Александр Прохоров и Николай Басов: создатели лазера

Советские физики Александр Прохоров и Николай Басов стали известны как создатели лазера. За эту разработку в 1964 году им, а также американскому ученому Чарльзу Таунсу присудили Нобелевскую премию по физике. Премию разделили, потому что советские ученые и Таунс занимались одним и тем же исследованием параллельно, не имея возможности общаться и обмениваться научными достижениями из-за железного занавеса.

Александр Михайлович Прохоров родился 11 июля 1916 года в городе Пирамон, в Австралии. Его отец Михаил Прохоров был революционером. В 1902 году он вступил в РСДРП и вел активную подпольную работу. Но через несколько лет его задержали и отправили в ссылку в Сибирь. Жена вместе с годовалой дочкой смогли пробраться к нему по фальшивому паспорту, и им удалось сбежать.

В Австралии, где родился Александр Прохоров, ему установлен памятник

Сперва отправились на Дальний Восток, оттуда - в Австралию. Это место выбрали из-за того, что местное правительство поощряло приезд эмигрантов - надо было осваивать огромные участки тропического леса. Всем приезжим выделяли участок земли в 150 акров в обмен на обязательство отработать на этой ферме не меньше пяти лет. К тому моменту отец будущего ученого уже успел поработать и плотником, и кровельщиком, поэтому семейство выбрало ферму на юго-востоке Атертонского плоскогорья, где уже была небольшая русская община политических эмигрантов.

Первые годы жизни Александра Прохорова прошли в тяжелых условиях - люди пытались выжить в новом, непривычном тропическом климате. Бывшие профессора и юристы вынуждены были заниматься тяжелым физическим трудом, чтобы прокормить себя и свои семьи. И в 1923 году, когда из России пришло известие об окончании Гражданской войны и победе большевиков, Прохоровы решают вернуться на Родину.

Осели в Ленинграде. Благодаря хорошим отметкам и революционным заслугам отца Александра без экзаменов приняли на рабочий факультет Ленинградского электротехнического института им. В. И. Ульянова-Ленина. Именно там он получил первый опыт работы с радиотехникой, всерьез увлекся физикой и математикой... По окончании рабфака Прохоров поступает на физический факультет Ленинградского университета. А в 1939 году он переезжает в Москву, поступив в аспирантуру Физического университета Академии наук.

Во время Великой Отечественной войны Прохоров служил в пехоте и разведке, получил тяжелые ранения и даже был награжден медалью «За отвагу». Вылечившись, на фронт он не вернулся - был демобилизован и вернулся к работе в Физическом институте.

На убеждения ученого сильно повлиял пример отца-революционера

Надо отметить, что в это же время, в конце 1944 года, в аспирантуру Физического института поступил и другой перспективный ученый - будущий академик Андрей Сахаров. Сейчас неизвестно, как тогда складывались отношения двух ученых. Можно лишь отметить, что на Прохорова сильно повлияли пример и убеждения отца-революционера - в 1930 году Александр Михайлович вступил в комсомол, в 1950-м стал членом КПСС. И когда Сахаров стал участвовать в диссидентских процессах и публиковать обличительные статьи, Прохоров присоединился к кампании против него. В частности, в 1983 году он стал одним из четырех академиков, опубликовавших статью «Когда теряют честь и совесть», в которой Сахаров обвинялся в нравственном падении и ненависти к собственному народу.

В Физическом институте Александр Михайлович проработал до 1982 года. В первых своих исследованиях он изучал распространение радиоволн вдоль земной поверхности и в ионосфере, защитил кандидатскую по методам стабилизации частоты радиогенераторов. Потом увлекся микроволнами и микроволновками...

Над созданием установки советские ученые трудились параллельно с американцами

- В свое время, еще не будучи нобелевским лауреатом, Александр Прохоров занимался СВЧ-техникой, - вспоминал на одной из встреч с журналистами бывший министр образования Андрей Фурсенко. - А потом вдруг решил, что надо переключиться на лазеры. И предложил своему коллективу месяц на раздумья: как кардинально перестроить работу. Но у одного была на выходе кандидатская, у другого - докторская, третий еще чем-то занимался. В общем, через месяц все принесли формальные отписки. Тогда Прохоров взял молоток и разбил все приборы в лаборатории. Был большой скандал, половина сотрудников уволилась, но оставшиеся начали заниматься совершенно новым для себя делом, хотя его перспективы были очень туманными. А через несколько лет именно эта работа была удостоена Нобелевской премии...

В 1948 году в аспиранты к Прохорову попал молодой физик Николай Басов.

Басов родился 14 декабря 1922 года в городе Усмань Липецкой области. После войны он поступил в Московский инженерно-физический институт и увлекся радиофизикой.

Жена Прохорова Галина Михайловна потом вспоминала шутку, ходившую в те годы, что физик убедил директора института «обменять синхротрон на Басова». Дело в том, что для своей лаборатории Прохоров сконструировал уникальную экспериментальную установку - синхротрон. Коллеги неоднократно на нее заглядывались - синхротрон нужен был для множества других исследований. И Александр Михайлович согласился отдать уникальный экземпляр в обмен на еще одну штатную единицу в лаборатории. И позже Прохоров неоднократно подшучивал, что «Басов ему достался очень дорого».

Прохоров былглавным редактором Большой Советской энциклопедии, а после стал выпускать Большой энциклопедический словарь

Вместе они сформулировали основные принципы квантового усиления и сконструировали первый микроволновой квантовый генератор - мазер - на пучке молекул аммиака. Мазер - это аббревиатура от английского названия Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, усиление микроволн с помощью вынужденного излучения. В то же время Чарльз Таунс в Колумбийском университете проводил аналогичные эксперименты со светом, а не с микроволнами, поэтому его разработка называется лазер - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Физический принцип работы этого устройства - поглощение и испускание излучения молекулами - объяснил еще Эйнштейн в 1917 году. Но довольно долго оно существовало лишь в теории. Басов и Прохоров смогли перевести теорию в практику. Они обнаружили, что неоднородное магнитное поле усиливает это излучение, и добились увеличения количества атомов в излучении.

Накануне вручения Нобелевской премии ученые бросили жребий, кому произносить речь. Выпало Басову, и тот всю ночь готовил наброски и черновики. А Прохоров, по его воспоминаниям, даже обрадовался - не любил ораторствовать.

Эти работы легли в основу нового направления физики - квантовой электроники. Благодаря им появились системы дальней космической радиосвязи, а также оптоволоконные линии, которые сейчас используются почти в каждом доме для подключения телевидения и интернета.

- Лазерная техника начала стремительно развиваться, и сейчас она применяется в биологии, медицине, технике, промышленности - везде! - рассказывал потом сам Александр Михайлович. - Но сначала была надежда, что мы создадим мощное лазерное оружие. Военные надеялись, что лазерный луч будет «прожигать» боеголовку и тем самым уничтожать ее. И нас щедро финансировали. А мы ведь ничего не обещали! Мы просто установили, что такое оружие менее эффективно, оно «избирательно». Я доказал, что луч при ударе о металл рождает облако плазмы, которая отражает лазерный луч. То есть эффект поражения резко снижается и боеголовку довольно легко защитить от такого поражения. Иное дело, когда луч выводит из строя электронику, то есть «ослепляет» ракету. Это равносильно ее уничтожению, и такие системы сейчас созданы и действуют...

Николай Басов возглавил Физический институт и создал лабораторию квантовой радиофизики.

Позже пути ученых разошлись. Басова больше интересовало взаимодействие лазеров с другими веществами. Он начал изучать влияние лазерного излучения на скорость химических реакций и в результате выдвинул идею использования лазеров для управляемого термоядерного синтеза.

В 1966 году Александр Прохоров и Николай Басов стали академиками АН СССР. Басов возглавил Физический институт и создал лабораторию квантовой радиофизики. Прохоров - Институт всеобщей физики Академии наук и стал главным редактором Большой Советской энциклопедии, а в 1991 году начал выпускать Большой энциклопедический словарь.

В последние годы жизни Николай Басов увлекся исследованиями по нелинейной оптике.

В последние годы жизни Басов увлекся исследованиями по нелинейной оптике. А Прохоров больше ушел в медицину - под его руководством были установлены первые в мире офтальмологические лазеры, лазерные установки для хирургии и стоматологии, лечения туберкулеза легких и терапии онкологических заболеваний...

Николай Басов скончался 1 июля 2001 года, Александр Прохоров ушел из жизни 8 января 2002-го. Они похоронены рядом на Новодевичьем кладбище Москвы.