Отдельные лаборатории факультета

Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев

Организация Научно-исследовательского института физики и кристаллографии серьезного изменения в образовании студентов, специалистов по физике, не произвела.

Существовавшие параллельно лаборатории, не имевшие организационной и идейной связи с научной жизнью института, самостоятельно развивавшие свою научно-исследовательскую работу, тоже могли удовлетворять тягу некоторой части студенчества к научной работе. В этом отношении особую роль играл коллектив преподавателей Университета, возглавлявшийся проф. В. К. Аркадьевым.

Рядом с этим коллективом вели научно-педагогическую работу немногочисленные коллективы А. С. Предводителева и В. А. Карчагина.

Научно-исследовательская группа проф. В. К. Аркадьева в основном занималась исследованием электромагнитных явлений в металлах, преимущественно в ферромагнитных, каковы железо, никель, сталь. Эта группа имела значительные научные достижения.

Работы Б. А. Введенского «Токи Фуко при апериодических процессах в железе» и «О скорости размагничивания железа» явились образцовыми научными исследованиями, в которых в одинаковой мере эксперимент и теория изобличают тщательность и глубину анализа изучаемых явлений. Основная цель этих работ сводилась к тому, чтобы поставить изучение скорости размагничивания на путь, свободный от влияния побочных факторов. Б. А. Введенский показал, что в толстых проволоках скорость размагничивания может быть объяснена токами Фуко; наоборот, в тонких проволоках, в которых токи Фуко очень малы, этого сделать нельзя и поэтому приходится искать иные причины в молекулярной структуре материала. Теоретическими расчетными формулами, которые удалось получить Б. А. Введенскому, пользуются очень широко и в настоящее время.

Вопросы возникновения электрических колебаний при размыкании во время размагничивания теоретически исследовал Л. В. Мирлас.

Природу ферромагнетизма исследовали Б. А. Введенский и Ю. П. Симонов, которые выясняли зависимость между гистерезисом и магнитострикцией натянутой проволоки. Влияние сжатия на никеле исследовал В. И. Талонов. Особенно больших успехов в направлении изучения природы ферромагнетизма достиг Н. С. Акулов. В первой своей работе по этому вопросу он выясняет общие свойства решетки диполей в отношении электро- и магнитострикции кристаллов. Во второй работе он дает связь кривых намагничивания с внутренней энергией кристаллов. В третьей он вычисляет квадрупольный момент атома железа и в четвертой — выводит закон, который устанавливает связь между различными свойствами ферромагнитных кристаллов.

200 Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев

Упомянутые работы группы проф. В. К. Аркадьева были тесно связаны с исследованиями по скин-эффекту. Эти исследования привели к ряду практических правил для вычисления магнитных характеристик вещества по получаемым из опыта характеристикам тела: проволок, пластинок, цилиндров и т. п. Полученная из опыта зависимость характеристик вещества от частоты магнитного поля и представляет собой их магнитный спектр.

Обнаружение магнитной спектроскопии и построение теории магнитных спектров составляет одно из крупных достижений группы, руководимой проф. В. К. Аркадьевым. В этих работах участвовали: Б. А. Введенский, К. Ф. Теодорчик, В. А. Карчагин, Η. Η. Малов, В. К. Митяев, Н. А. Никитин, Н. С. Акулов, Μ. Μ. Четверикова, К. А. Волкова, Е. П. Островский и другие.

В 1922 году для расширения диапазона электрических колебаний, применяемых для изучения свойств веществ в высоких частотах, А. А. Глаголевой-Аркадьевой был предложен метод получения промежуточных волн между волнами Герца и инфракрасными.

Получение самых коротких электрических волн по методу вибратора Герца представляло большие технические трудности, справиться с которыми не удавалось многим исследователям, применявшим его для указанной цели. Поэтому самые короткие волны, полученные в 1895 году П. Н. Лебедевым по методу герцева вибратора в 6 и 3 мм длиной, оставались предельными очень долгое время.

В 1922 году А. А. Глаголевой-Аркадьевой был предложен новый метод получения коротких электрических волн, метод массового излучения, давший возможность получить волны, заполнившие пробел между электрическими волнами Лебедева и тепловыми Рубенса.

Идея метода заключается в следующем. Из алюминиевых опилок и машинного или трансформаторного масла составлялась смесь; опилки с помощью постоянно действующей мешалки удерживались в масле во взвешенном состоянии, образуя однородную кашицеобразную массу. Вращающимся колесиком, нижняя часть которого погружалась в эту смесь, последняя захватывалась из сосуда и располагалась на колесике в виде жидкого теста; к последнему подводилось высокое напряжение от индуктора; разряды происходили через многочисленные поры опилок в массе и возбуждали в них электрические колебания различной очень высокой ультрагерцевой частоты. Из этого «белого» излучения массового излучателя А. А. Глаголевой-Аркадьевой удалось выделить волны в несколько миллиметров и короче. Цитируемая работа приобрела широкую популярность в отечественной и заграничной литературе.

Метод массового излучателя получил распространение и за границей; им пользуются Г. Шардин, В. Воель в Берлине, Ваксмут во Франкфурте и другие.

Следует упомянуть еще об одной весьма интересной работе, выполненной А. А. Леонтьевой под руководством проф. В. К. Аркадьева. Имеется в виду работа, в которой удалось обнаружить наличие в излучении вибратора Герца слабозатухающих обертонов. В связи с этой работой стояло исследование В. И. Гапонова, обнаружившего значи-

201 Отдельные лаборатории факультета

Группа проф. В. К. Аркадьева чрезвычайно скоро окрепла и настолько, что стала уже в первые годы своего существования известна под именем магнитной лаборатории. Плодотворность трудов этой лаборатории с 1919 по 1929 (год была столь значительна, что научная литература обогатилась за это время числом работ, вышедших из этой лаборатории, близким к сотне.

В 1922 году в стенах Физического института приступил к организации своих экспериментальных исследований А. С. Предводителев. При энергичном содействии студентов Н. Н. Нечаевой и В. И. Блинова А. С. Предводителев поставил работы по фотоэлектрическому эффекту и фотохимическим реакциям.

В то время явления внешнего фотоэлектрического эффекта от металлов получили достаточное экспериментальное и теоретическое обоснование. Основные законы были вскрыты; началась работа по детальному изучению явления. Наряду с этим явление внешнего фотоэлектрического эффекта от изоляторов было изучено мало и интересовало немногих исследователей. А. С. Предводителев при участии Н. Н. Нечаевой остановил свое внимание на внешнем фотоэлектрическом эффекте, получающемся от некоторых анилиновых красок (краски А. Г. Столетова).

Авторам удалось обнаружить весьма интересное явление: оказывается, фотоэлектрический ток в вакууме периодически меняет свою величину по мере увеличения толщины слоя краски (до одного микрона).

Не ограничиваясь этим наблюдением и считая, что фотоэлектрический эффект является первой стадией всякой фотохимической реакции, А. С. Предводителев совместно с Η. Η. Нечаевой поставил новые опыты. Были выбраны такие краски, которые выцветают на свету в атмосфере кислорода. Изучая скорость выцветания этих красок под действием ультрафиолетового света в зависимости от толщины слоя краски, осажденной на поверхность кварцевой пластинки, А. С. Предводителев и Н. Н. Нечаева нашли ту же периодическую зависимость от толщины слоя. По мнению авторов этой работы, объяснить это явление с точки зрения стоячих волн, как это делали некоторые авторы (Н. С. Акулов и Глючка), — затруднительно. Весьма возможно, что причину надо искать в волновой природе электрона.

Другая довольно многочисленная группа работ по внешнему фотоэлектрическому эффекту принадлежала А. С. Предводителеву и В. И. Блинову.

В качестве объекта для исследования авторы выбрали кристаллогидраты, причем внимание свое направили на изучение изменений в фотоэлектрическом токе в зависимости от числа частиц воды в кристаллогидрате. Ими найден был целый ряд интересных закономерностей, которые они делали попытку связать с фактами, наблюдавшимися А. С. Предводителевым и Η. Η. Нечаевой.

Эти последние опыты натолкнули А. С. Предводителева на необходимость изучения кинетики распада кристаллогидратов и вообще кинетики гетерогенных химических реакций. А. С. Предводителев изучал скорость образования аммиаката из медного купороса, помещенного в атмосферу аммиака. Результаты этого исследования оказали впоследствии серьезное влияние на теорию гетерогенного горения, которую в настоящее время развивает А. С. Предводителев.

К тем же годам (1922—1928) относятся работы В. А. Карчагина и его сотрудников. Он опубликовал целый ряд исследований, посвященных различным вопросам оптики, физики рентгеновых лучей и вопросам биологической физики.

202 Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев
Наиболее существенные работы по физике, коллектива, возглавляемого В. А. Карчагиным, относятся к исследованию поляризации рентгеновых лучей. В. А. Карчагин и Е. С. Четверикова первые установили существование вращения плоскости поляризации рентгеновых лучей под действием магнитного поля. Этот эффект в то время связывался с возможностью разработать метод определения показателя преломления рентгеновых лучей. Попутно авторы установили, что степень поляризации первичных рентгеновских лучей получается неодинаковой, в зависимости от того, какое вещество было использовано в качестве анализатора.

Другая группа работ по физике относилась к выяснению так называемого эффекта Ми в явлении рассеяния световых лучей небесного свода. Известно, что в случае рассеяния света частицами, малыми по сравнению с длинной волны света, интенсивность рассеяния следует закону Рэлея. Согласно этому закону, степень рассеяния света в направлении его распространения и прямо противоположно будет одинаковой. В случае если рассеивающими центрами являются частицы, сравнимые с длиной световой волны, выступает на сцену закон Ми, т. е. преимущественное рассеяние света в направлении первичных лучей. В. А. Карчагин и его сотрудница М. П. Свешникова показали, что свет, рассеянный в зените небесного свода, в зависимости от высоты солнца подчиняется не закону Рэлея, как это думали: раньше, а закону Ми.

Параллельно с этими результатами авторы установили практически весьма ценную зависимость солнечной радиации в различных спектральных участках от времени дня.

Весьма интересны также работы В. А. Карчагина с сотрудниками Смирновым и Зазыбиным, касающиеся биологической проблемы гелиотерапии. До работ В. А. Карчагина и его группы не было известно способов оценки количества поглощенной энергии тканью человека и не была известна роль пигментации. В ряде работ были им найдены коэффициенты отражения видимых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей для поверхностной ткани человека и зависимость этих коэффициентов от степени пигментации. Эти работы получили большую популярность среди биологов и врачей.

В связи с выяснением роли пигмента при светолечении В. А. Карчагин разработал метод микро-спектро-фотометрирования, который позволил определить коэффициенты поглощения различных пигментов.

(Ученые запаски МГУ, Физика, Юбилейная серия, вып. LII, 1940)

1923-1929

Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев

Потребность в кадрах, потребность в советской интеллигенции росла с каждым днем и соответственно быстро стал увеличиваться приток студентов в Московский университет в целом и на его физико-математический факультет. Физическая специальность факультета уже насчитывала в своем составе до 300 студентов, цифра небывалая не только для Московского университета, но и для университетов Запада. Партия и правительство выбросили лозунг: дать стране специалистов, больше и лучше подготовленных. Поэтому возникла потребность выделить организационно на физико-математическом факультете самостоятельное физическое отделение. Традиционное преподавание, унаследованное от практики дореволюционных университетов, не удовлетворяло ни студентов, ни передовую часть профессуры. Начались поиски новых форм преподавания. Возник сначала семинарский, а потом так называемый бригадный метод, который в 1930—31 учебном году дошел до своего предельного развития.

Сущность этого метода заключалась в том, что дисциплины, изучавшиеся на факультете, в основном прорабатывались студентами не лекционным, а самостоятельным образом, в маленьких группах по 4-5 человек. Работа с книгой была основной формой усвоения той или иной дисциплины. Роль профессора и преподавателя сводилась к разъяснениям трудностей, которые встречали группы при усвоении того или иного предмета, читая книгу.

Физическое отделение физико-математического факультета к этому времени раздробилось на ряд отдельных узких специальностей.

Узкая специализация, которая начиналась со второго курса, стремление за счет общего образования привить студенту специальные знания, уродливо отражалась на учебных планах специальностей. На физическом отделении физико-математического факультета для некоторых специальностей были сильно урезаны математические дисциплины; например, исчезла из программ теория вероятностей, вариационное исчисление, высшая алгебра и другие. Совершенно была изгнана из учебных планов астрономия; даже общеобразовательные физические дисциплины подвергались сокращению. Например, на специальности колебаний была изгнана такая дисциплина, как термодинамика.

Учебные планы университетского образования все больше приближались к программам технических высших учебных заведений.

В этот же период такие крупные высшие учебные заведения, как Московский государственный университет, Высшее техническое училище и другие подверглись разукрупнению.

Физико-математический факультет Университета потерял кафедры метеорологии, геологии и другие, и получил наименование физико-

204 Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев

К этому же времени относится конец увлечения бригадным методом обучения студентов.

Ломка университетской жизни, происходившая в период 1928— 1930 года, несмотря на многие уродливые ее формы, имела и свою положительную сторону. Были разбиты традиции, унаследованные от прошлого дореволюционного периода, стало возможным свободнее строить учебную и научную жизнь на советский лад в советском университете.

Физический факультет Московского государственного университета, начиная с 1931—32 учеб. года и по настоящее время имеет в своем составе следующие кафедры: 1) теоретической физики и оптики, 2) молекулярных и тепловых явлений (теплофизики), 3) электронных и ионных процессов (электровакуума), 4) рентгеноструктурного анализа, 5) колебаний, 6) магнетизма, 7) математики и 8) общей физики. Эта последняя кафедра с введением штатно-окладной системы в 1938 году разбилась на три: кафедру общей физики, обслуживающую физический и механико-математический факультет, кафедру общей физики, обслуживающую химический факультет, и кафедру общей физики, обслуживающую биологический и почвенно-географический факультеты.

Первым заведующим кафедрой общей физики на физическом факультете был проф. С. И. Вавилов (ныне академик). С его приходом на кафедру общей физики сдвинулось остановившееся за последние годы развитие преподавания общего курса физики.

С. И. Вавилов очень много внимания уделял общему физическому практикуму. Под его руководством в физическом практикуме был создан ряд новых задач, модернизированы некоторые отделы практикума. С. И. Вавилов серьезно расширил и реформировал специальный практикум. До этого на физическом факультете (тогда еще физическое отделение физико-математического факультета) существовало несколько разрозненных специальных практикумов. По инициативе С. И. Вавилова, специальные практикумы были объединены в один общефакультетский специальный практикум, в котором несколькими (5—10) задачами были представлены все основные разделы современной экспериментальной физики. Этот практикум, обязательный для всех студентов (он выполняется студентами на III и IV курсах) знакомит студентов с более сложными явлениями из различных областей физики и с экспериментальными методами изучения этих явлений.

После С. И. Вавилова кафедру общей физики занял профессор Г. С. Ландсберг, который также достаточно потрудился для усовершенствования преподавания физики в Университете. В период деятельности Г. С. Ландсберга физический кабинет пополнился многими новыми демонстрациями по всем разделам курса. При заведовании кафедрой общей физики Г. С. Ландсбергом продолжалось развертывание специального практикума, который был пополнен рядом новых задач.

В преподавании физики на физическом факультете играет большую роль не только кафедра общей физики, огромное значение имеют также кафедра теоретической физики и все специальные кафедры. После смерти С. А. Богуславского кафедру теоретической физики занял академик Л. И. Мандельштам. Дело, начатое С. А. Богуславским, академик Д. И. Мандельштам развил с большим успехом.

205 1923 — 1929
Им в течение нескольких лет прочитан в Университете ряд курсов теоретической физики (электродинамика, физическая оптика, теория относительности и т. д.). Эти лекции сыграли большую роль в дальнейшем преподавании соответствующих разделов курса теоретической физики. После академика Л. И. Мандельштама эти курсы читались (а отчасти читаются и сейчас) его сотрудниками и учениками.

Не малую роль играли и играют семинары по различным разделам теоретической физики, руководимые акад. Л. И. Мандельштамом.

После Л. И. Мандельштама кафедру теоретической физики занимал в течение ряда лет проф. И. Е. Тамм.

На кафедре теоретической физики вырос ряд молодых теоретиков, которые сейчас с успехом продолжают преподавание курсов теоретической физики в Университете (В. С. Фурсов и А. А. Власов).

Специальные кафедры физического факультета, занимаемые сейчас крупными исследователями науки, обеспечивают теоретическое и экспериментальное обучение студента в избранной им специальной области физики. Поэтому специальные курсы в большинстве случаев являются совершенно оригинальными и своеобразными.

Физический факультет несет ответственность за преподавание общих основ физики не только для своих студентов, но и на других факультетах.

В период крупных реформ преподавания в высших учебных заведениях страны и их разукрупнения, физико-математический факультет Московского университета выделил из себя не только механико-математический и физический факультеты, но от него отпочковалось целиком естественное отделение, которое разбилось затем на два самостоятельных факультета — химический и биологический. Процесс этот совершался так быстро, что трудно говорить о хронологической последовательности. Немного позже биологический факультет в свою очередь выделил почвенно-географический факультет (1933).

Преподавание общей физики на химическом факультете перешло в руки профессора Б. В. Ильина, который сумел поставить преподавание (лекции, упражнения, практические занятия) применительно к потребностям химического образования. На биологическом и почвенно-географическом факультетах ответственность за преподавание физики лежала на проф. А. А. Глаголевой-Аркадьевой.

Указанные профессора долгое время находились в «бесправном состоянии». Они назывались заведующими кафедрами, но эти кафедры нигде не были оформлены как кафедры. В силу этого они были подвержены воздействию случайных мнений директора, деканов и даже отдельных профессоров.

В 1937 году по инициативе декана физического факультета проф. А. С. Предводителева были организованы при физическом факультете две дополнительные кафедры с теми же правами, которыми обладала основная кафедра общей физики на факультете. Это мероприятие повысило ответственность за преподавание и дало возможность подобрать вполне работоспособный и ответственный коллектив на этих новых кафедрах.

После реформы преподавания в Университете физический факультет обратил особо серьезное внимание на математическое образование студентов. Организованная при факультете кафедра математики (заведующий проф. В. Ф. Каган) много поработала над приспособлением преподавания математических дисциплин к потребностям образованного физика. Особенно много сделал в этом отношении проф. А. Н. Тихонов, который в 1937—38 учебном году после проф. В. Ф. Каган занял кафедру математики.

В принципиально правильной линии, взятой факультетом в после-реформенное время, имелись и свои недочеты.

206 Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев
Программы общей физики для физиков были чрезмерно перегружены теоретическим материалом, а объем общеобразовательных теоретических дисциплин был слишком сужен. Например, на всю теоретическую механику отводилось не больше сорока часов и читалась она по программе, которая могла удовлетворить, может быть, лектора, но не потребности факультета. Помимо теоретической механики были и другие дисциплины с непропорционально урезанным числом часов, именно — квантовая механика, статистическая физика и другие. В 1937 году факультет пересмотрел учебный план и исправил его недочеты.

Весьма тягостным образом отзывался на уровне подготовки студентов также метод свободного посещения лекций и перевода с курса на курс без учета выполнения учебного плана. Так была подготовлена почва к той расхлябанности и «академической задолженности», с которыми ведется усиленная борьба в последние годы.

(Ученые записки МГУ, Физика, Юбилейная серия, вып. LII, 1940)

1929-1940

Член-корр. АН СССР проф. А. С. Πредводителев

Специальные кафедры, созданные в 1930—31 году на физическом факультете, теснейшим образом связаны с лабораториями Научно-исследовательского института физики, который тоже к этому времени был реформирован. К этому времени партией и правительством был выброшен лозунг о хозрасчете. Это обстоятельство заставило лаборатории института пересмотреть свой тематический план и поставить вопрос о приближении этого плана к нуждам народного хозяйства страны.

Государственный бюджет института был настолько незначителен, что не позволял осуществить ни более широкую постановку научных работ, ни широкую подготовку молодых кадров. Появление специального бюджета, составленного из средств, получаемых от хозяйственных организаций, для которых институт разрешал те или иные научно-технические задачи, резко изменило положение лабораторий в институте. Лаборатории института или, что все то же, кафедры физического факультета после этого могли свободнее развернуть свою научно-исследовательскую деятельность, сочетая ее с решением задач о подготовке кадров и кадров для кадров.

Студенты четвертых и пятых курсов получили возможность по более широкому фронту удовлетворять свои научные вкусы и интересы. Выполнив полагавшийся минимум задач в общем и специальном практикуме, студенты приступали к выполнению самостоятельных научно-исследовательских работ в лабораториях института или на специальных кафедрах факультета.

Таким сочетанием научно-исследовательской работы с педагогической достигались сразу две цели — готовились молодые кадры и оживлялась работа по так называемым «рискованным» вопросам, т. е. таким, на которые нельзя без предварительных опытов или теоретических расчетов дать ответа.

Помимо студенческих работ, специальный хозяйственно-договорный бюджет позволил более смело идти по пути подготовки молодых научных работников из контингентов аспирантуры.

Указанная связь специальных кафедр и лабораторий института была стихийной, так как научно-исследовательский институт имел самостоятельный титул и не был подчинен физическому факультету. Эта организационная неувязка не могла не сказаться отрицательным образом на работе каждого учреждения в отдельности. Например, большинство сотрудников института не состояло на факультете, и наоборот. Связь института с факультетом устанавливалась не через коллектив той или иной лаборатории, а лишь персонально, через заведующих кафедрами, которые одновременно были научными руководителями лабораторий научно-исследовательского института.

208 Член-корр. АН СССР проф. А. С. Предводителев

Связь Научно-исследовательского института физики с хозяйственными организациями страны плодотворно отразилась на стиле работы института. Интересы ученых все более и более отходили от непосредственного влияния западноевропейской науки; самостоятельнее и решительнее ставились научные проблемы, отвечавшие условиям развития страны. Выковывалась советская физика, рождались и развивались научные направления, имевшие отпечаток самобытности и оригинальности.

В настоящее время в Физическом институте Университета развернули свою деятельность многие направления и школы.