Литература

Великие ученые ХХ века. Сборник. «Мартин», М., 2001

Е.Кюри. Мария Кюри. «Атомиздат», М., 1973

Резерфорд. Ученый и учитель. Сборник. «Наука», М., 1973

Эйнштейн и философские проблемы физики ХХ века. «Наука», М.,1979

Б.Г.Кузнецов. Эйнштейн. «Наука», М., 1979.

Альберт Эйнштейн и теория гравитации. Сборник. «Мир», М., 1979

Нильс Бор. Атомная физика и человеческое познание. ИИЛ, М.,1961

Лекция 15. Отечественные научные школы и научные центры

Наука в России началась с создания Петром Великим Академии Наук. Наука в 18 веке – это работавшие в АН ученые: приглашенные Николай и Даниил Бернулли, великий Леонард Эйлер и «свой» Михаил Васильевич Ломоносов.

В 19 веке отечественная математика началась с «Коперника геометрии» - Николая Ивановича Лобачевского. Лобачевский был и умелым организатором науки: с1827 по 1846 год он был ректором Казанского Университета и превратил его в крупный научный центр. Кроме Казанской геометрической школы в Казани возникла известная школа органической химии. В Казань в годы Великой Отечественной войны из Ленинграда и Москвы были эвакуированы институты Академии Наук.

Современниками Лобачевского в Петербурге были два математика –академики Михаил Васильевич Остроградский (1801-1862) и Виктор Яковлевич Буняковский (1804-1889). Их имена в истории математики остались благодаря формулам, где их имена стоят рядом с именами Гаусса и Коши: формула Гаусса – Остроградского, связывающая интегралы по объему тела и по площади его поверхности и неравенство Коши – Буняковского. Остроградский и Буняковский родились на Украине, учились в Париже, работали в Петербурге. Они много сделали в математическом анализе, механике (Остроградский), теории вероятностей (Буняковский), в преподавании математики в высших учебных заведениях, но в истории науки Остроградский сохранился и как человек, не разобравшийся в работах Лобачевского и дававший о них отрицательные отзывы.

Остроградский и Буняковский подготовили появление петербургской математической школы, основателем которой стал Пафнутий Львович Чебышев (1821-1894). Он с 1837 по 1841 год учился в Московском университете, а с 1847 года стал работать в Петербургском университете, в 1853 году стал академиком. У Чебышева много крупных результатов в разных разделах математики: в теории чисел – знаменитый асимптотический закон распределения простых чисел с формулой (х)хlnx, в теории вероятностей – доказательство центральной предельной теоремы и простое и общее доказательство закона больших чисел, в геометрии – координатные сети Чебышева, в теории приближения функций – полиномы Чебышева. Учениками Чебышева были Егор Иванович Золотарев (1847-1878), Александр Николаевич Коркин (1837-1908), Александр Михайлович Ляпунов (1857-1918), Андрей Андреевич Марков (старший, 1854-1922), Георгий Федосьевич Вороной (1868-1908) и многие другие математики, которые и относятся к петербургской математической школе.

Геометрия и кристаллография сочетаются в работах Евграфа Степановича Федорова (1853-1919), давшего в конце 19 века классификацию правильного разбиения плоскости и трехмерного пространства, и перечислившего все кристаллографические группы. Федоров окончил Горный институт в Петербурге и позднее был его первым выборным директором. Работы Федорова в пространствах больших размерностей было продолжены Борисом Николаевичем Делоне (1890-1980), замечательным педагогом, учениками которого были Александр Данилович Александров (1912-1999), Дмитрий Константинович Фаддеев (1907-1989) и Игорь Ростиславович Шафаревич (род. В 1923).

Развитие физики в Московском университете начал Александр Григорьевич Столетов (1839-1896), который основал физическую лабораторию в Московском университете и вел исследование фотоэффекта. Научную школу физиков в МГУ основал Петр Николаевич Лебедев (1899-1912), измеривший в 1899 году давление света на твердые тела. Его имя носит ФИАН.

Ответ на вопрос «Почему птицы летают?» дал еще один знаменитый москвич, основоположник аэродинамики Николай Егорович Жуковский (1847-1921). Он стал организатором знаменитого ЦАГИ в 1918 году.

А в Петербурге на рубеже веков работает знаменитый кораблестроитель, математик и механик Алексей Николаевич Крылов (1863-1945).

России, начиная с 19 века, было много выдающихся химиков: Николай Николаевич Зинин (1812-1880), синтезировавший в 1842 году аналин, Александр Николаевич Бутлеров (1828-1886), о котором уже говорилось, Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) – автор периодического закона, Алексей Евграфович Фаворский (1860-1945), исследовавший ацетилен и циклические углеводы, Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953), основоположник органического катализа и изобретатель противогаза, Сергей Васильевич Лебедев (1874-1934) – создатель искусственного каучука, Александр Николаевич Несмеянов (1899-1980) – Президент АН с 1951 по 1961 и строитель нового здания МГУ, Николай Николаевич Семенов (1896-1986) – лауреат Нобелевской премии за 1956 год.

«Отцом советской физики» был «папа Иоффе» - Абрам Федорович Иоффе (1880-1960). Созданная им в Петрограде-Ленинграде школа сопоставима со школой Резерфорда в Кембридже или школой Борна в Геттингене. Иоффе окончил Технологический институт в Петербурге в 1902 году, продолжил образование у Рентгена в Мюнхене, а с 1906 года работает в Политехе в Петербурге. В 1918 году он по предложению Луначарского начал создавать знаменитый Физтех. В этом институте начинали работу Петр Леонидович Капица (1894-1984), Анатолий Петрович Александров (1903-1994) – Президент АН с 1975 по 1986, Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960) –руководитель атомного проекта в СССР, Лев Андреевич Арцимович (1909-1973) – работавший над термоядерным синтезом, Юлий Борисович Харитон (1904-2005) – «отец атомной бомбы», Лев Давидович Ландау (1908-1968) – Нобелевский лауреат за 1962 год, и многие другие.

Отечественные физики неоднократно удостаивались Нобелевских премий: Игорь Евгеньевич Тамм (1895-1971), Илья Михайлович Франк (1908-1990) и Павел Алексеевич Черенков (1904-1990) – в 1958 году, Николай Геннадиевич Басов (род. в 1922 году) и Александр Михайлович Прохоров (род. в 1916 г) – в 1964 году, Жорес Иванович Алферов (род. В 1930) – в 2000, Виталий Лазаревич Гинзбург (род. в 1916 году) – в 2004 .

С 1945 по 1951 год Президентом АН СССР был выдающийся оптик Сергей Иванович Вавилов (1891-1951).

Лауреатом Нобелевской премии мира за 1975 год был крупнейший отечественный физик, «отец водородной бомбы» и бесстрашный борец с тоталитарным режимом - Андрей Дмитриевич Сахаров (1921-1990).

Мечтал о межпланетных полетах и теоретически доказал возможность таких полетов с помощью ракет чудаковатый калужский учитель физики Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935), в котором сочетались гений и безумство. Осуществить эту мечту попытался конструктор первых ракетных двигателей Фридрих Артурович Цандер (1887-1933). В его работах было много идей, которые осуществились позднее: планирующий спуск при возвращении аппарата на Землю, запуск ракеты с большого самолета, тепловая защита аппарата при возвращении на Землю и др. В последние годы жизни Цандер работал в ГИРДе (Группе изучения реактивного движения) при ЦАГИ, руководителем которой был Сергей Павлович Королев (1907-1966). Первые две ракеты с двигателем Цандера были запущены в небо в 1933 году. Двигатель работал 22 секунды и развил тягу в 70 килограмм.

Осуществил мечту о космических полетах С.П.Королев. Он начал работы над ракетами еще в 30-е годы, но в 1938 году попал в сталинские лагеря, чудом остался в живых, затем был отправлен в «шарагу» Туполева (который тоже был заключенным) и освобожден был лишь в 1944 году, а реабилитирован был лишь в мае 1957 года перед запуском первого спутника Земли (4 октября 1957 года). 12 апреля 1961 года полетел в космос первый человек – Юрий Алексеевич Гагарин.

Нобелевский комитет дважды обращался к Н.С.Хрущеву с просьбой назвать имя Главного конструктора ракет спутников, но получал отказы.

Успехи СССР в космосе опирались на фундаментальную науку – математику, физику, химию. Математической частью космической программы руководил Мстислав Всеволодович Келдыш (1911-1978) – Президент АН с 1961 по 1975 год.

Еще о математике в СССР. В двадцатые годы 20 века возникла Московская математическая школа. Она была создана академиком Николаем Николаевичем Лузиным (1883-1950). Его основные труды – по метрической и дескриптивной теории функций. Его учениками были академики Павел Сергеевич Александров (1896-1982), Михаил Алексеевич Лаврентьев (1900-1980), Андрей Николаевич Колмогоров (1903-1987) и многие другие выдающиеся математики.

По широте своих интересов, по глубине полученных результатов Колмогоров занимает первое место среди математиков 20 века. Первые его работы 20-х гг. относились к теории функций действительного переменного и тригонометрическим рядам, затем последовали работы по теории вероятности, где Колмогоров стал ее Евклидом (построил аксиоматику в 1933 году), далее шли работы по топологии, по турбулентности, по качественной теории дифференциальных уравнений и многие другие. Вместе со своим учеником Владимиром Игоревичем Арнольдом (род в 1937 году) дал решение 13 проблемы Гильберта (50-е годы). Много сделал для совершенствования отечественного образования, хотя в этой своей деятельности и не избежал ошибок.

Важную роль в развитии математики играли научные семинары, возглавлявшиеся выдающимися учеными. Например, в Ленинграде в послевоенные годы в Университете и ЛОМИ (Ленинградском отделении Математического института) такими семинарами были геометрический семинар Александра Даниловича Александрова (1912-1999), семинар по математической физике Владимира Ивановича Смирнова (1887-1974), алгебраический семинар Дмитрия Константиновича Фаддеева (1907-1989), топологический семинар Владимира Абрамовича Рохлина (1918-1984) и др. В каждом научном центре были такие семинары. А научных центров становилось все больше и больше – академии наук союзных республик, Сибирское Отделение АН, организованное в 1957 году по инициативе трех академиков, математиков и механиков – Михаила Алексеевича Лаврентьева (1900-1980), Сергея Львовича Соболева (1908-1989) и Сергея Алексеевича Христиановича (род в 1908).

Драматически развивались в России и СССР биологические науки. Еще в 1904 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине Иван Петрович Павлов (1849-1936) за работу по физиологии пищеварения. Его работы по физиологии высшей нервной деятельности сыграли большую роль в развитии физиологии и психологии. Нобелевской премии по физиологии был удостоен в 1908 году Илья Ильич Мечников (1845-1916) за труды по иммунитету. Последние годы жизни он живет в Париже, работает в Пастеровском институте. Новое направление в физиологии – эволюционную физиологию – разработал Леон Абгарович Орбели (1882-1958).

В первые годы советской власти активно развивалась в СССР генетика. Назову три имени: Николай Константинович Кольцов (1872-1940), Николай Иванович Вавилов (1887-1943) и Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский (1900-1981).

Кольцов первым (в 1928 году) разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом. Его гипотеза подтвердилась когда в 1953 году англичанин Френсис Крик (р. 1916) и американец Джеймс Уотсон (р.1928) открыли двойную спираль ДНК (в Кавендишской лаборатории, которая стала разрабатывать проблемы молекулярной биологии).

Н.И.Вавилов по всему миру собирает огромный материал семян культурных растений и их диких родичей, в 1919 году обосновал учение об иммунитете растений, в 1920 году закон гомологических рядов в генетике, много сделал для организации научных коллективов. Институт растениеводства АН назван его именем. Был репрессирован в 1940 году и умер от голодной дизентерии в тюремной больнице в Саратове (приговором ему был расстрел, который заменили на 20 лет тюрьмы).

Учеником Н.К.Кольцова был Н.В.Тимофеев-Ресовский. В 1925 году Кольцов порекомендовал молодого генетика для работы в Берлине. Там он работал 20 лет и стал одним из лидеров мировой генетике. Тимофееву-Ресовскому принадлежит первая монография по радиационной генетике (1931). В годы фашизма он продолжал жить и работать в Берлине, а после войны его репрессируют, а затем отправляют в «шарагу». Реабилитировали в 1953 году. Основные его работы связаны с радиобиологией. О нем Д.Гранин написал роман «Зубр».

Огромные вред советской генетике был нанесен малограмотным «народным академиком» Т.Д.Лысенко, инспирировавшим в 40-е годы ее разгром большевиками. Вот, например, что пишет Словарь иностранных слов (М., 1954) о слове ген: «Ген - в морганистской генетике некий материальный носитель наследственности, якобы обеспечивающий преемственность в потомстве тех или иных признаков организма и будто бы находящийся в хромосомах. Представление о генах является плодом метафизики и идеализма.»

Имена еще трех русских ученых, размышлявших о жизни на Земле назовем в завершение.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), энциклопедист, автор учения о единстве живого и неживого – ноосфере.

Владимир Афанасьевич Обручев (1863-1956), геолог, географ, писатель, исследователь Сибири и Центральной Азии, автор «Плутонии» и «Земли Санникова». Вот, что завещал В.А.Обручев тем, кто будет жить с третьем тысячелетии в статье «Счастливого вам пути, путешественники в третье тысячелетие»:

«Продлить жизнь человека в среднем до ста пятидесяти – двухсот лет, уничтожить заразные болезни, свести к минимуму незаразные, победить старость и усталость; научить возвращать жизнь при несвоевременной случайной смерти;

поставить на службу человека силы природы, предсказывать и обезвредить окончательно стихийные бедствия;

изготовлять на заводах все известные на Земле вещества, вплоть до самых сложных – белков, а также и неизвестные в природе;

потеснить, приспособить для жизни, освоить неудобные районы, болота, горы, пустыни, тайгу, тундру, а может быть и морское дно.»

Александр Леонидович Чижевский (1897-1964), биофизик, основоположник гелиобиологии, связал социально-политические потрясения на Земле с периодами солнечной активности. С 1942 по1958 год был репрессирован.