которое теперь признано уже всеми работающими в этой отрасли физики как в СССР, так и за границей. Это новое направление в учении о колебаниях, за которым установилось название «теории нелинейных колебаний», оказалось весьма плодотворным и позволило легко решать многие весьма сложные вопросы, возникающие в тех областях техники, которые базируются на теории колебаний, прежде всего в области радиотехники. По существу все основные проблемы генерирования колебаний, высокой частоты и многие проблемы приема колебаний сводятся к рассмотрению именно нелинейных систем. Поэтому лаборатория колебаний считает своей задачей не только разработку строгих методов рассмотрения нелинейных проблем, но и внедрение этих методов в технику, прежде всего в радиотехнику. С этой целью при лаборатории в 1932 г. была организована вечерняя аспирантура, при чем в число аспирантов были приняты инженеры, работающие в области радиотехники и смежных с ней областях, с тем, чтобы познакомить инженеров с работами лаборатории и тем самым облегчить проникновение в технику новых строгих методов исследования нелинейных систем. Два года работы вечерней аспирантуры дают основание рассчитывать на успех этого мероприятия. В настоящее время лаборатория занята, с одной стороны, развитием созданных строгих методов и распространением их на новые явления, например механические нелинейные системы и системы с распределенными параметрами, а с другой, — разработкой ряда новых проблем, выходящих отчасти за пределы области учения о колебаниях и связывающих эту область с оптикой, статикой и молекулярной физикой.
Лаборатория коротких волн, руководимая проф. В. И. Романовым, ставит перед собой только одну, но весьма широкую проблему, — именно изучение электрических свойств вещества и структуры сложных органических молекул при помощи весьма коротких (так называемых «дециметровых») электромагнитных волн. Выяснение вопросов, входящих в эту проблему, помимо большого научного интереса, может иметь и не малое практическое значение, так как целый ряд важных технических задач и в частности вопросы радиосвязи на дециметровых волнах упираются в эту проблему.
Наконец, теоретический отдел института, работающий под руководством проф. И. Е. Тамма, разрабатывает целый ряд принципиальных вопросов как классической, так и новейшей теоретической физики. Основная группа работ отдела, выполняемых под руководством проф. И. Е. Тамма и проф. Ю. Б. Румера, посвящена общим проблемам квантовой физики, вопросам квантовой теории металлов (явлений фотоэффекта проводимости, контактной разности потенциалов и т. д.) и проблемам квантовой химии. Другая группа работ, выполняемая под руководством проф. М. А. Леонтовича, посвящена некоторым принципиальным вопросам статистической физики. В теоретическом же отделе под руководством проф. Б. М. Гессена разрабатывается ряд вопросов методологического характера, в частности вопрос обоснования некоторых проблем классической механики и теории относительности.
Работы теоретического отдела института пользуются широкой популярностью, и их большое научное значение признано не только в СССР, но и за границей. Крупнейшие иностранные ученые часто цитируют работы теоретиков «московской школы» и охотно признают их авторитет.
В кратком очерке нельзя более подробно, чем это сделано выше, останавливаться на характере работы и перспективах дальнейшего развития отдельных лабораторий, приходится ограничиться только беглым, далеко не полным обзором и отметить только некоторые, далеко не все научные достижения Научно-исследовательского института физики МГУ. Но, говоря о достижениях института, нельзя не отметить тех успехов, которых добился институт в деле подготовки кадров, в деле обучения аспирантуры и создания крепкого партийного и рабочего ядра в аспирантуре института. За истекшие три года не только возросло общее число аспирантов, но значительно улучшился и их партийный и социальный состав.
С другой стороны, значительно улучшилось и качество подготовки аспирантов. Правда, еще и сечас систему подготовки аспирантов нельзя считать вполне удовлетворительной, но обеспечено приобретение всеми аспирантами, помимо специальной подготовки, некоторого минимума общефизических знаний, — знаний, без которых аспирант не может быть выпущен из института. По вопросу подготовки аспирантуры институту предстоит серьезный экзамен в ближайшее же время, когда из института будет выпущена первая значительная группа аспирантов с защитой диссертации. Этот выпуск, который будет экзаменом не только для отдельных аспирантов, но и для института в целом, покажет, в какой мере институт справился с задачей подготовки высококвалифицированных специалистов.
В отношении же подготовки кадров для аспирантуры институт уже сдал экзамен и сдал вполне удовлетворительно. Весной 1933 г. закончили работу подготовительные курсы при институте, организованные в декабре 1930 г. для подготовки к аспирантуре, группы рабочих с большим производственным и партийным стажем. Все пришедшие в группу товарищи имели рабфаковскую подготовку и за два с половиной года должны были пройти курс физического факультета. Несмотря на этот короткий срок, значительная часть окончивших курсы оказались вполне подготовленными для перехода в аспирантуру. Для обеспечения кадрами аспирантуры на будущие годы институт тщательно изучает студентов физического факультета, заранее выделяя из них тех, кто по своим академическим и общественным качествам является подходящим кандидатом, и обеспечивает особым вниманием академическую подготовку будущих кандидатов в аспирантуру, прикрепляя их к лабораториям института и организуя для них дипломные работы, а иногда и производственную практику в стенах института.
Наличие этого богатейшего источника лучшего человеческого материала, каким является сегодня Физический факультет МГУ, представляет собой огромное преимущество института. Если, с одной стороны, институт получает «выгоды» от существования совместно с физическим факультетом, то с другой, институт сильно способствует повышению качества учебы и уровня преподавания на физическом факультете. И поэтому успехи института самым тесным образом связаны с успехами факультета. Вот почему постановление правительства о высшей школе, способствовавшее улучшению постановки учебы в университете, оказывает благотворное влияние и на институт и его развитие.
Дальнейший рост института и дальнейшее его развитие теснейшим образом связаны с успехами нашей высшей школы и в частности с ростом Московского университета.
