РОСІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МСХА ІМЕНІ К.А. ТІМРЯЗЕВА
АГОРОНОМІЧЕСКІЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра фізіології рослин
РЕФЕРАТ
з дисципліни: Теоретичні основи прогресивних технологій
на тему: Вітчизняні фізики - лауреати Нобелівської премії
Виконав: студент 1-го курсу
факультету ВЗО та ДО
Іванов Я.О.
Перевірив:
Кондратьєв М.М.
Москва
2009
Зміст
Введення
1. Процес висунення кандидатів на отримання Нобелівської премії
2. Причини невідповідності внеску російських вчених у розвиток науки та кількості нобелівських лауреатів серед них
3. Вітчизняні лауреати Нобелівської премії
3.1 Нобелівська премія в галузі фізики 1958
3.1.1 Черенков Павло Олексійович
3.1.2 Франк Ілля Михайлович
3.1.3 Тамм Ігор Євгенович
3.2 Нобелівська премія в галузі фізики 1962
3.2.1 Ландау Лев Давидович
3.3 Нобелівська премія в галузі фізики 1964
3.3.1 Прохоров Олександр Михайлович
3.3.2 Басов Микола Геннадійович
3.4 Нобелівська премія в галузі фізики 1978
3.4.1 Капіца Петро Леонідович
3.5 Нобелівська премія в галузі фізики 2000
3.5.1 Алфьоров Жорес Іванович
3.6 Нобелівська премія в галузі фізики 2003
3.6.1 Гінзбург Віталій Лазаревич
3.6.2 Абрикосов Олексій Олексійович
Список літератури
Введення
Нобелівська премія - одна з найпрестижніших міжнародних нагород - заснована 29 червня 1900 згідно з заповітом Альфреда Бернхарда Нобеля, шведського бізнесмена і хіміка-експериментатора, який прославився винаходом динаміту, штучного шовку і газових моторів.
У грудні 1896 року в італійському місті Сан-Ремо у мільйонера Альфреда Нобеля стався серцевий напад. Він встиг прошепотіти слузі-італійцю всього кілька слів: «Терміново викликати родичів і Сульман». 10 грудня після опівночі Нобель помер від крововиливу в мозок. Його племінники Еммануель і Яльмар, а також особистий секретар Рагнар Сульман приїхали швидко, але було вже пізно. Що прийшла через чотири дні, 15 грудня, телеграма зі Стокгольма повідомляла про те, що у шведському банку зберігається заповіт А. Нобеля, виконавцями якого згідно з останньою волею покійного призначалися Рагнар Сульман і адвокат із Стокгольма Рудольф Ліллеквіст.
Коли відчинили конверт із заповітом, власноруч складеним Нобелем 27 листопада 1895, родичі прийшли в жах від того, як Альфред розпорядився своїм станом. З'ясувалося, що промисловець змінив текст заповіту, написаного двома роками раніше, і тепер основна частина його капіталів призначалася для установи п'яти міжнародних премій, які щорічно повинні присуджуватися тим, хто приніс найбільшу користь людству в області хімії, медицини, фізики, літератури та захисту миру. Лауреатами премії могли стати громадяни будь-якої країни. Саме це і виявилося сенсацією: Нобель підготував документ сам, не порадившись з юристами і не запитавши згоди згаданих у заповіті установ на те, щоб вони взяли на себе обов'язок визначати лауреатів премій. У разі відмови хоча б однієї з установ від призначалася йому ролі заповіт втрачало силу.
Відразу після оголошення заповіту розгорілася боротьба між вважали себе обділеними найближчими родичами і виконавцями останнього бажання Альфреда Нобеля - Сульманом і Ліллеквістом. Душоприказники Нобеля зіткнулися з величезними труднощами, проте в основному завдяки Рагнару Сульману воля Альфреда Нобеля була виконана, правда на це пішло три з половиною роки. Виконавцям заповіту належало також вирішити питання про те, де провести його затвердження. Закінчивши всі формальності у Швеції, після підтвердження сили заповіту вони приступили до розробки статуту майбутнього Нобелівського фонду. Паралельно, виконуючи волю покійного, без особливого галасу ліквідували підприємства Нобеля і вклали отримані кошти в цінні папери та акції.
Проект Статуту Нобелівського фонду був винесений на розгляд шведського риксдагу (парламенту). Голосування пройшло успішно, Статут був прийнятий. 29 червня 1900 король Оскар Другий затвердив Положення про Нобелівському фонді, організації, якій доручалося відповідати за спадок Альфреда Нобеля, а воно після продажу майна склало більше 33 млн шведських крон, або 9 млн доларів. Затверджено були також спеціальні правила, що регламентують діяльність шведських комітетів з присудження премій. Після виплати компенсації спадкоємцям у Нобелівський фонд перейшов 31 млн. шведських крон. З них була виділена сума в 28 млн крон, відсотки від якої, у відповідності з волею засновника, з тих пір спрямовуються на виплату премій: щорічно 1 / 10 частина доходів відраховується на збільшення основного фонду, а залишок ділиться на п'ять частин і надається в розпорядження установ, що визначають лауреатів. З кожної частини утримується сума на покриття витрат, пов'язаних з діяльністю Нобелівського фонду і Нобелівських комітетів з присудження премій, а також на фінансування інших Нобелівських установ.
Перша церемонія вручення премій відбулася в п'яту річницю смерті Нобеля, 10 грудня 1901 року. Лауреатом Нобелівської премії в галузі фізики став німецький дослідник Вільгельм Конрад Рентген за відкриття випромінювання, що отримав його ім'я; за внесок в хімічну науку - голландський учений Якоб Хендрік Вант-Гофф за розробку законів хімічної динаміки; в галузі медицини - бактеріологи Еміль Берінг (Німеччина) і Еміль П'єр Поль Ру (Франція) за створення сироватки проти дифтериту. Премії вручав сам король Оскар Другий. Розмір першої Нобелівської премії в 1901 році становив 150 тис. крон, або 42 тис. доларів, - суму, в 70 разів перевищувала грошову винагороду (в той час одного з найбільших в області науки), покладається при врученні медалі Рутфорда, яка присуджується Лондонським королівським суспільством.
Премії, відповідно до заповіту Альфреда Нобеля, присуджуються у п'яти номінаціях: за досягнення в області фізики та хімії їх присуджує Королівська академія наук Швеції; з фізіології і медицини - Королівський Каролінський медико-хірургічний інститут Стокгольму; лауреатів з числа літераторів обирає Шведська академія мовознавства; долю премії за найбільший внесок у справу миру вирішує комітет з п'яти осіб, що збирається норвезьким парламентом. Премії в галузі науки і літератури вручає король Швеції в столиці країни - Стокгольмі, а премію світу - парламент Норвегії в Осло у присутності короля. У 1968 році до Нобелівської премії була додана ще одна номінація: за досягнення в економіці. Її встановив Шведський банк (Sveriges Riksbank) в пам'ять Альфреда Нобеля. Присудженням цієї премії займається Шведська академія наук - на умовах, визначених Статутом Нобелівського фонду.
Процедура нагородження Нобелівською премією регулюється Статутом Нобелівського фонду (the Statutes of the Nobel Foundation) і з 1968 року не допускає отримання премії однією людиною більше трьох разів.
Нобелівський фонд знаходиться у Стокгольмі і займає невеликий, нічим не примітна будівля, тільки на фасаді - табличка і портрет Альфреда Бернхарда Нобеля. Всередині приміщення дуже нагадує музей: старовинні меблі, інтер'єри, обробка. Саме тут лауреати отримують свої дипломи, тут відбувається передача грошей - буденно, по-діловому, без публіки і репортерів. Пізніше король Швеції вручає лауреатам медалі вже в більш урочистій обстановці.
1. Процес висунення кандидатів на отримання Нобелівської премії
Згідно зі Статутом Нобелівського фонду премії присуджуються за видатні досягнення останніх років або за відкриття, важливість яких оцінена нещодавно. Лауреатом премії може бути один учений або група, що має в складі не більше трьох осіб. Кандидати на Нобелівську премію відбираються відповідно до Статуту фонду. При установах, відповідальних за присудження премій, створені Нобелівські комітети. Щорічно Нобелівські комітети розсилають по 3-4 тисячі листів відомим ученим з пропозицією вказати серед своїх колег гідних присудження премії. Учені і організації, яким не були послані подібні прохання, взяти участь у виборі кандидатів не мають права. Зазвичай відповіді приходять приблизно на 15% звернень. Право висування кандидатів належить окремим особам, а не установам, що дозволяє уникнути публічного обговорення і процедури голосування. Наприклад, у галузі літератури подання направляються від визнаних фахівців у галузі літератури та мовознавства - членів академій та наукових товариств приблизно такого ж рівня, як Шведська академія. Лауреати Нобелівської премії минулих років, члени Шведської королівської академії наук, Нобелівської асамблеї Каролінського інституту та Шведської академії отримують право індивідуально стверджувати претендента. Право пропозиції імен кандидатів є конфіденційним.
Пропозиції повинні бути отримані Нобелівськими комітетами до 1 лютого року присудження нагороди. З цього дня починається їхня робота. До вересня члени комітетів і консультанти оцінюють кваліфікацію кандидатів, кілька разів радяться, причому заслуховуються пропозиції як членів комітету, так і залучаються до роботи експертів з боку, що оцінюють оригінальність і значущість внеску кожного кандидата. У жовтні в різних асамблеях проходять завершальні вибори і переможці затверджуються остаточно. Потім у Стокгольмі організовується прес-конференція для представників відомих інформаційних агентств - тут оголошуються імена лауреатів, а також коротко викладаються мотиви присудження премій. На прес-конференції, як правило, присутні фахівці в різних галузях науки і техніки, які можуть дати більш детальні роз'яснення щодо досягнень кожного лауреата і значущості його внеску в загальносвітовій прогрес. У день народження засновника премії, 21 жовтня, в пресі публікуються повідомлення про нагороджених. Після цього Нобелівський фонд запрошує новоспечених нобелівських лауреатів та членів їх сімей в Стокгольм і Осло, де 10 грудня відбувається церемонія вручення нагород.
Необхідно підкреслити, що Нобель заснував свою премію в першу чергу як фінансову підтримку перспективним і активно працює ученим, а не як пенсію для видатних діячів, які залишили наукові дослідження. І статус лауреата Нобелівської премії визначається не стільки значною сумою грошей, яку він отримує, скільки найвищої престижністю цієї нагороди.
Правила Нобелівського фонду не дозволяють присуджувати премії посмертно. Цим, по всій видимості, можна пояснити, що до числа її лауреатів не увійшли чимало поважних представників науки. Серед них російські вчені Олександр Попов - творець радіозв'язку, Петро Лебедєв, досліди по світловому тиску якого мали світове визнання, і Микола Папалексі - винахідник нового типу генераторів радіохвиль, що відкрив параметричний резонанс; французький фізик Поль Ланжевен, незалежно від Альберта Ейнштейна встановив взаємозв'язок між масою і енергією і першим прийшов до поняття дефекту маси; американський фізик Джозайя У. Гіббс, основоположник хімічної термодинаміки і статистичної механіки, науковий керівник Лі де Фореста - винахідника трьохелектродної лампи; а також Томас Едісон, Никола Тесла, Дмитра Менделєєва багато інших.
2. Причини невідповідності внеску російських вчених у розвиток науки та кількості нобелівських лауреатів серед них
Наскільки об'єктивно ні присуджувалася б премія, суб'єктивний фактор у цій справі проглядається. Викликає інтерес інтерв'ю одного з лауреатів, академіка А. М. Прохорова, дане ним незадовго до своєї смерті газеті «Известия», де він, зокрема, говорить: «Висунення на« нобеля »- процес кон фіденціальний, називати імена не прийнято. Можна викликати роздратування Нобелівського комітету, нашкодити номінантам. На якихось етапах з політичних мотивів комітет не помічав наших вчених, на якихось - ми самі зверхньо ставилися до цієї премії. Незаслужено були обділені премією творець прискорювача високих енергій Векслер і Завойський, який відкрив електромагнітний резонанс. На принципі Векслера працюють всі потужні прискорювачі, він на рік випередив американські публікації - це стовідсоткова премія. Останнім часом щороку я висуваю одного номінанта з фізики і одного з хімії. Якщо називати тільки співвітчизників, комітет перестане помічати ці кандидатури. Але можу сказати, що Жореса Алферова я висував сім разів. Не хочу наперед давати аванси, але у нас і зараз є гідні Нобелівської премії вчені, яких я підтримую. Але називати імена - нашкодити їм ». Російський академік В. Л. Гінзбург відразу після звістки про отримання Нобелівської премії 2003 року на запитання про інтриги і таємниці усередині комітетської кухні відповів наступним чином: «В останні роки у нас стала популярною тема політичної ангажованості Нобелівського комітету і його несправедливості по відношенню до обійденим премією радянським ученим. Я вивчав архіви Нобелівського комітету, які відкриваються через 50 років після кожного рішення. І з'ясувалося, що часто ніхто з наших вчених просто не висував на премію своїх колег. Американці діють узгоджено, а в нас людина людині вовк ».
Архіви Фонду виявляють одну цікаву закономірність: росіяни своїх співвітчизників у номінанти не висувають. Їх імена на премію, як правило, пропонують іноземці. Так, нобелівський лауреат Ілля Пригожин, що жив у Брюсселі, писав: «Прикро, що премію не отримали такі видатні вчені, як Гамов, Боголюбов, Зельдович, Колмогоров». До речі, двох останніх він сам номінував на премію. Якщо ж російські вчені і висувають когось - то іноземців. В академічних колах йде постійне суперництво між науковими школами. Але це не тільки наша біда, аналогічні речі відбуваються і за кордоном. Наприклад, наукові досягнення видного шведського хіміка Сванте Арреніуса не визнавалися в рідному університеті міста Упсали - хоча він, як член Нобелівського комітету, брав участь у розробці схеми номінування і наполіг на тому, що висувати кандидатури можуть не тільки вчені з Швеції і Норвегії. Самого Арреніуса теж номінували іноземці. До речі сказати, Рентген, перший лауреат Нобелівської премії з фізики, у свій час написав листа до Нобелівського комітету, в якому просив не давати премію Альберту Ейнштейну. Втім, є приклади й іншого штибу. Відомо, що англійці завжди діють узгоджено. Вони заздалегідь визначають одного кандидата і всі голосують за нього - на їхню думку, це має вплинути на рішення Нобелівського комітету. Проте досвідчені експерти завжди бачать, коли номінант дійсно гідний нагороди, а коли його лобіюють незаслуженно.С. Ярлског, очолювала Нобелівський комітет з фізики до 1999 року, вважає, що кандидатів, дійсно заслуговують присудження премії, висувають з року в рік. «Краще не поспішати з присудженням премії, ніж помилитися, - говорить вона. - Однак через правила, що забороняє присуджувати премію посмертно, навіть очевидний кандидат повинен володіти хорошим здоров'ям, щоб цієї премії дочекатися ».
3. Вітчизняні лауреати Нобелівської премії
З моменту початку присудження Нобелівської премії з фізики вітчизняні вчені були удостоєні її шість разів.
1958 рік - Павло Олексійович Черенков, Ілля Михайлович Франк, Ігор Євгенович Тамм - за відкриття і тлумачення ефекту Черенкова;
1962 рік - Лев Давидович Ландау - за революційні теорії в галузі фізики конденсованого стану, особливо рідкого гелію;
1964 рік - Микола Геннадійович Басов, Олександр Михайлович Прохоров - за основоположні роботи в галузі квантової електроніки;
1978 рік - Петро Леонідович Капіца - за фундаментальні винаходи і відкриття в галузі фізики низьких температур;
2000 рік - Жорес Іванович Алфьоров - за розвиток напівпровідникових гетероструктур для високошвидкісної зв'язку і оптоелектроніки;
2003 рік - Віталій Лазаревич Гінзбург, Олексій Олексійович Абрикосов - за Внесок у теорію суперпроводніков і супержідкостей.
3.1 Нобелівська премія в галузі фізики 1958 АГОРОНОМІЧЕСКІЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра фізіології рослин
РЕФЕРАТ
з дисципліни: Теоретичні основи прогресивних технологій
на тему: Вітчизняні фізики - лауреати Нобелівської премії
Виконав: студент 1-го курсу
факультету ВЗО та ДО
Іванов Я.О.
Перевірив:
Кондратьєв М.М.
Москва
2009
Зміст
Введення
1. Процес висунення кандидатів на отримання Нобелівської премії
2. Причини невідповідності внеску російських вчених у розвиток науки та кількості нобелівських лауреатів серед них
3. Вітчизняні лауреати Нобелівської премії
3.1 Нобелівська премія в галузі фізики 1958
3.1.1 Черенков Павло Олексійович
3.1.2 Франк Ілля Михайлович
3.1.3 Тамм Ігор Євгенович
3.2 Нобелівська премія в галузі фізики 1962
3.2.1 Ландау Лев Давидович
3.3 Нобелівська премія в галузі фізики 1964
3.3.1 Прохоров Олександр Михайлович
3.3.2 Басов Микола Геннадійович
3.4 Нобелівська премія в галузі фізики 1978
3.4.1 Капіца Петро Леонідович
3.5 Нобелівська премія в галузі фізики 2000
3.5.1 Алфьоров Жорес Іванович
3.6 Нобелівська премія в галузі фізики 2003
3.6.1 Гінзбург Віталій Лазаревич
3.6.2 Абрикосов Олексій Олексійович
Список літератури
Введення
Нобелівська премія - одна з найпрестижніших міжнародних нагород - заснована 29 червня 1900 згідно з заповітом Альфреда Бернхарда Нобеля, шведського бізнесмена і хіміка-експериментатора, який прославився винаходом динаміту, штучного шовку і газових моторів.
У грудні 1896 року в італійському місті Сан-Ремо у мільйонера Альфреда Нобеля стався серцевий напад. Він встиг прошепотіти слузі-італійцю всього кілька слів: «Терміново викликати родичів і Сульман». 10 грудня після опівночі Нобель помер від крововиливу в мозок. Його племінники Еммануель і Яльмар, а також особистий секретар Рагнар Сульман приїхали швидко, але було вже пізно. Що прийшла через чотири дні, 15 грудня, телеграма зі Стокгольма повідомляла про те, що у шведському банку зберігається заповіт А. Нобеля, виконавцями якого згідно з останньою волею покійного призначалися Рагнар Сульман і адвокат із Стокгольма Рудольф Ліллеквіст.
Коли відчинили конверт із заповітом, власноруч складеним Нобелем 27 листопада 1895, родичі прийшли в жах від того, як Альфред розпорядився своїм станом. З'ясувалося, що промисловець змінив текст заповіту, написаного двома роками раніше, і тепер основна частина його капіталів призначалася для установи п'яти міжнародних премій, які щорічно повинні присуджуватися тим, хто приніс найбільшу користь людству в області хімії, медицини, фізики, літератури та захисту миру. Лауреатами премії могли стати громадяни будь-якої країни. Саме це і виявилося сенсацією: Нобель підготував документ сам, не порадившись з юристами і не запитавши згоди згаданих у заповіті установ на те, щоб вони взяли на себе обов'язок визначати лауреатів премій. У разі відмови хоча б однієї з установ від призначалася йому ролі заповіт втрачало силу.
Відразу після оголошення заповіту розгорілася боротьба між вважали себе обділеними найближчими родичами і виконавцями останнього бажання Альфреда Нобеля - Сульманом і Ліллеквістом. Душоприказники Нобеля зіткнулися з величезними труднощами, проте в основному завдяки Рагнару Сульману воля Альфреда Нобеля була виконана, правда на це пішло три з половиною роки. Виконавцям заповіту належало також вирішити питання про те, де провести його затвердження. Закінчивши всі формальності у Швеції, після підтвердження сили заповіту вони приступили до розробки статуту майбутнього Нобелівського фонду. Паралельно, виконуючи волю покійного, без особливого галасу ліквідували підприємства Нобеля і вклали отримані кошти в цінні папери та акції.
Проект Статуту Нобелівського фонду був винесений на розгляд шведського риксдагу (парламенту). Голосування пройшло успішно, Статут був прийнятий. 29 червня 1900 король Оскар Другий затвердив Положення про Нобелівському фонді, організації, якій доручалося відповідати за спадок Альфреда Нобеля, а воно після продажу майна склало більше 33 млн шведських крон, або 9 млн доларів. Затверджено були також спеціальні правила, що регламентують діяльність шведських комітетів з присудження премій. Після виплати компенсації спадкоємцям у Нобелівський фонд перейшов 31 млн. шведських крон. З них була виділена сума в 28 млн крон, відсотки від якої, у відповідності з волею засновника, з тих пір спрямовуються на виплату премій: щорічно 1 / 10 частина доходів відраховується на збільшення основного фонду, а залишок ділиться на п'ять частин і надається в розпорядження установ, що визначають лауреатів. З кожної частини утримується сума на покриття витрат, пов'язаних з діяльністю Нобелівського фонду і Нобелівських комітетів з присудження премій, а також на фінансування інших Нобелівських установ.
Перша церемонія вручення премій відбулася в п'яту річницю смерті Нобеля, 10 грудня 1901 року. Лауреатом Нобелівської премії в галузі фізики став німецький дослідник Вільгельм Конрад Рентген за відкриття випромінювання, що отримав його ім'я; за внесок в хімічну науку - голландський учений Якоб Хендрік Вант-Гофф за розробку законів хімічної динаміки; в галузі медицини - бактеріологи Еміль Берінг (Німеччина) і Еміль П'єр Поль Ру (Франція) за створення сироватки проти дифтериту. Премії вручав сам король Оскар Другий. Розмір першої Нобелівської премії в 1901 році становив 150 тис. крон, або 42 тис. доларів, - суму, в 70 разів перевищувала грошову винагороду (в той час одного з найбільших в області науки), покладається при врученні медалі Рутфорда, яка присуджується Лондонським королівським суспільством.
Премії, відповідно до заповіту Альфреда Нобеля, присуджуються у п'яти номінаціях: за досягнення в області фізики та хімії їх присуджує Королівська академія наук Швеції; з фізіології і медицини - Королівський Каролінський медико-хірургічний інститут Стокгольму; лауреатів з числа літераторів обирає Шведська академія мовознавства; долю премії за найбільший внесок у справу миру вирішує комітет з п'яти осіб, що збирається норвезьким парламентом. Премії в галузі науки і літератури вручає король Швеції в столиці країни - Стокгольмі, а премію світу - парламент Норвегії в Осло у присутності короля. У 1968 році до Нобелівської премії була додана ще одна номінація: за досягнення в економіці. Її встановив Шведський банк (Sveriges Riksbank) в пам'ять Альфреда Нобеля. Присудженням цієї премії займається Шведська академія наук - на умовах, визначених Статутом Нобелівського фонду.
Процедура нагородження Нобелівською премією регулюється Статутом Нобелівського фонду (the Statutes of the Nobel Foundation) і з 1968 року не допускає отримання премії однією людиною більше трьох разів.
Нобелівський фонд знаходиться у Стокгольмі і займає невеликий, нічим не примітна будівля, тільки на фасаді - табличка і портрет Альфреда Бернхарда Нобеля. Всередині приміщення дуже нагадує музей: старовинні меблі, інтер'єри, обробка. Саме тут лауреати отримують свої дипломи, тут відбувається передача грошей - буденно, по-діловому, без публіки і репортерів. Пізніше король Швеції вручає лауреатам медалі вже в більш урочистій обстановці.
1. Процес висунення кандидатів на отримання Нобелівської премії
Згідно зі Статутом Нобелівського фонду премії присуджуються за видатні досягнення останніх років або за відкриття, важливість яких оцінена нещодавно. Лауреатом премії може бути один учений або група, що має в складі не більше трьох осіб. Кандидати на Нобелівську премію відбираються відповідно до Статуту фонду. При установах, відповідальних за присудження премій, створені Нобелівські комітети. Щорічно Нобелівські комітети розсилають по 3-4 тисячі листів відомим ученим з пропозицією вказати серед своїх колег гідних присудження премії. Учені і організації, яким не були послані подібні прохання, взяти участь у виборі кандидатів не мають права. Зазвичай відповіді приходять приблизно на 15% звернень. Право висування кандидатів належить окремим особам, а не установам, що дозволяє уникнути публічного обговорення і процедури голосування. Наприклад, у галузі літератури подання направляються від визнаних фахівців у галузі літератури та мовознавства - членів академій та наукових товариств приблизно такого ж рівня, як Шведська академія. Лауреати Нобелівської премії минулих років, члени Шведської королівської академії наук, Нобелівської асамблеї Каролінського інституту та Шведської академії отримують право індивідуально стверджувати претендента. Право пропозиції імен кандидатів є конфіденційним.
Пропозиції повинні бути отримані Нобелівськими комітетами до 1 лютого року присудження нагороди. З цього дня починається їхня робота. До вересня члени комітетів і консультанти оцінюють кваліфікацію кандидатів, кілька разів радяться, причому заслуховуються пропозиції як членів комітету, так і залучаються до роботи експертів з боку, що оцінюють оригінальність і значущість внеску кожного кандидата. У жовтні в різних асамблеях проходять завершальні вибори і переможці затверджуються остаточно. Потім у Стокгольмі організовується прес-конференція для представників відомих інформаційних агентств - тут оголошуються імена лауреатів, а також коротко викладаються мотиви присудження премій. На прес-конференції, як правило, присутні фахівці в різних галузях науки і техніки, які можуть дати більш детальні роз'яснення щодо досягнень кожного лауреата і значущості його внеску в загальносвітовій прогрес. У день народження засновника премії, 21 жовтня, в пресі публікуються повідомлення про нагороджених. Після цього Нобелівський фонд запрошує новоспечених нобелівських лауреатів та членів їх сімей в Стокгольм і Осло, де 10 грудня відбувається церемонія вручення нагород.
Необхідно підкреслити, що Нобель заснував свою премію в першу чергу як фінансову підтримку перспективним і активно працює ученим, а не як пенсію для видатних діячів, які залишили наукові дослідження. І статус лауреата Нобелівської премії визначається не стільки значною сумою грошей, яку він отримує, скільки найвищої престижністю цієї нагороди.
Правила Нобелівського фонду не дозволяють присуджувати премії посмертно. Цим, по всій видимості, можна пояснити, що до числа її лауреатів не увійшли чимало поважних представників науки. Серед них російські вчені Олександр Попов - творець радіозв'язку, Петро Лебедєв, досліди по світловому тиску якого мали світове визнання, і Микола Папалексі - винахідник нового типу генераторів радіохвиль, що відкрив параметричний резонанс; французький фізик Поль Ланжевен, незалежно від Альберта Ейнштейна встановив взаємозв'язок між масою і енергією і першим прийшов до поняття дефекту маси; американський фізик Джозайя У. Гіббс, основоположник хімічної термодинаміки і статистичної механіки, науковий керівник Лі де Фореста - винахідника трьохелектродної лампи; а також Томас Едісон, Никола Тесла, Дмитра Менделєєва багато інших.
2. Причини невідповідності внеску російських вчених у розвиток науки та кількості нобелівських лауреатів серед них
Наскільки об'єктивно ні присуджувалася б премія, суб'єктивний фактор у цій справі проглядається. Викликає інтерес інтерв'ю одного з лауреатів, академіка А. М. Прохорова, дане ним незадовго до своєї смерті газеті «Известия», де він, зокрема, говорить: «Висунення на« нобеля »- процес кон фіденціальний, називати імена не прийнято. Можна викликати роздратування Нобелівського комітету, нашкодити номінантам. На якихось етапах з політичних мотивів комітет не помічав наших вчених, на якихось - ми самі зверхньо ставилися до цієї премії. Незаслужено були обділені премією творець прискорювача високих енергій Векслер і Завойський, який відкрив електромагнітний резонанс. На принципі Векслера працюють всі потужні прискорювачі, він на рік випередив американські публікації - це стовідсоткова премія. Останнім часом щороку я висуваю одного номінанта з фізики і одного з хімії. Якщо називати тільки співвітчизників, комітет перестане помічати ці кандидатури. Але можу сказати, що Жореса Алферова я висував сім разів. Не хочу наперед давати аванси, але у нас і зараз є гідні Нобелівської премії вчені, яких я підтримую. Але називати імена - нашкодити їм ». Російський академік В. Л. Гінзбург відразу після звістки про отримання Нобелівської премії 2003 року на запитання про інтриги і таємниці усередині комітетської кухні відповів наступним чином: «В останні роки у нас стала популярною тема політичної ангажованості Нобелівського комітету і його несправедливості по відношенню до обійденим премією радянським ученим. Я вивчав архіви Нобелівського комітету, які відкриваються через 50 років після кожного рішення. І з'ясувалося, що часто ніхто з наших вчених просто не висував на премію своїх колег. Американці діють узгоджено, а в нас людина людині вовк ».
Архіви Фонду виявляють одну цікаву закономірність: росіяни своїх співвітчизників у номінанти не висувають. Їх імена на премію, як правило, пропонують іноземці. Так, нобелівський лауреат Ілля Пригожин, що жив у Брюсселі, писав: «Прикро, що премію не отримали такі видатні вчені, як Гамов, Боголюбов, Зельдович, Колмогоров». До речі, двох останніх він сам номінував на премію. Якщо ж російські вчені і висувають когось - то іноземців. В академічних колах йде постійне суперництво між науковими школами. Але це не тільки наша біда, аналогічні речі відбуваються і за кордоном. Наприклад, наукові досягнення видного шведського хіміка Сванте Арреніуса не визнавалися в рідному університеті міста Упсали - хоча він, як член Нобелівського комітету, брав участь у розробці схеми номінування і наполіг на тому, що висувати кандидатури можуть не тільки вчені з Швеції і Норвегії. Самого Арреніуса теж номінували іноземці. До речі сказати, Рентген, перший лауреат Нобелівської премії з фізики, у свій час написав листа до Нобелівського комітету, в якому просив не давати премію Альберту Ейнштейну. Втім, є приклади й іншого штибу. Відомо, що англійці завжди діють узгоджено. Вони заздалегідь визначають одного кандидата і всі голосують за нього - на їхню думку, це має вплинути на рішення Нобелівського комітету. Проте досвідчені експерти завжди бачать, коли номінант дійсно гідний нагороди, а коли його лобіюють незаслуженно.С. Ярлског, очолювала Нобелівський комітет з фізики до 1999 року, вважає, що кандидатів, дійсно заслуговують присудження премії, висувають з року в рік. «Краще не поспішати з присудженням премії, ніж помилитися, - говорить вона. - Однак через правила, що забороняє присуджувати премію посмертно, навіть очевидний кандидат повинен володіти хорошим здоров'ям, щоб цієї премії дочекатися ».
3. Вітчизняні лауреати Нобелівської премії
З моменту початку присудження Нобелівської премії з фізики вітчизняні вчені були удостоєні її шість разів.
1958 рік - Павло Олексійович Черенков, Ілля Михайлович Франк, Ігор Євгенович Тамм - за відкриття і тлумачення ефекту Черенкова;
1962 рік - Лев Давидович Ландау - за революційні теорії в галузі фізики конденсованого стану, особливо рідкого гелію;
1964 рік - Микола Геннадійович Басов, Олександр Михайлович Прохоров - за основоположні роботи в галузі квантової електроніки;
1978 рік - Петро Леонідович Капіца - за фундаментальні винаходи і відкриття в галузі фізики низьких температур;
2000 рік - Жорес Іванович Алфьоров - за розвиток напівпровідникових гетероструктур для високошвидкісної зв'язку і оптоелектроніки;
2003 рік - Віталій Лазаревич Гінзбург, Олексій Олексійович Абрикосов - за Внесок у теорію суперпроводніков і супержідкостей.
3.1.1 Черенков Павло Олексійович
Павло Олексійович Черенков народився в Новій Чігле поблизу Воронежа. Його батьки Олексій і Марія Черенкова були селянами. Закінчивши в 1928 р. фізико-математичний факультет Воронезького університету, він два роки працював учителем. У 1930 р. він став аспірантом Інституту фізики і математики АН СРСР в Ленінграді та отримав кандидатську ступінь у 1935 р. Потім він став науковим співробітником Фізичного інституту ім. П.М. Лебедєва в Москві, де і працював у подальшому.
Черенков виявив, що гамма-промені (які мають набагато більшою енергією і, отже, частотою, ніж рентгенівські промені), що випускаються радієм, дають слабке блакитне світіння в рідині, яке не знаходило задовільного пояснення. Це світіння відзначали й інші. За десятки років до Черенков його спостерігали Марія і П'єр Кюрі, досліджуючи радіоактивність, але вважалося, що це просто одна з численних проявів люмінесценції. Черенков діяв дуже методично. Він користувався двічі дистильованою водою, щоб видалити всі домішки, які могли бути прихованими джерелами флуоресценції. Він застосовував нагрівання і додавав хімічні речовини, такі, як йодистий калій і нітрат срібла, які зменшували яскравість і змінювали інші характеристики звичайної флуоресценції, завжди проробляючи ті ж досліди з контрольними розчинами. Світло в контрольних розчинах змінювався, як завжди, але блакитне світіння залишалося незмінним. Дослідження істотно ускладнювалося через те, що у Черенков не було джерел радіації високої енергії і чутливих детекторів, які пізніше стали самим звичайним обладнанням. Замість цього йому довелося користуватися слабкими природними радіоактивними матеріалами для отримання гамма-променів, які давали ледь помітне блакитне світіння, а замість детектора покладатися на власний зір, загострюється з допомогою довгого перебування у темряві. Проте йому вдалося переконливо показати, що блакитне світіння являє собою щось екстраординарне.
Значним відкриттям була незвичайна поляризація світіння. Світло є періодичні коливання електричного і магнітного полів, напруженість яких зростає й зменшується за абсолютною величиною і регулярно змінює напрямок у площині, перпендикулярній напряму руху. Якщо напрямку полів обмежені особливими лініями в цій площині, як у випадку відбиття від площини, то говорять, що світло поляризоване, але поляризація тим не менш перпендикулярна напрямку розповсюдження. Зокрема, якщо поляризація має місце при флуоресценції, то світло, що випромінюється порушеними речовиною, поляризується під прямим кутом до падаючого променю. Черенков виявив, що блакитне світіння поляризоване паралельно, а не перпендикулярно напрямку падаючих гамма-променів. Дослідження, проведені в 1936 р., показали також, що блакитне світіння випускається не у всіх напрямках, а поширюється вперед щодо падаючих гамма-променів і утворює світловий конус, вісь якого збігається з траєкторією гамма-променів. Це послужило ключовим фактором для його колег, Іллі Франка та Ігоря Тамма, що створили теорію, яка дала повне пояснення блакитного світіння, нині відомому як випромінювання Черенкова (Вавілова - Черенкова в Радянському Союзі).
Відповідно до цієї теорії, гамма-квант поглинається електроном в рідині, в результаті чого він виривається з батьківського атома. Подібне зіткнення було описано Артуром X. Комптоном і носить назву ефекту Комптона. Математичний опис такого ефекту дуже схоже на опис зіткнень більярдних куль. Якщо збудливий промінь має досить великою енергією, вибитий електрон вилітає з дуже великою швидкістю. Чудовою ідеєю Франка та Тамма було те, що випромінювання Черенкова виникає, коли електрон рухається швидше світла. Інших, по всій видимості, утримував від подібного припущення фундаментальний постулат теорії відносності Альберта Ейнштейна, згідно з яким швидкість частки не може перевищувати швидкості світла. Однак подібне обмеження носить відносний характер і справедливо тільки для швидкості світла у вакуумі. У речовинах, подібних рідин або склу, світло рухається з меншою швидкістю. У рідинах електрони, вибиті з атомів, можуть рухатися швидше за світло, якщо падаючі гамма-промені мають достатню енергію.
Конус випромінювання Черенкова аналогічний хвилі, що виникає при русі човни зі швидкістю, що перевищує швидкість розповсюдження хвиль у воді. Він також аналогічний ударної хвилі, яка з'являється при переході літаком звукового бар'єру.
Протягом ряду років теорія випромінювання Черенкова, зберігаючи фундаментальне значення, не мала практичних додатків. Однак згодом було створено лічильники Черенкова (засновані на виявленні випромінювання Черенкова) для вимірювання швидкості одиничних високошвидкісних частинок, на зразок тих, що утворюються в прискорювачах або в космічних променях. Визначення швидкості засноване на тому, що чим швидше рухається частка, тим вже стає конус Черенкова. Оскільки випромінювання Черенкова має енергетичним порогом і представляє собою короткі імпульси, за допомогою лічильника Черенкова можна відсівати частинки з низькими швидкостями і розрізняти дві частки, що надходять майже одночасно. При реєстрації випромінювання надходить також інформація про масу і енергії частинки. Цей тип детектора використовувався при відкритті антипротона (негативного ядра водню) Оуеном Чемберленом і Еміліо Сегре в 1955 р., пізніше він застосовувався в лічильнику космічних променів на радянському штучному супутнику «Супутник-111».
3.1.2 Франк Ілля Михайлович
Ілля Михайлович Франк народився в Санкт-Петербурзі. Він був молодшим сином Михайла Людвіговича Франка, професора математики, і Єлизавети Михайлівни Франк. (Граціановой), за професією фізика. У 1930 р. він закінчив Московський державний університет за фахом «фізика», де його вчителем був С.І. Вавілов, пізніше президент Академії наук СРСР, під чиїм керівництвом Франк проводив експерименти з люмінесценцією та її загасанням у розчині. У Ленінградському державному інституті оптичному Франк вивчав фотохімічні реакції оптичними засобами в лабораторії А.В. Теренін. Тут його дослідження звернули на себе увагу елегантністю методики, оригінальністю і всебічним аналізом експериментальних даних. У 1935 р. на основі цієї роботи він захистив дисертацію і отримав ступінь доктора фізико-математичних наук.
На запрошення Вавилова в 1934 р. Франк вступив у Фізичний інститут ім. П.М. Лебедєва АН СРСР у Москві, де і працював з тих пір. Вавилов наполягав, щоб Франк переключився на атомну фізику. Разом зі своїм колегою Л.В. Грошева Франк провів ретельне порівняння теорії і експериментальних даних, що стосується нещодавно відкритого явища, яке складалося у виникненні електронно-позитронної пари при дії гамма-випромінювання на криптон.
Приблизно в цей же час Павло Черенков, один з аспірантів Вавилова в Інституті ім. Лебедєва, почав дослідження блакитного світіння (пізніше названого випромінюванням Черенкова або випромінюванням Вавілова - Черенкова), що виникає в заломлюючих середовищах під впливом гамма-променів. Черенков показав, що це випромінювання не було ще одним різновидом люмінесценції, але він не міг пояснити його теоретично. У 1936 ... 1937 рр.. Франк і Ігор Тамм зуміли обчислити властивості електрона, рівномірно рухається в деякому середовищі зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі (щось, що нагадує човен, що рухається по воді швидше, ніж створювані нею хвилі). Вони виявили, що в цьому випадку випромінюється енергія, а кут розповсюдження виникає хвилі просто виражається через швидкість електрона і швидкість світла в даному середовищі й у вакуумі.
Одним з перших тріумфів теорії Франк і Тамма було пояснення поляризації випромінювання Черенкова, яка, на відміну від випадку люмінесценції, була паралельна падаючому випромінюванню, а не перпендикулярна йому. Теорія здавалася настільки вдалою, що Франк, Тамм і Черенков експериментально перевірили деякі її прогнози, такі, як наявність деякого енергетичного порога для падаючого гамма-випромінювання, залежність цього порогу від показника заломлення середовища і форма виникає випромінювання (порожнистий конус з віссю вздовж напрямку падаючого випромінювання ). Всі ці прогнози підтвердилися. років.
Крім оптики, серед інших наукових інтересів Франк, особливо під час другої світової війни, можна назвати ядерну фізику. У середині 40-х рр.. він виконав теоретичну та експериментальну роботу з розповсюдження та збільшення числа нейтронів в уран-графітових системах і таким чином вніс свій внесок у створення атомної бомби. Він також обдумав експериментально виникнення нейтронів при взаємодіях легких атомних ядер, як і при взаємодіях між високошвидкісними нейтронами і різними ядрами.
У 1946 р. Франк організував лабораторію атомного ядра в Інституті ім. Лебедєва і став її керівником. Будучи з 1940 р. професором Московського державного університету, Франк з 1946 по 1956 р. очолював лабораторію радіоактивного випромінювання в Науково-дослідному інституті ядерної фізики при МДУ.
Рік потому під керівництвом Франк була створена лабораторія нейтронної фізики в Об'єднаному інституті ядерних досліджень в Дубні. Тут в 1960 р. був запущений імпульсний реактор на швидких нейтронах для спектроскопічних нейтронних досліджень. У 1977 р. увійшов в дію новий і більш потужний імпульсний реактор.
3.1.3 Тамм Ігор Євгенович
Російський фізик Ігор Євгенович Тамм народився на узбережжі Тихого океану у Владивостоці в сім'ї Ольги (уродженої Давидової) Тамм і Євгенія Тамма, інженера-будівельника. У 1913 р. він закінчив гімназію в Єлисаветграді (нині Кіровоград) на Україну, куди сім'я переїхала в 1901 р. Він виїжджав вчитися до Единбурзького університету, де провів рік (з тієї пори у нього зберігся шотландський акцент в англійській вимові); потім він повернувся до Росії, де закінчив фізичний факультет Московського державного університету та отримав диплом в 1918 р.
Електродинаміка анізотропних твердих тіл (тобто таких, які володіють самими різними фізичними властивостями і характеристиками) і оптичні властивості кристалів - такі перші галузі наукових досліджень Тамм, які він проводив під керівництвом Леоніда Ісааковича Мандельштама, професора Одеського політехнічного інституту на початку 20-х рр.., видатного радянського вченого, який зробив внесок в багато розділи фізики, особливо в оптику і радіофізику. Тамм підтримував тісний зв'язок з Мандельштамом аж до смерті останнього в 1944 р. Звернувшись до квантової механіки, Тамм пояснив акустичні коливання і розсіювання світла в твердих середовищах. У цій роботі вперше була висловлена ідея про кванти звукових хвиль (пізніше названих «фононами»), виявилася дуже плідною в багатьох інших розділах фізики твердого тіла.
Тамм зробив два значні відкриття у квантовій теорії металів, популярною на початку 30-х рр.. Разом зі студентом С. Шубін він зумів пояснити фотоелектричну емісію електронів з металу, тобто емісію, викликану світловим опроміненням. Друге відкриття - встановлення, що електрони поблизу поверхні кристала можуть перебувати в особливих енергетичних станах, пізніше названих таммовскімі поверхневими рівнями, що надалі зіграло важливу роль при вивченні поверхневих ефектів і контактних властивостей металів і напівпровідників.
Одночасно він почав проводити теоретичні дослідження в галузі атомного ядра. Вивчивши експериментальні дані, Тамм і С. Альтшуллер передбачили, що нейтрон, незважаючи на відсутність у нього заряду, має негативний магнітним моментом (фізична величина, пов'язана, крім іншого, із зарядом і спіном). Їх гіпотеза, до теперішнього часу підтвердити, в той час розцінювалася багатьма фізиками-теоретиками як помилкова. У 1934 р. Тамм спробував пояснити за допомогою своєї так званої бета-теорії природу сил, що утримують разом частинки ядра.
У 1936 ... 1937 рр.. Тамм та Ілля Франк запропонували теорію, що пояснює природу випромінювання, яке виявив Павло Черенков, спостерігаючи преломляющие середовища, схильні до дії гамма-випромінювання.
Після завершення роботи над випромінюванням Черенкова Тамм повернувся до досліджень ядерних сил і елементарних частинок. Він запропонував наближений квантово-механічний метод для опису взаємодії елементарних частинок, швидкості яких близькі до швидкості світла. Розвинений далі російським хіміком П.Д. Данкова і відомий як метод Тамма - Данкова, він широко використовується в теоретичних дослідженнях взаємодії типу нуклон - нуклон і нуклон - мезон. Тамм також розробив каскадну теорію потоків космічних променів. У 1950 р. Тамм і Андрій Сахаров запропонували метод утримання газового розряду з допомогою потужних магнітних полів - принцип, який до цих пір лежить у радянських фізиків в основі бажаного досягнення контрольованої термоядерної реакції (ядерного синтезу). У 50-і і 60-і рр.. Тамм продовжував розробляти нові теорії в області елементарних частинок і намагався подолати деяку фундаментальні труднощі існуючих теорій.
3.2 Нобелівська премія в галузі фізики 1962
3.2.1 Ландау Лев Давидович
Ландау Лев Давидович (1908-1968), видатний російський фізик-теоретик, удостоєний в 1962 Нобелівської премії з фізики за піонерські роботи в теорії конденсованого стану, особливо рідкого гелію. Народився 9 (22) січня 1908 в Баку. У 14 років закінчив 8-й клас середньої школи і вступив до Бакинського державний університет. У 1924 перевівся на фізичний факультет Ленінградського державного університету, який закінчив у 1927. З 1926 по 1929 - аспірант Ленінградського фізико-технічного інституту. У 1929 перебував на стажуванні у Н. Бора в Копенгагені, побував в інших наукових центрах Європи. У 1931 повернувся в Ленінград і працював науковим співробітником Фізико-технічного інституту, в 1933 очолив теоретичний відділ Українського фізико-технічного інституту в Харкові і кафедру теоретичної фізики Харківського університету. У 1937 став завідуючим теоретичним відділом створеного П. Л. Капіцею Інституту фізичних проблем в Москві, з 1943 - професор МДУ. З 1947 по 1950 Ландау був також професором МФТІ. Дійсний член АН СРСР (з 1946), тричі лауреат державної премії.
Як і більшість видатних фізиків-теоретиків, Ландау відрізнявся широтою наукових інтересів. Його перші роботи були присвячені квантовій механіці. У 1937 Ландау отримав співвідношення між щільністю рівнів у ядрі і енергією збудження, став одним з творців статистичної теорії ядра. У 1957 запропонував «закон збереження комбінованої парності» замість звичайного закону збереження парності, що порушується при слабких взаємодіях. Одне з центральних місць у дослідженнях Ландау займала термодинаміка фазових переходів II роду. Результатом їх детального вивчення стало створення теорії фазових переходів. У 1940-1941 Ландау розробив теорію надплинності рідкого гелію II, що поклала початок фізики квантових рідин. У своєму аналізі спирався на поняття фононів та ротони (високоенергетичних збуджень, пов'язаних з обертальним рухом). Подальшим розвитком фізики квантових рідин стало створення в 1956 теорії бозе-і фермі-рідин. У дусі ідей теорії фазових переходів Ландау спільно з В. Л. Гінзбургом побудував в 1950 теорію надпровідності. Суттєвих результатів досяг в області гідродинаміки, фізичної кінетики та фізики плазми.
Значне місце в доробку Ландау займає написаний ним спільно з Є. М. Лівшицем Курс теоретичної фізики.
Помер Ландау в Москві 1 квітня 1968.
3 .3 Нобелівська премія в галузі фізики 1964
3.3.1 Прохоров Олександр Михайлович
Прохоров Олександр Михайлович (11 липня 1916, Атертон-8 січня 2002, Москва) - видатний радянський фізик, один з основоположників найважливішого напряму сучасної фізики-квантової електроніки.
Прохоров народився в Атертон (Австралія) в сім'ї робітника-революціонера, який втік від переслідувань царського режиму. У 1923 сім'я повернулася на батьківщину. У 1939 він з відзнакою закінчив фізичний факультет Ленінградського державного університету і вступив до аспірантури ФІАНа. Після початку Великої Вітчизняної війни Прохоров пішов на фронт, воював у піхоті, у розвідці, був нагороджений. Член ВЛКСМ з 1930 по 1944. У 1944, після важкого поранення, він був демобілізований і повернувся до наукової роботи. Член КПРС з 1950 р.
Протягом 1946-1982 Прохоров працював у Фізичному інституті АН СРСР, з 1954 очолював Лабораторію коливань, з 1968 був заступником директора. У 1982 призначений директором Інституту загальної фізики АН СРСР, який очолював до 1998, а потім був його почесним директором. Одночасно викладав в МГУ (з 1959 на посаді професора) і МФТІ, де з 1971 завідував кафедрою.
Наукові роботи Прохорова присвячені радіофізиці, фізиці прискорювачів, радіоспектроскопії, квантової електроніки та її додатків, нелінійній оптиці. У перших роботах він досліджував поширення радіохвиль уздовж земної поверхні і в іоносфері. Після війни він діяльно зайнявся розробкою методів стабілізації частоти радіогенераторов, що лягло в основу його кандидатської дисертації. Він запропонував новий режим генерації міліметрових хвиль в синхротроні, встановив їх когерентний характер і за результатами цієї роботи захистив докторську дисертацію (1951).
Розробляючи квантові стандарти частоти, Прохоров спільно з Н. Г. Басовим сформулював основні принципи квантового підсилення і генерації (1953), що було реалізовано під час створення першого квантового генератора (мазера) на аміаку (1954). У 1955 вони запропонували трирівневу схему створення інверсної населеності рівнів, що знайшла широке застосування в мазері і лазерах. Кілька наступних років були присвячені роботі над парамагнітними підсилювачами НВЧ-діапазону, в яких було запропоновано використовувати ряд активних кристалів, таких як рубін, докладне дослідження властивостей якого виявилося надзвичайно корисним при створенні рубінового лазера. У 1958 Прохоров запропонував використовувати відкритий резонатор при створенні квантових генераторів. За основну роботу в галузі квантової електроніки, яка привела до створення лазера і Мазера, Прохоров і Н. Г. Басов були нагороджені Ленінською премією в 1959, а в 1964 спільно з Ч.Х.Таунсом-Нобелівською премією з фізики.
З 1960 Прохоров створив ряд лазерів різних типів: лазер на основі двухквантових переходів (1963), ряд безперервних лазерів і лазерів в ІК-області, потужний газодинамічний лазер (1966). Він досліджував нелінійні ефекти, які виникають при розповсюдженні лазерного випромінювання в речовині: багатофокусний структура хвильових пучків в нелінійному середовищі, поширення оптичних солітонів в світловодах, збудження і дисоціація молекул під дією ІЧ-випромінювання, лазерна генерація ультразвуку, управління властивостями твердого тіла та лазерної плазми при впливі світловими пучками. Ці розробки знайшли застосування не тільки для промислового виробництва лазерів, але і для створення систем далекого космічного зв'язку, лазерного термоядерного синтезу, волоконно-оптичних ліній зв'язку та багатьох інших.
3.3.2 Басов Микола Геннадійович
Народився в селі (нині місті) Усмань, поблизу Воронежа, в сім'ї Геннадія Федоровича Басова і Зінаїди Андріївни Молчанової. Його батько, професор Воронезького лісового інституту, спеціалізувався на впливі лісопосадок на підземні води і поверхневий дренаж. Закінчивши школу в 1941 р., молодий Б. пішов служити в Радянську Армію. Під час другої світової війни він пройшов підготовку на асистента лікаря в Куйбишевської військово-медичної академії і був прикомандирований до Українського фронту.
Після демобілізації в грудні 1945 р. Басов вивчав теоретичну і експериментальну фізику в Московському інженерно-фізичному інституті. У 1948 р., за два роки до закінчення інституту, він став працювати лаборантом у Фізичному інституті ім. П.М. Лебедєва АН СРСР у Москві. Отримавши диплом, він продовжував навчання під керівництвом М.А. Леонтовича і Олександра Прохорова, захистивши кандидатську дисертацію (аналогічну магістерській дисертації) в 1953 р. Три роки опісля він став доктором фізико-математичних наук, захистивши дисертацію, присвячену теоретичним і експериментальним дослідженням молекулярного генератора, в якому в якості активного середовища використовувався аміак.
Басов придумав спосіб, як використовувати індуковане випромінювання, щоб підсилити надходить випромінювання і створити молекулярний генератор. Щоб добитися цього, йому довелося отримати стан речовини з інверсною заселеністю енергетичних рівнів, збільшивши число збуджених молекул щодо числа молекул, що знаходяться в основному стані. Цього вдалося добитися за допомогою виділення збуджених молекул, використовуючи для цієї мети неоднорідні електричні і магнітні поля. Якщо після цього опромінити речовину випромінюванням потрібної частоти, чиї фотони володіють енергією, що дорівнює різниці між збудженим і основним станами молекул, то виникає індуковане випромінювання тієї ж частоти, що підсилює подаючий сигнал. Потім йому вдалося створити генератор, направляючи частину випромінюваної енергії на те, щоб порушити більше молекул і отримати ще більшу активізацію випромінювання. Отриманий прилад був не тільки підсилювачем, але і генератором випромінювання з частотою, точно визначається енергетичними рівнями молекули.
На Всесоюзній конференції з радіоспектроскопії в травні 1952 Басов і Прохоров запропонували конструкцію молекулярного генератора, заснованого на інверсної заселеності, ідею якого вони, однак, не публікували до жовтня 1954 р. У наступному році Басов і Прохоров опублікували нотатку про «трьохрівневому методі». Відповідно до цієї схеми, якщо атоми перевести з основного стану на найбільш високий з трьох енергетичних рівнів, на проміжному рівні виявиться більше число молекул, ніж на нижньому, і можна отримати індуковане випромінювання з частотою, що відповідає різниці енергій між двома нижчими рівнями.
3.4 Нобелівська премія в галузі фізики 1978
3.4.1 Капіца Петро Леонідович
Радянський фізик Петро Леонідович Капіца народився в 1894 році в Кронштадті, Після закінчення гімназії в Кронштадті К. вступив на факультет інженерів-електриків Петербурзького політехнічного інституту, який закінчив у 1918 р. Наступні три роки він викладав в тому ж інституті. Під керівництвом А.Ф. Іоффе, першим у Росії приступив до досліджень в галузі атомної фізики, Капіца разом зі своїм однокурсником Миколою Семеновим розробив метод вимірювання магнітного моменту атома в неоднорідному магнітному полі, що у 1921 р. був удосконалений Отто Штерном.
Студентські роки і початок викладацької роботи Капіци припали на Жовтневу революцію і громадянську війну. Іоффе наполягав на тому, що Капіці необхідно відправитися за кордон, але революційне уряд не давав на це дозволу, поки у справу не втрутився Максим Горький, найвпливовіший в ту пору російський письменник. У 1921 р. К. дозволили виїхати до Англії, де він став співробітником Ернеста Резерфорда, який працював у Кавендішської лабораторії Кембриджського університету. К. швидко завоював повагу Резерфорда і став його другом.
Перші дослідження, проведені Капіцею. в Кембриджі, були присвячені відхиленню випускаються радіоактивними ядрами альфа-і бета-частинок в магнітному полі. Експерименти підштовхнули його до створення потужних електромагнітів. Розряджаючи електричну батарею через невелику котушку з мідного дроту (при цьому відбувалося коротке замикання), Капіці вдалося отримати магнітні поля, в 6 ... 7 разів перевершували всі колишні. Розряд не приводив до перегріву або механічного руйнування приладу, тому що тривалість його становила всього лише близько 0,01 секунди.
Створення унікального обладнання для вимірювання температурних ефектів, пов'язаних з впливом сильних магнітних полів на властивості речовини, наприклад на магнітне опір, призвело К. до вивчення проблем фізики низьких температур. Щоб досягти таких температур, необхідно було розташовувати великою кількістю зріджених газів. Розробляючи принципово нові холодильні машини і установки, Капіца використовував весь свій незвичайний талант фізика та інженера. Вершиною його творчості в цій галузі стало створення в 1934 р. надзвичайно продуктивною установки для зріджування гелію, який кипить (переходить з рідкого стану в газоподібний) або зріджується (переходить з газового стану в рідкий) при температурі близько 4,3 К. Зрідження цього газу вважалося найбільш важким. Вперше рідкий гелій був отриманий в 1908 р. голландським фізиком Хайке Каммерлінг-Оннес. Але встановлення Капіци була здатна виробляти 2 л рідкого гелію в годину, тоді як за методом Каммерлінг-Оннеса на отримання невеликої його кількості з домішками потребувало декілька днів. В установці Капіци гелій піддається швидкому розширенню і охолоджується перш, ніж тепло навколишнього середовища встигає зігріти його; потім розширений гелій надходить в машину для подальшої обробки. Капіці вдалося подолати і проблему замерзання мастила рухомих частин при низьких температурах, використавши для цих цілей сам рідкий гелій.
У Кембриджі науковий авторитет Капіци швидко зростав. Він успішно просувався по щаблях академічній ієрархії. У 1923 р. К. став доктором наук і отримав престижну стипендію Джеймса Клерка Максвелла. У 1924 р. він був призначений заступником директора Кавендішської лабораторії по магнітних досліджень, а в 1925 р. став членом Трініті-коледжу. У 1928 р. Академія наук СРСР присвоїла К. вчений ступінь доктора фізико-математичних наук і в 1929 р. обрала його своїм членом-кореспондентом. У наступному році К. стає професором-дослідником Лондонського королівського суспільства. За наполяганням Резерфорда Королівське суспільство будує спеціально для К. нову лабораторію. Вона була названа лабораторією Монд на честь хіміка і промисловця німецького походження Людвіга Монд, на кошти якого, залишені за заповітом Лондонському королівському суспільству, була побудована. Відкриття лабораторії відбулося в 1934 р. Її першим директором став Капіца, але йому судилося там пропрацювати всього лише один рік.
В кінці літа 1934 Капіца разом з дружиною в черговий раз приїхали в Радянський Союз, але, коли подружжя приготувалися повернутися до Англії, виявилося, що їх виїзні візи анульовані. Після лютою, але була марною сутички з офіційними особами в Москві Капіца був змушений залишитися на батьківщині.
У 1935 р. К. запропонували стати директором новоствореного Інституту фізичних проблем Академії наук СРСР, але перш, ніж дати згоду, Капіца майже рік відмовлявся від пропонованого посту. Резерфорд, змирившись з втратою свого видатного співробітника, дозволив радянським властям купити обладнання лабораторії Монд і відправити його морським шляхом в СРСР. Переговори, перевіз обладнання та монтаж його в Інституті фізичних проблем зайняли кілька років.
Капіца відновив свої дослідження з фізики низьких температур, в тому числі властивостей рідкого гелію. Він проектував установки для зріджування інших газів. У 1938 р. Капіца удосконалив невелику турбіну, дуже ефективно зріджується повітря. Йому вдалося виявити надзвичайне зменшення в'язкості рідкого гелію при охолодженні до температури нижче 2,17 К, при якій він переходить у форму, звану гелієм-2. Втрата в'язкості дозволяє йому безперешкодно витікати через дрібні отвори і навіть підніматися по стінках контейнера, як би «не відчуваючи» дії сили тяжіння. Відсутність в'язкості супроводжується також збільшенням теплопровідності. Капіца назвав відкрите їм нове явище надтекучості.
Повоєнні наукові роботи К. охоплюють самі різні галузі фізики, включаючи гідродинаміку тонких шарів рідини і природу кульової блискавки, але основні його інтереси зосереджуються на мікрохвильових генераторах та вивченні різних властивостей плазми.
3.5 Нобелівська премія в галузі фізики 2000
3.5.1 Алфьоров Жорес Іванович
Жорес Іванович Алфьоров народився в білоруському місті Вітебську. Після 1935 року родина переїхала на Урал. У м. Туринськ А. навчався в школі з п'ятого по восьмий класи. 9 травня 1945 його батько, Іван Карпович Алфьоров, отримав призначення до Мінська, де Алфьоров закінчив чоловічу середню школу № 42 із золотою медаллю. Він став студентом факультету електронної техніки (ФЕТ) Ленінградського електротехнічного інституту (ЛЕТІ) ім. В.І. Ульянова.
У 1953 році, після закінчення ЛЕТІ, А. був прийнятий на роботу у Фізико-технічний інститут ім. А.Ф. Іоффе в лабораторію В.М. Тучкевіча. У першій половині 50-х років перед інститутом було поставлено завдання створити вітчизняні напівпровідникові прилади для впровадження у вітчизняну промисловість. Перед лабораторією стояло завдання: отримання монокристалів чистого германію і створення на його основі площинних діодів і тріодів. За участю Алфьорова були розроблені перші вітчизняні транзистори і силові германієві прилади За комплекс проведених робіт в 1959 році Алфьоров одержав першу урядову нагороду, їм була захищена кандидатська дисертація, підводить риску під десятирічної роботою.
Після цього перед Ж.І. Алфьоровим постало питання про вибір подальшого напрямку досліджень. Накопичений досвід дозволяв йому перейти до розробки власної теми. У ті роки була висловлена ідея використання в напівпровідниковій техніці гетеропереходів. Створення скоєних структур на їх основі могло призвести до якісного стрибка у фізиці і техніці.
У той час у багатьох журнальних публікаціях і на різних наукових конференціях неодноразово говорилося про безперспективність проведення робіт у цьому напрямку, тому що численні спроби реалізувати прилади на гетеропереходів не приходили до практичних результатів. Причина невдач крилася в труднощі створення близького до ідеального переходу, виявленні та одержанні необхідних гетеропар.
Але це не зупинило Жореса Івановича. В основу технологічних досліджень ім були покладені епітаксиальні методи, що дозволяють управляти такими фундаментальними параметрами напівпровідника, як ширина забороненої зони, величина електронної спорідненості, ефективна маса носіїв струму, показник заломлення і т.д. усередині єдиного монокристала.
Відкриття Ж.І. Алфьоровим ідеальних гетеропереходів і нових фізичних явищ - «суперінжекціі», електронного та оптичного обмеження в гетероструктурах - дозволило також кардинально поліпшити параметри більшості відомих напівпровідникових приладів і створити принципово нові, особливо перспективні для застосування в оптичній і квантової електроніки. Новий етап досліджень гетеропереходів в напівпровідниках Жорес Іванович узагальнив у докторській дисертації, яку успішно захистив 1970 році.
З використанням розробленої Ж.І. Алфьоровим в 70-х роках технології високоефективних, радіаційностійких сонячних елементів на основі AIGaAs / GaAs гетероструктур в Росії (вперше у світі) було організовано великомасштабне виробництво гетероструктурних сонячних елементів для космічних батарей. Одна з них, встановлена в 1986 році на космічній станції «Мир», пропрацювала на орбіті весь термін експлуатації без істотного зниження потужності.
На основі запропонованих в 1970 році Ж.І. Алфьоровим і його співробітниками ідеальних переходів в багатокомпонентних сполуках InGaAsP створені напівпровідникові лазери, що працюють в істотно більш широкої спектральної області, чим лазери в системі AIGaAs. Вони знайшли широке застосування в якості джерел випромінювання у волоконно-оптичних лініях зв'язку підвищеної дальності.
На початку 90-х років одним з основних напрямів робіт, що проводяться під керівництвом Ж.І. Алфьорова, стає отримання і дослідження властивостей наноструктур зниженої розмірності: квантових дротів і квантових точок.
У 1993 ... 1994 роках вперше в світі реалізуються гетеролазери на основі структур з квантовими точками - «штучними атомами». У 1995 році Ж.І. Алфьоров зі своїми співробітниками вперше демонструє інжекційні гетеролазер на квантових точках, що працює в безперервному режимі при кімнатній температурі. Принципово важливим стало розширення спектрального діапазону лазерів з використанням квантових точок на підкладках GaAs. Таким чином, дослідження Ж.І. Алфьорова заклали основи принципово нової електроніки на основі гетероструктур з дуже широким діапазоном застосування, відомої сьогодні як "зонна інженерія».
3.6 Нобелівська премія в галузі фізики 2003
3.6.1 Гінзбург Віталій Лазаревич
Віталій Лазаревич Гінзбург народився в 1916 році в Москві в родині інженера, фахівця з очищення води, випускника Ризького політехнікуму Лазаря Юхимовича Гінзбурга (1863-1942, Казань) і лікаря Августи Веніамінівна Гінзбург (уродженої Вільдауер, 1886, Мітава Курляндской губернії-1920, Москва) . Рано залишився без матері, яка померла в 1920 році від черевного тифу (його вихованням після смерті матері зайнялася її молодша сестра Роза Вениаминовна Вільдауер).
До 11 років отримував домашню освіту під керівництвом батька. Потім в 1927 році вступив до 4-й клас 57-ї семирічної школи, яку закінчив у 1931 році і продовжив середню освіту у фабрично-заводському училищі (ФЗУ), потім самостійно, працюючи лаборантом у рентгенологічній лабораторії разом з майбутніми фізиками Л. А. Цукерманом (1913-1993) і Л. В. Альтшулер (1913-2003), дружба з якими залишилася на все життя. У 1933 році вступив до Московського державного університету, в 1938 році закінчив фізичний факультет МГУ, в 1940 році-аспірантуру при ньому і в тому ж році захистив кандидатську дисертацію.
Захистив докторську дисертацію в 1942 році. З 1942 року працював в теоретичному відділі імені І. Є. Тамма ФІАНа. Член ВЛКСМ з 1930 по 1944 р. Член КПРС з 1947-го року.
Завідував кафедрою проблем фізики і астрофізики ФОПФ МФТІ, яку він створив в 1968 році.
В останні роки життя-керівник групи-радник РАН відділення теоретичної фізики ФІАН.
Віталій Лазаревич Гінзбург автор близько 400 наукових статей та близько 10 монографій з теоретичної фізики, радіоастрономії і фізики космічних променів.
Основні праці з поширення радіохвиль, астрофізиці, походженням космічних променів, випромінювання Вавілова - Черенкова, фізики плазми, Крісталлооптіка та ін.
У 1940 році Гінзбург розробив квантову теорію ефекту Вавилова - Черенкова і теорію черенковського випромінювання в кристалах.
У 1946 році спільно з І. М. Франком створив теорію перехідного випромінювання, що виникає при перетині часткою кордону двох середовищ.
У 1950 році створив (спільно з Л. Д. Ландау) полуфеноменологіческую теорію надпровідності (теорія Гінзбурга - Ландау). Теорія Гінзбурга-Ландау описує електронний газ в надпровіднику як надтекучої рідина, яка при наднизьких температурах протікає крізь кристалічну решітку без опору. Ця теорія дозволила виявити кілька важливих термодинамічних співвідношень і пояснила поведінка надпровідників в магнітному полі. Індекс цитованості спільної роботи Гінзбурга і Ландау - один з найвищих за всю історію науки. Гінзбург одним з перших зрозумів найважливішу роль рентгенівської та гамма-астрономії; він передбачив існування радіовипромінювання від зовнішніх областей сонячної корони, запропонував метод вивчення структури околосолнечной плазми і метод дослідження космічного простору по поляризації випромінювання радіоджерел
У 1958 році В. Л. Гінзбург створив (спільно з Л. П. Пітаєвський) полуфеноменологіческую теорію надплинності (теорія Гінзбурга - Пітаєвський). Розробив теорію магнітотормозного космічного радіовипромінювання і радіоастрономічну теорію походження космічних променів.
Член кількох іноземних академій наук, головний редактор наукового журналу «Успіхи фізичних наук». У 1998 році заснував Комісію по боротьбі з лженаукою і фальсифікацією наукових досліджень при Президії Російської академії наук. Був членом Комісії АН СРСР з поліпшення стилю роботи (була комісією по боротьбі з бюрократією). Був головним редактором журналу «Вісті вузів. Радіофізика », членом редколегії журналів« Фізика низьких температур »,« Листи до Астрономічний журнал »,« Наука і життя », бібліотечки« Квант »(видавництво« Наука »), членом громадської ради« Літературної газети ».
3.6.2 Абрикосов Олексій Олексійович
Олексій Олексійович Абрикосов (нар. 25 червня 1928, Москва) - радянський і американський фізик. Основні роботи зроблені в галузі фізики конденсованих середовищ.
Олексій Абрикосов народився 25 червня 1928 року в родині відомих патологоанатомів-завідувача кафедрою патологічної анатомії Другого Московського державного університету (з 1930 року-I Московський медичний інститут) академіка Олексія Івановича Абрикосова і асистента кафедри, прозектора Кремлівської лікарні Фані Давидівни Вульф.
Після закінчення школи у 1943 році він почав вивчати енерготехніки, але в 1945 році перейшов до вивчення фізики. Після отримання диплома в 1948 році написав під керівництвом Л. Д. Ландау кандидатську дисертацію на тему «Термічна дифузія в повністю та частково іонізованих плазмах» і захистив її в 1951 році в Інституті фізичних проблем в Москві. У цей же час його батьки були усунені від роботи в Кремлівської лікарні в ході кампанії проти так званих лікарів-шкідників [1]. Після захисту він залишився в інституті і захистив в 1955 році докторську роботу з квантової електродинаміки високих енергій. У 1965 році він став главою факультету теоретичної фізики суцільних середовищ в новооснованном інституті теоретичної фізики.
З 1975 року-почесний доктор Університету Лозанни.
У 1991 році прийняв запрошення Аргоннської національної лабораторії в Іллінойсі і переселився в США. У 1999 році прийняв американське громадянство. Абрикосов є членом різних знаменитих установ, наприклад Національної академії наук США, Російської академії наук, Лондонського королівського товариства і Американської академії наук і мистецтв.
Крім наукової діяльності Олексій Олексійович також викладав:
· До 1969 року-в МДУ,
· У 1970-1972 роках-у Горьківському державному університеті,
· У 1972-1976 роках завідував кафедрою теоретичної фізики в МФТІ [2],
· В 1976-1991 роках-кафедри теоретичної фізики в МІСіС в Москві.
У 1988 році Абрикосов видав навчальний посібник «Основи теорії металів», написане на основі його лекцій в МДУ, МФТІ і МІСіС. [3] У США він викладав в університеті Іллінойсу (Чикаго) і в університеті штату Юта. В Англії він викладав в університеті Лафборо.
Абрикосов спільно з Заваріцкий-фізиком-експериментатором з Інституту фізичних проблем-виявив при перевірці теорії Гінзбурга-Ландау новий клас надпровідників-надпровідники другого типу. Цей новий тип надпровідників, на відміну від надпровідників першого типу, зберігає свої властивості навіть в присутності сильного магнітного поля (до 25 Тл). Абрикосов зміг пояснити такі властивості, розвиваючи міркування свого колеги Віталія Гінзбурга, освітою регулярної решітки магнітних ліній, які оточені кільцевими струмами. Така структура називається Вихоровий гратами Абрикосова.
Також Абрикосов займався проблемою переходу водню в металеву фазу всередині водневих планет, квантової електродинаміки високих енергій, надпровідністю у високочастотних полях і в присутності магнітних включень (при цьому він відкрив можливість надпровідності без смуги замикання) і зміг пояснити зсув Найта при малих температурах шляхом врахування спін- орбітальної взаємодії. Інші роботи були присвячені теорії не надтекучого He і речовини при високих тисках, напівметалах і переходам метал-діелектрик, ефекту Кондо при низьких температурах (при цьому він передбачив резонанс Абрикосова-Сула) та побудові напівпровідників без смуги замикання. Інші дослідження стосувалися одновимірних або квазіодномірних провідників і спінових стекол.
У Аргонської національної лабораторії він зміг пояснити більшість властивостей високотемпературних надпровідників на основі купрата і встановив у 1998 році новий ефект (ефект лінійного квантового магнітного опору), який був вперше виміряно ще в 1928 році П. Капіцею, але ніколи не розглядався як самостійного ефекту.
У 2003 році, спільно з В. Л. Гінзбургом і Е. Леггетом, отримав Нобелівську премію з фізики за «основоположні роботи з теорії надпровідників і надплинні рідин».
Член редаціонних колегій журналів «Теоретична і математична фізика», «Огляди з високотемпературної надпровідності», членом редакційної колегії бібліотечки «Квант» (видавництво «Наука»).
Отримав Нобелівську премію (2003) з фізики за роботи в галузі квантової фізики (спільно з В. І. Гінзбургом і Е. Леггетт), зокрема, за дослідження надпровідності та надтекучості. Абрикосов розвинув теорію нобелівських лауреатів Гінзбурга і Ландау і теоретично обгрунтував можливість існування нового класу надпровідників, які допускають наявність і надпровідності і сильного магнітного поля одночасно. Вивчення явища надпровідності дозволило створити надпровідні магніти, які використовуються в магнітно-резонансний томограф (їх винахідники також отримали Нобелівську премію в 2003 році). У майбутньому надпровідники передбачається застосовувати в термоядерних установках.
Список літератури
1. Сульман Р. Заповіт Альфреда Нобеля. Історія Нобелівських премій: Пер. з англ. М.: Світ, 1993. 142 с.
2. Чолак В. Нобелівські премії. Вчені і відкриття. Пер. з болг. / Под ред. і з предисл. А. Н. Шамнна. М.: Світ, 1986. 368 с.
3. http://www.inauka.ru/science/article36396.html - Лєсков С. Чому в Росії так малонобелевскіх лауреатів.
4. Лауреати Нобелівської премії: Енциклопедія: Пер. з англ .- М.: Прогрес, 1992.
Розробляючи квантові стандарти частоти, Прохоров спільно з Н. Г. Басовим сформулював основні принципи квантового підсилення і генерації (1953), що було реалізовано під час створення першого квантового генератора (мазера) на аміаку (1954). У 1955 вони запропонували трирівневу схему створення інверсної населеності рівнів, що знайшла широке застосування в мазері і лазерах. Кілька наступних років були присвячені роботі над парамагнітними підсилювачами НВЧ-діапазону, в яких було запропоновано використовувати ряд активних кристалів, таких як рубін, докладне дослідження властивостей якого виявилося надзвичайно корисним при створенні рубінового лазера. У 1958 Прохоров запропонував використовувати відкритий резонатор при створенні квантових генераторів. За основну роботу в галузі квантової електроніки, яка привела до створення лазера і Мазера, Прохоров і Н. Г. Басов були нагороджені Ленінською премією в 1959, а в 1964 спільно з Ч.Х.Таунсом-Нобелівською премією з фізики.
З 1960 Прохоров створив ряд лазерів різних типів: лазер на основі двухквантових переходів (1963), ряд безперервних лазерів і лазерів в ІК-області, потужний газодинамічний лазер (1966). Він досліджував нелінійні ефекти, які виникають при розповсюдженні лазерного випромінювання в речовині: багатофокусний структура хвильових пучків в нелінійному середовищі, поширення оптичних солітонів в світловодах, збудження і дисоціація молекул під дією ІЧ-випромінювання, лазерна генерація ультразвуку, управління властивостями твердого тіла та лазерної плазми при впливі світловими пучками. Ці розробки знайшли застосування не тільки для промислового виробництва лазерів, але і для створення систем далекого космічного зв'язку, лазерного термоядерного синтезу, волоконно-оптичних ліній зв'язку та багатьох інших.
3.3.2 Басов Микола Геннадійович
Народився в селі (нині місті) Усмань, поблизу Воронежа, в сім'ї Геннадія Федоровича Басова і Зінаїди Андріївни Молчанової. Його батько, професор Воронезького лісового інституту, спеціалізувався на впливі лісопосадок на підземні води і поверхневий дренаж. Закінчивши школу в 1941 р., молодий Б. пішов служити в Радянську Армію. Під час другої світової війни він пройшов підготовку на асистента лікаря в Куйбишевської військово-медичної академії і був прикомандирований до Українського фронту.
Після демобілізації в грудні 1945 р. Басов вивчав теоретичну і експериментальну фізику в Московському інженерно-фізичному інституті. У 1948 р., за два роки до закінчення інституту, він став працювати лаборантом у Фізичному інституті ім. П.М. Лебедєва АН СРСР у Москві. Отримавши диплом, він продовжував навчання під керівництвом М.А. Леонтовича і Олександра Прохорова, захистивши кандидатську дисертацію (аналогічну магістерській дисертації) в 1953 р. Три роки опісля він став доктором фізико-математичних наук, захистивши дисертацію, присвячену теоретичним і експериментальним дослідженням молекулярного генератора, в якому в якості активного середовища використовувався аміак.
Басов придумав спосіб, як використовувати індуковане випромінювання, щоб підсилити надходить випромінювання і створити молекулярний генератор. Щоб добитися цього, йому довелося отримати стан речовини з інверсною заселеністю енергетичних рівнів, збільшивши число збуджених молекул щодо числа молекул, що знаходяться в основному стані. Цього вдалося добитися за допомогою виділення збуджених молекул, використовуючи для цієї мети неоднорідні електричні і магнітні поля. Якщо після цього опромінити речовину випромінюванням потрібної частоти, чиї фотони володіють енергією, що дорівнює різниці між збудженим і основним станами молекул, то виникає індуковане випромінювання тієї ж частоти, що підсилює подаючий сигнал. Потім йому вдалося створити генератор, направляючи частину випромінюваної енергії на те, щоб порушити більше молекул і отримати ще більшу активізацію випромінювання. Отриманий прилад був не тільки підсилювачем, але і генератором випромінювання з частотою, точно визначається енергетичними рівнями молекули.
На Всесоюзній конференції з радіоспектроскопії в травні 1952 Басов і Прохоров запропонували конструкцію молекулярного генератора, заснованого на інверсної заселеності, ідею якого вони, однак, не публікували до жовтня 1954 р. У наступному році Басов і Прохоров опублікували нотатку про «трьохрівневому методі». Відповідно до цієї схеми, якщо атоми перевести з основного стану на найбільш високий з трьох енергетичних рівнів, на проміжному рівні виявиться більше число молекул, ніж на нижньому, і можна отримати індуковане випромінювання з частотою, що відповідає різниці енергій між двома нижчими рівнями.
3.4 Нобелівська премія в галузі фізики 1978
3.4.1 Капіца Петро Леонідович
Радянський фізик Петро Леонідович Капіца народився в 1894 році в Кронштадті, Після закінчення гімназії в Кронштадті К. вступив на факультет інженерів-електриків Петербурзького політехнічного інституту, який закінчив у 1918 р. Наступні три роки він викладав в тому ж інституті. Під керівництвом А.Ф. Іоффе, першим у Росії приступив до досліджень в галузі атомної фізики, Капіца разом зі своїм однокурсником Миколою Семеновим розробив метод вимірювання магнітного моменту атома в неоднорідному магнітному полі, що у 1921 р. був удосконалений Отто Штерном.
Студентські роки і початок викладацької роботи Капіци припали на Жовтневу революцію і громадянську війну. Іоффе наполягав на тому, що Капіці необхідно відправитися за кордон, але революційне уряд не давав на це дозволу, поки у справу не втрутився Максим Горький, найвпливовіший в ту пору російський письменник. У 1921 р. К. дозволили виїхати до Англії, де він став співробітником Ернеста Резерфорда, який працював у Кавендішської лабораторії Кембриджського університету. К. швидко завоював повагу Резерфорда і став його другом.
Перші дослідження, проведені Капіцею. в Кембриджі, були присвячені відхиленню випускаються радіоактивними ядрами альфа-і бета-частинок в магнітному полі. Експерименти підштовхнули його до створення потужних електромагнітів. Розряджаючи електричну батарею через невелику котушку з мідного дроту (при цьому відбувалося коротке замикання), Капіці вдалося отримати магнітні поля, в 6 ... 7 разів перевершували всі колишні. Розряд не приводив до перегріву або механічного руйнування приладу, тому що тривалість його становила всього лише близько 0,01 секунди.
Створення унікального обладнання для вимірювання температурних ефектів, пов'язаних з впливом сильних магнітних полів на властивості речовини, наприклад на магнітне опір, призвело К. до вивчення проблем фізики низьких температур. Щоб досягти таких температур, необхідно було розташовувати великою кількістю зріджених газів. Розробляючи принципово нові холодильні машини і установки, Капіца використовував весь свій незвичайний талант фізика та інженера. Вершиною його творчості в цій галузі стало створення в 1934 р. надзвичайно продуктивною установки для зріджування гелію, який кипить (переходить з рідкого стану в газоподібний) або зріджується (переходить з газового стану в рідкий) при температурі близько 4,3 К. Зрідження цього газу вважалося найбільш важким. Вперше рідкий гелій був отриманий в 1908 р. голландським фізиком Хайке Каммерлінг-Оннес. Але встановлення Капіци була здатна виробляти 2 л рідкого гелію в годину, тоді як за методом Каммерлінг-Оннеса на отримання невеликої його кількості з домішками потребувало декілька днів. В установці Капіци гелій піддається швидкому розширенню і охолоджується перш, ніж тепло навколишнього середовища встигає зігріти його; потім розширений гелій надходить в машину для подальшої обробки. Капіці вдалося подолати і проблему замерзання мастила рухомих частин при низьких температурах, використавши для цих цілей сам рідкий гелій.
У Кембриджі науковий авторитет Капіци швидко зростав. Він успішно просувався по щаблях академічній ієрархії. У 1923 р. К. став доктором наук і отримав престижну стипендію Джеймса Клерка Максвелла. У 1924 р. він був призначений заступником директора Кавендішської лабораторії по магнітних досліджень, а в 1925 р. став членом Трініті-коледжу. У 1928 р. Академія наук СРСР присвоїла К. вчений ступінь доктора фізико-математичних наук і в 1929 р. обрала його своїм членом-кореспондентом. У наступному році К. стає професором-дослідником Лондонського королівського суспільства. За наполяганням Резерфорда Королівське суспільство будує спеціально для К. нову лабораторію. Вона була названа лабораторією Монд на честь хіміка і промисловця німецького походження Людвіга Монд, на кошти якого, залишені за заповітом Лондонському королівському суспільству, була побудована. Відкриття лабораторії відбулося в 1934 р. Її першим директором став Капіца, але йому судилося там пропрацювати всього лише один рік.
В кінці літа 1934 Капіца разом з дружиною в черговий раз приїхали в Радянський Союз, але, коли подружжя приготувалися повернутися до Англії, виявилося, що їх виїзні візи анульовані. Після лютою, але була марною сутички з офіційними особами в Москві Капіца був змушений залишитися на батьківщині.
У 1935 р. К. запропонували стати директором новоствореного Інституту фізичних проблем Академії наук СРСР, але перш, ніж дати згоду, Капіца майже рік відмовлявся від пропонованого посту. Резерфорд, змирившись з втратою свого видатного співробітника, дозволив радянським властям купити обладнання лабораторії Монд і відправити його морським шляхом в СРСР. Переговори, перевіз обладнання та монтаж його в Інституті фізичних проблем зайняли кілька років.
Капіца відновив свої дослідження з фізики низьких температур, в тому числі властивостей рідкого гелію. Він проектував установки для зріджування інших газів. У 1938 р. Капіца удосконалив невелику турбіну, дуже ефективно зріджується повітря. Йому вдалося виявити надзвичайне зменшення в'язкості рідкого гелію при охолодженні до температури нижче 2,17 К, при якій він переходить у форму, звану гелієм-2. Втрата в'язкості дозволяє йому безперешкодно витікати через дрібні отвори і навіть підніматися по стінках контейнера, як би «не відчуваючи» дії сили тяжіння. Відсутність в'язкості супроводжується також збільшенням теплопровідності. Капіца назвав відкрите їм нове явище надтекучості.
Повоєнні наукові роботи К. охоплюють самі різні галузі фізики, включаючи гідродинаміку тонких шарів рідини і природу кульової блискавки, але основні його інтереси зосереджуються на мікрохвильових генераторах та вивченні різних властивостей плазми.
3.5 Нобелівська премія в галузі фізики 2000
3.5.1 Алфьоров Жорес Іванович
Жорес Іванович Алфьоров народився в білоруському місті Вітебську. Після 1935 року родина переїхала на Урал. У м. Туринськ А. навчався в школі з п'ятого по восьмий класи. 9 травня 1945 його батько, Іван Карпович Алфьоров, отримав призначення до Мінська, де Алфьоров закінчив чоловічу середню школу № 42 із золотою медаллю. Він став студентом факультету електронної техніки (ФЕТ) Ленінградського електротехнічного інституту (ЛЕТІ) ім. В.І. Ульянова.
У 1953 році, після закінчення ЛЕТІ, А. був прийнятий на роботу у Фізико-технічний інститут ім. А.Ф. Іоффе в лабораторію В.М. Тучкевіча. У першій половині 50-х років перед інститутом було поставлено завдання створити вітчизняні напівпровідникові прилади для впровадження у вітчизняну промисловість. Перед лабораторією стояло завдання: отримання монокристалів чистого германію і створення на його основі площинних діодів і тріодів. За участю Алфьорова були розроблені перші вітчизняні транзистори і силові германієві прилади За комплекс проведених робіт в 1959 році Алфьоров одержав першу урядову нагороду, їм була захищена кандидатська дисертація, підводить риску під десятирічної роботою.
Після цього перед Ж.І. Алфьоровим постало питання про вибір подальшого напрямку досліджень. Накопичений досвід дозволяв йому перейти до розробки власної теми. У ті роки була висловлена ідея використання в напівпровідниковій техніці гетеропереходів. Створення скоєних структур на їх основі могло призвести до якісного стрибка у фізиці і техніці.
У той час у багатьох журнальних публікаціях і на різних наукових конференціях неодноразово говорилося про безперспективність проведення робіт у цьому напрямку, тому що численні спроби реалізувати прилади на гетеропереходів не приходили до практичних результатів. Причина невдач крилася в труднощі створення близького до ідеального переходу, виявленні та одержанні необхідних гетеропар.
Але це не зупинило Жореса Івановича. В основу технологічних досліджень ім були покладені епітаксиальні методи, що дозволяють управляти такими фундаментальними параметрами напівпровідника, як ширина забороненої зони, величина електронної спорідненості, ефективна маса носіїв струму, показник заломлення і т.д. усередині єдиного монокристала.
Відкриття Ж.І. Алфьоровим ідеальних гетеропереходів і нових фізичних явищ - «суперінжекціі», електронного та оптичного обмеження в гетероструктурах - дозволило також кардинально поліпшити параметри більшості відомих напівпровідникових приладів і створити принципово нові, особливо перспективні для застосування в оптичній і квантової електроніки. Новий етап досліджень гетеропереходів в напівпровідниках Жорес Іванович узагальнив у докторській дисертації, яку успішно захистив 1970 році.
З використанням розробленої Ж.І. Алфьоровим в 70-х роках технології високоефективних, радіаційностійких сонячних елементів на основі AIGaAs / GaAs гетероструктур в Росії (вперше у світі) було організовано великомасштабне виробництво гетероструктурних сонячних елементів для космічних батарей. Одна з них, встановлена в 1986 році на космічній станції «Мир», пропрацювала на орбіті весь термін експлуатації без істотного зниження потужності.
На основі запропонованих в 1970 році Ж.І. Алфьоровим і його співробітниками ідеальних переходів в багатокомпонентних сполуках InGaAsP створені напівпровідникові лазери, що працюють в істотно більш широкої спектральної області, чим лазери в системі AIGaAs. Вони знайшли широке застосування в якості джерел випромінювання у волоконно-оптичних лініях зв'язку підвищеної дальності.
На початку 90-х років одним з основних напрямів робіт, що проводяться під керівництвом Ж.І. Алфьорова, стає отримання і дослідження властивостей наноструктур зниженої розмірності: квантових дротів і квантових точок.
У 1993 ... 1994 роках вперше в світі реалізуються гетеролазери на основі структур з квантовими точками - «штучними атомами». У 1995 році Ж.І. Алфьоров зі своїми співробітниками вперше демонструє інжекційні гетеролазер на квантових точках, що працює в безперервному режимі при кімнатній температурі. Принципово важливим стало розширення спектрального діапазону лазерів з використанням квантових точок на підкладках GaAs. Таким чином, дослідження Ж.І. Алфьорова заклали основи принципово нової електроніки на основі гетероструктур з дуже широким діапазоном застосування, відомої сьогодні як "зонна інженерія».
3.6 Нобелівська премія в галузі фізики 2003
3.6.1 Гінзбург Віталій Лазаревич
Віталій Лазаревич Гінзбург народився в 1916 році в Москві в родині інженера, фахівця з очищення води, випускника Ризького політехнікуму Лазаря Юхимовича Гінзбурга (1863-1942, Казань) і лікаря Августи Веніамінівна Гінзбург (уродженої Вільдауер, 1886, Мітава Курляндской губернії-1920, Москва) . Рано залишився без матері, яка померла в 1920 році від черевного тифу (його вихованням після смерті матері зайнялася її молодша сестра Роза Вениаминовна Вільдауер).
До 11 років отримував домашню освіту під керівництвом батька. Потім в 1927 році вступив до 4-й клас 57-ї семирічної школи, яку закінчив у 1931 році і продовжив середню освіту у фабрично-заводському училищі (ФЗУ), потім самостійно, працюючи лаборантом у рентгенологічній лабораторії разом з майбутніми фізиками Л. А. Цукерманом (1913-1993) і Л. В. Альтшулер (1913-2003), дружба з якими залишилася на все життя. У 1933 році вступив до Московського державного університету, в 1938 році закінчив фізичний факультет МГУ, в 1940 році-аспірантуру при ньому і в тому ж році захистив кандидатську дисертацію.
Захистив докторську дисертацію в 1942 році. З 1942 року працював в теоретичному відділі імені І. Є. Тамма ФІАНа. Член ВЛКСМ з 1930 по 1944 р. Член КПРС з 1947-го року.
Завідував кафедрою проблем фізики і астрофізики ФОПФ МФТІ, яку він створив в 1968 році.
В останні роки життя-керівник групи-радник РАН відділення теоретичної фізики ФІАН.
Віталій Лазаревич Гінзбург автор близько 400 наукових статей та близько 10 монографій з теоретичної фізики, радіоастрономії і фізики космічних променів.
Основні праці з поширення радіохвиль, астрофізиці, походженням космічних променів, випромінювання Вавілова - Черенкова, фізики плазми, Крісталлооптіка та ін.
У 1940 році Гінзбург розробив квантову теорію ефекту Вавилова - Черенкова і теорію черенковського випромінювання в кристалах.
У 1946 році спільно з І. М. Франком створив теорію перехідного випромінювання, що виникає при перетині часткою кордону двох середовищ.
У 1950 році створив (спільно з Л. Д. Ландау) полуфеноменологіческую теорію надпровідності (теорія Гінзбурга - Ландау). Теорія Гінзбурга-Ландау описує електронний газ в надпровіднику як надтекучої рідина, яка при наднизьких температурах протікає крізь кристалічну решітку без опору. Ця теорія дозволила виявити кілька важливих термодинамічних співвідношень і пояснила поведінка надпровідників в магнітному полі. Індекс цитованості спільної роботи Гінзбурга і Ландау - один з найвищих за всю історію науки. Гінзбург одним з перших зрозумів найважливішу роль рентгенівської та гамма-астрономії; він передбачив існування радіовипромінювання від зовнішніх областей сонячної корони, запропонував метод вивчення структури околосолнечной плазми і метод дослідження космічного простору по поляризації випромінювання радіоджерел
У 1958 році В. Л. Гінзбург створив (спільно з Л. П. Пітаєвський) полуфеноменологіческую теорію надплинності (теорія Гінзбурга - Пітаєвський). Розробив теорію магнітотормозного космічного радіовипромінювання і радіоастрономічну теорію походження космічних променів.
Член кількох іноземних академій наук, головний редактор наукового журналу «Успіхи фізичних наук». У 1998 році заснував Комісію по боротьбі з лженаукою і фальсифікацією наукових досліджень при Президії Російської академії наук. Був членом Комісії АН СРСР з поліпшення стилю роботи (була комісією по боротьбі з бюрократією). Був головним редактором журналу «Вісті вузів. Радіофізика », членом редколегії журналів« Фізика низьких температур »,« Листи до Астрономічний журнал »,« Наука і життя », бібліотечки« Квант »(видавництво« Наука »), членом громадської ради« Літературної газети ».
3.6.2 Абрикосов Олексій Олексійович
Олексій Олексійович Абрикосов (нар. 25 червня 1928, Москва) - радянський і американський фізик. Основні роботи зроблені в галузі фізики конденсованих середовищ.
Олексій Абрикосов народився 25 червня 1928 року в родині відомих патологоанатомів-завідувача кафедрою патологічної анатомії Другого Московського державного університету (з 1930 року-I Московський медичний інститут) академіка Олексія Івановича Абрикосова і асистента кафедри, прозектора Кремлівської лікарні Фані Давидівни Вульф.
Після закінчення школи у 1943 році він почав вивчати енерготехніки, але в 1945 році перейшов до вивчення фізики. Після отримання диплома в 1948 році написав під керівництвом Л. Д. Ландау кандидатську дисертацію на тему «Термічна дифузія в повністю та частково іонізованих плазмах» і захистив її в 1951 році в Інституті фізичних проблем в Москві. У цей же час його батьки були усунені від роботи в Кремлівської лікарні в ході кампанії проти так званих лікарів-шкідників [1]. Після захисту він залишився в інституті і захистив в 1955 році докторську роботу з квантової електродинаміки високих енергій. У 1965 році він став главою факультету теоретичної фізики суцільних середовищ в новооснованном інституті теоретичної фізики.
З 1975 року-почесний доктор Університету Лозанни.
У 1991 році прийняв запрошення Аргоннської національної лабораторії в Іллінойсі і переселився в США. У 1999 році прийняв американське громадянство. Абрикосов є членом різних знаменитих установ, наприклад Національної академії наук США, Російської академії наук, Лондонського королівського товариства і Американської академії наук і мистецтв.
Крім наукової діяльності Олексій Олексійович також викладав:
· До 1969 року-в МДУ,
· У 1970-1972 роках-у Горьківському державному університеті,
· У 1972-1976 роках завідував кафедрою теоретичної фізики в МФТІ [2],
· В 1976-1991 роках-кафедри теоретичної фізики в МІСіС в Москві.
У 1988 році Абрикосов видав навчальний посібник «Основи теорії металів», написане на основі його лекцій в МДУ, МФТІ і МІСіС. [3] У США він викладав в університеті Іллінойсу (Чикаго) і в університеті штату Юта. В Англії він викладав в університеті Лафборо.
Абрикосов спільно з Заваріцкий-фізиком-експериментатором з Інституту фізичних проблем-виявив при перевірці теорії Гінзбурга-Ландау новий клас надпровідників-надпровідники другого типу. Цей новий тип надпровідників, на відміну від надпровідників першого типу, зберігає свої властивості навіть в присутності сильного магнітного поля (до 25 Тл). Абрикосов зміг пояснити такі властивості, розвиваючи міркування свого колеги Віталія Гінзбурга, освітою регулярної решітки магнітних ліній, які оточені кільцевими струмами. Така структура називається Вихоровий гратами Абрикосова.
Також Абрикосов займався проблемою переходу водню в металеву фазу всередині водневих планет, квантової електродинаміки високих енергій, надпровідністю у високочастотних полях і в присутності магнітних включень (при цьому він відкрив можливість надпровідності без смуги замикання) і зміг пояснити зсув Найта при малих температурах шляхом врахування спін- орбітальної взаємодії. Інші роботи були присвячені теорії не надтекучого He і речовини при високих тисках, напівметалах і переходам метал-діелектрик, ефекту Кондо при низьких температурах (при цьому він передбачив резонанс Абрикосова-Сула) та побудові напівпровідників без смуги замикання. Інші дослідження стосувалися одновимірних або квазіодномірних провідників і спінових стекол.
У Аргонської національної лабораторії він зміг пояснити більшість властивостей високотемпературних надпровідників на основі купрата і встановив у 1998 році новий ефект (ефект лінійного квантового магнітного опору), який був вперше виміряно ще в 1928 році П. Капіцею, але ніколи не розглядався як самостійного ефекту.
У 2003 році, спільно з В. Л. Гінзбургом і Е. Леггетом, отримав Нобелівську премію з фізики за «основоположні роботи з теорії надпровідників і надплинні рідин».
Член редаціонних колегій журналів «Теоретична і математична фізика», «Огляди з високотемпературної надпровідності», членом редакційної колегії бібліотечки «Квант» (видавництво «Наука»).
Отримав Нобелівську премію (2003) з фізики за роботи в галузі квантової фізики (спільно з В. І. Гінзбургом і Е. Леггетт), зокрема, за дослідження надпровідності та надтекучості. Абрикосов розвинув теорію нобелівських лауреатів Гінзбурга і Ландау і теоретично обгрунтував можливість існування нового класу надпровідників, які допускають наявність і надпровідності і сильного магнітного поля одночасно. Вивчення явища надпровідності дозволило створити надпровідні магніти, які використовуються в магнітно-резонансний томограф (їх винахідники також отримали Нобелівську премію в 2003 році). У майбутньому надпровідники передбачається застосовувати в термоядерних установках.
Список літератури
1. Сульман Р. Заповіт Альфреда Нобеля. Історія Нобелівських премій: Пер. з англ. М.: Світ, 1993. 142 с.
2. Чолак В. Нобелівські премії. Вчені і відкриття. Пер. з болг. / Под ред. і з предисл. А. Н. Шамнна. М.: Світ, 1986. 368 с.
3. http://www.inauka.ru/science/article36396.html - Лєсков С. Чому в Росії так малонобелевскіх лауреатів.
4. Лауреати Нобелівської премії: Енциклопедія: Пер. з англ .- М.: Прогрес, 1992.