Пятьдесят лет кафедре Общей Физики и Волновых Процессов

Немного об истории

Перед Вами, читатель, приказ министра высшего и среднего специального образования РСФСР №324 от 09 июня 1965 г. В. Столетова об организации на физфаке МГУ кафедры волновых процессов, объявленный к исполнению приказом №286 от 25 июня 1965 г. ректора МГУ И.Г. Петровского.

История образования кафедры тесно связана с развитием исследований по нелинейной оптике, реанимированных созданием лазера.

В мае 1960 американский физик Теодор Мейман запустил действующий макет рубинового лазера на длине волны 694.3 нм. (публикация вышла весной 1961 года). Осенью того же года в ФИАН запустили первый советский лазер на кристалле рубина. В 1961 году был создан лазер на неодимовом стекле, а в течение следующих пяти лет были разработаны лазерные диоды, лазеры на красителях, лазеры на двуокиси углерода, химические лазеры. Началась эпоха лазерной физики.

После прорывного наблюдения генерации второй оптической гармоники (1961 г., США) одним их первых советских ученых, понявших, что с помощью лазеров можно создать новое направление физики — нелинейную оптику, был Р.В. Хохлов, тогда доцент кафедры физики колебаний. Он недавно вернулся из США после стажировки и был полон новыми идеями. Предложенный и разработанный ранее Р.В. Хохловым метод упрощения волновых уравнений фактически открыл новый этап в развитии физики волновых процессов, в том числе нелинейной оптики и нелинейной акустики. В 1962 г. он подвел итог этим работам в защищенной докторской диссертации. Этот год можно считать годом рождения нелинейно-оптической тематики на факультете. Главным идеологом направления был доцент Р.В. Хохлов. Он возглавил вновь созданную лабораторию нелинейных оптических процессов (1962–1977г.г.). Экспериментальные работы в это время концентрировались, в основном, на кафедре радиофизики СВЧ и проводились в проблемной лаборатории квантовой электроники ассистентом С.А. Ахмановым. Кафедра радиофизики СВЧ была подготовлена к восприятию новых идей. Ранее именно ее сотрудники установили общие закономерности взаимодействия волн в нелинейных волноводных системах с нелинейной реактивностью и указали ряд новых приложений таких систем для умножения и смешения частот (А.С. Горшков, В.Г. Дмитриев, В.Ф. Марченко).

Вокруг С.А. Ахманова собралась команда молодых физиков (А.И. Ковригин, А.Г. Ершов, А.К. Романюк, С.Н. Чунаев, М.М. Струков), которая уже осенью 1962 года запустила рубиновый лазер.

Тогда же в 1962 г. Р.В. Хохловым и С.А. Ахмановым впервые в мире была выдвинута идея и предложены конкретные схемы реализации параметрических усилителей и генераторов света.

Работа неформальной группы в первую очередь была нацелена на создание источников когерентного излучения, перестраиваемого по частоте, методами нелинейной оптики. Целенаправленная постановка экспериментов, на базе развитой Р.В. Хохловым теории, привела к тому, что уже в 1963 г. в лаборатории было получено от неодимового лазера излучение на частотах оптических гармоник со 2-й по 5-ю (см. статью Н.К. Подсотской) с рекордной для того времени эффективностью. Яркие результаты по теории нелинейных взаимодействий электромагнитных волн и постановка ряда пионерских экспериментов принесли этой группе широкое признание во всем мире. Тогда же С.А. Ахмановым и Р.В. Хохловым была написана первая в мире монография по нелинейной оптике — «Проблемы нелинейной оптики» (М.: ВИНИТИ, 1964). Эта книга, в которой были подведены итоги развития нелинейной оптики за первые «лазерные» годы, в максимальной степени способствовала быстрому развитию работ по нелинейной оптике в СССР. В это же время их работы получают первое официальное признание: Ученый Совет МГУ присудил уже профессору Р.В. Хохлову и старшему преподавателю С.А. Ахманову Премию им. М.В.Ломоносова I степени за исследование волновых нелинейных процессов в радиофизике и оптике.

Самостоятельно и активно развивающиеся группы вскоре стали инородным телом в русле тематики породивших их кафедр. Сами группы не имели достаточного технического обеспечения экспериментов и обращались за помощью к производственному персоналу других кафедр. Развертывание работ неизбежно побудило потребность в рабочих телах — ацентричных монокристаллах (ADP, KDP, позднее — LiNbO3) и их оптической обработке (нужные срезы, качество поверхности).

Нина Владимировна Слабкая — оптик высочайшей квалификации, сотрудница кафедры оптики с 1953 г., вспоминает как в 1962 г. Рэм Хохлов возил ее на своем «Москвиче» сначала на Таганку, в ростовую лабораторию НИИ «Полюс», возглавляемую И.С. Резом, отбирать качественные образцы монокристаллов ADP и KDP, а затем в ГИРЕДМЕТ за редкоземельным абразивом. В Москве еще никто не имел опыта обработки этих кристаллов и Нине Владимировне пришлось учиться самой, а затем обучать других новой технологии. Именно ее руками первоначально были изготовлены эти экзотические оптические элементы. Позднее она уговорила зав.кафедрой оптики Ф.А. Королева отдать один ножной доводочный станок настойчивому доценту, и вспоминает как Хохлов и А.И. Ковригин унесли его на руках к себе в лабораторию. Хозяйкой станка стала Люба Богданова (см. статью Н. Подсотской), прошедшая обучение у Нины Владимировны.

Так группам поневоле пришлось осваивать несвойственные родным кафедрам оптические технологии.

Развитие исследований тормозили и несоответствующие задачам административные отношения. Решение могло быть только одно — слияние коллективов со статусом отдельной кафедры и организацией собственной экспериментальной базы — механических и оптических мастерских. Идею активно поддержали декан физического факультета B.C. Фурсов, а затем и ректор МГУ академик И.Г. Петровский. Представленный выше приказ был дополнен следующим, назначающим с 1 июля 1965 г. и.о. заведующим кафедрой профессора Р.В. Хохлова. С1сентябряС 1 сентября 1965 г. на физическом факультете заработала кафедра волновых процессов. ?

Новая кафедра объединила в первую очередь группы сотрудников кафедр теории колебаний и радиофизики СВЧ, которые занимались нелинейной оптикой и нелинейной акустикой. Формально она заместила кафедру распространения, излучения и канализации электромагнитных волн, которая была организована еще в 1946 г. Ее первым заведующим был профессор В.Н. Кессених. С 1954 по 1965 г. исполняющим обязанности заведующего этой кафедрой был доцент В.Д. Гусев. Кафедра занималась экспериментальными и теоретическими исследованиями распространения радиоволн в тропосфере и ионосфере. В рамках новой кафедры волновых процессов была образована лаборатория распространения радиоволн под руководством В.Д. Гусева, в которой успешно работали все сотрудники прежней кафедры: М.Б. Виноградова, Ю.В. Березин, С.М. Миркотан и др.

Р.В. Хохлов, заведующий кафедрой 1965–1977 г.

Кафедра волновых процессов сразу заняла ведущие позиции в педагогической работе факультета и завоевала широкую популярность среди студентов.

Уже в 1966 г. на кафедре защитили дипломные работы 20 студентов, а в 1970 г. число выпускников кафедры было вдвое больше. Объем неблагодарной организационной работы на кафедре колоссально возрос. Вся ее тяжесть легла на плечи заместителя заведующего кафедрой доцента Э.С. Воронина (см. статью о нем). Под руководством Р.В. Хохлова (чл.-корр. 1966 г.) кафедра волновых процессов стала одним из наиболее мощных мировых центров исследований по нелинейной оптике, нелинейной акустике, лазерной физике и нелинейной спектроскопии, центром подготовки высококвалифицированных специалистов. В масштабах страны она играла существенную роль в расширении и координации исследовательских работ по нелинейной оптике, которые велись в различных научных центрах России и союзных республик.

Э.С. Воронин, заместитель заведующего кафедры с 1965 по 1977 год

Р.В. Хохлов и С.А. Ахманов, конец 60-х

Государственная значимость этой деятельности была признана в 1970 году, когда за развитие нелинейной оптики С.А. Ахманов (доц. 1965 г., проф. 1969 г.) и Р.В. Хохлов были удостоены Ленинской премии. Несколько ранее Лауреаты были порадованы распоряжением Совета Министров СССР от 10 февраля 1970 г. №258 о строительстве лабораторного корпуса нелинейной оптики МГУ и выходом в свет задания на проектирование «Гипровузом» здания общей площадью 5000 м2, утвержденного Минвузом СССР 8 июня 1970 г.

22 февраля 1973 г. Р.В. Хохлов был назначен ректором Московского университета. Это назначение многократно увеличило круг его обязанностей, но не сказалось на темпах и качестве работы кафедры.

Сильные личности стремятся к полной самостоятельности, и декан физфака В.С. Фурсов приглушил назревающий конфликт, предложив С.А. Ахманову должность заведующего кафедрой общей физики для мехмата, освободившееся после безвременной кончины Сергея Павловича Стрелкова (1905–1974), легендарной личности, без подписи которого не мог стать серийным ни один самолет. Ректор МГУ Р.В. Хохлов подписал 30 апреля 1974 г. приказ №834К о назначении профессора С.А. Ахманова и.о. заведующего этой кафедрой. Вместе с ним на кафедру перешла и его группа.

31 июля того же года, после многочисленных согласований, тресту «Мосстрой-4» было дано разрешение на развертывание работ по строительству корпуса нелинейной оптики, а весной 1975 года была взята первая земля.

В результате «размежевания» на физическом факультете существенно расширился фронт нелинейно-волновых и лазерных исследований. Возник своеобразный тандем кафедр, тесно сотрудничавших (и соперничающих) как в научных исследованиях, так и в работе со студентами и аспирантами, и при решении научно-организационных вопросов.

Август1977 года стал черным в истории кафедры: после трагедии на пике Коммунизма 8-го числа скончался академик Р.В. Хохлов. Перед руководством факультета всплыли неприятные вопросы о руководстве столь известной кафедрой и о судьбе строящегося корпуса. Возглавить научное направление и, соответственно, коллектив кафедры волновых процессов должен был сотрудник физфака, дабы сохранить заслуги факультета в развитии направления. Таким человеком был только С.А. Ахманов. Но на кафедре волновых процессов сложилась группа известнейших ученых, для которых такая кандидатура была неприемлема как руководителя кафедры.

Не менее важным для нового лидера становилось решение судьбы корпуса. Ни в каких документах корпус не числился как в будущем принадлежащий физфаку. Ранее только личность ректора гарантировала эту принадлежность. С 1953 года факультет не получал новых площадей и задыхался в тесноте — лаборатории устраивались в подвале и на чердаке. Проблема корпуса стала критической для факультета.

28 августа посмотреть на строительство приехали А.С. Ахманов, Э.С. Воронин, А.И. Портнягин и В.К. Новик. Здание стояло не застекленным, без крыши и без теплотрассы. Рабочих не видно. И только личный авантюризм подсказал им решение: «Ничего, берем!». Этим истинно мужским качеством обладал и декан, который 15.09.1977. издал приказ №346к о назначении С.А. Ахманова руководителем мифической лаборатории нелинейной оптики в пока что чужом корпусе. Но эта бумага послужила основой для выхода через неделю приказа ректората №968 от 22.09.1977. о создании на физфаке рабочей группы помощи строительству (см. статью В.Г. Тункина), что было авансом со стороны ректората на принадлежность корпуса факультету. Уже 29.04.1980. факультет получил ключи от ВСЕХ дверей достроенного корпуса (см. статью В.Г. Тункина). Кафедра заняла четыре этажа из шести и в начале октября завершила переезд, войдя в рабочий режим.

Тогда же, в сентябре 1977 г. С.А. Ахманов был временно назначен и.о. зав. кафедрой волновых процессов при сохранении руководства кафедрой общей физики для мехмата. Процесс реорганизации протекал болезненно. И только 9 марта 1978 г. коллегия МинВуза СССР приняла решение, которое в своем приказе №355 от 30 марта 1978 г. утвердил министр В. Елютин: «Переименовать кафедры «Общей физики для механико-математического факультета» и «Волновых процессов» в кафедры: «Общей физики и волновых процессов» и «Квантовой радиофизики». Ректор МГУ, академик А.А. Логунов приказом №348 от 5 апреля довел решение до сведения физфака. В дополнение к этому приказу, приказом ректора от 24.06.1978. №688 к этим кафедрам были приписаны уже существующие лаборатории.

В состав кафедры общей физики и волновых процессов (ОФиВП) вошли сотрудники кафедра общей физики для мехмата и большая часть коллектива кафедры волновых процессов. Сохранение в названии сочетания «волновых процессов» знаменовало преемственность идей и творческой атмосферы прежней кафедры. Переезд предоставил кафедре свободу лабораторных площадей, позволил создать собственные учебные аудитории, современные механические мастерские полного цикла, оптическую мастерскую и лабораторию роста кристаллов. Открывшиеся возможности под руководством С.А. Ахманова были использованы сполна в учебном процессе и науке. Для студентов кафедры (их ежегодный набор составлял более 40 человек) была разработана обновленная система курсов. Стала широко применяться практика чтения специальных курсов «по выбору». В рамках специальных практикумов были организованы курсы, сочетающие лекционные занятия с лабораторными работами.

С.А. Ахманов, заведующий кафедрой 1978–1991 г.г.

В 1985 г. при кафедре было организовано спецотделение по переподготовке кадров по лазерной технике и технологии, завоевавшее большую популярность среди сотрудников различных учреждений страны, связанных с применением лазеров. Весьма значительными были и научные достижения кафедры. В области лазерной физики и нелинейной оптики она унаследовала и сохранила репутацию одного из передовых мировых центров. Существенные успехи были достигнуты также в статистической физике, в неравновесной термодинамике, нелинейной акустике, в исследовании распространения радиоволн в случайно-неоднородных средах и т.д.

Разносторонние успехи кафедры и многочисленные зарубежные контакты породили мысль формализовать эти связи созданием на базе кафедры Международного учебно-научного Лазерного Центра (МЛЦ), в первую очередь, для совместных работ с соцстранами. МЛЦ, структурно-самостоятельное подразделение МГУ, напрямую подчиненный ректорату, был открыт в 1989 г., и его первым директором стал профессор Н.И. Коротеев, достойный ученик С.А. Ахманова.

По прихоти судьбы, после скоропостижной кончины профессора С.А. Ахманова 01.07.1991 г, Н.И. Коротеев был назначен и.о. завкафедрой ОФ и ВП ровно через год 01.07.1992 г. (приказ ректора №1471 от 01.07.1992).

Именно и.о., поскольку с 1987 г. он был заместителем проректора по международным связям (в 1992–1996 г.г. — проректором) и числился на кафедре по совместительству. В предыдущий период эти обязанности исполнял профессор В.М. Гордиенко. О Н.И. Коротееве можно многое рассказать как о выдающемся специалисте по нелинейной спектроскопии и воздействию интенсивного светового излучения на вещество, вспомнить об его трехстах статьях, по большей части в иностранных журналах, но все это не будет отражать главного в его деятельности в тот период. Трудно забыть общий фон того времени. Массовое бегство знакомых ученых за рубеж на ПМЖ. Только с кафедры уехало около 10 человек. Полное отсутствие финансирования научной деятельности и сомнения в ее будущности. Разворовывание чиновничеством зарубежных валютных поступлений. В эти проклятые годы, он, как заведующий кафедрой и директор МЛЦ сделал все, чтобы сохранить научный и педагогический потенциал кафедры.

Н.И. Коротеев, и.о. и заведующий кафедрой 1992–1998 г.г.

«Порядочность — главная черта человека», не раз повторял Рэм Хохлов, и эта черта была присуща Н.И. Коротееву во всей полноте. В труднейшем 1993 г. он добивается изготовления памятного барельефа С.А. Ахманова, созданного всемирно известным скульптором Л.Е. Кербелем и установленного в КНО.

Н.И. Коротеев трагически погиб 4 декабря 1998 г. Его элогия в «Квантовой электронике», №1, 1999 г. подписана ректором МГУ В.А. Садовничим и нобелевским лауреатом Н.Г. Басовым.

Большой научный и педагогический коллектив не может длительно оставаться без руководителя и приказом ректора В.А. Садовничего от 01.02.1999 г. №213к заведующим кафедрой назначен Владимир Анатольевич Макаров. Через год он прошел переизбрание на конкурсе с несколькими кандидатами. Одновременно он был избран директором МЛЦ.

В.А. Макаров — воспитанник кафедры, лауреат премии Президента РФ в области образования и Ломоносовской премии. известный специалист по нелинейной волновой динамике и поляризационной нелинейной оптике. В настоящее время на кафедре проходят специальную подготовку одновременно около 70 студентов и более 20 аспирантов. Ежегодно приблизительно 20 выпускников получают дипломы с присвоением специальности «Физика» и специализации «Лазерная физика и нелинейная оптика». В основе обучения студентов кафедры лежит система специальных курсов, включающая несколько базовых курсов и целый ряд спецкурсов, которые студенты могут изучать по выбору, в зависимости от своих научных интересов. На физическом факультете сотрудники кафедры ведут общие курсы «Программирование и информатика», «Введение в квантовую физику», «Численные методы в физике» и «Статистическая радиофизика». Кафедра ОФ и ВП обеспечивает в полном объеме преподавание общих курсов физики для студентов факультета вычислительной математики и кибернетики и отделения механики механико-математического факультета.

Ежегодно сотрудниками кафедры и МЛЦ МГУ публикуется свыше 150 научных работ, из которых более половины — это статьи в таких журналах, как «ЖЭТФ», «Письма в ЖЭТФ», «Квантовая электроника», «Laser Physics», «Physical Review», «Optics Letters», «Applied Physics», «Journal of Physics», «Journal of Raman Spectroscopy» и др. Некоторые сотрудники являются членами редколлегий ряда отечественных и зарубежных журналов.

МЛЦ и кафедра регулярно участвуют в организации и проведении многих самых престижных международных конференций, как в Москве, так и за рубежом.

Кафедра уверенно смотрит в будущее. Опыт десятилетий и сохраненные коллективом традиции позволяют преодолеть многие трудности и нынешние, как показывает история кафедры, не являются самыми тяжелыми и безвыходными.

В.К. Новик