Текст книги "Проклятые вопросы"
Автор книги: Ирина Радунская
Жанр:
Физика
сообщить о нарушении
Текущая страница: 16 (всего у книги 23 страниц)
МУЖАНИЕ ЛАЗЕРОВ
Наука – это великое украшение.
И чрезвычайно полезное орудие.
Монтень
Таковы две неразрывно связанные стороны научного знания: одна – духовная, другая – практическая.
Л. де Бройль
ТРИ МЕЧТЫ. КАРТИНКИ С НАТУРЫ!
Идет 1978 год. На улице Вавилова в Москве вырос новый пятиэтажный дом. Я побывала здесь вскоре после того, как этот огромный корпус был полностью передан во владение Прохорова и его сотрудников. За годы, прошедшие после стокгольмского чествования, фронт работ в области квантовой радиоэлектроники так развернулся, что пришлось построить для физиков новое здание, оборудованное самой совершенной аппаратурой. Теперь это крупный научно-исследовательский центр, в котором работают сотни людей вместо прежних десятков. Одни комнаты напоминают заводские цехи – станки, арматура, гул мощных электродвигателей. Другие похожи на химические лаборатории – из колб над горелками вьется пар, в ретортах булькает кипящая жидкость. А есть комнаты, в которых только столы и на стенах – черные доски. Здесь либо абсолютная тишина – теоретики за работой, либо яростные споры – опять же теоретики за работой: идет семинар, или летучка, или просто обсуждаются новые идеи, критикуются старые, оцениваются результаты экспериментов.
И в цехах, и в лабораториях, и в кабинетах один бог – лазер. В разговорах – лазер. Среди приборов – лазер. Этот бог имеет массу лиц. Огромный, как бочка с квасом, и крошечный, как точка. Разный в различных комнатах. Сегодня не такой, как вчера. Завтра не такой, как сегодня.
Вся деятельность ученых, воспитанных Прохоровым, сосредоточена на одном: заставить атомы и молекулы самых различных веществ – газов, жидкостей, кристаллов, природных и синтетических, – генерировать свет. Излучать острые, как игла, лучи самых различных цветов: красные, зеленые, синие, фиолетовые, наконец, невидимые глазом. Создавать световые вспышки, грозные, как пуля, нежные, как весенние солнечные лучи, хлесткие, как удар кнута, вспышки, способные испарять и резать металл, вспышки, так сжимающие атомы вещества, что они вынуждены нарушать предписанные им природой законы…
– Наша лаборатория, как видите, выросла, но дело, конечно, не в количественном росте. Главное – существенно изменилась тематика, – рассказывает Прохоров. – Прежде для нас важнейшим был молекулярный генератор, от него пошло все мазеростроение. Мы исследовали кристаллы рубина. Создали сверхчувствительные усилители. Новый этап развития квантовой электроники – создание лазеров, исследование вещества с помощью лазера и для создания новых типов лазеров, применение лазеров в различных областях науки и техники.
Войдем же в прохоровские владения и попытаемся увидеть все своими глазами.
Сектор мощных лазеров. Здесь все крупномасштабно – и сами лазеры, и вспомогательные устройства. Лазеры установлены на массивных металлических столах, тянущихся вдоль длинных комнат. Их окружают выпрямители, блоки питания, жгуты электрических проводов, внушительные системы охлаждения. Оптические зеркала и призмы корректируют, направляют лазерный луч. В углу лаборатории вижу резиновые калоши на Гулливера – с высоким напряжением работать небезопасно. На рабочих столах – непременно защитные очки.
Многие мощные лазеры, созданные здесь, уже работают на заводах. Они сваривают металлы, которые обычным способом не свариваются, например титан и нержавеющие стали. Режут, штампуют, плавят массивные металлические детали, с искусством виртуозов обрабатывают миниатюрные часовые механизмы. Как рассказывает долгие годы заведовавший одним из секторов мощных лазеров, ректор Московского физико-технического института профессор Н. В. Карлов, лаборатория даже занималась раскроем рулонных материалов. Раскрой их лазерным лучом оказался экономически выгодным. Это делается в непрерывном потоке, по точно рассчитанной программе.
– Создание лазеров для промышленности – основная задача отдела, – говорил Карлов, – но не единственная. Александр Михайлович Прохоров поставил перед нами новую, сложную и пока никем до конца не решенную проблему. Как вы знаете, молекулы веществ колеблются. Частоты колебаний разных молекул различны. Возникла мысль: нельзя ли, раскачав молекулы лазером, разорвать в них внутренние связи и заставить осколки молекул вступить в новые, недоступные обычной химии соединения? Мы реализовали эту идею и осуществили трудную реакцию соединения бора с водородом, получили так называемые высшие бораны. Рождается новая наука – лазерная фотохимия, она поможет получать сверхчистые химические соединения, в том числе избранного изотопического состава. Например, тяжелую воду без малейшей примеси обычной воды. Это будет переворот в промышленности будущего. Задача трудная, она еще в начальной стадии созревания, но в нее вовлечены немалые силы.
Карлов за свою научную жизнь выполнил много работ, ставших основополагающими в радиоастрономии и радиоспектроскопии. В Крымской астрофизической обсерватории он занимался повышением чувствительности космических радиоприемников. Когда родились молекулярные генераторы, включился в мазерный проект.
Карлов назвал свои три мечты.
– Мне хочется иметь в своих руках лазерный импульс, – говорит он, – очень большой мощности и посмотреть эффект его взаимодействия с веществом. Это – раз! Мне хочется осуществить управляемую лазерным лучом экзотическую химическую реакцию, которая никем никогда не была осуществлена. Два! Мне хочется получить ясность в вопросе лазерного разделения изотопов. Это – три!
Три мечты, и каждая – не просто этап в планомерном развитии традиционной области исследований, а скачок в область, где действуют еще неведомые людям законы… И каждая – фактически уже не мечта, а повседневная работа. Карлов показал установку, где вместе с сотрудниками осуществил разделение изотопов редкоземельного элемента европия. Европий загружается в тугоплавкий тигель. Нагревается до тысячи градусов. Раскаленный газ поступает в стальную камеру – через стеклянное окошко видно оранжевое облачко. Это смесь атомов европия. До рождения понятия «изотоп» эти атомы считались абсолютно идентичными в своем физическом и химическом проявлениях. Но сегодня физики так уже не думают. Они знают: эта идентичность кажущаяся. На самом деле атомы европия бывают двух сортов, двух изотопических составов, чуть-чуть различающихся атомным весом: европий-151 и европий-153.
Разделить их между собой – задача неимоверной трудности. Атомы – не предметы, которые отличаются по виду или цвету. Их можно попытаться разделить каким-нибудь косвенным путем – скажем, придумать реакцию, в которой эти два вида атомов будут вести себя по-разному. Но в известных физических и химических экспериментах изотопы ведут себя одинаково. Трудноразделимы не только изотопы европия, но и других элементов, можно сказать, это свойство всех изотопов.
Многие элементы Периодической таблицы Менделеева обладают двумя, или несколькими, или даже целым «букетом» изотопов. И хоть атомы-близнецы так похожи друг на друга, что их трудно отличить, каждый изотоп обладает уникальными качествами, которыми не обладает другой.
Химически чистые изотопы сделали возможным реализацию многих ранее недоступных технологических процессов. Например, использование в атомной энергетике титана-50 намного увеличивает срок службы реакторов. Часто чистый изотоп применяется исследователями кик индикатор. Например, химики осуществляют контроль за течением некоторых химических реакций в промышленных установках с помощью введения в процесс радиоактивного изотопа. Агробиологи используют изотопы, чтобы следить за тем, как растения усваивают удобрения.
Поэтому ученые ведут настойчивые поиски возможностей быстрого, дешевого, легкоосуществимого разделения изотопов. Пока методы разделения не имеют ни одного этого качества. Они трудоемки, громоздки, дороги. Дороги поэтому и сами чистые изотопы. Так, килограмм осмия-187 на мировом рынке стоит 14 миллионов долларов, кальция-46 – 88 миллионов долларов.
Совершенно сенсационными оказались опыты лазерщиков. Они обнаружили, что лазеры обладают безошибочной избирательностью по отношению к изотопам. В смеси изотопов они легко опознают атомы каждого из них.
Я спрашиваю Карлова: в чем секрет такой «наблюдательности» лазеров? Каким «методом» они пользуются?
Карлов рассказывает, что никакой неожиданности в этой ситуации вообще-то нет. Для физиков не секрет, что на атомы каждого вещества можно воздействовать квантом света определенной длины волны. И на изотоп в том числе. Просто ни один источник света, кроме лазера, не может излучать только одну постоянную длину световой волны. А лазер может. Лазер способен генерировать очень чистую световую «ноту». Вопрос в том, чтобы подобрать излучение лазера, способное вступить в резонанс с атомами изотопа.
– Мы используем для разделения изотопов европия два лазера, – уточняет Карлов. – Один настроен так, что его луч возбуждает только европий-151 и не действует на евроний-153. Другой – наоборот.
Квантами света физики разделяют изотопы, словно овец в стаде! «Черных» – в одну сторону, «белых» – в другую!
– Остроумно! Но можно ли сказать, что это дешево? – спрашиваю Карлова.
– Лазерные методы, – говорит он, – могут конкурировать с прежними по количеству получаемого продукта при несравненно меньших размерах установок, затратах энергии, причем с лучшим использованием сырья. Что же касается элементов, которые сейчас во всех странах добываются граммами (например, изотопы осмия, калия, иридия, иттербия), то в этой области лазерный метод будет, несомненно, вне конкуренции. Думаю, что затраты на выборочное получение изотопов подавляющего большинства элементов Периодической таблицы Менделеева с помощью лазеров будут в сотни раз меньше по сравнению с традиционными способами…
Карлов с большим волнением говорит о чудесах, которые оказались по плечу лазерам. Но я, слушая его, испытывала волнение от другой мысли: разве не чудо то, что оказалось по плечу современному физику, ему самому, Николаю Васильевичу, и его коллегам? То, что составляет будни их сегодняшней работы, вчера считалось темой фантастических романов.
Что еще сказать о Карлове? Его приходится причислять к «старикам» Лаборатории колебаний. Он один из тех сотрудников Прохорова, которые начинали вместе с ним с нуля, еще в домазерную эпоху. Как ветеран лаборатории, Карлов несет солидную нагрузку. Он во время нашей беседы был заведующим сектором, его неоднократно избирали секретарем партбюро Лаборатории колебаний. Он был народным депутатом, заседал в Верховном Совете СССР. Впрочем, мне придется еще не раз говорить о «старых» сотрудниках, о всех тех, кто начинал свою работу у Прохорова еще студентом и вырос вместе с лабораторией. И это отнюдь не из-за возраста. Все они – кандидаты и доктора наук, наставники молодежи, приходящей сегодня к ним.
ОБЪЕЗЖЕННЫЙ КОНЬ
В Физико-техническом учебном институте, в знаменитом Физтехе, что в Долгопрудном существует полезная традиция. Преподаватели рассказывают выпускникам о своих лабораториях, и это помогает им выбрать место работы. То же было и в год выпуска Вадима Федорова. Один из сотрудников акустической лаборатории (Физического института АН СССР) так вдохновенно рассказывал об акустике, что перед удивленным деканом легли сплошь заявления с просьбой направить их авторов в эту лабораторию. Только Федоров просился к Прохорову. Так он и работал здесь с 1968 года в паре с Федором Васильевичем Бункиным, главой теоретического сектора, первым из прохоровских сотрудников, в 1976 году избранным членом-корреспондентом АН СССР. Ф. В. Бункин кончил МГУ и был аспирантом у профессора С. М. Рытова, одного из ведущих советских физиков-теоретиков, учителя Прохорова. Бункин решил немало сложных проблем в новой науке, рожденной лазерами и мазерами, – квантовой электронике. Работа его сектора переплетается практически с тематикой всех других секторов лаборатории.
Бункина-теоретика и Федорова-экспериментатора объединял интерес к проблеме взаимодействия лазерного излучения с веществом. С одной из сторон этой задачи я познакомилась, когда Федоров демонстрировал работу мощного лазера. Звук выстрела – и в металлической мишени появляется порядочная дырка, и все затихает. Будто ничего не произошло. Приблизительно так я все себе и представляла, но заранее была подготовлена к тому, что луча этого лазера не увижу, так как он лежит в невидимой для человеческого глаза области – инфракрасной. И все же через синие очки я была ослеплена мгновенной молнией, шнуром связавшей лазер и мишень! Что это?!
– Это не лазерный луч, а ответ мишени на световую пулю, – объяснил мне Федоров. – Ведь на металл обрушивается световой импульс мощностью в несколько мегаватт на квадратный сантиметр – шквал, мощность целой электростанции! Металл вскипает, испаряется, и навстречу лазеру устремляются раскаленные до тысяч градусов пары. Явление, никогда ранее не наблюдаемое оптиками…
Казалось бы, побочное явление, стоит ли обращать на него внимание?
Но такова специфика научной работы – в ней не бывает, не должно быть ничего необъясненного, случайного. Это на заводе лазер – послушный работник. Здесь он – необъезженный конь. Но из лаборатории на завод он придет прирученным, покорным. Неожиданности достаются физикам.
Видимая молния оказалась не простым и не случайным явлением. И далеко не тем, чем можно пренебречь. Это защитная реакция мишени. Она затрудняет работу лазера. Разряд как бы экранирует мишень от попадания в нее следующей лазерной пули, бережет себя от нее. Это похоже на реактивную силу двигателя, на хвост стартующей ракеты. Профессор Бункин говорит:
– Это лишь часть общефизической проблемы взаимодействия лазерного луча с веществом. Прежняя физика этих забот не знала. Никогда еще человек не имел дело с такими интенсивными потоками света. В этой области все новость, все открытие. Лазерный луч, ударяясь в мишень, перерождает металл, превращает его в совершенно другое вещество – диэлектрик. Как, почему это происходит? Какими методами исследовать новое вещество в момент катастрофы, как изучить процессы между мишенью и лазером?
Задача теоретиков – построить модель явления, задача экспериментаторов – диагностировать процесс. Они фотографируют, изучают спектры, измеряют температуру. И им приходится не легко: для регистрации таких высокотемпературных быстротечных процессов нет готовой аппаратуры. Ее надо создавать самим. Ждать помощи некогда – лазер нужен производству. Трудно даже сказать, кому лазер нужен больше – производству или науке…
Как рассказывал мне Прохоров, глава этого, теперь уже самостоятельного, института исследования по взаимодействию мощного лазерного излучения с веществом дают столько неожиданных эффектов, порождают столько надежд на новые практические применения лазеров, что трудно сказать, какие стороны этого явления надо изучать прежде всего и какие использовать. Конечно, важно решить технологические задачи обработки материалов, особенно сверхтвердых. Но невероятно любопытно изучить процессы в нагретых лазерным лучом жидкостях и жидких металлах. Нельзя не увлечься и перспективой, которую сулит образование плазмы лазерным излучением при пробое воздуха вблизи поверхности твердой мишени – ведь возникающие при этом импульсы давления на мишень могут быть использованы для создания лазерных реактивных двигателей!
Слушая Прохорова, я все время ощущала, как в нем переплетается трезвость исследователя с озорством безудержного мечтателя. Он говорит о том, что сейчас происходит в его институте, а думает о том, чего в нем еще нет, но что обязательно будет!
Переходим в следующий сектор. Здесь нас ожидает особенный лазер. Вы, наверно, думаете очень мощный? Да, мощный. Но главная его особенность в другом. Он, если можно так выразиться о приборе, голубых, благородных кровей. Излучает одну волну, рождает «звук» на одной «ноте».
Этот лазер – плод исключительного инженерного искусства и физического чутья доктора технических наук Александра Ивановича Барчукова, человека необычной судьбы, неожиданно и трагически ушедшего из жизни в разгар творческой деятельности. До ФИАНа был фронт, служба в полку «Нормандия – Неман», потом – только ФИАН, только служение одной, раз и навсегда выбранной цели. В Барчукове, давнем сотруднике Прохорова, сочетался недюжинный талант инженера-изобретателя и тонкого экспериментатора-физика. Чтобы сделать лазер мощным, надежным, мало указаний теории. Тут есть четкие границы движения вперед. А изобретательским ухищрениям практически нет предела. Всегда можно придумать такие ходы, которые улучшат характеристики прибора.
Вот результат особого инженерного видения Барчукова: огромный лазер длиной 100 метров (длина в данном случае способствует повышению мощности) «уложен» на «этажерке», легко уместившейся в маленькой комнате.
Такую творческую индивидуальность не создает ни один факультет, ни один институт. Она зреет в гуще коллективного творчества той лаборатории, где работает человек, имеющий особые природные данные. Но не везде и они получают развитие. Барчукову повезло. Повезло и Лаборатории колебаний ФИАНа. Барчуков был беззаветно предан своей работе. Он умер на своем рабочем месте, в лаборатории, попав под высокое напряжение.
… Луч лазера, испаряющий металл, воспламеняющий плазму, может быть нежнее человеческих рук. Он может, проникнув под кожу, не повредив ее, в нужной точке сделать целительную операцию.
– Наша лаборатория предложила использовать лазер для лечения глаукомы, – рассказывает Прохоров. – Профессор Краснов успешно провел множество операций. Мы с ним постоянно контактируем и улучшаем конструкции наших приборов. Лазер работает в импульсном режиме, короткими частыми толчками пробивает капиллярный проток вместо того, который закупорился в результате болезни. Работа Краснова получила большой международный резонанс. Она вошла в цикл его замечательных исследований, заслуженно удостоенных Ленинской премии.
Прохоров достает несколько зарубежных газет. Там сообщается о работах советских физиков и медиков и говорится, что такие операции будут взяты на вооружение медициной всего мира.
Объекты наступления – рак кожи, волчанка, врожденные дефекты кожи. Лазер используется и просто для поверхностного облучения, результаты позволяют надеяться на терапевтическое лечение злокачественных заболеваний, заболеваний сосудов, удаление родимых пятен.
Впрочем, родимые пятна тоже сосудистое заболевание. Любопытно, что красный цвет петушиных гребешков – результат закупорки сосудов: в гребнях кровь не циркулирует. Под облучением лазера петух теряет свой победоносный вид – его гребень становится белым.
Использование лазерного луча в качестве скальпеля уже имеет свою историю. Он помог осуществить операции на печени, селезенке. Такие операции при помощи простого ножа часто бывали невозможны – так сильно кровоточили эти органы. Хирурги говорят: ткань плачет. Лазерный нож режет и одновременно заживляет – кровотечения не возникают.
Говорят, хорош тот генерал, за которым идет армия. Счастлив тот ученый, который сумел воспитать единомышленников.
Сколько людей в прохоровском институте, столько же индивидуальностей. Но в каждом – частица Прохорова, его характера, эрудиции, его мироощущения. И это естественно: для старых сотрудников он – старый испытанный товарищ (таков он, например, для заведующего механическими мастерскими Дмитрия Константиновича Бардина, рабочего паренька, который вместе с Басовым и Прохоровым делал первый молекулярный генератор. Тогда все трое были одновременно и головой и руками), для молодых Прохоров – учитель, всемирно признанный авторитет, доброжелательный опытный руководитель.
На четвертом этаже нового здания – две двери с табличкой «Кафедра взаимодействия излучения с веществом». Это базовая кафедра Московского физико-технического института, который и дает основные кадры лабораториям типа прохоровской. Заведующий кафедрой – Прохоров. Преподаватели – сотрудники института. Студенты, начиная с четвертого курса, работают здесь. Тот, кто прикипает сердцем, остается здесь и после окончания института.
Для прохоровцев лазеры – основное занятие, смысл их научной деятельности. Увлечение и работа. Но ни самого Прохорова, ни его сотрудников невозможно упрекнуть в узости интересов. Во-первых, потому, что исследования в целях создания новых типов лазеров связывают их с самыми различными областями физики и техники. Во-вторых, и в этом «повинен» сам Прохоров, однобокость, однонаправленность не совместимы с характером и научным темпераментом прохоровцев. Сам он принадлежит к когорте ученых, которых ни на минуту не оставляет первозданное любопытство ко всему необъясненному. Поэтому и его собственные интересы и интересы сотрудников выплескиваются далеко за рамки чисто лазерных проблем.
Здесь не хватило бы места, чтобы рассказать о всех, кто трудится на главном направлении института.
Но необходимо сказать несколько слов и о тех, кто «отклоняется» от него в сторону.
ПЛОДОТВОРНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ
Ненасытность прохоровских интересов передалась его ученикам и сотрудникам. Прохоров полностью полагается на их знания, чутье, поддерживает, помогает, выращивает в каждом то неповторимое, что питает науку новыми соками.
Это доверие помогло родиться в Лаборатории колебаний многим замечательным открытиям. Одно из них – сюрприз для… ювелиров. Да, в лаборатории, где из радиофизики родились лазеры, где обсуждались и создавались теории и приборы, имеющие отношение к самым высоким сферам современной физики, были созданы драгоценные камни, подобные бриллиантам. Фиановские бриллианты самого различного цвета – по заказу. Этих драгоценностей природа не знает, не знал их и человек. Они родились в ФИАНе и поэтому получили название фианиты. Спрос на них велик. Они продаются в ювелирных магазинах, их экспортируют в другие страны.
Повторяю: фианиты родились там, где совершенно не думали о потребностях ювелиров, а занимались фундаментальными исследованиями. Теперь можно сказать, что фианиты совершенно закономерны как практический итог фундаментальной науки. Только глубокое изучение свойств кристаллов натолкнуло ученых на способ их получения.
Вячеслав Васильевич Осико, доктор физико-математических наук (ныне академик), не думал о дамских украшениях. Он настойчиво искал новые материалы для лазеров. Делал искусственные рубины, гранаты, более совершенные, чем лучшие из природных, стремился сочетать в своей работе самые современные методы и приемы. Прохоров с большой серьезностью и терпением относился к поискам Осико, предоставив ему и нужные средства и помещения: у Осико отдельный корпус и большой штат сотрудников. Они гордятся своими трудягами, лазерными кристаллами, гораздо больше, чем сверкающими фианитами. …Неожиданный научный выход дали работы еще одного из давних сотрудников – Виктора Георгиевича Веселаго. Он создал самую мощную в Европе магнитную установку – сооружение в три этажа, – на которой ведутся важнейшие исследования свойств вещества. Эта работа в русле тематики института. Но есть и другая – из области теории относительности. Здесь проявился романтический стиль научного мышления Веселаго. Его теория имеет пока мало сторонников. Но среди них – один из великих могикан: французский физик Луи де Бройль, который независимо пришел к тем же выводам.
И еще одна работа доктора физико-математических наук Веселаго выделяет его как ученого с оригинальным самостоятельным мышлением: он «сочинил» необычайные вещества с невиданными свойствами и придумал ситуацию, в которой такие вещества могут существовать. Пока нельзя говорить о практическом выходе этих идей, но ведь в науке многое начинается с вопроса «почему?». Изучаются необыкновенные свойства веществ, а потом уж думают, как реализовать условия, при которых они осуществимы.
Так возникло особое звучание научной школы Прохорова. Возникла легенда и о самом Прохорове: у него необыкновенное чутье на перспективность работ, он заранее знает, какая идея пойдет, какая – пустая трата времени.
Прохоров – сторонник фундаментальных исследований. Без них, считает он, невозможен нормальный рост науки и техники. Поэтому он всегда в мобилизационной готовности. В фундаментальных исследованиях видит бездну возможностей, неожиданностей.
– Существует два вида, две категории фундаментальных исследований, – говорит он. – К первому из них относятся те, что не нацелены прямо на решение практических задач. Таковы, например, астрофизические исследования, исследование твердого тела при сверхнизких температурах и сверхсильных магнитных полях. Второй тип исследований связан с решением конкретных задач, таких, например, как управляемый термоядерный синтез, высокотемпературная сверхпроводимость, синтез кристаллов с заданными свойствами… Оба типа фундаментальных исследований должны развиваться одинаково интенсивно, взаимно обогащаясь.
На что же нацеливает институт Прохоров: на связь с промышленностью или на разработку новых научных принципов?
– Как правило, лишь хорошо подготовленный в теоретическом плане ученый, – считает Прохоров, – может создать новые технологические процессы, новые материалы, все то, что действительно является потребностью практики. Фундаментальные исследования с неизбежностью приводят к выходу в практику, и наоборот – принципиально новые задачи техники, например космической техники или энергетики, неизбежно приводят к постановке фундаментальных исследований в физике, математике и других областях науки.
Нормально развивающаяся физическая лаборатория должна вести работы в перспективных, поисковых областях, постоянно поддерживать контакт с промышленностью, учитывая фундаментальные направления и развитие народного хозяйства, потребности общества.
В одних случаях мы разрабатываем теорию, изучаем явление, и это неизменно приводит к практическим результатам. В других – целенаправленно ищем решение технической проблемы. Таково научное кредо нашего института.
Знакомясь с работой и жизнью прохоровского института, я подумала, что сегодня он похож на ветвистое дерево. От ствола идут ветви первого поколения – это те сотрудники Прохорова, которые составляли старую небольшую лабораторию времен рождения молекулярного генератора. Сегодня они руководят коллективами, сравнимыми по масштабам с прежней лабораторией. А от этих ветвей идут веточки следующего поколения. Т. Мандельштам, внучка основателя лаборатории, замечательного советского ученого академика Л. И. Мандельштама, Виноградов, Козлов, Щелев и Коробкин – лауреаты премии имени Ленинского комсомола, Дианов – лауреат Государственной премии СССР, ныне член-корреспондент АН СССР, Сычугов и Золотов – пионеры техники оптической связи, и многие другие.
Что же превращает этот коллектив в единый организм, единую семью? Общность интересов. Взаимопонимание и осознание общей цели. Энтузиазм. Дружба. Конечно, не та прежняя, семейная дружба, объединявшая маленький коллектив, который мог уместиться на нескольких байдарках или за одним столом. Дружба стала другой. Теперь институт в несколько сотен человек вряд ли может разом ходить в гости друг к другу. Но общность коллектива стала осознанней и целеустремленней. Появилась новая задача – сделать свой труд эффективнее, выдержать соревнование с другими коллективами и у нас в стране и за рубежом. Влиться в общее движение перестройки.
Над этим думает каждый в отдельности и все вместе.
Каковы же планы этого коллектива на ближайшие годы? Будет ли это продолжение тем, начатых сегодня, или что-то принципиально новое?
С этими вопросами я обратилась к Прохорову.
Думаю, что короткий отрывок из интервью даст понять, какими интересами живет и будет жить институт Прохорова. Вот что я услышала.
– Мы все время меняем тематику, – сказал Александр Михайлович, хотя это, может быть, и не бросается сразу в глаза. Мои сотрудники очень мобильны. Они с удовольствием расширяют диапазон исследований и сами и под моим влиянием. Большую часть изысканий займет, конечно, изучение твердого тела. Твердое тело – это орешек, который будет разгрызать еще не одно поколение физиков. Ведь от его свойств, возможностей зависит развитие и науки и техники. Изучение твердого тела влияет и на перспективу развития лазерных приборов. И оно же – твердое тело – дает новую жизнь электронно-вычислительной технике.
Я вспоминаю, что уже не раз слышала в институте Прохорова трудное словосочетание – «супермикроэлектроника твердого тела», и прошу Александра Михайловича рассказать, что оно означает.
– Это новая и весьма тонкая сфера исследований, – говорит он, – и мы ею занимаемся очень серьезно. Создавая ЭВМ, которые представляют собой не что иное, как искусственный мозг, мы все время, вольно или невольно, опираемся на свойства живого мозга. Чем отличается память человека от памяти машины? Элементной базой. В человеческой памяти работают клетки органического происхождения, в машинной – работает неорганика. В первом поколении машин это были электронные лампы, во втором – полупроводниковые элементы, транзисторы. В последние десятилетия происходит революция в этой области: физики пытаются применять в качестве основ памяти машины элементы из твердого вещества с подходящими свойствами. Вы, наверно, слышали об интегральных схемах? Это мозг нового поколения машин, и состоит он из сверхтонких пленок твердого тела. Преимущество в том, что объем машин уменьшен – ведь на месте одной прежней электронной лампы целая «академия наук»!
– Но разве дело только в объеме? – спрашиваю я. – Не важнее ли уловить секрет жизнедеятельности клеток, принцип их действия, чтобы нечто подобное попытаться воплотить в ЭВМ? И вообще, возможно ли это? Ведь механизм процессов памяти формируется на молекулярном уровне. И этим объясняются свойства памяти и принцип ее действия. А у лампы, полупроводника или даже пленки твердого тела – совсем иная природа, а следовательно, и иной принцип действия. Какую цель ставят поиски: добиться сходства или понять различие? И нужно ли искать сходство?
– Мы ищем сходство не в принципе действия живого и искусственного интеллекта, а в его результатах. От ЭВМ мы даже ждем большего. Большей скорости работы, большей надежности, долговечности. Все параметры искусственного мозга должны перекрыть возможности живого мозга. И мы возлагаем большие надежды на элементы твердого тела не только потому, что это сулит нам уменьшение объема ЭВМ. А главное, потому, что исследования внушили нам уверенность в большой перспективности этих элементов памяти. У нас возникла надежда, что элементная база на твердом теле сможет не только соперничать, но и превзойти возможности интеллекта, созданного природой. Пока, конечно, лидируют биологические элементы памяти. Но ручаюсь, очень скоро искусственные помогут нам создать новую машинную цивилизацию.