Как советские физики приближали день Победы

«Одним из многих просчетов, обусловивших провал фашистского похода на Советский Союз, была недооценка советской науки», — говорил академик Сергей Вавилов, ставший в 1945 году президентом АН СССР. Чердак? вспомнил о достижениях советской науки в военное время, которые внесли существенный вклад в мировую науку и помогли нашей стране победить. Синхрофазотрон и принцип автофазировки Сотрудник ФИАН (Физический институт АН СССР) Владимир Векслер в довоенное время изучал космические лучи, охотясь за ними в экспедициях на Памире и Кавказе. Во время эвакуации института в Казань Векслер работал над обработкой сигналов в акустике и радиолокации, но уже в 1943 году вернулся к фундаментальным исследованиям. Мысли о создании ускорителей заряженных частиц для получения «собственных космических лучей» привели ученого к открытию, без которого сегодня немыслима ускорительная техника. В 1944 году Векслер предложил, а его сотрудник Е. Фейнберг теоретически обосновал так называемый «принцип автофазировки» ускоренных релятивистских заряженных частиц, сделавший возможным создание современных ускорителей высокой энергии (Новый метод ускорения релятивистских частиц // Докл. АН СССР. 1944. Т. 43 (8). С. 346–348. О новом методе ускорения релятивистских частиц // Докл. АН СССР. 1944. Т. 44 (9). С. 393–396.) Принцип автофазировки или фазовой устойчивости Векслера помог решить проблему сохранения устойчивости движения ускоряемых частиц при релятивистском увеличении их массы, что приводило к нарушению резонанса между движением частицы и ускоряющим полем. Частицы стали запускать в длинную свернутую в кольцо трубу, а для удержания их на постоянной орбите синхронно с ростом энергии увеличивали магнитное поле. Ускорители такого типа получили название синхрофазотронов. В ФИАНе и в Дубне началось строительство новых ускорителей, и сегодня принцип автофазировки используется во всех современных ускорителях. Построенный и запущенный в 1957 году в Дубне синхрофазотрон несколько лет был единственным ускорителем в мире, дающим возможность получать протоны с энергией 10 ГэВ. Переворот в физике атомного ядра и в физике элементарных частиц, открытие новых частиц, проверка фундаментальных законов и теорий, новые знания о микромире — все это стало возможным благодаря открытому Векслером принципу. Годом позже американский ученый Эдвин Макмиллан сделал это открытие независимо, за что получил Нобелевскую премию, но признавал приоритет Векслера (оба ученых получили американскую премию «Атом для мира» в 1963 году). Завойский и электронный парамагнитный резонанс Еще один знаменитый ученый, фундаментальное открытие которого дало толок бурному развитию разных наук и положивший начало новой области физики — магнитной радиоспектроскопии, — Евгений Завойский из Казанского университета. Еще в начале 1941 года ученый на простенькой установке занимался поиском ядерного магнитного резонанса, но с началом войны переключился на оборонную тематику. В конце 1943 года он получает возможность вернуться к фундаментальным исследованием и открывает явление электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Если коротко, то суть этого явления в резонансном поглощении электромагнитного излучения неспаренными электронами, когда спектр ЭПР позволяет получать данные о веществе. В 1944 году Завойский выступает на семинаре у Петра Капицы и публикует свои исследования (Новый метод исследования парамагнитной абсорбции, «ЖЭТФ», 1944, вып. 10–11 совместно с С.А. Альтшуллером и Б.М. Козыревым, Парамагнитная абсорбция в растворах при параллельных нолях, там же, 1945, вып. 6, Парамагнитная релаксация в жидких растворах при перпендикулярных полях там же, 1945, вып. 7). Открытие Завойского, получившее Ленинскую премию в 1957 году, одно из важнейших в физике прошлого века, привело позднее к созданию лазеров и мазеров, а также приблизило открытие близких явлений — ядерного, ферромагнитного, антиферромагнитного и акустического парамагнитного резонанса. В промышленно развитых государствах возникли целые индустрии, выпускающие радиоспектроскопическое оборудование, некоторые приложения которых широко известны: медицинские томографы, квантовые парамагнитные усилители для дальней (космической связи). Про достижения совестких учёных в годы войны в других науках читайте на сайте «Чердака»:http://chrdk.ru/weekend/2015/5/7/WWII/

. Научная громада — от академика до лаборанта и механика — направила без промедления все свои усилия, знания и умения на прямую или косвенную помощь фронту, — писал основатель научной школы физической оптики Сергей Иванович Вавилов, назначенный в 1943 году уполномоченным Государственного Комитета Обороны по развитию и координации научной работы в области инфракрасной техники. — Физики-теоретики от вопросов о внутриядерных силах и квантовой электродинамики перешли к вопросам баллистики, военной акустики, радио. Экспериментаторы, отложив на время острейшие вопросы космической радиации, спектроскопии, занялись дефектоскопией, заводским спектральным анализом, радиолокацией.». Для обеспечения возросшей потребности отраслей военной промышленности в жидком кислороде, основатель и директор Института физических проблем академик Пётр Леонидович Капица с группой сотрудников сконструировал самую мощную в мире ожижительную установку. Также им был предложен эффективный метод борьбы с неразорвавшимися фашистскими бомбами и снарядами, позволявший замораживать детонаторы-взрыватели жидким воздухом. Эффективный метод защиты наших военных кораблей от мин магнитного действия был найден учёными Ленинградского физико-технического института под руководством Анатолия Петровича Александрова в первые месяцы войны. При помощи размагничивающей обмотки тока физикам удалось в десятки раз уменьшить магнитное поле в непосредственной близости от наиболее уязвимой части корабля — киля. Уже в августе 1941 года основное боевое ядро кораблей на всех действующих флотах и флотилиях было защищено от магнитных мин противника. Задачу предупреждения флаттера — внезапного разрушения самолётов военной авиации из-за появления интенсивных вибраций — решила группа Мстислава Всеволодовича Келдыша из ЦАГИ. Разработанные ими меры позволили значительно увеличить скорость и маневренность воздушных машин. Метод получения бронестекла, прочность которого в 25 раз превосходила прочность обычного стекла, разработала в 1942–1943 годах группа учёных под руководством профессора МХТИ имени Д.И. Менделеева Исаака Ильича Китайгородского. На основе этого метода была создана прозрачная пуленепробиваемая броня для кабин самолётов. Академик АН УССР Евгений Оскарович Патон предложил метод скоростной автоматической сварки металлов под слоем флюса, позволяющий сваривать лист стали толщиной в 35 мм в 30 раз быстрее, чем ручным способом. Внедрение этого метода в промышленность позволило значительно нарастить выпуск танков «Т-34». Председатель Комиссии по научно-техническим военно-морским вопросам в годы войны академик Абрам Фёдорович Иоффе разработал специально для партизанских отрядов термоэлектрогенератор. Он состоял из нескольких термоэлементов, крепившихся к дну солдатского котелка, и служил источником питания для радиоприёмников и передатчиков. Конструкторское решение было оригинальным и простым. Котелок с водой ставился на костёр. Вода определяла температуру одних спаев, а пламя костра, нагревающее дно котелка, «задавало» температуру других. Перепад температур в 250–300 градусов обеспечивал питание переносной радиоаппаратуры. Источник: STRF.ru?