АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ ПРОХОРОВ, лауреат Нобелевской премии по физике за 1964 год (совместно с Николаем Басовым и Чарлзом Таунсом) За основополагающую работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию лазера и мазера.
Из книги “Sapero audeo. Дерзаю знать.” Николай Карлов. (Москва, 2005, гл. 7, стр. 164-183).
Мне представляется целесообразным подробнее остановиться на характеристике той неординарной и необыкновенно талантливой личности Александра Михайловича Прохорова, имя которого уже появлялось на предыдущих страницах моих воспоминаний.
Нобелевские премии
Вне всяких сомнений, XX век был веком физики. На памяти одного поколения драматически изменился мир возможностей человека. Достаточно указать лишь немногие из технических свершений этого века.
Первые, еще робкие в начале века, полеты на аппаратах тяжелее воздуха со временем превратились не только в средство глобального транспорта со скоростью, близкой к скорости вращения Земли, но и привели к реальным попыткам освоения внеземного пространства.
Квантовая механика, теория относительности, проникновение в субатомный микромир кардинально изменили образ мироздания и его восприятие. Такие детища XX века как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника и лазеры качественно изменили технические, технологические, инженерные, а тем самым, и производственные возможности человека. При этом наиболее сильно поражает воображение информационная революция конца XX века – совместное достижение математики, физики, точной механики и высоких технологий. Именно информационная революция в ее электронной форме доказала, что современный мир зиждется на фундаменте современной науки.
Физика в XX веке – это не только основополагающая наука, формирующая мировосприятие деятельного человека. Она снабдила человечество знанием природы вещей и умением это знание использовать. Она построила надежное научное основание развитию инженерного искусства, химии и биологии, материаловедения и энергетики, дала мощный импульс математике и обеспечила к началу XXI века триумфальное шествие науки о живом и информатики.
В течение всего XX века, начиная с 1901 года, наиболее значительные свершения науки практически ежегодно отмечались на международном уровне Нобелевскими премиями по физике, химии и физиологии (или медицине). К 2002 году Нобелевская премия по физике и по очень близкой к ней химии присуждалась 189 раз. Список лауреатов и перечень наименований их работ, удостоенных Нобелевской премии, вызывают восхищение и создают оптимистическое ощущение веры в силу человеческого разума. Все эти работы суть великие свершения, лежащие в основе нашего материального, да и духовного бытия.
Но в этом славном перечне есть три премии (одна по химии и две по физике), которыми отмечены открытия такой силы, такого масштаба воздействия на наш мир, что просто дух захватывает. Первой из них по времени является премия по химии 1944 года, присужденная Отто Гану за открытие явления деления ядер урана нейтронами. Затем следует премия по физике 1956 года, присужденная Джону Бардину, Уолтеру Браттейну и Уильяму Шокли за открытие транзисторного эффекта в полупроводниках и изобретение транзистора. Последней по времени, а отнюдь не по важности, является премия 1964 года, присужденная Чарльзу X. Таунсу, Николаю Геннадиевичу Басову и Александру Михайловичу Прохорову за “основополагающие работы по квантовой электронике, которые привели к созданию мазеров и лазеров – квантовых генераторов и усилителей в радио- и оптическом диапазонах волн”.
В наше время нет необходимости долго говорить о том влиянии, которое оказала на цивилизацию эта триада человеческих свершений. Роль лазеров, транзисторов, ядерной энергетики в повседневной жизни современного человека исключительно велика. Они конструируют несущий каркас суверенной экономики индустриально развитых стран.
Пионерские работы по лазерам, транзисторам и ядерному делению своей значимостью резко выделяются даже на таком множестве великих свершений, перечень которых представляет собой список Нобелевских премий с 1901 по 2001 год, от Вильгельма Рентгена до Жореса Алферова.
“Лаборатория колебаний и сомнений”
Посвящая эту главу Александру Михайловичу, его памяти, прежде всего хочется рассказать о значении этого великого человека для Московского физтеха.
Как известно, Московский физико-технический институт был учрежден 17 сентября 1951 года на базе основанного постановлением Правительства СССР от 25 ноября 1946 года физико-технического факультета МГУ. Факультет создавался с предельно ясной целью: для “подготовки высококвалифицированных специалистов по важнейшим разделам современной физики: физика атомного ядра, аэродинамика, физика низких температур, радиофизика, оптика, физика горения и взрыва”. Документ, подписанный И.В. Сталиным, указывал и пути выполнения поставленной задачи, обязывая “Академию наук СССР, Министерство авиационной промышленности и Министерство вооружения предоставить студентам и аспирантам физико-технического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова для практических занятий и специальной практики места в институтах и лабораториях: Физическом институте, Ленинградском физико-техническом институте, Институте физических проблем, Лаборатории No.2, Лаборатории No.3, Институте химической физики, Центральном аэрогидродинамическом институте и Государственном оптическом институте”.
Эти выписки из сравнительно недавно рассекреченных документов сделаны для того, чтобы показать неизбежность встречи А.М. Прохорова со студентами ФТФ. Ключевыми здесь являются слова: Академия наук, ее Физический институт (ФИАН) и научная специальность – радиофизика.
Дело в том, что в соответствии с главной идеей физтеха, ясно изложенной в письме П.Л. Капицы на имя И.В. Сталина еще в 1945 году, основной, так сказать, целевой единицей в структуре подготовки кадров на ФТФ была определена так называемая специальность. Всего этих специальностей было шесть.
Важно, что среди них была радиофизика, и то, что руководителем этой специальности наряду с крупнейшим организатором исследований по радиолокации в СССР академиком А.Н. Щукиным был заведующий Лабораторией колебаний ФИАН академик М.А. Леонтович. Эта лаборатория стала одним из тех научных центров, на базе которых “строят свою работу основные кафедры ФТФ”. Естественно, что научные сотрудники Лаборатории колебаний начали активно принимать участие в преподавательской работе на ФТФ вообще и, в основном, на организованной базовой кафедре. Среди них был и молодой старший научный сотрудник А.М. Прохоров.
Тесная связь Александра Михайловича с физтехом началась с того времени, когда в Долгопрудной он вел радиопрактикум группы студентов-радиофизиков (1948/1949 учебный год). Занятия проходили на третьем этаже правого крыла нынешнего лабораторного, а тогда единственного учебного корпуса физтеха. Подробностей учебного плана я, естественно, не помню. На втором году обучения мы один день в неделю проводили с паяльником в руках за монтажом и наладкой разного рода радиосхем. Прохоров быстро выяснил уровень “паяльной” подготовки каждого из нас и выдал соответствующие задания. Вите Веселаго было поручено смонтировать и наладить генератор прямоугольных импульсов переменной ширины, к тому же поворотом одной ручки плавно перемещаемых во времени в рамках периода следования импульсов. Я получил задание построить электронно-стабилизированный источник напряжения для питания клистронного генератора. Вадиму Кобелеву доверялся монтаж и исследование простейшего мультивибратора, но в заданном диапазоне частот следования и напряжений на выходе. Ну, и так далее…
Нас потрясало в молодом преподавателе все. Блестящее владение ламповой электронной схемотехникой, очевидный прагматизм инженерного, я бы сказал, физико-технического мышления, явно выраженное уважение к тому, кто любил и умел работать, раскованность поведения, быстрота реакции и любовь к лабораторному жаргону. По сути, он учил нас тому, что красота решения, а значит, и его правильность определяется его технической целесообразностью.
В весенний семестр того же учебного года часть студентов группы радиофизиков, среди которых был и я, с прямотой молодости изъявила желание поработать непосредственно в Лаборатории колебаний ФИАН. Как уже было сказано, эта лаборатория с самого начала возникновения ФТФ состояла в числе базовых организаций физтеха. Во времена нашей юности студенческие желания такого рода удовлетворялись незамедлительно. И, как говорится, пошло-поехало. Крымская экспедиция ФИАН, радиоспектроскопия, радиоастрономия, дипломные работы, аспирантура, работа, защита и т. д…
Из студентов-радиофизиков ФТФ МГУ приема 1947 года, пришедших в Лабораторию колебаний в 1949 году, к осени 2003 года в Институте общей физики (ИОФАН) “правопреемнике” Лаборатории колебаний – работали Ф.В. Бункин, В.Г. Веселаго, Н.В. Карлов, В.К. Конюхов и Т.А. Шмаонов. Все – ученики А.М. Прохорова. К ним следует добавить имена таких прекрасных специалистов, тоже студентов ФТФ первого приема, но не сотрудников ИОФАН, как Г.А. Васильев, Б.М. Лурье, Р.Л. Сороченко. Необходимо упомянуть также и рано ушедших из этой жизни В.В. Кобелева, Б.Д. Осипова (диплом ФТФ МГУ No.1) и O.K. Сурского. Конечно, этими именами список физтехов, прошедших через Лабораторию колебаний, отнюдь не исчерпывается. Но это наше время, это мои однокашники!
Лаборатория продолжала быть притягательной для многих студентов физтеха. За время существования факультета (дай, Бог, памяти) в Лаборатории проходили практику Ю.Е. Нестерихин, Л.Г. Ландсберг, В.В. Григорьянц, В.В. Мериакри. Особо следует отметить студентов последнего (1951 года) приема на физтех как на факультет МГУ: Женю Земскова, Виталия Зуева, Толю Ораевского, Ганса Рахимова, Костю Свидзинского. На многие десятилетия связали свою жизнь с Лабораторией колебаний студенты первого (1952 года) приема на физтех уже как приема в МФТИ Лев Кулевский, Паша Пашинин, Юра Пименов и Дима Федоров. Все они пришли в большую науку под непосредственным сильным влиянием, а то и под прямым руководством А.М. Прохорова.
Я проработал непосредственно с Александром Михайловичем, под его прямым руководством, в тесном каждодневном общении, плодотворном (для себя) сотрудничестве и постоянном соавторстве 30 лет – с 1957 по 1987 год включительно. Такой небольшой период относительно недолгой в вековых масштабах истории нашей цивилизации, совпал со временем триумфального шествия идей, методов и приборов квантовой электроники в мире фундаментальной и прикладной науки, в мире высоких технологий и массового, но передового производства.
На подъеме
Я уже писал о том, что в начале 50-х годов состоялся переезд ФИАНа из старого здания на Миуссах в новое – на Калужском шоссе. Это время совпало с самым значительным периодом в истории Лаборатории колебаний. По существу именно тогда во главе ее встал признанный лидер А.М. Прохоров.
Александр Михайлович прошел великолепную школу физфака ЛГУ и аспирантуры ФИАН. Будучи блестящим экспериментатором и прекрасным радиоинженером, он был отнюдь не лишен вкуса к теории, владел многими ее приемами и, главное, чувствовал описываемую теорией физику. Его интуиция поражала воображение, чувство нового – восхищало. По-видимому, все это в целом и объясняет решение академиков С.И. Вавилова (директор ФИАН с 1932 по 1951 год) и Д.В. Скобельцына (директор ФИАН с 1951 по 1972 год) поддержать молодого доктора наук.
Лаборатория колебаний находилась тогда на подъеме. В ней сформировалось два направления бурного роста – радиоспектроскопия и радиоастрономия, возглавляемые двумя лидерами – А.М. Прохоровым и В.В. Виткевичем, соответственно.
Следует напомнить, что Лаборатория колебаний ФИАН была создана в 1934 году по инициативе академика Л.И. Мандельштама, плодотворно развивавшего тогда идеи общей теории колебаний и “колебательной взаимопомощи” между различными разделами физики. Академик Мандельштам был общепризнанным главой московской школы физиков того времени, хотя никаких административных постов не занимал. Однако Лаборатория колебаний, первым заведующим которой был его друг и соратник академик Н.Д. Папалекси, находилась под его сильным научным влиянием. Воззрения Мандельштама всецело разделял и подчеркивал высокий уровень колебательной культуры второй по времени заведующий Лабораторией академик М.А. Леонтович, назначенный на этот пост после смерти академика Папалекси в 1947 году.
Итак, в Лаборатории колебаний царил культ колебаний. К концу 40-х годов этот культ окреп, взматерел, и… начал терять свой первоначальный живительный импульс.
Лаборатории грозил застой. К тому же академик Леонтович все большее внимание уделял проблеме управляемого термоядерного синтеза, концентрируя свои усилия в Институте атомной энергии (с I960 года имени И.В. Курчатова, а до 1955 года – Лаборатория No.2 АН СССР), куда он официально и перешел в 1952 году. Так что радиоспектроскопия и радиоастрономия явились более чем своевременно. Эти отрасли знания были органичны Лаборатории колебаний и ее духу радиофизического подхода и колебательной взаимопомощи в исследовании явлений самой разнообразной физической природы.
Радиоастрономическая группа вскоре выделилась в самостоятельное подразделение. Это было объективно неизбежным, прежде всего потому, что сколько-нибудь серьезное развитие радиоастрономических исследований потребовало строительства больших инструментов и, соответственно, колоссальных капиталовложений.
А Лаборатория колебаний под руководством AM. Прохорова приступила к созданию квантовой электроники.
Таково мое видение игры объективных сил диалектики развития физических идей, которое мы имели как факт научной жизни в 1952 году. Все это, как оно обычно и бывает, усложнялось субъективными устремлениями очень конкретных и живых людей.
Квантовая электроника
Известно, что работы по радиоспектроскопии стали основой возникновения и развития, базой становления квантовой электроники. Это действительно так, но не только потому, что первым рабочим телом первого прибора квантовой электроники – аммиачного мазера служил пучок молекул аммиака, газа, тщательно исследованного радиоспектроскопически, хотя этого было бы достаточно.
Замечу здесь же, что первый лазер, который был запущен Теодором Мейманом в лабораториях фирмы Hughes Aircraft (США) и который реально продемонстрировал удивительные возможности концентрации энергии светового излучения и тем самым стал сенсацией I960 года, работал на кристалле рубина. Этот кристалл был ранее тщательно исследован в лаборатории А.М. Прохорова методами радиоспектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) его аспирантом Сашей Маненковым, что и позволило Александру Михайловичу в свое время (в 1957 году) предложить рубин как рабочее тело квантовой электроники.
Суть дела состоит в том, что радиоспектроскопию никак нельзя считать лишь количественным расширением оптических спектральных исследований в диапазон существенно более низких частот (порядка 10-100 ГГц). Оптическая спектроскопия в течение ста лет, со времен Бунзена и Кирхгофа, работала с немонохроматическими источниками излучения. Принципиальное отличие радиоспектроскопических исследований от оптических как раз в том-то и состоит, что в СВЧ-радиодиапазоне мы имеем дело с монохроматическим излучением.
Не только частота, но и фаза монохроматического излучения четко определена и может жестко контролироваться. Это приводит к совершенно иной постановке опытов, меняет саму идеологию, даже парадигму эксперимента, не говоря уж о ментальности исследователя. Далеко не все это понимали, еще меньшее число фиановских крупных ученых видело здесь первые шаги по пути, который приведет к великим свершениям.
Почти все видели высокую чувствительность, разрешающую способность и точность радиоспектроскопии и принимали это, но не более того. Я помню, как весной 1956 года, когда первый мазер уже работал и, казалось бы, перспективы его применения были ясны, один из старейших и заслуженно весьма уважаемых сотрудников Лаборатории колебаний с характерным для него вокальным сарказмом отозвался о спектроскопии ЭПР как о “тоже мне тематике”. До создания первого парамагнитного мазера оставалось чуть более года, до запуска рубинового лазера – меньше четырех лет.
В ФИАНе в те годы был замечательный обычай: на заседании Ученого совета института более ли менее регулярно делался плановый отчетный доклад о результатах работ лаборатории и планах дальнейших исследований. Я помню одно из таких заседаний середины 50-х годов, на котором забавно было наблюдать, как один из весьма почтенных членов Совета довольно активно укорял Прохорова в забвении идей академика Мандельштама. Смысл краткого и полного достоинства ответа Александра Михайловича – “Мы, собственно, тем и занимаемся, что развиваем идеи Мандельштама о колебательной взаимопомощи” – не был понят. Однако следует отметить, что академик Д.В. Скобельцын правильно воспринял и по достоинству оценил замечание А.М. Прохорова о том, что в молекулярном генераторе впервые в земных условиях непосредственно наблюдается в чистом виде индуцированное излучение квантовой системы.
Я сознательно остановился на этих эпизодах истории становления квантовой электроники (читай – истории становления А.М. Прохорова как великого ученого) для того, чтобы показать, что атмосфера в научной среде была далеко не благостной. При реальном продвижении вперед, кроме естественного сопротивления косной материи, приходилось преодолевать и косность духа достопочтенных и, как правило, уважаемых коллег. Чего стоит, например, комментарий одного из ближайших соратников Прохорова по поводу предложенного им так называемого открытого резонатора: “Этот резонатор будет иметь добротность, равную нулю”. Когда же выяснилось, что все лазерные генераторы работают с открытыми резонаторами того или иного вида, то интересующимся было авторитетно разъяснено: “Что тут такого? Это же всем известный интерферометр Фабри-Перо”.
У Александра Михайловича были основания частенько с горьким юмором цитировать “Закон трех стадий развития научной идеи”: этого не может быть, потому что не может быть никогда; ничего нового в этом нет, все это давно известно; а ты-то тут причем?
Да, действительно, приходится согласиться с известной истиной, что в науке, как в России, надо жить долго. Время отшелушивает все мелкое и наносное, оставляет главное и существенное, делает это главное выпуклым, зримым, рельефным и понятным для всех.
Неопровержимо одно: научный вклад, который определил продвижения методов квантовой электроники радиодиапазона в оптический диапазон, сделан А.М. Прохоровым и его открытым резонатором. Это создало новую, монохроматическую оптику.
Культура монохроматичности
На мой взгляд, можно смело утверждать, что стержневой идеей, определявшей в течение многих десятилетий смысл научной жизни А.М. Прохорова, была идея монохроматического колебания.
Термин “монохроматическое” возник, как это следует из прямого смысла этого “греческого” слова, в оптике. Наука и техника реально получили в свое распоряжение источники монохроматических электромагнитных колебаний только после создания в радиодиапазоне автоколебательных систем с резонансными контурами и положительной обратной связью. Собственно говоря, именно на примерах ламповых генераторов с LC-контурами и с индуктивной или емкостной связью сеточной и анодной цепей и развивалась нелинейная теория колебаний в нашей Лаборатории колебаний. Чем выше стабильность частоты генерируемых (синусоидальных) колебаний, тем ближе они к тому, чтобы считаться монохроматическими. Кандидатская работа Александра Михайловича, выполненная им по возвращении с фронта, была посвящена разработке теории стабильности частоты кварцевого радиогенератора. Его научным руководителем выступал профессор (впоследствии член-корреспондент АН СССР) СМ. Рытов, прямой ученик академика Л.И. Мандельштама.
Но то была вторая тема прерванной Великой Отечественной войной аспирантуры. Первая тема молодого аспиранта (научный руководитель – В.В. Мигулин, впоследствии действительный член РАН, также ученик Л.И. Мандельштама) была посвящена экспериментальному исследованию радиоинтерференционного метода измерения расстояний с целью создания фазочувствительной радионавигационной системы. Монохроматичность излучаемых колебаний, фазовая когерентность волн, распространяющихся на большие расстояния, прямо входили в обоснование концепции исследования.
Вскоре после защиты кандидатской работы, в 1948 – 1950 годах, А.М. Прохоров выполнил экспериментальное исследование когерентности излучения электронов в синхротроне в области сантиметровых волн. Он показал, что синхротрон дает когерентное излучение в этой области спектра, являясь по существу умножителем частоты высокочастотного ускоряющего поля. Генерация гармоник была при этом связана с формированием электронных сгустков. Это исследование, в свою очередь, было защищено как докторская диссертация в 1951 году, и по рассекречивании опубликовано в 1956 году в журнале “Радиотехника и электроника”.
Для меня не так важна весомость всех этих результатов как таковых, как бы интересны (что неоспоримо) они в свое время ни были. Для меня важно, что такие формирующие ученого этапы становления его личности, как выполнение кандидатского (в сущности, двух кандидатских) и докторского исследований, прошли у Александра Михайловича под знаком монохроматического, когерентного колебания.
Действительно, лазеры, лазерное излучение, взаимодействие лазерного излучения с веществом, его применения в науке и технологиях составляют предметную основу мировой славы академика Прохорова. Но лазеры оставались бы интересным, но “бесполезным детищем” абстрактной науки, если бы в силу высокой монохроматичности и когерентности своих колебаний они не были бы способны предельно концентрировать в пространстве, во времени и в спектральном интервале весьма большую энергию светового излучения.
Лазеры могли появиться более 75 лет назад, когда было постулировано существование (Альберт Эйнштейн) и выяснены основные свойства (Поль Адриен Морис Дирак) индуцированного излучения, лежащего в основе квантовой электроники. И Эйнштейн, и Дирак, формулируя основные положения теории излучения, имели в виду оптику и излучение света. А квантовая электроника возникла заметно позднее в радиодиапазоне. Дело в том, что в первой половине XX века прекрасно понимаемое всеми физиками единство радио и оптики постоянно подчеркивалось, прежде всего, с волновой точки зрения. Волновые представления, заимствованные из оптики, обогащали радио и наоборот. Общность же радио и оптики, обусловленная общностью квантовой природы процессов излучения и поглощения электромагнитных волн, долгое время во внимание не принималась. Так было до тех пор, пока не возникла радиоспектроскопия, о которой речь шла выше.
Бурное развитие радиоспектроскопии началось после Второй мировой войны, когда стремительный прогресс в технике сантиметровых волн естественным образом привел к совершенно новой, монохроматической постановке спектроскопического исследования.
Для радиофизика А.М. Прохорова, наряду с решением чисто спектроскопических задач, очень привлекательной была возможность использования резонансных линий поглощения в СВЧ-спектрах молекул как опорных точек в системах стабилизации частоты радиогенераторов. Такая постановка вопроса более чем естественна для молодого доктора наук, совсем недавно, каких-нибудь 5 – 6 лет тому назад защитившего в Лаборатории колебаний кандидатскую диссертацию на предмет стабилизации частоты радиогенераторов с помощью высокодобротных и стабильных кварцевых резонаторов.
Точность работы стандарта частоты, основанного на измерении положения резонансной линии поглощения, тем выше, чем уже линия. Применение молекулярных пучков позволяет резко сузить линию поглощения. Но у молекулярных пучков мала интенсивность линии. Отходя от термодинамически равновесного соотношения между числами возбужденных и невозбужденных молекул в пучке, можно управлять интенсивностью линии поглощения. Если путем той или иной сортировки оставить в пучке только возбужденные молекулы, то линия поглощения сменится линией усиления. Поглощение меняет знак, становится отрицательным. Радиофизику Прохорову было совершенно ясно, что при соответствующей положительной обратной связи система с отрицательным поглощением превращается в автоколебательный генератор, дающий монохроматические колебания. Так оно и оказалось.
Квантовая электроника родилась в тот момент, когда возбужденная квантовая система – пучок должным образом отсортированных молекул – была помещена в резонатор. Молекулярный генератор, он же – мазер, первый прибор квантовой электроники, был создан практически одновременно в самом конце 1954 – в самом начале 1955 года в СССР в Лаборатории колебаний ФИАН (Н.Г. Басов, A.M. Прохоров) и в США в Лаборатории излучений Колумбийского университета (Дж. Гордон, Ч. Таунс, X. Цайгер). Первый мазер работал на пучке молекул аммиака, длина волны излучения – 1,25 сантиметра.
Лазеры
Запуск первых молекулярных генераторов, ознаменовав возникновение квантовой электроники, обратил на себя широкое внимание, вызвал приток сил и средств в новую науку. Здесь исключительно важно подчеркнуть, что на этом этапе развития квантовой электроники А.М. Прохоров не пошел по очевидному пути совершенствования параметров созданных им мазеров. Его никогда не прельщало планирование “от достигнутого”. А вот принципы и идеи, высказанные, сформулированные и реализованные им при создании молекулярных генераторов, нашли в его руках новые области применения, привели к созданию новых приборов, стали, благодаря его трудам, базой современной квантовой электроники.
Если молекулярные генераторы решили давно стоявшую в электронике СВЧ, а тем самым и в радиофизике, проблему стабилизации частоты генерируемых колебаний, то создание квантовых парамагнитных усилителей “сняло” другую важную проблему радиофизики: проблему уменьшения шумов приемной радиоаппаратуры до уровня, определяемого излучением земной атмосферы и галактики. Соответствующее увеличение чувствительности радиоприемников СВЧ-диапазона было на “ура!” воспринято в радиоастрономии.
Успехи квантовой электроники радиодиапазона закономерно поставили вопрос о продвижении ее достижений в сторону гораздо более коротких волн. Для радиофизики и теории колебаний стремление к увеличению частоты управляемого монохроматического излучения было обусловлено всей логикой развития этих наук, что являлось вполне естественным.
При продвижении ко все более коротким волнам существенную трудность представлял вопрос о резонаторах, без которых получение монохроматической генерации невозможно. Я уже говорил о том, что Прохоров в 1958 году предоставил для этой цели открытый резонатор. В сущности, это был интерферометр Фабри-Перо, хорошо известный в оптике, но радиофизический, чисто колебательный подход позволил
Александру Михайловичу предложить эту систему в качестве резонатора для субмиллиметровых мазеров и для лазеров.
Не могу не сделать здесь небольшое “лирическое” отступление. На мой взгляд, величие подлинного ученого, ученого-творца в немалой степени определяется его способностью увидеть новое качество в хорошо известных явлениях и теориях; распознать это качество и реализовать его так, чтобы “старое” зажило новой, гораздо более содержательной жизнью. Что и говорить, эта способность была всегда присуща А.М. Прохорову в значительной мере.
Появление лазеров было подготовлено всем ходом развития квантовой электроники радиодиапазона. Она принесла в оптику методы радиофизики и теории колебаний, придала ей динамизм и ускорила ее развитие; помогла возникновению нелинейной оптики; появились и интенсивно развиваются применения мощных световых потоков в традиционно не оптических областях; новую жизнь обрела волоконная оптика. Все это стало возможным именно потому, что перенос радиометодов в оптический диапазон позволил впервые в оптике создать мощный источник монохроматических колебаний: И тогда в оптике начала явственно вырисовываться та техническая революция, зародышем которой явились первые аммиачные молекулярные генераторы.
Быстрый прогресс квантовой электроники в значительной мере обусловлен ее синэнергетикой, ее синкретическим характером. Идеи и методы теории колебаний объединены в ней с волновыми и квантовыми представлениями оптики и радиофизики. Создатель квантовой электроники Александр Михайлович Прохоров был и символом, и движущей силой этого объединения.
Подлинный ученый
Еще раз хочется подчеркнуть, что академик А.М. Прохоров полностью соответствовал идее и методам физтеха, больше того, не побоюсь сказать, что он был блестящим воплощением идеи физтеха. Поэтому, когда мысль о создании факультета проблем физики и энергетики в МФТИ стала обрастать реальной плотью в виде небольшого отдельно стоящего здания, расположенного в Москве неподалеку от ИОФАН, Александр Михайлович согласился возглавить на этом факультете базовую кафедру лазерной физики. Феде Бункину, Паше Пашинину и мне пришлось затратить невероятные усилия для того, чтобы получить его согласие. Соответствующий приказ ректора МФТИ академика О.М. Белоцерковского был подписан 25 февраля 1972 года.
А.М. Прохоров – подлинный ученый. Этим он и интересен. С ним было удивительно интересно работать. Меня потрясали невероятная быстрота, совершенная ясность и удивительная точность его всегда конкретного мышления; восхищали его работоспособность, широта и глубина эрудиции. При этом, будучи прагматичным в высоком значении этого термина, то есть всегда ставя интересы конкретного дела превыше всего, Александр Михайлович отдавал должное достаточно общим вопросам методологии науки, анализируя взаимодействие прикладных и фундаментальных исследований, доказывая их взаимную обусловленность, рассматривая их взаимное проникновение как необходимое условие технического прогресса.
Высокая гражданственность, глубокая культура и настоящий энциклопедизм с неизбежностью приводили Александра Михайловича Прохорова к активному желанию зафиксировать историю возникновения и становления квантовой электроники, оценить ее перспективы, выявить философскую значимость квантовой электроники в ее взаимосвязи с поступательным развитием фундаментального знания.
Эти строки написаны в знак вечной благодарности Александру Михайловичу по личным воспоминаниям о нем. Было большим счастьем работать с ним и под его руководством. Я понимаю, что, возможно, изложение у меня получилось несколько пафосное, но это, как оно ни странно, соответствует правде жизни.