Известные люди
»Владимир Векслер
Рождение: Россия, 3.3.1907
Векслер был блестящим популяризатором физики, но, к сожалению, из-за занятости редко выступал с популярными статьями.
Владимир Иосифович Векслер родился на Украине в городе Житомире 3 марта 1907 года. Его папа погиб в первой важный войне.
В 1921 году, в отрезок времени сильного голода и разрухи, с большими трудностями, без денег, Володя Векслер попадает в голодную преднэповскую Москву. Подросток оказывается в доме-коммуне, учрежденной в Хамовниках, в старинном особняке, покинутом хозяевами.
Векслера отличал заинтересованность к физике и практической радиотехнике, он сам собрал детекторный радиоприемник, что в те годы было делом необычайно трудным, немало читал, в школе что надо учился.
Выйдя из коммуны, Векслер сберег многие воспитанные ею взгляды и привычки.
Заметим, что поколение, к которому принадлежал Владимир Иосифович, в подавляющем своем большинстве с полным пренебрежением относилось к бытовым сторонам своей жизни, но фанатично увлекалось научными, профессиональными и социальными проблемами.
Векслер в числе других коммунаров окончил девятилетнюю среднюю школу и совместно со всеми выпускниками поступил рабочим на фабрика, где работал электромонтером больше двух лет.
Его тяга к знаниям, влюбленность к книге и редкая сообразительность были замечены и в конце 20-х годов юноша получил "комсомольскую путевку" в институт.
Когда Владимир Иосифович кончал институт, проводилась очередная реорганизация высших учебных заведений и модифицирование их названий. Получилось так, что Векслер поступал в Плехановский институт народного хозяйства, а окончил МЭИ (Московский энергетический институт) и получил квалификацию инженера по специальности ренгенотехника.
В том же году он поступил в лабораторию рентгеноструктурного анализа Всесоюзного электротехнического института в Лефортове, где Владимир Иосифович начал свою работу с постройки измерительных приборов и изучения методов измерения ионизирующего излучения, т.е. потоков заряженных частиц.
В этой лаборатории Векслер работал 6 лет, одним духом пройдя дорога от лаборанта до заведующего. Здесь уже проявился специфический "почерк" Векслера как талантливого ученого-экспериментатора. Его ученик, профессор М. С. Рабинович потом писал в своих воспоминаниях о Векслере: "Почти 20 лет он сам собирал, монтировал различные придуманные им установки, ни в жизнь не чураясь всякий работы. Это позволяло ему зреть не только фасад, не только ее идейную сторону, но и все, что хоронится за окончательными результатами, за точностью измерений, за блестящими шкафами установок. Он всю существование учился и переучивался. До самых последних лет жизни вечерами, в отпуске он скрупулезно изучал и конспектировал теоретические работы".
В сентябре 1937 года Векслер перешел из Всесоюзного электротехнического института в Физический институт Академии наук СССР имени П. Н. Лебедева (ФИАН). Это было важное событие в жизни ученого.
К этому времени Владимир Иосифович уже защитил кандидатскую диссертацию, темой которой было устройство и употребление сконструированных им "пропорциональных усилителей".
В ФИАНе Векслер занялся изучением космических лучей. В различие от А. И. Алиханова и его сотрудников, облюбовавших живописную гору Арагац в Армении, Векслер участвовал в экспедициях ученых на Эльбрус, а после этого, позже, на Памир Крышу мира. Физиков всего мира изучали потоки заряженных частиц высокой энергии, которые нереально было принять в земных лабораториях. Исследователи поднимались поближе к таинственным потокам космического излучения.
Даже сегодня космические лучи занимают важное местоположение в арсенале астрофизиков и специалистов по физике высоких энергий, выдвигаются захватывающе интересные теории их происхождения. В те же времена принять частицы с таковой энергией для изучения было несложно нельзя, а для физикам было нетрудно необходимо учить их взаимодействие с полями и другими частицами. Уже в тридцатых годах у многих ученых-атомников возникала мысль: как ладно было бы заполучить частицы таких высоких "космических" энергий в лаборатории с помощью надежных приборов для изучения субатомных частиц, приём изучения которых был единственный бомбардировка (как образно говорили раньше и нечасто говорят теперь) одних частиц другими. Резерфорд открыл наличие атомного ядра, бомбардируя атомы мощными снарядами альфа-частицами. Таким же методом были открыты ядерные реакции. Чтобы обратить единственный химический компонент в прочий, потребовалось изменить состав ядра. Это достигалось путем бомбардировки ядер альфа-частицами, а в настоящий момент частицами, разогнанными в мощных ускорителях.
После вторжения гитлеровской Германии многие физики тотчас включились в работы военного значения. Векслер прервал штудирование космических лучей и занялся конструированием и усовершенствованием радиотехнической аппаратуры для нужд фронта.
В это время Физический институт Академии наук, как и некоторые другие академические институты, эвакуировался в Казань. Лишь в 1944 году удалось создать из Казани экспедицию на Памир, где группа Векслера смогла продолжить начатые на Кавказе исследования космических лучей и ядерных процессов, вызываемых частицами высоких энергий. Не рассматривая досконально вклад Векслера в штудирование ядерных процессов, связанных с космическими лучами, которому были посвящены долгие годы его работы, разрешается проговорить, что он был крайне значительным и дал навалом важных результатов. Но, пожалуй, самое важное заключалось в том, что исследование космических лучей привело ученого к безупречно новым идеям ускорения частиц. В горах Векслеру пришла в голову думка о строительстве ускорителей заряженных частиц для создания собственных "космических лучей".
С 1944 года В. И. Векслер перешел к новой области, занявшей главное местоположение в его научной работе. С этого времени имя Векслера уже насовсем связано с созданием крупных автофазирующих ускорителей и разработкой новых методов ускорения.
Однако он не лишился интереса к космическим лучам и продолжал действовать в этой области. Векслер участвовал в высокогорных научных экспедициях на Памир а в течение 19461947 годов. В космических лучах обнаруживают частицы фантастически высоких энергий, недоступных для ускорителей. Векслеру было ясно, что натуральный ускоритель частиц до таких высоких энергий не может ходить в соотнесение с творением рук человеческих.
Векслер предложил выход из этого тупика в 1944 году. Новый принцип, по которому действовали ускорители Векслера, автор назвал автофазировкой.
К этому времени был создан ускоритель заряженных частиц типа "циклотрон" (Векслер в популярной газетной статье так пояснил принцип действия циклотрона: "В этом приборе заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по спирали, непрерывно ускоряется переменным электрическим полем. Благодаря этому к циклотроне удается сообщить частицам энергию в 10-20 миллионов электрон-вольт"). Но стало ясно, что порога 20 МэВ этим методом не перейти.
В циклотроне магнитное поле изменяется циклически, разгоняя заряженные частицы. Но в процессе ускорения происходит приращение массы частиц (как это и должно быть по СТО - специальной теории относительности). Это приводит к нарушению процесса сквозь определенное цифра оборотов магнитное поле вместо ускорения начинает тормозить частицы.
Векслер предлагает приступить неторопливо увеличивать во времени магнитное поле в циклотроне, питая магнит переменным током. Тогда окажется, что в среднем частота обращения частиц по окружности автоматически будет поддерживаться равной частоте электрического поля, приложенного к дуантам (паре магнитных систем, искривляющей тракт и ускорящей частицы магнитным полем).
При каждом прохождении сквозь щель дуантов частицы имеют и дополнительно получают разное приращение массы (и сообразно, получают разное приращение радиуса, по которому их заворачивает магнитное поле) в зависимости от напряжения поля между дуантами в миг ускорения данной частицы. Среди всех частиц не возбраняется выделить равновесные ("удачливые") частицы. Для этих частиц агрегат, автоматически поддерживающий постоянство периода обращения, в особенности прост.
"Удачливые" частицы при каждом прохождении посредством щель дуантов испытывают приращение массы и повышение радиуса окружности. Оно точь-в-точь компенсирует уменьшение радиуса, вызванное приращением магнитного поля за время одного оборота. Следовательно, "удачливые" (равновесные) частицы могут резонансно ускоряться до тех пор, в то время как происходит возрастание магнитного поля.
Оказалось, что эдакий же способностью обладают и без малого все остальные частицы, только разгон длится дольше. В процессе ускорения все частицы будут проверять колебания возле радиуса орбиты равновесных частиц. Энергия частиц в среднем будет равна энергии равновесных частиц. Итак, на практике без малого все частицы участвуют в резонансном ускорении.
Если вместо того чтобы неторопливо увеличивать во времени магнитное поле в ускорителе (циклотроне), питая магнит переменным током, увеличивать отрезок времени переменного электрического поля, приложенного к дуантам, то и тогда установится порядок автофазировки.
Далее Векслер пишет:
"Может показаться, что для появления автофазировки и осуществления резонансного ускорения во что бы то ни стало изменять во времени либо магнитное поле, либо отрезок времени электрического. На самом деле это не так. Пожалуй, наиболее элементарный по идее (но в отдалении не обычный по практическому осуществлению) схема ускорения, установленный автором раньше других способов, может быть реализован при неизменном во времени магнитном поле и постоянной частоте".
В 1955 году, когда Векслер написал свою брошюру об ускорителях, тот самый принцип, как направлял автор, лег в основу ускорителя микротрона ускорителя, требующего мощные источники микроволн. По утверждению Векслера, микротрон "не получил ещё распространения (1955). Однако немного ускорителей электронов на энергию до 4 МэВ работает уже строй лет".
Векслер был блестящим популяризатором физики, но, к сожалению, из-за занятости нечасто выступал с популярными статьями.
Принцип автофазировки показал, что разрешается располагать устойчивую область фаз и, стало быть, не возбраняется изменять частоту ускоряющего поля, не опасаясь вылезти из области резонансного ускорения. Необходимо только верно остановить свой выбор фазу ускорения. Изменением частоты поля стало может быть несложно скомпенсировать модифицирование массы частиц. Больше того, модифицирование частоты позволило скоро раскручивающуюся спираль циклотрона приблизить к окружности и ускорять частицы до тех пор, в то время как хватало напряженности магнитного поля, чтобы удержать частицы на заданной орбите.
Описанный ускоритель с автофазировкой, в котором изменяется частота электромагнитного поля, называется синхроциклотроном, или фазотроном.
В синхрофазотроне употребляется комбинация двух принципов автофазировки. Первый из них лежит в основе фазотрона, о котором уже говорилось, это трансформирование частоты электромагнитного поля. Второй принцип использован в синхротронах в этом месте изменяется напряженность магнитного поля.
Со времени открытия автофазировки ученые и инженеры начали проектировать ускорители на миллиарды электрон-вольт. Первым из них в нашей стране был протонный ускоритель синхрофазотрон на 10 миллиардов электрон-вольт в Дубне.
Проектирование этого большого ускорителя началось в 1949 году по инициативе В. И. Векслера и С. И. Вавилова, пуск в эксплуатацию состоялся в 1957 году. Второй немалый ускоритель построен в Протвино близ Серпухова уже на энергию 70 ГэВ. На нем работают сегодня не только советские исследователи, но и физики других стран.
Но задолго до пуска двух гигантских "миллиардных" ускорителей в Физическом институте Академии наук (ФИАНе) под руководством Векслера были построены ускорители релятивистских частиц. В 1947 году состоялся пуск ускорителя электронов до энергий 30 МэВ, тот, что служил моделью больше крупного ускорителя электронов синхротрона на энергию 250 МэВ. Синхротрон был запущен в 1949 году. На этих ускорителях научные сотрудники Физического института Академии наук СССР выполнили первоклассные работы по мезонной физике и атомному ядру.
После запуска дубненского синхрофазотрона наступил отрезок времени быстрого прогресса в строительстве ускорителей на большие энергии. В СССР и в других странах были построены и введены в действо многие ускорители. К ним относятся упоминавшийся уже ускоритель на 70 ГэВ в Серпухове, на 50 ГэВ в Батавии (США), на 35 ГэВ в Женеве (Швейцария), на 35 ГэВ в Калифорнии (США). В настоящее время физики ставят перед собой задачи создания ускорителей на немного тераэлектрон-вольт (тераэлектрон-вольт - 1012 эВ).
В 1944 году, когда родился термин "автофазировка". Векслеру было 37 лет. Векслер оказался одаренным организатором научной работы и главой научной школы.
Метод автофазировки как созревший плод ожидал ученого-провидца, тот, что его снимет и завладеет им. Через год независимо от Векслера принцип автофазировки открыл имеющий известность америкосский ученый мак-Милан. Он признал приоритет советского ученого. Мак-Милан не раз встречался с Векслером. Они были шибко дружны, и приятельство двух замечательных ученых ни в жизнь ничем не омрачалась до самой смерти Векслера.
Ускорители, построенные в последние годы, хотя и основаны на принципе автофазировки Векслера, но, конечно, существенно усовершенствованы по сравнению с машинами первого поколения.
Кроме автофазировки, Векслер заявил другие идеи ускорения частиц, которые оказались крайне плодотворными. Развитием этих идей Векслера просторно занимаются в СССР и других странах.
В марте 1958 года в Доме ученых на Кропоткинской улице состоялось традиционное годичное собрание Академии наук СССР. Векслер изложил идею нового принципа ускорения, названного им "когерентным". Он позволяет ускорять не только отдельные частицы, но и сгустки плазмы, состоящие из большого числа частиц. "Когерентный" алгоритм ускорения, как осмотрительно говорил Векслер в 1958 году, позволяет размышлять о возможности ускорения частиц до энергий в тысячу миллиардов электрон-вольт и более того выше.
В 1962 году Векслер во главе делегации ученых вылетел в Женеву для участия в работе Международной конференции по физике высоких энергий. Среди сорока членов советской делегации были такие крупные физики, как А. И. Алиханов, Н. Н. Боголюбов, Д. И. Блохинцев, И. Я. Померанчук, М. А. Марков. Многие ученые, входившие в делегацию, были специалистами по ускорителям и учениками Векслера.
Владимир Иосифович Векслер в течение ряда лет был председателем Комиссии по физике высоких энергий Международного союза теоретической и прикладной физики.
25 октября 1963 года Векслеру и его американскому коллеге - директору радиационной лаборатории Калифорнийского университета имени Лоуренса Эдвину Мак-Миллану - была присуждена американская премия Атом для мира.
Векслер был бессменным директором Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Теперь о пребывании Векслера в этом городе напоминает названнная его именем улочка.
В Дубне долгие годы концентрировалась научно-исследовательская служба Векслера. Он совмещал свою работу в Объединенном институте ядерных исследований с работой в Физическом институте имени П. Н. Лебедева, где в далекой молодости начал свой дорога исследователя, был профессором МГУ, где заведовал кафедрой.
В 1963 году Векслер был избран академиком-секретарем отделения ядерной физики Академии наук СССР и бессменно занимал тот самый значимый пост.
Научные достижения В. И. Векслера были приподнято оценены присуждением ему Государственной премии Первой степени и Ленинской премии (1959). Выдающаяся научная, педагогическая, организационная и общественная дело ученого была отмечена тремя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями СССР.
Владимир Иосифович Векслер скоропостижно скончался 20 сентября 1966 года от повторного инфаркта. Ему было всего 59 лет. В жизни он всю дорогу казался моложе своих лет, был энергичным, деятельным и неутомимым.
Так же читайте биографии известных людей:
Владимир Дворкин Vladimir Dvorkin
Российский учёный, генерал-майор, профессор, главный научный сотрудник Института мировой экономики и международных отношений РАН.
читать далее →
Владимир Зуев Vladimir Zuev
Владимир Зуев окончил среднюю школу в 1942, работал забойщиком на золотоприиске треста Байкал-золото, с 1943 по 1946 в армии, участвовал в Великой..
читать далее →
Владимир Михельсон Vladimir Mihelison
Российский физик и геофизик, один из основоположников отечественной актинометрии, профессор.
читать далее →
Владимир Рубановский Vladimir Rubanovskiy
Владимир Рубановский - российский учёный в области теоретической механики, профессор. Родился 7 февраля 1941 года.Владимир Рубановский посвятил свои..
читать далее →