Прохоров

ПРОХОРОВ

Большинство исследователей видит основную цель своей деятельности в открытии нового. Они ставят и решают важнейшие вопросы, например: как устроен атом? Или: что обеспечивает сходство потомков с предками? И установив, что вокруг атомного ядра вращаются электроны, а наследственная информация заключена в генах, считают свою задачу выполненной.
Но есть другой тип ученых. Для них главным является вопрос «почему?». Они не могут успокоиться, не выяснив, в силу каких причин атомы стабильны, хотя законы классической механики и электродинамики предсказывают неустойчивость их планетарной модели.
История науки свидетельствует, что попытки ответить на вопрос «почему?» часто приводят к радикальной ломке устоявшихся взглядов, к настоящей революции идей.
Именно к таким результатам в конце концов привели первые «почему?», заданные природе Александром Михайловичем Прохоровым, академиком, лауреатом Ленинской и Нобелевской премий, Героем Социалистического Труда.
...До войны выпускник Ленинградского университета Александр Прохоров успел проработать в ФИАНе (Физическом институте АН СССР имени П. Н. Лебедева) лишь два года. Чуть попробовал теории, немного приобщился к эксперименту. Лабораторная работа часто прерывалась экспедициями – Белое море, Кавказ, Рыбинское море. Ничего выдающегося создать не успел.
Потом фронт, тяжелое ранение... Потом вернулся к физике, но не к прежней научной теме. Война не отпускала его и в тылу. Первое время из-за ранения Прохоров не мог участвовать в полевых испытаниях аппаратуры.
Зато мог вволю размышлять над теоретическими проблемами. Он знал, что точность дальномера зависит от качества входящего в его состав генератора радиоволн. Но почему даже у лучшего прибора, стабилизированного кристаллом кварца, «ходит» частота? Так «плавает» она у неважных радиоприемников, и они теряют нужную волну. В дальномерах это недопустимо.
Как увеличить стабильность генератора радиоволн?
Вклад в решение этой задачи сделал Прохорова кандидатом наук.
В это время академик Владимир Иосифович Векслер открывает принцип синхротрона – совершенно нового ускорителя элементарных частиц. Частицы в нем приобретали недостижимую в других ускорителях скорость и энергию. Но почему не беспредельную? – спрашивает Прохоров.
Чем большую энергию придавал частицам ускоритель, тем большая ее часть исчезала неведомо куда.
Ускоритель становился похожим на кипящий чайник: как ни прибавляй огонь под чайником, а температура воды не увеличивается – только струя пара все сильнее бьет из носика.
Потребовалось провести сложные исследования, прежде чем удалось понять: энергия ускоряемых частиц «испарялась» в виде радиоволн.
Каждый участник этой работы сделал свои выводы: конструкторы задумались над улучшением конфигурации составных частей синхротрона, теоретики кинулись проверять расчеты, а Прохоров... А Прохоров озадачил коллег странным подходом к явлению: нельзя ли превратить синхротрон в небывалую радиолампу, обратить мешающее явление в полезное?
Несколько лет ушло на эту работу. В итоге – отрицательный ответ: нет, использовать принцип синхротрона для создания радиоламп невыгодно.
Но на пути к неутешительному выводу пришлось провести столь глубокие теоретические и экспериментальные исследования, что ученый совет ФИАНа решил: это докторская работа, ее автор достоин носить звание доктора физико-математических наук.
А Прохорова уже тревожил новый вопрос: ведь все генераторы радиоволн созданы руками человека, неужели в природе нет естественных источников? Речь шла, конечно, не о звездах, не о космических генераторах радиоволн, а о более доступных человеку. Возникла удивительная мысль использовать в качестве генератора... молекулу.
Потекли годы огромного творческого напряжения, счастливых озарений, работы без перерывов, когда радость открытий не давала проснуться усталости. В этой работе участвовал целый коллектив, созданный Прохоровым, и прежде всего его ближайший сотрудник, ученый большого дарования – Николай Геннадиевич Басов, ставший академиком, лауреатом Ленинской и Нобелевской премий, Героем Социалистического Труда.
Молекула в роли радиопередатчика – идея настолько привлекательная, что она полностью подчинила себе жизнь и мысли Прохорова и Басова на многие годы.
А когда был создан молекулярный генератор радиоволн, возникла еще более дерзкая мысль: заставить молекулы излучать свет так же, как они излучают радиоволны в молекулярном генераторе.
Так родились мазеры и лазеры, о которых не слышал сегодня разве что снежный человек.
На бумаге этот путь кажется таким простым. На самом деле он был не менее тернист, чем путь от осознания атомной структуры материи до атомной электростанции.
И привел этот путь действительно к революционной ломке прежних представлений о физике.
...10 декабря 1964 года. Зал Стокгольмского концерт- хауса переполнен. Под звуки фанфар входят двое советских ученых – Басов и Прохоров, а также американский профессор Чарльз Таунс, независимо создавший молекулярный генератор в Колумбийском университете США.
Этот зал помнит Альберта Эйнштейна, Макса Планка, Нильса Бора... Список нобелевских лауреатов может служить верным пособием для изучения выдающихся достижений науки нашего времени.
Король Швеции приветствует новых лауреатов. Адольф VI, король-профессор, хорошо понимал значение открытия, сделанного одновременно и независимо в СССР и США.
Прохоров рассказывал шведским коллегам, что первый молекулярный генератор радиоволн имел мощность около одной миллиардной доли ватта. Жужжание комара куда мощнее. Но этот генератор поражает не мощностью, а точностью. Расчеты убедили его, что при помощи нового прибора можно измерять время так точно, как это никогда не удавалось прежде. Часы, управляемые молекулярным генератором, могут обладать таким постоянством хода, что ошибка в одну секунду набежит лишь через 3000 лет...
А когда родился лазер – молекулярный генератор, излучающий не радиоволны, а волны световые, – он поразил . воображение совсем иными качествами. Предвосхищенный удивительной интуицией писателя-фантаста Алексея Толстого «гиперболоид» инженера Гарина, как нож масло, резал здания и скалы. Но при этом «гиперболоид» был так громоздок, что причинял своему создателю немало хлопот.
Лазер, рожденный действительностью, даже если он совсем невелик, может излучать свет во много миллионов раз более интенсивно, чем тот, что придумал писатель, и тот, что предлагала прежняя оптика.
При взаимодействии лазерного луча с окружающей средой возникают явления, не предвиденные ни прежней физикой, ни человеческим воображением.
Благодаря трудам Басова, Прохорова и Таунса возникла новая физика – квантовая радиофизика – и ее дочь – квантовая электроника. Своим появлением молекулярные генераторы возбудили массу новых идей, новых отраслей знания, дали толчок рождению новых технологических процессов в промышленности.
После Нобелевских событий прошло десять лет... На улице Вавилова в Москве выросло новое пятиэтажное здание. Оно полностью во владении Прохорова и его сотрудников. За время после стокгольмского чествования фронт работ в области квантовой радиоэлектроники так развернулся, что пришлось построить для них новое здание, специально оборудованное самой новейшей аппаратурой.
Это крупный научно-исследовательский центр. Одни комнаты напоминают заводские цехи – станки, арматура, гул мощных электродвигателей. Другие похожи на химические лаборатории: из колб над горелками вьется пар, в ретортах булькает кипящая жидкость. В третьих комнатах только столы, а на стенах черные доски. Здесь либо абсолютная тишина – теоретики за работой, либо яростные споры – опять же теоретики за работой: идет семинар или летучка.
И в цехах, и в лабораториях, и в кабинетах – один «бог»: лазер. В разговорах самое распространенное слово – лазер. Среди приборов преобладает лазер. Но описать его в двух словах невозможно – он многообразен. Этот «бог» имеет массу лиц. Огромный, как бочка с квасом, и крошечный, как точка. Разный в различных комнатах. Сегодня не такой, как вчера. Завтра уже будет не похож на сегодняшний.
Вся деятельность ученых, воспитанных Прохоровым, сосредоточена на одном: заставить атомы и молекулы самых различных веществ – газов, жидкостей, кристаллов, природных и синтетических, – генерировать свет. Излучать лучи острые, как игла; лучи самых различных цветов: красные, зеленые, синие, фиолетовые, наконец, невидимые глазом. Создавать световые вспышки, грозные, как пуля, нежные, как солнечные лучи,хлесткие, как удар кнута, вспышки, способные испарять и резать металл, превращать за мгновение песок в камень; вспышки, так сжимающие атомы вещества, что они вынуждены нарушать предписанные им природой законы...
Прохоров в лаборатории похож на дирижера: властный жест – и вот лазеры режут, штампуют металлические детали, кроят рулонные материалы. Одни готовятся к работе в промышленности, другие – к научным экспериментам, третьи – к работе на медицинском поприще.
Александр Михайлович бережно кладет на ладонь маленький кристалл:
; Он создан в нашей лаборатории специально для лазера, с помощью которого профессор Михаил Михайлович Краснов производит операции глаукомы. Сделано уже много успешных операций.
И действительно, во многих зарубежных газетах сообщалось о работах советских физиков и медиков, о том, что в клиники внедряется новый метод операций. Это была сенсация.
Прохоров особо опекал лазерно-медицинские исследования – эта область его очень привлекала. Сотрудники часто выезжали в Киев, где в институте онкологии шли настойчивые эксперименты по борьбе с раком кожи, волчанкой и другими болезнями.
Говорят, хорош тот генерал, за которым идет армия.
Счастлив тот ученый, который сумел воспитать единомышленников.
Сотни людей в прохоровской лаборатории – это столько же индивидуальностей. Но в каждом – частица Прохорова, его характера, эрудиции, его мироощущения. И это естественно: для старых сотрудников он старший испытанный товарищ, как, например, для заведующего механическими мастерскими Дмитрия Константиновича Бардина.
Для молодых Прохоров – учитель, всемирно признанный авторитет, доброжелательный опытный руководитель.
На четвертом этаже нового здания – две двери с табличкой «Кафедра взаимодействия излучения с веществом». Это базовая кафедра Московского физико-технического института, который и дает основные кадры лабораториям типа прохоровской. Заведующий кафедрой – Прохоров. Преподаватели – сотрудники лаборатории. Студенты, начиная с четвертого курса, работают в лаборатории. Те, кто прикипает сердцем, остаются здесь и после окончания института.
Для всех прохоровцев лазеры – основное занятие, смысл их научной деятельности. Увлечение и работа.
Но ни самого Прохорова, ни его сотрудников невозможно упрекнуть в узости интересов. Во-первых, потому, что исследования, связанные с созданием новых типов лазеров, связывают их с самыми различными областями физики и техники. Во-вторых, и в этом «повинен» сам Прохоров, однобокость, однонаправленность не совместимы с его характером и научным темпераментом. Ведь он принадлежит к когорте ученых, которых ни на минуту не оставляет первозданное любопытство ко всему необъясненному.
Прохоров был единодушно избран общим собранием АН СССР на пост академика-секретаря Отделения общей физики и астрономии, который многие годы занимал академик Лев Андреевич Арцимович. Этот пост академики доверяют лишь тем, кто обладает обширной эрудицией, большим диапазоном научных интересов.
Действительно, имя Прохорова можно встретить в связи с самыми различными, далекими друг от друга и, казалось бы, совсем не связанными между собой научными событиями.
Вот прохоровская статья о мельчайших, невидимых простым глазом полупроводниковых ячейках «мозга» будущих ЭВМ.
Вот его заявка на открытие своеобразнейшего и тонкого явления из области взаимодействия лазерного луча с окружающей средой...
На вопрос о его многочисленных обязанностях Прохоров отвечает:
; Научно-организационная работа – налог, который должен платить каждый ученый. Размер этого налога очень быстро увеличивается в зависимости от того, какие возможности дает ученому его народ. Больше получаешь, больше и спросится. Но мне очень помогают многие замечательные ученые.
; Наше отделение стремится работать в тесной связи с промышленностью. Многие члены отделения – штатные сотрудники крупных научно-производственных объединений. Другие работают в промышленности на общественных началах. Почти все связаны с педагогической деятельностью. Большое значение имеют и международные научные связи.
Но основное все же не это. Главное – работа в лаборатории. Для этого каждый из нас стремится выделить больше сил и времени. И за счет того, что называется свободным временем, и сводя к минимуму неизбежные заседания, и, что самое главное, привлекая способных и трудолюбивых сотрудников.
; Александр Михайлович, каковы планы вашей лаборатории, отделения и ваши личные, ну, хотя бы на ближайшие полвека? Будет ли это продолжение тем, начатых сегодня, или что-то принципиально новое?
; Должен сказать, что мы все время меняем тематику, хотя это, может быть, и не бросается сразу в глаза. Мои сотрудники очень мобильны. Они с удовольствием расширяют диапазон исследований и сами, и под моим влиянием. Большую часть изысканий займет, конечно, изучение твердого тела. Твердое тело – это орешек, который будет разгрызать еще не одно поколение физиков. Ведь от его свойств, возможностей зависит развитие и науки, и техники.
; Если говорить о моих личных планах, то сейчас меня увлекает несколько проблем, поставленных не только логикой развития науки, но и самой жизнью. Например, применение лазеров для получения термоядерной энергии. Энергетические кризисы в мире напоминают всем о необходимости быстрее найти дорогу к новым источникам энергии. Один путь указал Лев Андреевич Арцимович. Это установки типа «Токамак». Этим путем идут многие и у нас, и за рубежом. Но лазерный путь может оказаться более коротким. Мы идем по нему вместе с академиком Евгением Павловичем Велиховым и другими.
А разве менее увлекательна возможность лазерного воздействия на биологические процессы?
Ведь лазерный луч может воздействовать на тончайшие детали генетического механизма наследственности.
Иногда возникают такие интересные практические задачи, что просто дух захватывает! Бросай все и принимайся за дело... Но ни я, ни мои сотрудники не могут сделать всего. Да это и не нужно. В стране есть много квалифицированных научных коллективов. Конечно, они не сидят без дела. Более того, они ведут интересные и важные исследования. Вот здесь и оказывается, что научно- организационная работа не только налог, но и инструмент.
Только пользоваться им нужно осмотрительно, чтобы не превратить красное дерево в щепу...
; Александр Михайлович, а как вы ухитряетесь быть одновременно в трех лицах – заведующим лабораторией, главным редактором Большой Советской Энциклопедии и главой Отделения общей физики и астрономии Академии наук?
; Путем решения простой арифметической задачи – делю дни недели на равные части...
Знаю, многие читатели будут не удовлетворены этим рассказом, если в нем не упомянуть хотя бы немного о личности героя. Мы привыкли к тому, что нас всегда держат в курсе музыкальных интересов физиков и излюбленных хобби сталеваров.
Чтобы удовлетворить этот интерес, даю небольшую информацию.
Прохоров родился в Австралии, куда в 1911 году бежал его отец, сосланный царским правительством в Сибирь на вечное поселение за революционную деятельность. Прохоровы смогли вернуться в Россию только после Октябрьской революции, в 1923 году.
На вопрос, видел ли он кенгуру, Прохоров отвечает:
; Да, в Ленинградском зоопарке.
Да простят мне читатели этот шутливый эпилог. Не скрою, с моей точки зрения, для истории науки совершенно не важны ни семейная жизнь ученого, ни его внешность.
Размышляя о звездных часах человечества, Стефан Цвейг пришел к выводу: редко даруют боги смертному более одного бессмертного деяния.
Когда у нас состоялось это интервью (приблизительно в 1975 году) я пожелала Александру Михайловичу Прохорову, чтобы жизнь опровергла эти слова. Так оно и случилось.