ЭС: С.И.Вавилов

ВАВИЛОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ (12(24).03.1891, Москва – 25.01.1951, Москва), физик.

 

Окончил физико-математический факультет Московского университета (1914). Ученик П.Н. Лебедева, П.П. Лазарева. Магистр физики (1919).

Президент (1945–1951); академик отделения математических и естественных наук (физика, оптика, люминесценция) (1932, член-корреспондент с 1931) АН СССР.

 

Профессор кафедры оптики физического факультета (1947–1951). Профессор кафедры физики физико-математического факультета (1929–1930). Заведующий кафедрой физики физического отделения (1932–1933). Заведующий кафедрой общей физики физико-механического факультета (1930–1931). Действительный член Института физики (1929–1932).

 

В Московском университете. Иван Ильич Вавилов, успешный фабрикант обуви и отец братьев Николая и Сергея, сам образования не получил, однако, придавал учёбе сыновей большое значение. В доме было много книг, и дети всегда имели возможность покупать интересующие их издания. Сергей оборудовал дома химическую лабораторию, содержащую сотни препаратов, которые он покупал в одной из лучших аптек Москвы. Детские увлечения заставили его длительное время выбирать между химией и физикой. По настоянию отца поступление в университет было отложено. Желая видеть сыновей продолжателями своего дела, он отдал их в Московское коммерческое училище, дававшее полную подготовку для торговой и любой хозяйственной деятельности. После его окончания поступить можно было только в Коммерческий институт. Другие вузы требовали знания латыни в полном объёме гимназического курса. Николай не стал терять год на латынь и поступил в Петровскую сельскохозяйственную академию, хотя его мечтой была медицина. Сергей самостоятельно освоил курс языка и в 1909 г., сдав его, стал студентом физико-математического факультета университета. Как известно, приёмных экзаменов не было. Наиболее сильное впечатление на С.И. Вавилова оказали лекции П.Н. Лебедева, что помогло ему решить свои физико-химические колебания в пользу физики. После ухода П.Н. Лебедева в 1911 г. в связи с реакционной политикой министра народного образования Л.А. Кассо, он продолжил занятия под руководством П.П. Лазарева.

Демобилизовавшись из армии в 1918 г., начал вести на физико-математическом факультете физический практикум, а в 1929 г. под его руководством была организована кафедра общей физики. До этого момента программ для занятий в вузах, разрабатываемых на некой объективной основе и являющихся обязательными на кафедрах, не существовало. Лекции по общей физике были разрознены и читались разными профессорами. С.И. Вавилов подобрал хороший коллектив преподавателей и с его помощью разработал подробную программу занятий, расширил деятельность физического кабинета. Сам спроектировал и ввёл в физический практикум много новых демонстрационных приборов. Работал он недолго, так как в 1932 г. был назначен заместителем директора по научной части Государственного оптического института в Ленинграде.

Вернулся С.И. Вавилов на физический факультет после Великой Отечественной войны, совмещая лекции с должностью президента АН СССР. Принимал активное участие в организации физико-технического факультета и НИИЯФ.

 

Научная и педагогическая деятельность. В сфере научных интересов физическая оптика (люминесценция и природа света).

Установил основные законы, управляющие энергетикой процесса люминесценции, открыл зависимость выхода люминесценции от длины волны возбуждающего излучения (закон Вавилова, 1927). Вместе с В.Л. Лёвшиным установил формулу, связывающую степень поляризации люминесценции при возбуждении свечения линейно-поляризованным и естественным светом (формула Вавилова–Лёвшина, 1923), а также обнаружил и описал первый нелинейный эффект в оптике (1926) – нарушение закона Бугера, состоящее в уменьшении поглощения уранового стекла с ростом интенсивности облучающего света. Это открытие положило начало новому разделу науки – нелинейной оптике. Под его руководством были разработаны методы люминесцентного анализа, создана ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия. На основе его работ были созданы высокоэкономичные люминесцентные лампы.

Один из инициаторов развития исследований в области ядерной физики. Ядерная физика в то время вступала в полосу замечательных открытий: в 1932 г. были открыты позитрон и нейтрон. Для физики это были события большого значения, и они широко обсуждались.

 

Сам С.И. Вавилов ядерной физикой не занимался, однако в открытии позитронов его заинтересовал механизм рождения пар гамма-лучами. Он отмечал, что в этом процессе проявляются такие свойства света, которые не имеют никакого аналога в линейной волновой оптике. Решением этой задачи по его инициативе в середине 1930-х гг. занялись Л.В. Грошев и И.М. Франк. С.И. Вавилову удалось исхлопотать немалую по тем временам сумму денег на приобретение для Физического института АН СССР препаратов радия-мезотория. Несколько ампул, содержащих различное количество радия (в том числе одна почти в 500 мг эквивалента радия) были оставлены как источники гамма-лучей. Большая же часть (около грамма) была в 1937 г. растворена и использовалась для получения радона.

Не меньшее значение он придавал открытию нейтрона, подчёркивая, что это открытие разрушило представление о том, что электрический заряд есть неотъемлемое свойство частиц вещества, бывшее до этого общепринятым. С.И. Вавилов считал очень важным выяснение основных свойств этой частицы, в частности, волновых свойств. Дифракция нейтронов, ставшая теперь рабочим методом исследования структуры вещества, в то время ещё лежала за пределами возможности эксперимента, она возникла позже.

Третьей темой по ядерной физике была тема, порученная аспиранту П.А. Черенкову: сравнение механизма люминесценции ураниловых солей под действием гамма-лучей с тем, что получалось при возбуждении видимым светом и рентгеновскими лучами. В результате этой работы был обнаружен новый вид оптического излучения, не являющегося люминесценцией – «излучение/эффект Вавилова–Черенкова». К исследованиям были подключены И.М. Франк и И.Е. Тамм, получившие в 1958 г. вместе с П.А. Черенковым Нобелевскую премию по физике за его объяснение.

Активный популяризатор науки. Основатель серии «Классики науки» (1945). Написал несколько книг для широкого читателя, в том числе «Исаак Ньютон» (1943) и «Ломоносов и русская наука» (1947). Перевёл на русский язык «Оптику» Ньютона, снабдив её комментариями и примечаниями.

 

Лауреат Государственной премии СССР за научные работы по физической оптике – «Теория концентрационного тушения флюоресценции растворов», «Теория концентрационной деполяризации флюоресценции в растворах» и «Визуальные измерения квантовых флюктуаций» (1943).

Лауреат Государственной премии СССР за открытие и исследование излучения электронов при движении их в веществе со сверхсветовой скоростью, результаты которых обобщены и опубликованы в «Трудах ФИАН имени П.Н.Лебедева» (1946, соавт.).

Лауреат Государственной премии СССР за разработку люминесцентных ламп (1951, соавт., посмертно).

Лауреат Государственной премии СССР за труды «Микроструктура света» и «Глаз и Солнце. О свете и зрении» (1952, посмертно).

 

Административная деятельность. Директор ФИАН (1934–1951). Под его руководством институт превратился в исключительно мощный по разнообразию тематики и глубине достигнутых результатов центр. Характерной чертой С.И. Вавилова как организатора научной работы была широта подхода.  Он развивал в институте не только те отделы физики, которые были ему особенно близки, но интересовался физической наукой в целом, руководствуясь искренним желанием успеха всем, кто этой наукой занимается. Активно привлекал к работе представителей самых различных областей физики, которые или уже зарекомендовали себя выдающимися достижениями или же, по его прозорливой оценке, могли обеспечить успешное развитие науки в дальнейшем. Шесть сотрудников института стали лауреатами Нобелевской премии по физике: кроме упоминавшихся П.А. Черенкова, И.М. Франка и И.Е. Тамма, – Н.Г. Басов и А.М. Прохоров – за фундаментальные исследования в области квантовой электроники, приведшие к созданию мазеров и лазеров (1964); В.Л. Гинзбург – за новаторский вклад в теорию сверхпроводников (2003).

Многие сотрудники ФИАН работали на кафедрах МГУ: Д.И. Блохинцев, В.И. Векслер, С.Н. Вернов, Л.В. Грошев, Г.С. Ландсберг, М.А. Леонтович, В.Л. Лёвшин, В.В. Мигулин, П.А. Ребиндер, С.Н. Ржевкин, И.Е. Тамм, И.М. Франк. Это произошло, главным образом, уже после строительства новых зданий университета на Ленинских горах.

 

Президент АН СССР (1945–1951). Пришёл к руководству АН СССР сразу после победы советского народа в Великой Отечественной войне. На повестке дня стояло возрождение и подъём разрушенного народного хозяйства на базе научных и технических достижений.

 

С.И. Вавилов начал работу в Академии в качестве председателя правительственной комиссии по определению ущерба, нанесённого стране войной. В первую очередь необходимо было восстанавливать обсерватории и лаборатории, отстраивать институтские здания и начинять их оборудованием. Из руин были подняты важнейшие центры астрономии – Пулковская и Крымская обсерватории. Естественно, шло и строительство новых зданий – всего около 50, в том числе для ФИАН и Института органической химии; был заложен Главный ботанический сад АН СССР в Останкине. В Москве был организован Институт точной механики и вычислительной техники (1948), начавший работу над созданием принципиально новой вычислительной техники. В 1946 г. были проведены выборы в академию, пополнившие её ряды почти на 150 человек.

 

Другим важным моментом, связанным с работой С.И. Вавилова на этом посту, стало внедрение планирования научных исследований в масштабах всей страны. Ранее коллективная работа отсутствовала. Даже сложившиеся крупные учёные всё делали своими руками, практически не обращаясь за помощью к сотрудникам или лаборантам. С.И. Вавилов был твёрдо убеждён в необходимости тесной связи фундаментальных теоретических исследований с практическими нуждами народного хозяйства – советская наука должна способствовать построению коммунистического общества, которое развивается в плановом порядке. После войны абсолютно новый характер исследований стал заметен особенно: научные коллективы, включающие учёных разных специальностей и направлений, пришли на смену одиноким исследователям-энтузиастам. Настало время разработок комплексных проблем на стыках наук, а с ними и необходимость планомерного их проведения.

 

Появился ещё один аспект в работе академии – возникли и начали набирать силу её связи с союзными республиками. С.И. Вавилов считал необходимым всемерно способствовать развитию науки в республиках, на базе национальных научных кадров. К 1951 г. из 14 республик (без РСФСР) – 9 имели академии, созданные с участием филиалов АН СССР.

 

Первая мировая и Великая Отечественная войны. Университетский диплом давал право добровольно поступать на службу в армию на льготных условиях – вольноопределяющимся. В 1914 г. проходил службу в 25-м саперном батальоне 6-й саперной бригады Московского военного округа. Батальон был направлен в Польшу под г. Люблин. С.И. Вавилов служил сначала рядовым, потом ефрейтором, затем младшим и далее старшим унтер-офицером. В 1916 г. после сдачи соответствующих экзаменов ему было присвоено звание прапорщика инженерных войск. Воевал на Западном и Северо-Западном фронтах. Прошёл с боями Галицию, Польшу и Литву. Вёл саперные работы, руководил полевой радиостанцией. Разработал экспериментальный метод пеленгации вражеских радиостанций. Демобилизован в 1918 г. и вернулся в МГУ.

В 1941 г. был эвакуирован вместе с коллективом Государственного оптического института в Йошкар-Олу.

 

 

Государственные награды: ордена – Ленина (1943, 1945), Трудового Красного Знамени (1939), медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» (1945).

 

Основные труды: «Экспериментальные основания теории относительности» (1928); «История Физического института Московского университета со времени революции» (1932).

 

Память. Его имя присвоено Государственному оптическому институту в Ленинграде, Всесоюзному научно-исследовательскому светотехническому институту в Москве, Институту истории естествознания и техники в Москве, улицам в Москве, Бухаре, Дубне, Йошкар-Оле, Саратове и Томске, кратеру на поверхности Луны и малой планете №2862.

АН СССР учредил золотую медаль имени С.И. Вавилова за выдающиеся работы в области физики (1952).

В МГУ учреждены две стипендии имени С.И. Вавилова для студентов физического факультета (2001).

 

Литература: Келер В.Р. Сергей Вавилов. Серия «Жизнь замечательных людей». – М., 1961; Лёвшин Л.В. Сергей Иванович Вавилов. 1891–1951. Серия «Замечательные учёные Московского университета». – М., 2003; Франк И.М. (ред.) Сергей Иванович Вавилов: очерки и воспоминания. – М., 1979.