Статьи

 

Физик, лауреат Нобелевской премии по физике за 1964 год

НА РАДИОВОЛНЕ

      Русский ученый Александр Прохоров родился в Австралии. Туда забросила судьба его родителей, беглых ссыльных Михаила и Марию. Сменив суровую Сибирь на теплый город Атертон, Прохоровы все же не чувствовали себя счастливыми и в 1923 году, после революции и гражданской войны, гонимые ностальгией, вернулись в Россию.

      Уже на исторической родине «австралиец» Александр пошел в школу и, блестяще закончив ее, поступил на физический факультет Ленинградского государственного университета.

      Диплом с отличием давал право немедленного поступления в аспирантуру, и Прохоров в 1929 году им воспользовался, став аспирантом Физического института АН СССР им. П. Н. Лебедева в Москве. Деятельность молодого ученого начинается в Лаборатории колебаний, и его первые исследования посвящены распространению радиоволн над поверхностью Земли. Под руководством В. Мигулина аспирант Прохоров изобретает новый метод исследования ионосферы (верхнего слоя атмосферы) с помощью интерференции радиоволн.

      Грянула Великая Отечественная война. Физика призывают в действующую армию. Он на фронте с июня 1941 года и почти до самого конца войны. В 1944 году, после второго тяжелого ранения, Прохоров возвращается в родной институт — ФИАН.

      В 1946 году Александр Михайлович становится кандидатом наук. Тема его диссертационных исследований — теория нелинейных колебаний. За эту работу Прохорову была присуждена премия им. академика Л. Мандельштама.

      В 1947 году в ФИАНе был пущен синхротрон — устройство, в котором заряженные частицы двигаются по расширяющимся циклическим орбитам и при этом ускоряются до чрезвычайно высоких энергий. С помощью синхротрона Прохоров исследует излучение, которое испускают электроны. Это исследование ложится в основу докторской диссертации, которую он защитит в 1951 году.

      В 1950 году Александр Михайлович назначен заместителем директора Лаборатории колебании. И вновь «эпицентр» его научных интересов перемещается в радиофизику. Во главе группы молодых ученых Прохоров исследует вращательные и колебательные спектры молекул. Александра Михайловича особенно заинтересовали асимметричные волчки (существует такой класс молекул), обладающие тремя различными моментами инерции. Прохоров не только ставит эксперименты, но и разрабатывает теорию наблюдаемых явлений.

      В начале пятидесятых годов судьба свела Александра Прохорова с Николаем Басовым, тогда — аспирантом ФИАНа. Они начинают работать вместе. Их первая совместная статья называлась «Об определении О- и h/2-спинов из микроволновых спектров молекул». Непосвященным сложно понять из этого названия, о чем идет речь. Объясним: Басов и Прохоров разработали вместе молекулярные генераторы, получившие название «мазеры» — по аббревиатуре все объясняющей английской фразы: микроволновое усиление с помощью индуцированного стимулированного излучения. Подробно о принципе работы мазера мы рассказали в главе, посвященной Н. Г. Басову.

      В 1952 году «дуэт» Басов—Прохоров излагает результаты своих работ по мазеру на Всесоюзной конференции по радиоспектроскопии.

      Как это нередко случалось в науке XX века, параллельно с русскими учеными практически над аналогичной темой в Колумбийском университете работал американский физик Ч. X. Таунс. За десять месяцев до того, как были опубликованы результаты Басова и Прохорова, он построил действующий прибор, основанный на «трехуровневом методе».

      В 1964 году «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, приведшие к созданию генераторов и усилителей на основе принципа мазера-лазера» всем троим ученым была присуждена Нобелевская премия по физике. Денежное вознаграждение разделили так: одну половину премии отдали Прохорову и Басову, а другую — Таунсу.

      После мазера дороги Александра Михайловича и Николая Геннадиевича в науке разошлись, однако такова магия Нобелевской премии: лауреатов до сих пор продолжают называть вместе. Журналисты сделали из них сиамских близнецов от физики.

      Вот как Прохоров вспоминал впоследствии об эпохальной «мазерной» работе: «Для нас все начиналось с радиоспектроскопии молекул, которой я сам активно занимался в ФИАНе с 1951 года. Николай Басов стал в то время одним из первых и ближайших моих сотрудников. С ним меня связывают около десяти лет напряженной и плодотворной совместной работы, закончившейся созданием в Лаборатории колебаний ФИАНа молекулярного генератора на пучке молекул аммиака». Дружба Прохорова и Басова с годами становилась все крепче. Теплые чувства испытывал к ним и американский коллега. К юбилею Н. Г. Басова Чарлз X. Таунс прислал не только восторженную телеграмму, но и свою статью «Космические мазеры и лазеры», в которой, в частности, говорится: «Н. Г. Басов и А. М. Прохоров в СССР и автор этих строк в США были первыми, кто предпринял серьезные попытки разработать устройство для получения усиления при вынужденном излучении, т. е. создать приборы, в наше время получившие наименование мазеров и лазеров. Их идеи и разработки в области квантовой электроники сыграли решающую роль в развитии этой области как в науке, так и в технике. Однако, как выяснилось в дальнейшем, обнаружить эти явления можно было и вне Земли, поскольку они имели место на космических объектах в течение миллионов и миллионов лет».

      В 1954 году директор Лаборатории колебаний А. М. Прохоров создал две новые лаборатории — квантовой радиофизики и радиоастрономии.

      В 1957 году Александр Михайлович стал профессором МГУ. Он считается одним из основоположников целого ряда направлений современной науки и техники, таких как лазерная физика, радиоспектроскопия, квантовая электроника, волоконная оптика, лазерная техника и технология, прикладное использование лазеров в медицине, биологии, промышленности, связи.

      В 1982 году Александр Михайлович создал и возглавил Международный журнал «Лазерная физика», почитаемый в профессиональных кругах. С момента образования Института общей физики РАН он является его бессменным директором и родоначальником одной из крупнейших в России научных школ. В Институте регулярно проводятся занятия Школы по лазерной физике, в которых принимают участие ведущие российские и зарубежные ученые.

      А с 1997 года Александр Михайлович — научный руководитель многонационального проекта «Балтийская Кремниевая Долина». Согласно проекту, на территории города Сосновый Бор планируется построить комплекс по производству систем солнечной энергетики производительностью 20 тысяч тонн электронного кремния в год. Отрадно, что умудренный опытом академик Прохоров встал во главе коллектива молодых профессионалов. Как свидетельствует история науки, сочетание мудрости и энергии всегда давало впечатляющие результаты.

Очень хороший материал по Прохорову А.М. смотри здесь