Университеты и научные учреждения второе переработанное и дополненное издание

готовлении баккелита и работа с желатином (А. М. Фишер, Н. А. Жемчужина).

В кратком очерке мы имели возможность упомянуть только немногие из тех многочисленных работ, которые выполнены за истекшие два года. Таким образом большому семинарию по ги­дродинамике, в котором чрезвычайно успешно разрешены по­ставленные в порядок дня теоретические задачи турбостроения (при чем разработка вопросов, связанных с этими проблемами, подвинулась настолько, что приступлено к расчетной работе по изысканию наиболее выгодных конструкций лопастных механиз­мов и водяных турбин и насосов), мы можем уделить только несколько слов.

Отметим, что практическое решение задачи трехразмерного потока И. Н. Вознесенским, П. В. Мелентьевым и А. М. Бани­ным дало возможность институту выполнить в области лопаст­ных механизмов ряд расчетов по заданию Наркомтяжпрома и Москва-Волгостроя и продолжить эту работу далее.

Высоко интересная сама по себе область пластичности, столь важная теперь, когда приходится подводить фундамент под рас­четы таких давно известных процессов обработки металлов, как поковка, прокатка, волочение, штамповка, или выдвинутых теперь ходом промышленности процессов обработки искусствен­ных пластмасс, включая сюда и керамическую промышленность с ее обработкой естественных (неотожженных) глин, неми­нуемо должна была привлечь к себе внимание теоретиков. На­учно-исследовательский институт математики и механики, свя­занный через свой производственно-технический отдел и лабо­ратории с промышленностью, последние два года усиленно занимается вопросами пластичности; для освещения мало изу­ченной теории пластичности организован специальный семи­нарий под руководством проф. Е. Л. Николаи, Г. В. Колосова и И. А. Одинга, распределяющий своё время между вопросами этой теории как таковой и ее экспериментальным обосновани­ем и приложениями (макроструктура, микроструктура и рент­геноанализ). В частности, идет работа в отношении установле­ния связи между этой теорией и теорией сыпучих тел, разра­ботанной С. Венаном и Буссинеском задолго до исследования пластичности.

Институт и его лаборатории пластических деформаций (инж. Г. А. Смирнов, проф. И. А. Одинг) разработали приближенную теорию пластичности, оправдавшую себя в ряде исследований. Выдвинутые по инициативе института проблемы расчета метал­лических конструктивных ферм и технологии пластичности деформированных металлов нашли себе большое применение на ряде ленинградских заводов.

Тематический план сравнительно еще очень молодого ин­ститута силен работами по классическому анализу, в частности, в области решения уравнений с частными производными, рабо­тами в области интегральных уравнений и математической фи­зики и интегрирования приближенного, а также своими лабора­ториями и участием в решении важных задач, выдвигаемых ре­конструкцией всего народного хозяйства. Наряду с этими за­дачами в производственный план института систематически включались, в целях усиления его, другие темы, по преиму­ществу теоретические, либо имеющие глубокое принципиаль­ное значение, либо расширяющие и совершенствующие мате­матический аппарат в тех областях математики, которые доста­точно сильно представлены в Ленинграде и которые приобре­тают все большее и большее значение в прикладных вопросах теоретического естествознания.

Следует отметить также участие института в работе средней школы. В этом направлении институт принял деятельное уча­сие в организации и проведении первой весьма успешно про­шедшей весной 1934 г. математической олимпиады, позволив­шей отобрать среди кончающих среднюю школу в Ленинграде наиболее одаренных молодых математиков.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЛГУ ¹

ля того, чтобы показать, что было сделано советским пра­вительством для Физического института ЛГУ, необхо­димо сказать несколько слов о состоянии этого института в дореволюционное время. При этом будет небезынтересно, хотя и весьма бегло, проследить историю преподавания физики в бывшем Петербургском университете.

Предварительно скажу несколько слов об исследователь­ских институтах вообще. Таковых у нас в дореволюционное время не существовало. Единственные учреждения, в которых производились исключительно только научные исследователь­ские работы, находились при Академии наук. Но и эти учре­ждения не соответствовали тому, что ныне называется исследо­вательским институтом, ибо при них не было и следов того, что мы теперь называем аспирантурой. Обучением молодежи, подготовкой к профессорскому званию, вообще вопросом уве­личения кадров будущих ученых Академия наук не занима­лась; эти вопросы ее не интересовали. В многочисленных каби­нетах и лабораториях работали только академики, каждый по своей специальности и по тому вопросу, который почему-либо в данный момент его интересовал. С академиками работали назначенные к ним немногочисленные помощники.

Рассмотрим вкратце историю развития преподавания физики в нашем университете; начну с 1860 г. Тогда читал физику акад. Ленц (отец). Он показывал и опыты с приборами, кото­рые приносились из Академии наук, при чем для студентов су­ществовало основное правило: «Oculis sed non manibus» («гла­зами, но не руками»). Студентам разрешалось смотреть на при­боры, но строжайше запрещалось касаться их руками.

Остановлюсь несколько подробнее на периоде от осени 1869 до весны 1873 г., когда автор этих строк был студентом. Тогда физико-математический факультет разделялся на два отделе­ния — математическое и естественно-историческое. На первом читались математика, механика, астрономия, физика и химия (только неорганическая). Никакого разделения на специально­сти не существовало. Все предметы были для всех студентов обязательны, и по ним приходилось сдавать весною экзамены. Читали физику профессора Ф. Ф. Петрушевский и Р. Э. Ленц (сын). Это были лекции исключительно по экспериментальной физике. Для их характеристики я укажу на два изумительных факта. В течение четырех лет чтения физики ни разу не упо­минался термин «потенциал». Из моих сверстников ни один не знал этого термина, как я мог убедиться из разговоров в конце четвертого года. Но еще удивительнее, что на лекциях ни разу не применялась, хотя бы в зачаточном виде, высшая матема­тика. Термины «производная» и «интеграл» ни разу не упоми­нались. Кончающие университет были уверены, что высшая математика никакого отношения к физике не имеет, что, напри­мер, производная нужна только для математики, но в физике ею нет ни возможности, ни надобности пользоваться.

В 1871 г. по инициативе В. В. Лермантова впервые были устроены практические занятия для небольшой группы студен­тов; производились измерения разного рода физических вели­чин.

Около 1897 г. ясно обнаружилась необходимость дальней­шего крупного расширения физического кабинета; было при­ступлено к постройке особого здания института, которое и было открыто осенью 1900 г. Оно вполне соответствовало требова­ниям того времени, В нем работали профессора, доценты, ла­боранты и оставленные при университете. Для практических

работ студентов было отведено достаточное количество места и времени.

На истории Физического института с 1900 до 1917 г. нет на­добности останавливаться. Отмечу только, что в институте не­однократно собирались различные съезды, между прочим пер­вый всероссийский съезд преподавателей физики, химии и кос­мографии, для членов которого была устроена обширная вы­ставка физических приборов. Проф. Ф. Ф. Петрушевский пре­кратил чтение лекций около 1902 г.; он скончался в 1905 г. Професорами физики остались И. И. Боргман, О. Д. Хвольсон, а впоследствии еще Н. А. Булгаков. В 1914 г. скончался проф. И. И. Боргман и его место занял проф. Д. С. Рождественский; он же в 1915 г. стал и директором института.

Вскоре после Октябрьской революции, при слиянии Высших женских курсов с Ленинградским государственным универси­тетом, часть практических занятий студентов была переведена из института в приспособленное для этой цели здание.

Особенно важным событием в истории нашего института был созыв в нем первого после Октябрьской революции съезда фи­зиков (в самом начале 1919 г.). Этот созыв только и был воз­можен благодаря непрерывному и широкому содействию со стороны советского правительства. Съезд был не очень велик по числу членов, но в нем участвовало, кроме петербургских физиков, большое число московских, а также из многих дру­гих городов. На съезде было прочитано много научных докла­дов, но особенно важным моментом в его истории является воз­никновение мысли об учреждении Всероссийской ассоциации физиков. Осенью 1919 г. уже был выработан устав ассоциации, который и был утвержден 1 сентября 1919 г. В настоящее вре­мя ассоциация преобразована во Всесоюзную ассоциацию фи­зиков, первый грандиозный съезд которой состоялся летом 1930 г. в Одессе.

Примерно с 1921 г. начались существенные изменения вну­треннего строя института. Стали читаться специально назна­ченные курсы математики и механики. Число лекций по физике постепенно увеличивалось, и были введены новые теоретиче­ские отделы, как, например, статистическая физика и волновая

механика. Наконец, студенты-физики были разделены на груп­пы по различным специальностям, при чем общий курс фи­зики был одинаков для всех групп, но в каждой группе чита­лись еще особые лекции по соответствующей специальности. Научная работа в стенах института в первые же годы после революции пошла необычайно интенсивно благодаря тому, что его помещение, оборудование и кадры научных работников по­служили базой для развертывания деятельности Государствен­ного оптического института, основанного и руководимого ака­демиком Д. С. Рождественским. Быстро развиваясь в своей специальной сфере деятельности, институт с течением временя создал собственное оборудование и освоил новые помещения, и в 1931 г. последний отдел — научный — был переведен в зда­ние Оптического института.

Тогда и возникла мысль о преобразовании Физического ин­ститута в Научно-исследовательский физический институт, в котором определенная группа лиц занималась бы чисто иссле­довательской работой и в то же время обучала бы группу ас­пирантов, повышая их научную квалификацию как по теоре­тическим отделам физики, так и по искусству экспериментиро­вания. Реорганизованный в конце 1931 г., Научно-исследова­тельский физический институт (НИФИ) имеет в настоящее время в своем составе пять научных отделов: теоретической физики, электрофизики, оптики, молекулярной физики и при­кладной физики с экспериментальными мастерскими. Отдел прикладной физики возник из частей старых мастерских, в ко­торых происходило изобретение и построение физических при­боров, его заведующим являлся проф. А. В. Улитовский. Зада­чей прикладного отдела была исследовательская работа по на­учному обоснованию, технической проработке и внедрению в крупное производство новых оригинальных технологических приемов; наряду с этим отдел деятельно работал над удешев­лением и усовершенствованием конструкций измерительных приборов и за время существования в составе института почти закончил технологическую проработку методов производства высокочувствительных гальванометров для школ, вузов, втузов и научно-исследовательских лабораторий.

В 1934 г. произошло выделение отдела прикладной физики в самостоятельный институт прикладной физики при ЛГУ. Это второе крупное научно-исследовательское учреждение, вырос­шее за время революции на базе нашего института.

Таким образом, в настоящее время НИФИ состоит из сле­дующих отделов: отдел электрофизики (зав. проф. И. И. Лу­кирский) отдел оптики (проф. А. Н. Теренин), отдел молеку­лярной физики (проф. В. К. Фредерикс), отдел теоретической физики (проф. Ю. А. Крутков). Аспиранты, которые были тща­тельно выбраны из желающих поступить в НИФИ, распределя­лись по указанным отделам. Они являлись сотрудниками заве­дующих отделениями и их помощников. Им читались лекции по различным частям физики, что должно было способствовать округлению и расширению их знаний. Для общей характери­стики успешности работ НИФИ отметим уже здесь, что по первоначальным планам были намечены на 1932 г. для разра­ботки 23 темы, а на 1933 г. уже 32 темы. Из них за весь 1932 г. было выполнено 14 тем, а за 1933 г. уже 22 темы. В 1932 и 1933 гг. институт состоял из 29 научных сотрудников; число аспирантов было равно 30. В настоящее время институт имеет 32 научных сотрудника и 36 аспирантов.

Каждый из аспирантов прикреплен к определенному руко­водителю, ответственному как за научно-исследовательскую работу, так и за общефизическую подготовку аспиранта. Для аспирантов, не окончивших университета, были организованы семинарии по дополнительным статьям из математики и по эле­ктродинамике. Кроме того аспиранты посещали общеинститут­ский рефератный семинар по ознакомлению с новейшими про­блемами современной физики. В осуществление требования о подготовке кадров институтом была развернута работа по по­вышению квалификации педагогов-физиков, работающих в ле­нинградских школах. Из числа таких лиц, без отрыва их от педагогической работы, была организована особая вечерняя аспирантура в количестве 35 чел., подготовляющихся к педаго­гической работе в вузах и втузах в качестве преподавателей по курсу общей физики.

Отметим вкратце выполненные за истекшее время работы по отделам.

Аспирант института т. Синицын за изучением структуры молекул методом электронных ударов

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

В теоретическом отделе, наряду с исследованиями чисто научного характера, велись работы, хотя и применявшие слож­ный теоретический и математический аппарат, но преследовав­шие прикладные цели и имевшие в виду решение задач, по­ставленных практикой.

Ю. А. Крутков занимался исследованиями по статистической механике и теории броуновского движения. Введя в рассмотре­ние некоторые асимптотические выражения, он впервые дал в своих работах строгое и весьма простое доказательство неко­торых утверждений статистической механики, до того не дока­занных. Кроме того по предложению отдела прикладной фи­зики он рассмотрел задачу о распределении тепла в телах определенной формы при прохождении через них электриче­ского тока. Для случая стационарного состояния задача решена им до конца.

В. Р. Бурсиан разрабатывал вопросы, связанные с теорией электроразведки, и написал книгу «Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке». Первая часть этой книги вышла в свет в 1933 г., вторая готовится к печати. В

этой книге впервые был решен до конца, т. е. до возможности численных расчетов, ряд задач, имеющих большое практиче­ское значение. Кроме задач, включенных в книгу, В. Р. Бур­сиан исследовал нормальное поле бесконечно длинного прямо­линейного кабеля, лежащего на земле или под землей.

В разработке вопросов электроразведки участвовал В. А. Фок, который закончил также отдельной монографией, вышедшей в свет в 1933 г., разбор сложного вопроса по теории кароттажа. Главные же работы В. А. Фока относятся к области квантовой механики. Он дал, совместно с П. Дираком и Б. По­дольским, новую формулировку квантовой электродинамики со многими временами. В другой работе В. А. Фок ввел в кванто­вую электродинамику применявшийся им уже в 1928 г. метод функционалов и достиг этим уточнения и значительного упро­щения в формулировке ее законов. Далее, В. А. Фок, занимался теорией позитронов, при чем подчеркнул трудности, связанные с этой теорией.

Г. А. Мандель занимался вопросами пограничной области квантовой механики и теории относительности.

А. Д. Александров закончил работу о вычислении энергии двухвалентного атома по методу Фока. Кроме того он зани­мался вопросами квантовой теории строения кристаллических решеток.

А. И. Ансельм выполнил интересную работу по теории по­верхностной ионизации на раскаленных металлах.

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

Электрофизический отдел НИФИ представляет собой воз­главляемую проф. П. И. Лукирским школу физиков-экспери­ментаторов, работающих в области электронных явлений. На­учные исследования ведутся по двум основным направлениям: а) изучение так называемых поверхностных явлений и б) эк­сперименты, близкие к проблеме атомного ядра.

Л. Н. Добрецов исследовал ионизацию натрия на поверхно­сти раскаленного вольфрама с целью проверки теории этого явления, данной Лангмюйром. Результаты опытов для поверх-

ностей чистых металлов находятся в хорошем соответствии с этой теорией. Опыты с ионизацией на торированном вольфраме приводят к заключению, что в этом случае поверхностная иони­зация происходит почти исключительно на местах поверхно­сти, не покрытых торием. Отсюда представляется возможным сделать заключения о структуре слоя тория на вольфраме. Опыты с ионизацией калия на торированном вольфраме дали результаты, сходные с результатами, полученными в случае натрия. Результаты работы Л. Н. Добрецова опубликованы в СССР и за границей и доложены на Всесоюзной конференции физиков.

Другую сторону взаимодействия между поверхностью метал­ла и чужеродным атомом исследует В. С. Волькенштейн, кото­рая изучает изменение работы выхода электрона из металла при покрытии его поверхности известным количеством атомов иного металла. Осаждая эти атомы в виде ионов и измеряя ток, можно точно указать их число; исследуя термоионную эмиссию ме­талла, можно измерить работу выхода электронов. Эта работа имеет большое принципиальное значение, так как позволяет окончательно подтвердить взгляд проф. П. И. Лукирского на природу контактного потенциала металлов, заменивший обще­принятое в течение последнего десятилетия толкование этого явления Лангмюйром.

В. И. Павлов вместе с аспирантом Добролюбским исследо­вали выбивание электронов с поверхности металлов ударами положительных ионов. Они показали, как зависит число выби­ваемых электронов от числа и скорости положительных ионов. Эта работа, опубликованная в «Трудах Физического института ЛГУ», выясняет механизм образования катодных лучей в раз­рядной трубке. Попутно авторами изучен вопрос об отражении положительных ионов.

В. И. Павлов с аспирантом Синицыным разработали ориги­нальную конструкцию эквипотенциального катода, позволяю­щего получить пучок монохроматических электронов. Описание катода и опыты с ним опубликованы в «Трудах Физического института ЛГУ».

В. А. Колпинский с помощью сконструированного им цельно­металлического электронографа производил исследование элек-

11

тронной диффракции в щелочно-галоидных солях. Ему удалось исследовать распределение интенсивностей в разных порядках диффракции и определить атом-формфактор. Работа опублико­вана в «Трудах Физического института ЛГУ». Интересная диф­фракционная картина получена при отражении электронного пучка от поверхностной пленки жидкостей (жирные кислоты).

М. С. Косман работает с так называемой ударной схемой, т. е. установкой, позволяющей получать сверхвысокие напря­жения, вплоть до миллиона вольт. Прикладывая это высокое напряжение к разрядной газовой трубке, ему удалось полу­чить поток электронов большой скорости. Скорость этих элек­тронов изучалась при помощи явления электронной диффрак­нии (работа опубликована в СССР и за границей). Вместе с тем эта разрядная трубка является источником искусственных гамма-лучей очень большой мощности; спектр гамма-лучей ис­следовался по поглощении их в разных веществах. Удалось исчерпывающе исследовать закон поглощения лучей, вплоть до длин волн 0,024 ангстрема (работа опубликована в СССР и за границей). В настоящее время принимаются меры к со­зданию установки для получения сверхвысоких напряжений до двух миллионов вольт для более глубокого исследования ядерных процессов.

ОПТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

Работа в этом отделе развивалась в трех лабораториях.

Лаборатория А. Н. Теренина поставила перед собой задачу выяснения свойств молекул газа, адсорбированных на твердых телах, путем применения разнообразных оптических методов (спектры поглощения, флуоресценции, отражения, рассеяния и т. п.).

Из результатов отметим следующее.

А. Н. Теренин совместно с лаборантом Н. Г. Ярославским исследовал фотохимическое поведение молекул иода и двуоки­си азота, адсорбированных на некоторых галоидных солях. Было установлено, что адсорбированная молекула иода может быть разложена квантами света меньшими, чем в случае газо­образного состояния этой молекулы. Таким образом получен некоторый оптический критерий изменения прочности связи при адсорбции. Далее показано, что адсорбированная молеку­ла иода может вступать под действием света в такие химиче­ские реакции с адсорбированными молекулами водорода и кис­лорода, которые в газообразной фазе не происходят. Работа печатается в Журнале физической химии.

Аспирант Б. И. Баракан изучал спектр поглощения адсор­бированных молекул иода, двуокиси азота и аммиака на тех же солях.

А. Н. Теренин совместно с Ф. Д. Клементом и лаборантом Н. Г. Ярославским детально исследовали флуоресценцию ще­лочно-галоидных солей под действием ультрафиолетового све­та, возникающую после того, как на эти соли были конденси­рованы пары некоторых металлов. Работа печатается в трудах Физического института и в заграничных журналах.

Лаборатория С. Э. Фриша занималась спектральным иссле­дованием разряда в смесях различных газов с целью выясне­ния условий возбуждения отдельных спектральных линий, про­цессов обмена энергии при столкновении и т. п. Из результа­тов этой лаборатории отметим большую работу С. Э. Фриша и В. А. Коновалова, напечатанную в журнале технической фи­зики за 1934 г. и посвященную спектру разряда в смесях арго­на с азотом. Был выработан источник света и выяснены опти­мальные условия для спектрального определения процентного содержания газов в смеси. Разработанный метод позволил об­наружить спектрально присутствие аргона в обычном воздухе.

Лаборатория А. Н. Филиппова занималась изучением флуо­ресценции паров галоидных соединений некоторых металлов. Испускание линий атома металла дает возможность определить прочность связи атомов в этих молекулах. Этот метод и был применен к определению теплот диссоциации йодистых и бро-

11*

Кроме того аспирант Зайдель под руководством А. Н. Фи­липпова занимался изучением свечения при реакции паров ще­лочных металлов с серой и селеном. Предварительное сообще­ние им опубликовано в Physikalische Zeitschrift der Sowjetimion за 1933 г.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ОТДЕЛ

Работы Молекулярного отдела в 1934 г. распадаются на две группы.

Первая группа работ непосредственно посвящена вопросам молекулярной физики.

Не так давно в науке господствовала та точка зрения, что жидкое состояние по своим свойствам ближе к газообразному состоянию, чем к твердому. Этот взгляд опирался на текучесть жидкостей, отсутствие у них жесткой формы, что на первый взгляд резко отличает жидкости от твердых тел и сближает их с газами. Однако при этом не учитывали того, что ряд свойств жидкостей (плотность, теплоемкость и пр.) ближе к свойствам твердых тел, чем к газам.

Весьма обширная категория фактов привела в конце концов к другому взгляду на этот вопрос, а именно к трактовке жид­кого состояния, как более близкого к твердому. Огромное зна­чение в формулировке таких взглядов имело открытие анизо­тропных жидкостей, анизотропию которых можно объяснить только наличием определенной ориентации молекул.

Исследование молекулярных сил, действующих в тонком слое анизотропной жидкости (между предметным и покровным стеклышками), привело к установлению следующих положе­ний: в анизотропной жидкости можно установить существова­ние двух разных упругих сил, одной, подобной той, которая на-