Путешествие в квантовый мир: 14 декабря родился лауреат Нобелевской премии, ученый Николай Басов
Открытия и исследования Николая Басова имеют огромное значение для современной науки и квантовой теории.
Также 14 декабря День чествования участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, День башкирского языка, День вязания в России, День обезьян, День кривляния перед зеркалом и День памяти святого пророка Наума, а также в этот день в 1943 году постановлением Политбюро ЦК ВКП(б) был утверждён Государственный гимн СССР («Сталинский»), в 1989 году в результате сердечного приступа скончался академик Андрей Сахаров, а в 2019 году ледокол «Арктика» завершил первый этап ходовых испытаний.
Подробнее поговорим о родившемся в этот день выдающемся российском ученом-физике, лауреате Нобелевской премии, академике Российской Академии наук Николае Басове (1922-2001).
Николай Басов
Басов является создателем микроволнового аммиачного генератора, одним из создателей лазера и одним из основоположников квантовой электроники. Его имя навеки вписано в историю советской, российской и мировой науки.
Биография ученого
Николай Басов родился 14 декабря 1922 года в городе Усмань (ныне — в Липецкой области). Его отец занимался наукой, впоследствии был профессором Воронежского лесного института. В 1927 году семья переехала из Усмани в Воронеж.
В 1941 году Басов окончил в Воронеже среднюю школу, был призван на военную службу и направлен в Куйбышевскую медицинскую академию. В 1943 году он получил квалификацию фельдшера и и был отправлен в действующую армию, служил на 1-м Украинском фронте.
В послевоенные годы
После войны Басов поступил в МИФИ, защитил диплом в 1950 году. С 1948 года он работал лаборантом в Физическом институте имени Лебедева АН СССР (ФИАН), где и продолжил работу после получения диплома под руководством М. А. Леонтовича и А. М. Прохорова. В 1953 году Басов защитил кандидатскую, а в 1956 году — докторскую диссертацию по теме «Молекулярный генератор». В 1958—1972 годах ученый являлся заместителем директора ФИАН, а с 1973 по 1989 годы был директором этого института.
Здесь в 1963 году он организовал Лабораторию квантовой радиофизики, которую возглавлял до самой смерти. В 1962 году Басов был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1966 году — академиком АН СССР, впоследствии избирался в президиум Академии наук.
В лаборатории
Николай Басов был одним из академиков АН СССР, подписавших в 1973 году письмо ученых в газету «Правда» с «осуждением поведения академика А. Д. Сахарова». В письме Сахаров обвинялся в том, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза», а его правозащитную деятельность академики оценивали как «порочащую честь и достоинство советского ученого».
В 1978 году Басов организовал и возглавил в МИФИ кафедру квантовой электроники, впоследствии переименованную в кафедру лазерной физики. Ученый также был главным редактором журналов «Наука», «Квантовая электроника» (с 1971) и «Природа» (1967—1990), членом редколлегии журнала «Квант»; в 1978—1990 годах являлся председателем правления Всесоюзного просветительского общества «Знание».
В лаборатории
Научная деятельность и великие открытия
Молодой физик сразу же привлек внимание старшего и более опытного ученого Александра Прохорова, который согласился быть его научным руководителем. У них сложился прекрасный творческий союз двух одаренных исследователей, в котором один дополнял другого.
Коллеги вспоминали: «Прохоров работал очень рационально, двигаясь как бы по ступенькам. Басов же, напротив, был эмоциональным. Каждый день его посещали гениальные идеи, буквально по десять раз в день. Александр Прохоров отметал сразу же большую часть этих фантазий. Но на некоторых останавливался и говорил: «А вот здесь надо подумать»».
Николай Басов, академик АН СССР
Работы Басова были посвящены квантовой электронике и ее применению Вместе с А. М. Прохоровым он установил в 1952 г. принцип усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами, что позволило в 1954 году создать первый в мире квантовый генератор (мазер) на пучке молекул аммиака.
В следующем году ученым была предложена трехуровневая схема создания инверсной населенности уровней, нашедшая широкое применение в мазерах и лазерах. Эти работы легли в основу нового направления в физике — квантовой электроники.
За разработку нового принципа генерации и усиления радиоволн (создание молекулярных генераторов и усилителей) Н. Г. Басов и А. М. Прохоров в 1959 году были награждены Ленинской премией, а в 1964 году им совместно с американским ученым Ч. Х. Таунсом за «фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе», была присуждена Нобелевская премия по физике.
В научной лаборатории
Басов, Прохоров и Таунс стали первыми, кто показал возможность создания лазеров, работающих в оптическом диапазоне, и их открытие стало важным шагом в развитии современной физики и технологий.
Трудно представить современный мир без лазеров. Это и оборонная промышленность, и космические исследования, и, безусловно, медицина. Но помимо изобретения Басову принадлежит идея использования лазеров для управляемого термоядерного синтеза, он также предложил методы лазерного нагрева плазмы.
Совместно с Ю. М. Поповым и Б. М. Вулом Басов предложил идею создания различных типов полупроводниковых лазеров: в 1962 году был создан первый инжекционный лазер, затем лазеры, возбуждаемые электронным пучком, а в 1964 году — полупроводниковые лазеры с оптической накачкой. Басов также провел исследования по мощным газовым и химическим лазерам, под его руководством были созданы фторводородный и йодный лазеры, а затем эксимерный лазер.
С учеными
Ряд работ Басова посвящен вопросам распространения и взаимодействия мощных лазерных импульсов с веществом. Ему принадлежит идея использования лазеров для управляемого термоядерного синтеза (1961), он предложил методы лазерного нагрева плазмы, проанализировал процессы стимулирования химических реакций лазерным излучением.
К тому же Басов разработал физические основы создания квантовых стандартов частоты, выдвинул идеи новых применений лазеров в оптоэлектронике (таких, как создание оптических логических элементов), выступал инициатором многих исследований по нелинейной оптике.
Открытия и исследования Николая Басова имеют огромное значение для современной науки. Его работа в области квантовой электроники и развитие лазерных технологий привели к революционным изменениям в различных областях науки и техники.
За работой в лаборатории
Исследования Басова в области квантовой электроники позволили лучше понять и использовать квантовые свойства элементарных частиц. Это привело к развитию новых технологий, таких как квантовые компьютеры и квантовая криптография. Эти технологии и сегодня имеют потенциал для революционных изменений в информационных технологиях и безопасности данных.
Помимо прочего, Басов придавал большое значение образованию и поддерживал молодых ученых. Он был наставником для многих студентов и аспирантов, которые стали успешными учеными и специалистами в области физики.
Вклад Басова в физику и науку в целом неоценим. Его исследования продолжают вдохновлять ученых и способствуют развитию новых технологий и научных открытий.