ФИЗИКА И РОЛЬ НАУЧНОЙ МОЛОДЕЖИ В 21 ВЕКЕ

Алферов Ж. И.

Академик РАН, вице-президент РАН, Директор Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, депутат Государственной Думы РФ, Лауреат Нобелевской премии по физике 2000 г.


С полным правом можно сказать, что минувшее 20-е столетие было веком физики. Если говорить о физике 20-го столетия, то это прежде всего квантовая физика. Какие же открытия определили ушедший 20-й век? Их, по моему мнению, три. Это открытие деления урана, открытия в физике полупроводников и открытие лазера.

Открытие деления было сделано Отто Ганом, немецким химиком, получившим Нобелевскую премию в 1945 г. Большой вклад в развитие ядерной физики внесли отечественные ученые. Уникальная советская физическая школа была создана здесь в Петербурге, академиком А.Ф.Иоффе, основателем Физико-технического института (1918 г.), который носит его имя. Физтех явился родоначальником почти всех физических центров в стране. Из немногочисленного отряда советских нобелевских лауреатов пятеро – выходцы из Физтеха: П.Л.Капица, Н.Н.Семенов, Л.Д.Ландау, И.Е.Тамм, Ж.И.Алферов.

Атомная проблема играла огромную роль на протяжении всего 20-го столетия. На Западе создателей нашего ядерного оружия называют «ядерными баронами». Вот имена ученых Физтеха, внесших огромный вклад в решение ядерной проблемы в нашей стране. И.В.Курчатов – руководитель всех ядерных исследований в СССР, рекомендованный на эту должность А.Ф.Иоффе в 1942 г. «Хороша наука физика, – говорил И.В.Курчатов, – только жизнь коротка». Ю.Б.Харитон – его сподвижник, много лет возглавлявший научно-исследовательский центр в г. Арзамас-16 (ныне Саров). Я.Б.Зельдович – вместе с Харитоном в 1939 г. написал выдающуюся работу о цепных ядерных реакциях. Впоследствии он опубликовал много работ в самых разных областях физики. Поэтому иностранцы считали, что под именем Зельдович, как под псевдонимом известных математиков Бурбаки, скрывается коллектив физиков. А.П.Александров – много лет работал Президентом Академии наук СССР, сменил Курчатова на посту директора Института атомной энергии. Александров следовал заветам своего учителя Иоффе: «Самое главное – хорошо работать самому, но еще важнее – научить работать других». И.К.Кикоин – решил проблему разделения изотопов методом газовой диффузии и затем более совершенным методом – ультрацентрифуги. Г.Н.Флеров – был аспирантом Курчатова, открыл спонтанное деление урана.

Открытие деления урана и создание ядерного оружия, а затем и ядерной энергетики сыграли огромную роль в истории нашей страны и в истории 20 столетия в целом. Ученый всегда будет работать и открывать новые явления независимо от того, как они могут быть использованы. За их использование больше отвечают политики, чем ученые. Сегодня, несмотря на чернобыльскую трагедию, можно с уверенностью сказать, что нам не удастся уйти от интенсивного развития ядерной энергетики, потому что источники нефти и газа ограничены. Термоядерная проблема получения энергии достаточно сложна. Наш проект реактора ВВЭР-640 и сегодня является лучшим в мире, в том числе по безопасности. Американцы очень серьезно относятся к тому, чтобы мы не захватили мировой рынок по строительству АЭС на основе этого реактора.

Теперь перейдем к двум другим открытиям 20 века. Первые открытия в физике полупроводников были сделаны американскими физиками У.Шокли, У.Браттейном и Д.Бардином. Джон Бардин – дважды Нобелевский лауреат. Он получил первую Нобелевскую премию за открытие транзистора, а вторую – за теорию сверхпроводимости. Первые советские германиевые транзисторы с p-n переходами были созданы в начале 50-х годов у нас в Физтехе. Мне посчастливилось участвовать в первых работах по созданию транзисторов. В современных интегральных схемах на кристалле размером менее 2 см работает 8 миллионов транзисторов! Электронная промышленность в США – наиболее бурно развивающаяся отрасль. Не автомобильная, а электронная промышленность и именно в США, а не в Японии, является основным компонентом научно-технического прогресса. Темп ее роста составлял 15 % в год, автомобильной – менее 1,5%, полимерной – менее 5%, а промышленность интегральных схем – 25% годовых. Не менее показательна структура работающего населения США. До 1905 г. это была аграрная страна с наибольшей группой работающих в сельском хозяйстве. Примерно до 1955 г. США можно назвать индустриальной державой, потому что наиболее многочисленной группой работающего населения была группа, занятая в промышленности. А вот после 1955 г. можно говорить о том, что США стали страной постиндустриальной или информационным обществом, потому что самой многочисленной группой населения (50%) стала группа, занятая получением, использованием и обработкой информации.

Следующим крупнейшим открытием 20 века было открытие лазера. Решающий вклад был сделан Ч.Таунсом в США, Н.Г.Басовым и А.М.Прохоровым в СССР. Сегодня лазеры получили самое разнообразное применение – технологическое, медицинское, военное. Одно из самых важных применений в информационной сфере родилось из создания так называемых лазеров на основе полупроводниковых гетероструктур. Эти идеи возникли в начале 60-х годов у нас в Физтехе в моей группе. Именно такой лазер из различных материалов, представляющих собой единый кристалл, стал сердцем волоконно-оптической связи. Сегодня Земной шар опоясан почти 70 миллионами оптических волокон для телефонной связи. Полупроводниковый лазер является главной деталью в лазерных проигрывателях – «иголкой», списывающей информацию с компакт-диска.

Думаю, что квантовая физика твердого тела является сегодня основой дальнейшего научно-технического прогресса. Одними из самых современных приборов на основе квантово-размерных структур (наноструктур), создающихся укладыванием атомов один к одному, являются лазеры и транзисторы на квантовых точках. Если в сложном полупроводниковом кристалле выращивать другой материал, состоящий из 10, 20, 100, 1000 разных атомов, образуется то, что этот «коллектив» из десятка или тысячи атомов имеет свойство одного индивидуального атома совершенно нового вещества! При выращивании атомных кластеров по определенному закону создают совершенно новые вещества с совершенно новыми уникальными свойствами.

Все эти работы выполнены с участием молодых ученых, недавних выпускников наших кафедр. К сожалению, за истекшие 10-12 лет так называемых реформ мы из страны многоуровневой экономики неудержимо приближаемся к категории «третьих стран». Маленькая Швейцария тратит на науку больше денег, чем большая Россия. Я бы сказал так: для всякой уважающей себя страны есть три привилегированных статьи бюджета, которые должны защищаться всегда. Это здравоохранение, оборудование и наука. Именно наука определяет будущее человечества. Если вы посмотрите на ход развития мировой цивилизации, то увидите, что все, что мы имеем, было получено из открытий ученых, и очень многое – из работ физиков, в том числе физиков нашей страны, а часто – физиков из Физтеха имени А.Ф.Иоффе.

Исключительно правильно поступают Минатом и его базовый технический университет МИФИ, поддерживая вашу молодежную конференцию. Хочу пожелать вам успешной и интересной работы, всестороннего обсуждения перспектив ядерной энергетики и определения увлекательных направлений вашей собственной деятельности.