100 великих событий ХХ века

Лазеры просты по конструкции: активный элемент помещен между двумя строго параллельными зеркалами. Одно из зеркал делают полупрозрачным – для выхода луча. Активный элемент «накачивают» энергией от внешнего источника, возбужденные атомы при соблюдении некоторых условий испускают фотоны согласованно, и лазер рождает почти нерасходящийся луч. Можно сказать, сбылась мечта инженера Гарина из книги Алексея Толстого.

Первыми (1960 г.) были созданы импульсные лазеры с выращенным кристаллом рубина в качестве активного элемента. «Накачка» происходила от газоразрядной лампы.

^{Советский} физик Н.Г. Басов

^{Американский физик Чарльз Таунс}

Сейчас разработано множество типов лазеров – газовые (на инертных газах, на углекислом газе), жидкостные (на красителях), твердотельные (на кристаллах и специальных стеклах), полупроводниковые. Лазерный луч можно получить даже от струи реактивного двигателя или ядерного взрыва.

В 1922 г. в городе Усмани Липецкой области, в профессорской семье Басовых родился мальчик, которого назвали Николаем. Едва закончив школу, он отправился на фронт Великой Отечественной. После демобилизации в декабре 45-го поступил в Московский механический институт (впоследствии – знаменитый МИФИ). Он понимал, что физика – его наука, несмотря на то, что родители прочили ему карьеру врача. И с 1948 года, наряду с учебой, Николай Басов начинает научную деятельность в лаборатории колебаний Физического института им. Лебедева АН СССР (ФИАН) под руководством профессора Прохорова. Первые его работы относятся к области радиоспектроскопических методов определения ядерных моментов.

Примерно в это же время в США известный ученый Чарльз Таунс, один из «отцов» квантовой физики, работал над тем же, над чем размышляли Прохоров и его подопечный Басов. Одновременно и независимо друг от друга Таунс и Басов с Прохоровым выдвинули и теоретически обосновали принципы усиления и генерации электромагнитных волн квантовыми системами с инверсной заселенностью. Эта теория позволила создать в 1955 г. принципиально новые источники электромагнитных волн микроволнового диапазона – квантовые генераторы, так называемые мазеры, и малошумящие квантовые усилители радиоволн диапазона СВЧ.

Это было одним из важнейших открытий XX века. В 1958 г. Прохоров предложил применять в квантовой электронике рубины и выдвинул идею открытых резонаторов. Эти идеи были использованы при создании источников когерентного света – лазеров. За открытие нового принципа генерации излучения и создание квантового генератора на пучке молекул аммиака в 1959 г. Басову и Прохорову была присуждена Ленинская премия. А исследования по полупроводниковым лазерам и вовсе предопределили интенсивное развитие физики и техники.

Значимость новой науки стала неоспоримой. Сегодня объем производства полупроводниковых лазеров различных типов составляет сотни миллионов штук в год, а стоимость излучателя зачастую не превышает одного доллара. За разработки в квантовой электронике, приведшие к созданию мазеров и лазеров, Прохоров, Басов и Таунс были удостоены в 1964 г. Нобелевской премии.

Басов, не останавливаясь на достигнутом, выдвинул казавшуюся в то время утопической идею лазерного подхода к проблеме управляемого термоядерного синтеза. И уже в 1968 г. он и его сотрудники зарегистрировали нейтроны, полученные лазерным облучением. Эти результаты, представленные Басовым на Международной конференции по квантовой электронике в США (1968 г.), создали почву для международного сотрудничества по лазерному термоядерному синтезу. Под руководством Басова была создана многоканальная лазерная установка «Кальмар», которая обеспечивала симметричное и одновременное импульсное облучение мишеней, содержащих термоядерное топливо. Важнейшим достоинством данного подхода была его полная безопасность.

Лазерные технологии были признаны очень перспективными, и с 1962 года Басов возглавляет разработку устройств квантовой электроники повышенной мощности, ориентированных на использование в обороне страны, в частности, для лазерного поражения воздушно-космических целей. На основе этих разработок ученые создали множество всевозможных типов лазеров – фотодиссоционных (йодных), эксимерных, электроионизационных, химических. Вместе с научным коллективом знаменитого секретного города Арзамас-16 Басов создает сверхмощные йодные лазеры взрывного типа.

Н.Г. Басов воспитал плеяду высокопрофессиональных, талантливых физиков, создал и возглавил Высшую школу физики при МИФИ и ФИАН. Перечень его регалий огромен: член Президиума РАН, длительное время директор ФИАН, председатель общества «Знание», главный редактор журналов «Квантовая электроника» и «Природа», дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской, Нобелевской и Государственной премий, награжден пятью орденами Ленина и орденом Отечественной войны II степени, удостоен Золотой медали им. Ломоносова АН СССР. С 1966 года он – академик АН СССР (РАН), избран членом многих иностранных академий.

Умер Николай Геннадьевич в декабре 2002 года.

1961 Первый полет человека в космос

День 12 апреля 1961 г. начался знаменитым гагаринским «Поехали!». Этот день люди всей земли назвали Утром Космической эры. Имя Юрия Гагарина навсегда вошло в века. Подвиг его олицетворяет все лучшее, что создано человеческим разумом с древних времен до наших дней, этот подвиг вписан в историю золотыми буквами.

Человек издавна мечтал подняться в космос. Но только в XX веке эта мечта стала воплощаться в реальность.

В 1903 г. в одном из русских журналов появилась статья К.Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Учитель из Калуги впервые теоретически обосновал возможность межпланетных перелетов и предложил использовать для этого многоступенчатую ракету.

^{Ю.А. Гагарин в кабине «Востока}

Идеи Циолковского в 20–30-х г. развивали Ю.В. Кондратюк, американский изобретатель Р. Годдард, немецкий профессор Г. Оберт.

В декабре 1930 г. в Москве была создана Группа изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством С.П. Королева и Ф.А. Цандера. Благодаря самоотверженной работе энтузиастов уже в 1933 г. взлетела первая советская жидкостная ракета. В том же году создается Реактивный НИИ.

Сергей Павлович Королев (1907–1966), ученик А.Н. Туполева, – выпускник факультета аэромеханики МВТУ им. Баумана (1930). Однако не авиация стала делом его жизни, а ракетная техника. Им созданы первый советский ракетный планер, первая советская крылатая ракета, ракетные ускорители для самолетов.

С 50-х гг. и до самой своей смерти С.П. Королев возглавлял большой коллектив, решавший сверхважные государственные задачи, в том числе в рамках советской космической программы. Результаты не заставили себя ждать.

Первый полет человека в космос стал одним из самых ярких и запоминающихся событий минувшего столетия. Советский военный летчик, старший лейтенант Юрий Гагарин (1934–1968) на корабле «Восток» стартовал с космодрома Байконур и совершил первый в истории человечества космический полет вокруг Земли. Он пробыл в космосе 108 минут и благополучно вернулся на Землю, приземлившись в Саратовской области. Когда-то в этих местах он учился летать, будучи курсантом местного аэроклуба.