27 марта 2013 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева состоялись XXXVII Вавиловские чтения, посвященные 122-летию со дня рождения Сергея Ивановича Вавилова. В заседании, кроме сотрудников ФИАН, приняли участие представители МГУ, Института кристаллографии им. П.В. Шубникова, ФТИ им. А.Ф. Иоффе и многие другие.

    На прошедших в ФИАНе 27 марта Вавиловских чтениях выступавшие не только вспоминали выдающегося ученого и общественного деятеля С.И. Вавилова, но и рассказывали о новых интересных результатах исследований, направления которых были определены Сергеем Ивановичем. Традиционно в начале заседания со вступительным словом выступил заведующий отделом люминесценции им. С.И. Вавилова ФИАН А.Г. Витухновский.

    Академик С.И. Вавилов (24.03.1894 – 25.01.1951) – одна из самых ярких фигур российской и советской науки. Он известен как блистательный физик, выдающийся организатор и популяризатор науки, с его именем во многом связано становление отечественной школы физической оптики.

    Увлечение С.И. Вавилова физикой началось еще в школьные годы и закрепилось в студенческие. Знакомство с П.И. Лебедевым и работа в его лаборатории, начиная со 2 курса, навсегда определили основное направление физических исследований Сергея Ивановича – оптика и оптические явления. Оптические явления, а точнее люминесценция, стали его «любовью» на всю жизнь.

    Мало кому известно, но именно С.И. Вавилов ввел такой термин как «нелинейная оптика» в результате ряда экспериментов, проведенных еще в 1925 году совместно с В.Л. Левшиным, когда было обнаружено уменьшение показателя поглощения уранового стекла при больших интенсивностях света. Совместные исследования этих двух выдающихся ученых по флуоресценции и фосфоресценции и их природы получили широкое признание мировой общественности. В частности, на их значимость и неоценимый вклад в развитие оптики указывали такие крупные мировые ученые, как А. Эйнштейн, М.Планк, М. фон Лауэ и др.

    Ему же принадлежит и авторство другого понятия – квантовый выход люминесценции. Изучая квантовую природу люминесценции, Сергей Иванович установил, что квантовый выход при люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света (закон С.И. Вавилова).

На фото: А.Г. Витухновский

    Работы по люминесценции под его руководством в Государственном оптическом институте (г. Ленинград) привели к открытию эффекта, известного в России как эффект Вавилова-Черенкова. Сам П.А. Черенков, получивший в 1958 г. вместе с И.М. Франком и И.Е. Таммом Нобелевскую премию за «открытие и объяснение эффекта Черенкова» (как он известен во всем мире), отмечал, что это открытие было бы невозможно без научного руководства С.И. Вавилова, которого к моменту вручения премии уже не было в живых.

    Известен Сергей Иванович и как выдающийся организатор. Благодаря ему в 1934 г. был организован Физический институт им. П.Н. Лебедева, директором которого он был до конца своей жизни. Именно Сергею Ивановичу принадлежит идея создания этого института, организация и формирование основных принципов его работы, в соответствии с которыми институт функционирует до сих пор. Над созданием и развитием ФИАН С.И. Вавилов работал, одновременно сохраняя должности зав. лабораторией люминесцентного анализа и зам. директора по научной части Государственного оптического института. Наиболее тяжелое время его руководства пришлось на годы Великой отечественной войны: эвакуация, организация плодотворной научной работы обоих институтов над военными тематиками, возвращение и налаживание работы в послевоенное время – все это легло на плечи Сергея Ивановича, которому приходилось постоянно перемещаться из Казани (где размещался ФИАН) в Йошкар-Олу (где располагался ГОИ) и обратно.

    С 1932 г. С.И. Вавилов являлся членом Академии наук СССР. Интересен его вклад, мало кому известный, в создание Института кристаллографии им. А.В. Шубникова. Организационные и даже политические советы Сергея Ивановича энтузиасту кристаллографии А.В. Шубникову, его твердая поддержка сыграли немаловажную роль в том, что этот институт был создан. Как отмечал один из докладчиков XXXVII Вавиловских чтений главный научный сотрудник Института кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН Л.А. Фейгин:

    «... из переписки Сергея Ивановича и Алексея Васильевича (Шубникова – прим. ред.), ясно видно, что уже в те годы Вавилов являлся не просто видным ученым, но и незаурядным организатором. Стиль его письма, рекомендации Шубникову – во всем виден талант политика и организатора. Видимо, организаторские способности были, что называется, в крови у Сергея Ивановича».

    В 1945 г. Сергея Ивановича избирают президентом АН СССР. Сегодня можно встретить обвинения С.И. Вавилова в приспособленчестве, предательстве многих советских ученых того времени. Однако это не так. Нельзя забывать, что время руководства Академией С.И. Вавиловым пришлось на один из самых тяжелых периодов в истории отечественной науки: августовская сессия ВАСХНИЛ 1948 г., борьба с «космополитизмом» 1949 г, дискуссия по вопросам языкознания  и «павловская сессия» 1950 г. Сергею Ивановичу приходилось заниматься вопросами спасения и смягчения судеб своих коллег-ученых на фоне личной трагедии – ареста и гибели брата, Николая Ивановича Вавилова. Вряд ли нам до конца удастся понять, что пришлось пережить Сергею Ивановичу в эти годы, на какие морально-этические жертвы приходилось идти ради спасения Академии наук в целом. Как писал в своих воспоминаниях И.М. Франк, «если бы ... президент выступил против Лысенко, т.е. по существу против воли самого Сталина, то это, вероятно, было бы расценено как вражеская вылазка, причем не только Вавилова, но всех ученых, которых он представлял. Страшно подумать, какой удар мог быть тогда нанесен науке». Очевидно, понимание этого и приводило к тому, что С.И. Вавилов смирялся и действовал в интересах всего научного сообщества, порой против собственной воли.

    Л.А. Фейгин: «Если почитать дневники Сергея Ивановича, понимаешь, какую трагедию переживал этот человек – он все прекрасно понимал, знал, что необходимо сделать, как правильно следует поступить, и ничего не мог сделать. Знал и понимал, но – не мог. Ему приходилось очень тяжело. Возможно, поэтому он ушел так рано из жизни – просто не выдержал такого напряжения».

    Кроме научной и организаторской работы Сергей Иванович огромное значение придавал и научно-просветительской деятельности, популяризации науки. Его первые научно-популярные работы, а их известно более 150, вышли еще в двадцатые годы. Под руководством Сергея Ивановича Вавилова было создано общество «Знание», печатным органом которого стал журнал «Наука и жизнь». В 1949 году Совет Министров СССР назначил С.И. Вавилова главным редактором второго издания Большой Советской энциклопедии, что он воспринял с большим энтузиазмом.

    Но, несомненно, наибольшее значение в научном мире все же отдается С.И. Вавилову именно как одному из отцов отечественной оптики. Его работы, о некоторых из них упоминалось выше, легли в основу множества современных исследований. Об этом также рассказывали докладчики XXXVII Вавиловских чтений.

На фото: Д.Р. Хохлов

    Доклад зав. кафедрой общей физики и физики конденсированного состояния МГУ Д.Р. Хохлова был посвящен созданию и развитию новых источников излучения – терагерцовых лазеров, – и их применению в науке, технике и космических технологиях. Был отмечен факт первенства отечественных работ – одну из первых работы по оптике в терагерцовом диапазоне проводила еще в 1915-1924 гг. А.А Глаголева-Аркадьева.

    Интерес к терагерцовым источникам излучения вызван, прежде всего, широким спектром их возможного применения: медицинские приложения (онкология, стоматология); системы безопасности (поиск и обнаружение взрывчатых веществ); мониторинг концентрации тяжелых органических молекул; метеорология; терагерцовая астрономия. В последних двух приложениях особый интерес представляет возможность оценки астероидной опасности. Однако, как отмечал в своем докладе Д.Р. Хохлов, в развитии терагерцовой астрономии есть одна проблема – чувствительность фотоприемников и связанные с ней ограничения, которые мешают их активному внедрению в космические технологии. Группа исследователей под руководством Д.Р. Хохлова для решения этих проблем предложила использовать фотоприемники на основе теллурида свинца. Оптическим свойствам этих сплавов и возможности их применения и была посвящена основная часть доклада Д.Р. Хохлова.

На фото: З.Ф. Красильник

    Доклад директора Института физики микроструктур РАН З.Ф. Красильника, был посвящен проблемам развития кремниевой оптоэлектроники. В своем докладе Захарий Фишелевич рассказал о перспективах развития оптических соединений для сверхскоростных коммуникационных каналов, сделав основной упор на исследования в области кремниевых светоизлучающих наноструктур.

    Кремниевая микроэлектроника играет исключительную роль в обществе и в экономике. При бурном росте информационных технологий на сегодняшний день основными являются две проблемы: повышение скорости передачи данных и рост энергопотребления. Обе эти проблемы могут достаточно успешно решаться путем использования оптических межсоединений. При этом для создания таких межсоединений весьма удачным материалом может являться кремний, но не в чистом виде, а в виде сложных наноструктур на его основе. Шаг за шагом создавая технологию роста упорядоченных массивов квантовых точек с заданными оптическими свойствами, наши ученые научились создавать свето- и фотодиоды с необходимыми люминесцентными свойствами, работающими, в т.ч., и при комнатной температуре. В заключение З.Ф. Красильник отметил:

    «Фотонные кристаллы и наноплазмонные эффекты могут радикально повысить скорость спонтанного излучения кремниевых наноструктур и открыть дорогу к кремниевому лазеру. В России накоплен огромный потенциал в области технологии кремниевых светоизлучающих наноструктур, а, следовательно, есть основа для кооперации как внутри страны, так и с зарубежными партнерами. Ближайшие годы обещают быть богатыми на события в области кремниевых оптических межсоединений и главное – не упустить свой шанс и по-прежнему остаться на острие науки».

    Доклад, представленный сотрудником ФТИ им. А.И. Иоффе В.В. Бельковым, был посвящен спиновым фототокам в полупроводниковых гетероструктурах, а именно – циркулярному и магнитоиндуцированному фотогальваническим эффектам – современным и актуальным исследованиям на стыке оптики и физики твердого тела.

    Василий Валентинович отметил, что интерес к спиновым полупроводникам появился сравнительно недавно, «на рубеже тысячелетий», а началось все со спинтроники. Можно сказать, что наша жизнь зависит от спиновых явлений тем или иным образом. Связано это, прежде всего, с магнитными свойствами кислорода, который является основой всей органической жизни на Земле. А потому понимание спиновых явлений напрямую связано с развитием нашей цивилизации.

    В заключение XXXVII Вавиловских чтений председатель заседания А.Г. Витухновский заметил:

    «Основная задача Вавиловских чтений состоит в том, чтобы познакомить участников с самыми современными и перспективными направлениями исследований в области оптики и люминесценции. Причем, уникальность мероприятия состоит в том, что за 37 лет проведения Вавиловских чтений состав докладчиков еще ни разу не повторился. С одной стороны, это вызывает большой интерес к данному мероприятию со стороны физического научного сообщества, а с другой стороны является показателем того, насколько актуальны и разносторонни исследования, основоположником которых в России явился Сергей Иванович Вавилов».

Е.Любченко, АНИ «ФИАН-Информ»

10.04.2013