eng
Выпуск #2/2015
А. Белозёров
К истории современной оптики и роли ГОИ им. С. И. Вавилова в ее развитии в России. Часть II
К истории современной оптики и роли ГОИ им. С. И. Вавилова в ее развитии в России. Часть II
Просмотры: 6669
Оптические процессы интересуют людей много веков и тысячелетий, однако практические достижения в оптике реально насчитывают 400–500 лет. В декабре 1918 года в Петрограде был организован Государственный оптический институт (ГОИ), через три года ему исполнится 100 лет. Вторая часть обзора по истории оптики посвящена рождению института и становлению его традиций.
В декабре 1918 года в Петрограде был организован Государственный оптический институт. Это событие случилось удивительно "вовремя" (устоялись представления о природе света, установилась тенденция необходимости оптических приборов, возникали все более новые области их применения). Необходимость создания научно-исследовательского и проектного института по оптике в эти годы была предопределена всем историческим ходом развития России. К 1918 году обновленная страна испытывала острейшую потребность в развитии оптических производств и научном поиске новых технологий и оптических приборов для обеспечения своей хозяйственной деятельности [16, 17]. Во главе ГОИ стал сравнительно молодой ученый (вскоре он был избран академиком) Дмитрий Сергеевич Рождественский (1876–1940), уже проявивший себя в научной работе.
Структура Государственного оптического института предусматривала наличие двух отделов – научного и технического. Научный отдел состоял из двух отделений – отделения видимого и ультрафиолетового спектра и отделения инфракрасного спектра. Д. С. Рождественский отмечал [18]: "Тесное сотрудничество технических и чисто научных отделов института открывает как для техники, так и для самого отвлеченного научного эксперимента такие возможности, о которых нам, университетским работникам, не приходилось и мечтать. Учреждения подобного типа, уже начинающего осуществляться за границей, в ближайшем будущем должны привести к невиданному еще расцвету науки и техники".
Можно привести из истории ГОИ [19] множество примеров, когда идеи ученых-теоретиков из "научного отдела" – академика Д. С. Рождественского, академика В. А. Фока (1898–1974 гг.), члена-корреспондента АН СССР С. Э. Фриша (1899–1977), академика А. Н. Теренина (1896–1967), члена-корреспондента АН СССР П. П. Феофилова (1915–1980), профессора А. Г. Власова (1912–1969) и многих других – переходили в тематику прикладных научных отделов ГОИ, создавая им заслуженный успех. К таким работам можно отнести исследования по квантовой природе света, выполненные по инициативе С. И. Вавилова. В 1960-х годах Государственный оптический институт среди отраслевых НИИ оказался наиболее готовым к немедленному восприятию лазерной тематики.
Традиции сотрудничества ГОИ с промышленными оптическими предприятиями и научного руководства тематикой отрасли зарождались в 1920–1930 годы. В июне 1924 года в Ленинграде состоялось первое научно-техническое совещание по вопросам оптико-механической промышленности, подведены итоги работы предприятий, устранена их разобщенность, налажен обмен опытом работы. Это было первое крупное совещание по оптике после 1763 года (в 1763 году проведено заседание Петербургской академии наук, на котором участвовала императрица Екатерина II, и были рассмотрены вопросы "приращения оптики" в стране по докладу графа С. Я. Румовского).
На совещании Дмитрий Сергеевич отметил [18]: "Создать ГОИ было легко, силы собрать можно было, но как приложить эти силы? Легко было сказать, но как приняться за дело, когда этой промышленности нет, когда она ни малейшей ласковой улыбкой не высказывает желания, чтобы ее развивали?".
Проблемной задачей в начале деятельности Государственного оптического института стала организация промышленного выпуска основного материала оптической промышленности – оптического стекла, которую пытались решить уже около восьми лет.
Поскольку Петроградский завод оптического стекла в 1920 году был закрыт из-за всеобщей разрухи, Д. С. Рождественский обратился в научно-технический отдел ВСНХ и направил специально подготовленное обращение к Правительству – знаменитую "Записку об оптическом стекле" [20] с жестким предупреждением чиновников того времени о необходимости возобновления производства оптического стекла: "Не продолжить теперь производство оптического стекла почти преступление". Вскоре оптическая промышленность одной из первых прекратила закупку за рубежом оптического стекла и создала свои технологии серийного выпуска более 350 разновидностей этого материала.
В самое короткое время совместные разработки ГОИ с заводами и исследования в помощь заводам приняли системный характер. Центром разработок, вокруг которого сосредоточилась деятельность всего института, стала оптотехника. Традиции в дальнейшем были неизменны и только укреплялись: каждый год в ГОИ созывались научные конференции для рассмотрения докладов оптических предприятий о проделанной работе и утверждения планов работ на следующий год. Практически ежегодно эти совещания проходили в ГОИ вплоть до начала 1990-х годов. Это явилось важнейшим организационно-техническим мероприятием оптической отрасли и одновременно крупным техническим достижением ГОИ, поскольку обеспечило возможность достаточно демократического многоступенчатого обсуждения работ (по крайней мере, гражданского направления) всеми заинтересованными сторонами и лицами.
В марте 1936 года в ходе подготовки к празднованию 20-й годовщины Советского государства Академия наук СССР рассмотрела результаты работы двух крупных физических институтов, основанных в 1918: ГОИ и ФТИ. Сессия АН СССР одобрила форму организации ГОИ как комплексного многоцелевого института.
В 1936 году ГОИ был введен в состав Всесоюзного объединения оптико-механической промышленности (ВООМП). Дмитрий Сергеевич писал об этом [21, 22]: "Несомненно, ГОИ теперь должен идейно возглавлять оптическую промышленность с полной ответственностью. Ведая ГОИ, ВООМП берет на себя обязанность поддержать не только служебную часть ГОИ, но и одухотворяющее его научное ядро".
Оптическая наука получила в ГОИ развитие под руководством Д. С. Рождественского и С. И. Вавилова (1891–1951), в последующем – Е. Н. Царевского (1904–1995) и М. М. Мирошникова и явила миру нечто новое – уникальную оптическую школу ГОИ. Многочисленные научно-технические направления и ответвления оптической школы ГОИ всегда находились в логическом единстве, за каждым разделом стояли имена лидеров – В. П. Линника (1889–1984), Д. Д. Максутова (1896–1964), Т. П. Кравеца (1876–1955), И. В. Гребенщикова (1887–1953), А. А. Лебедева (1893–1969), П. П. Феофилова, А. Н. Теренина, Ю. Н. Денисюка (1927–2006), Г. Т. Петровского (1931–2005), А. М. Бонч-Бруевича (1916–2006), А. И. Тудоровского (1875–1963), Е. Б. Александрова (род. 1936). От других признанных в мире школ отличительной чертой школы ГОИ постепенно становится увеличение персонала ученых, которые знают "все о прикладной оптике", до нескольких сотен и тысяч человек, при сохранении высочайшего технического уровня фундаментальных исследований в области теоретической и физической оптики.
Основные "классы" оптической школы Государственного оптического института:
•С. О. Майзель – А. А. Гершун, Л. Н. Гассовский, М. М. Гуревич, Г. А. Устюгов – А. И. Лазарев: школа спектрометрии и светотехники, она сыграла выдающуюся роль в становлении фотометрии, офтальмологии и спектроскопии.
•Д. С. Рождественский – В. Н. Фок – А. Н. Теренин – С.Э Фриш – Е. Ф. Гросс – В. К. Прокофьев – П. П. Феофилов – Б. С. Непорент – Е. Б. Александров – Н. Г. Власов – А. М. Бонч-Бруевич: школа теоретической оптики.
•А. И. Тудоровский – Е. Г. Яхонтов – Г. Г. Слюсарев – Д. Ю. Гальперин – Д. С. Волосов – А. П. Грамматин – М. А. Ган: уникальная школа аналитической и вычислительной оптики; богатейшая 2-я линия этой многорядной школы – расчетные отделы, лаборатории вычислителей и группы ГОИ, ГИПО, ЛОМО, КОМЗ, КМЗ, "Арсенал", НПЗ, УОМЗ, ЛИТМО, МВТУ, РОМЗ, АОМЗ.
•В. П. Линник – Д. Д. Максутов: школа астрономической и адаптивной оптики.
•А. А. Лебедев – М. П. Ванюков – Б. А. Ермаков, А. А. Мак – Л. Д. Хазов – И. М. Белоусова, Н. Н. Розанов: школа лазерной физики и лазерной оптики.
•А. А. Гершун – С. Я. Эмдин – Э. И. Красовский – Б. В. Кураев – Е. А. Цветков: школа гидрооптики.
•Д. С. Рождественский – И. В. Гребенщиков –
Н. Н. Качалов – И. В. Обреимов – В. В. Варгин –
А. И. Стожаров – Л. И. Демкина – В. С. Доладугина – К. С. Евстропьев, К. Г. Куманин – Г. Т. Петровский – К. В. Дукельский, В. И. Арбузов, А. А. Жилин, И. А. Миронов: школа оптического материаловедения.
•А. А. Лебедев – В. Г. Вафиади – М. М. Мирошников, С. П. Тибилов – Е. Н. Минеев, Р. Н. Иванова, Е. Я. Кариженский, В. М. Самков, Г. М. Овчаренко – В. И. Соловьев – В. П. Мельникова, С. Н. Колесов: школа тепловизионной техники, в т. ч. для медицины.
•С. И. Вавилов – Т. П. Кравец – А. Н. Теренин – П. П. Феофилов: школа по структуре света, люминисценции, абсорбции растворов красителей, фотохимии, флуоресценции.
За десятилетия работы в ГОИ были созданы известные в мире школы по отдельным, менее масштабным проблемам оптики, например, по теневым приборам и интерферометрии (В. П. Линник – А. Н. Захарьевский, Ю. В. Коломийцов – А. А. Забелин – М. А. Уханов – И.И. Духопел), по электронной оптике (А. А. Лебедев – В. Н. Вернцер – Б. А. Киселев – Г. А. Богдановский), по металлооптике (С. В. Любарский), по ИК-телескопам (М. М. Мирошников – И. К. Куприянов, Л. А. Мирзоева, В. Ф. Захаренков), по голографии (Ю.Н.Денисюк – Г. Б. Семенов – Д. И. Стаселько – В. И. Суханов – В. Г. Сидорович – Р. Р. Герке).
Важно, что по многим научно-техническим направлениям ГОИ сотни квалифицированных специалистов обеспечивали научное, а часто и техническое руководство десятками подразделений предприятий оптической промышленности – НИИ, ЦКБ и заводов, внедряя созданные новейшие технологии.
Во многом авторитет Государственного оптического института зиждется именно на опыте и знаниях рядовых ученых.
Д. С. Рождественского иногда упрекали в "ГОИцентризме" [23]. Он считал упрек преждевременным, пока оптическая промышленность в основном, была сосредоточена в Ленинграде, хотя идея "отпочкования" сама по себе была правильной. Еще в 1931 году он писал [24]: "Громадные размеры института начинают затруднять руководство им. Поэтому проектируется превращение ГОИ в большой Оптический комбинат или Оптическую Академию, состоящую из собственно оптического института (спектроскопия, фотометрия и прикладная физическая оптика), объединенного общей главной дирекцией с Оптико-механическим институтом, являющимся в то же время отраслевым институтом ВООМПа, а также институтом фотохимии и фотографии и институтом оптического стекла".
После Великой Отечественной войны ГОИ стал организатором ряда новых оптических центров страны, расширил и развил сеть своих филиалов. Так, в 1954 году на заседании Ученого совета ГОИ было принято обращение в Министерство оборонной промышленности СССР о необходимости создания филиала Государственного оптического института – нового оптического центра на востоке страны.
ГОИ сыграл огромную роль в становлении своего первого филиала в Казани в 1957–1966 годах и развитии в последующие годы научного потенциала Государственного института прикладной оптики [25]. Ученые ГОИ восприняли созданный филиал как свое родное детище, они внесли в него часть себя, своего жизненного опыта, созданной системы жизни, взаимоотношений внутри зрелого и здорового коллектива, знаменитого ленинградского "шарма", остатки которого в поселке "Дербышки" г. Казани местами еще передаются внукам и правнукам.
Большое значение для молодого коллектива имели посещения филиала руководящими научными сотрудниками и крупными учеными ГОИ. На примерах конкретных научно-технических проблем они учили молодых, энергичных, но недостаточно опытных руководителей лабораторий филиала, искусству планирования и организации исследований, искусству руководства научными коллективами.
Руководители ГОИ – крупные ученые-оптики Д. С. Рождественский в 1920-х годах и М. М. Мирошников в 2000-х годах, обеспокоенные недостаточным развитием оптической промышленности в стране, выносят на государственный уровень, в качестве судьбоносных, вопросы политики в отношении важной и перспективной, но не самой крупной отрасли науки и промышленности, ее влияния на построение и прогресс промышленности страны в целом.
Обращение в Правительство в 1920-е годы, в конечном счете, привело к отказу страны от импорта оптического стекла, созданию многотоннажного собственного производства оптических материалов, к полному обеспечению потребностей Красной Армии в оптических приборах всех видов в период Великой Отечественной войны.
Спустя несколько десятков лет Почетный директор ГОИ М. М. Мирошников опубликовал прогнозные статьи о судьбах оптики и ГОИ в Российском государстве с позиций уже наступившего первого десятилетия XXI века [26]. Специалисты-оптики считают, что провозглашенная руководством страны в 2010 году экономическая политика – инновации и техническая модернизация России – во многом будет определяться наличием конкурентоспособной оптико-электронной промышленности и развитой оптической науки. Без Государственного оптического института это вряд ли станет возможным в обозримом будущем.
Необходимо, чтобы оптотехника и оптоэлектроника функционировали в стране в качестве базовых критических технологий в целом ряде комплексных целевых программ с реальным финансированием, с определением конкретных организаций и ученых, отвечающих за проблему в целом и за ее важнейшие разделы.
Здесь оптика и занятые в ней специалисты вправе ожидать реальной помощи от холдинга "Швабе" и государственной корпорации "Ростехнологии" (Чемезова, Максина, Раковича). В этой связи вызывают несомненный интерес предложения руководителей "Швабе" и "Ростехнологий" по привлечению оптических предприятий к решению крупных национальных проектов, в основе которых лежат оптические методы изучения окружающей среды или новые направления оптического и оптико-электронного приборостроения (например, проект Национального гелиофизического комплекса РАН с объемом работ свыше 17 млрд. руб.). Содержание таких программ должно соответствовать и способствовать развитию базовых разделов оптики и оптотехники [15], предложенных чл.-корреспондентом АН СССР М. М. Мирошниковым.
Президент Российского общества им. Д. С. Рождественского академик Г. Т. Петровский в своем обращении к оптикам страны отмечал, что развитие оптики – путь к созданию сильного государства, только при высоком техническом уровне оптического и оптико-электронного приборостроения может быть обеспечено выполнение важнейших государственных функций: военной, экономической, экологической, медицинской безопасности и развития информационных технологий. Возьмем только одну функцию – обеспечение военной безопасности. Например, оптико-механическая промышленность страны за годы Великой Отечественной войны (1941–1945) изготовила приборы для 489 900 артиллериских орудий, 136 844 самолетов, 100 000 танков и самоходных артиллерийских установок, громадное количество биноклей и прицелов для снайперских винтовок.
По мнению генерального конструктора высокоточного оружия академика РАН А. Г. Шипунова, в наше время только развитая оптическая техника, научное руководство которой многие годы осуществлял ГОИ (и эта роль ГОИ никогда не вызывала сомнений) способна решать главную задачу любого вооружения – поражение цели с первого выстрела на дистанциях 10–20 км с точностью 1 м на любой местности, в сложных погодных условиях, днем и ночью.
Несмотря на создание в отрасли в 1960–1980-е годы десятков новых ЦКБ и заводов, на большой рост ГОИ (численность сотрудников достигала 11 500 человек), в начале 1980-х годов резко возросла потребность всех отраслей народного хозяйства страны в оптико-механических и оптико-электронных приборах. Снова возник вопрос о необходимости разукрупнений ГОИ. Один из первых сотрудников ГОИ профессор М. М. Гуревич, научный руководитель фотометрического приборостроения в СССР [27]: "Сейчас, когда ГОИ вобрал в себя ряд направлений, когда он вырос до сегодняшних размеров и когда у него уже нет места для расширения, вопрос о разумности прежней политики интеграции перестает быть вопросом... Объем работ в области технической оптики непрерывно растет, и задач хватит на несколько таких учреждений".
Именно на этой основе планировалось дальнейшее развитие ГОИ и ряда предприятий отрасли в конце 1980-х годов. В стране готовились крупные отраслевые программы работ со сроками завершения в 2000–2010 годах по тепловидению и ночному видению, силовой и нелинейной оптике, охлаждаемой оптике, оптике для боевой и военно-транспортной авиации, космоса, по микроэлектронике, объективостроению, по разработке оптической медицинской техники, фотокинотехники и гражданского оптического приборостроения, по созданию нового поколения автоматизированных оптических приборов – датчиков всех видов, по развитию научно-технической базы оптического приборостроения. Эти программы предусматривали к 2000-му году двукратное увеличение производственных площадей предприятий оптической отрасли и рост объемов выпускаемой оптической продукции в 3,5 раза. Они предусматривали интеграцию известных и вновь создаваемых методов и технических средств, что придавало создаваемым комплексам новые качества: значительное увеличение жизненного цикла, использование одновременно нескольких каналов, новых методов иконики, синтез изображений, применение новейших лазеров и ФПУ, в т. ч. в УФ-, видимой и ИК-областях спектра, специальных объективов и ряд других новшеств.
Понижение роли оптики идет вразрез с перспективами дальнейшего развития государства. Утрата стратегического преимущества и просто достижений в оптике дорого обойдутся государству, если ей (оптике) не будут приданы необходимые приоритеты так же, как и продолжающему оставаться крупным научным центром Государственному оптическому институту.
Однако, пока получается так, что в 2014 году, как и в 1924-м (на первом научно-техническом совещании в Ленинграде по вопросам оптической промышленности), мы снова задаем себе тот же вопрос: как активнее работать ГОИ, когда промышленность "ни малейшей ласковой улыбкой" не высказывает желания, чтобы ее развивали? Напрашивается ответ: только новейшими разработками в области гражданского приборостроения, позволяющими повысить производительность труда в отечественной промышленности на порядок, а в области военной оптики – обеспечить поражение любых технических средств противника с первого выстрела.
Важнейшие проблемные разработки ГОИ, создавшие лицо ГОИ
Автор не включил сюда разработки, составляющие золотой фонд военной оптики, прежде всего, объективостроение для космических средств, лазерную технику, теплогенераторы обнаружения стартов ракет, изделия гидрооптики и др.; они по-прежнему вне конкуренции.
•Иконика. Работы А. Т. Ащеулова, Ю. Н. Гороховского, А. В. Луизова, А. Красковского, В. Р. Муратова дали интересный и практически важный материал для получения представления об информационной способности оптических систем и методах ее повышения. Работы по иконике получили серьезное развитие более 40 лет назад (М. М. Мирошников с его сотрудником В. Ф. Нестеруком, позднее – с участием И. А. Малышева, в том числе по цифровой обработке изображений).
•Космическая оптика (А. И. Елькин, И. А. Забелина).
•Исследования атмосферно-оптических явлений из космоса (А. И. Лазарев).
•САПР оптических систем (М. А. Ган).
•Фурье – спектрометрия и радиометрия (В. Н. Верцнер, Б. А. Киселев).
•Гражданское приборостроение (Б. В. Горбунов; С. Г. Гренишин – репрографическая и множительная техника; Н. Г. Ярославский – спектральные приборы; Ю. В. Коломийцов, Б. М. Левин – измерительная техника).
•Оптика природных сред (А. А. Гершун, С. Я. Эмдин, Е. Н. Минеев, Е. А. Цветков). Принципиальная новизна, полученный научный задел на несколько десятков лет опережает опыт и знания аналогичных специалистов в США.
•Оптические технологии (А. Я. Кузнецов, К. Г. Куманин, Т. Н. Крылова, Н. В. Суйковская). Новая проблема – создание оптических сред с отрицательным значением показателя преломления.
ГОИ обеспечил научное руководство созданием сотен и тысяч конкретных образцов оптической техники по этим научным направлениям в своем опытном производстве, в ЦКБ и заводах отрасли (едва ли удается только представить этот огромный объем работ).
Численность работающих на производстве в оптической промышленности достигала 256,7 тысяч человек, в отраслевой оптической науке – 65 тысяч человек, и все они так или иначе были связаны с деятельностью ГОИ. Руководители и ученые института решали также огромный комплекс научных проблем в областях фотоэлектроники и лазерной техники совместно с предприятиями и организациями десятков министерств и ведомств страны – МЭП, МАП, МРП, МПСС, МСП, МОМ, ММ, МСМ, МО, РАН, отраслевых академий, крупнейших вузов (по ряду проблем научное руководство сохранялось за ГОИ).
Активный поиск учеными ГОИ достойного места для института в оптическом мире – участие в выполнении амбициозных проектов, концентрация сил на перспективных направлениях практического использования оптики (оптическое материаловедение, оптические нанотехнологии, исследования по продвижению в УФ- и ВУФ-области спектра, где физические свойства фотона обеспечивают высокую эффективность его воздействия на вещество, освоение терагерцевого диапазона, оптоинформатика, многоспектральные и гиперспектральные приборы, взаимодействие света с веществом при длительности импульса 10–15–10–18 с, лазерная физика, телескопостроение на базе адаптивной оптики и т. д.) – приведут к достижению цели.
Заключение
Блестяще развив новые направления теоретической и прикладной оптики, оптического и оптико-электронного приборостроения, оптического материаловедения, лазерной техники, микрофотоэлектроники, современных оптических технологий, Государственный оптический институт имени академика С. И. Вавилова на грани двух тысячелетий (1980–1990-е годы) стал крупнейшим мировым центром оптической науки. За 96 лет активной деятельности пройден большой путь. Огромный, ни с чем не сравнимый труд живущих и ушедших работников, руководителей и ученых ГОИ позволил достичь грандиозных результатов, приведших к укреплению обороноспособности и прогрессивному развитию России.
Академик РАН Г. Т. Петровский в одном из своих выступлений [28] сказал: "Двадцать первый век будет веком света": человечество существенную часть своих различных функций будет выполнять с использованием оптических частот электромагнитного поля".
Литература
1.Документы, определившие организацию ГОИ. Отдельное приложение к трудам ГОИ, т. 83, вып. 217. Организация науки в первые годы Советской власти. – Л.: Наука, 1968.
2.Рождественский Д. С. Собрание трудов. М. – Л.: Изд-во АН СССР, 1947.
3.Гуло Д. Д., Осиновский А. Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский. – М.: Наука, 1980.
4.Мирошников М. М. Государственный оптический институт и современная оптика. – Оптико–механическая промышленность, 1978, № 12, с.2–8.
5.Рождественский Д. С. Записка об оптическом стекле. – Труды ГОИ, 1932, т. 8, вып. 84.
6.Рождественский Д. С. Научно-исследовательская работа в оптической промышленности. – ОМП, 1931, № 1, с. 3–5.
7.Рождественский Д. С. Оптика во вторую пятилетку. – Труды ноябрьской сессии Академии наук СССР, 1931, т. 2, с. 131–136.
8.Рождественский Д. С. Выступление на мартовской (1936 г.) сессии АН СССР по докладу академика А. Ф. Иоффе 15 марта 1936, М. – Л.: Из-во АН СССР, 1936.
9.Гуло Д. Д., Копонков А. Ф., Осиновский А. И. Из истории основания Государственного оптического института (к 45-летию со дня основания). – История и методология естественных наук, 1966, вып.1 (физика), с. 273–292.
10.Полвека в мире оптики. – Казань: Центр инновационных технологий. Редакционная коллегия: В. А. Балоев, А. Ф. Белозеров, В. Л. Филиппов, 2007.
11.Мирошников М. М. Судьбы оптики и Государственного оптического института (ГОИ) в России. – Оптический журнал, 2012, т. 79, № 5, с. 77–90.
12.Середенко М. М. Ученый и гражданин (к 90-летию со дня рождения М. М. Гуревича). – Оптический вестник. Бюллетень оптического общества,1993, № 3–4, с. 27–28.
13.Академик Гурий Тимофеевич Петровский. Избранные труды/Под ред. М. Н. Толстого. – СПб.: РИО СПб НИУ ИТМО, 2008.
Структура Государственного оптического института предусматривала наличие двух отделов – научного и технического. Научный отдел состоял из двух отделений – отделения видимого и ультрафиолетового спектра и отделения инфракрасного спектра. Д. С. Рождественский отмечал [18]: "Тесное сотрудничество технических и чисто научных отделов института открывает как для техники, так и для самого отвлеченного научного эксперимента такие возможности, о которых нам, университетским работникам, не приходилось и мечтать. Учреждения подобного типа, уже начинающего осуществляться за границей, в ближайшем будущем должны привести к невиданному еще расцвету науки и техники".
Можно привести из истории ГОИ [19] множество примеров, когда идеи ученых-теоретиков из "научного отдела" – академика Д. С. Рождественского, академика В. А. Фока (1898–1974 гг.), члена-корреспондента АН СССР С. Э. Фриша (1899–1977), академика А. Н. Теренина (1896–1967), члена-корреспондента АН СССР П. П. Феофилова (1915–1980), профессора А. Г. Власова (1912–1969) и многих других – переходили в тематику прикладных научных отделов ГОИ, создавая им заслуженный успех. К таким работам можно отнести исследования по квантовой природе света, выполненные по инициативе С. И. Вавилова. В 1960-х годах Государственный оптический институт среди отраслевых НИИ оказался наиболее готовым к немедленному восприятию лазерной тематики.
Традиции сотрудничества ГОИ с промышленными оптическими предприятиями и научного руководства тематикой отрасли зарождались в 1920–1930 годы. В июне 1924 года в Ленинграде состоялось первое научно-техническое совещание по вопросам оптико-механической промышленности, подведены итоги работы предприятий, устранена их разобщенность, налажен обмен опытом работы. Это было первое крупное совещание по оптике после 1763 года (в 1763 году проведено заседание Петербургской академии наук, на котором участвовала императрица Екатерина II, и были рассмотрены вопросы "приращения оптики" в стране по докладу графа С. Я. Румовского).
На совещании Дмитрий Сергеевич отметил [18]: "Создать ГОИ было легко, силы собрать можно было, но как приложить эти силы? Легко было сказать, но как приняться за дело, когда этой промышленности нет, когда она ни малейшей ласковой улыбкой не высказывает желания, чтобы ее развивали?".
Проблемной задачей в начале деятельности Государственного оптического института стала организация промышленного выпуска основного материала оптической промышленности – оптического стекла, которую пытались решить уже около восьми лет.
Поскольку Петроградский завод оптического стекла в 1920 году был закрыт из-за всеобщей разрухи, Д. С. Рождественский обратился в научно-технический отдел ВСНХ и направил специально подготовленное обращение к Правительству – знаменитую "Записку об оптическом стекле" [20] с жестким предупреждением чиновников того времени о необходимости возобновления производства оптического стекла: "Не продолжить теперь производство оптического стекла почти преступление". Вскоре оптическая промышленность одной из первых прекратила закупку за рубежом оптического стекла и создала свои технологии серийного выпуска более 350 разновидностей этого материала.
В самое короткое время совместные разработки ГОИ с заводами и исследования в помощь заводам приняли системный характер. Центром разработок, вокруг которого сосредоточилась деятельность всего института, стала оптотехника. Традиции в дальнейшем были неизменны и только укреплялись: каждый год в ГОИ созывались научные конференции для рассмотрения докладов оптических предприятий о проделанной работе и утверждения планов работ на следующий год. Практически ежегодно эти совещания проходили в ГОИ вплоть до начала 1990-х годов. Это явилось важнейшим организационно-техническим мероприятием оптической отрасли и одновременно крупным техническим достижением ГОИ, поскольку обеспечило возможность достаточно демократического многоступенчатого обсуждения работ (по крайней мере, гражданского направления) всеми заинтересованными сторонами и лицами.
В марте 1936 года в ходе подготовки к празднованию 20-й годовщины Советского государства Академия наук СССР рассмотрела результаты работы двух крупных физических институтов, основанных в 1918: ГОИ и ФТИ. Сессия АН СССР одобрила форму организации ГОИ как комплексного многоцелевого института.
В 1936 году ГОИ был введен в состав Всесоюзного объединения оптико-механической промышленности (ВООМП). Дмитрий Сергеевич писал об этом [21, 22]: "Несомненно, ГОИ теперь должен идейно возглавлять оптическую промышленность с полной ответственностью. Ведая ГОИ, ВООМП берет на себя обязанность поддержать не только служебную часть ГОИ, но и одухотворяющее его научное ядро".
Оптическая наука получила в ГОИ развитие под руководством Д. С. Рождественского и С. И. Вавилова (1891–1951), в последующем – Е. Н. Царевского (1904–1995) и М. М. Мирошникова и явила миру нечто новое – уникальную оптическую школу ГОИ. Многочисленные научно-технические направления и ответвления оптической школы ГОИ всегда находились в логическом единстве, за каждым разделом стояли имена лидеров – В. П. Линника (1889–1984), Д. Д. Максутова (1896–1964), Т. П. Кравеца (1876–1955), И. В. Гребенщикова (1887–1953), А. А. Лебедева (1893–1969), П. П. Феофилова, А. Н. Теренина, Ю. Н. Денисюка (1927–2006), Г. Т. Петровского (1931–2005), А. М. Бонч-Бруевича (1916–2006), А. И. Тудоровского (1875–1963), Е. Б. Александрова (род. 1936). От других признанных в мире школ отличительной чертой школы ГОИ постепенно становится увеличение персонала ученых, которые знают "все о прикладной оптике", до нескольких сотен и тысяч человек, при сохранении высочайшего технического уровня фундаментальных исследований в области теоретической и физической оптики.
Основные "классы" оптической школы Государственного оптического института:
•С. О. Майзель – А. А. Гершун, Л. Н. Гассовский, М. М. Гуревич, Г. А. Устюгов – А. И. Лазарев: школа спектрометрии и светотехники, она сыграла выдающуюся роль в становлении фотометрии, офтальмологии и спектроскопии.
•Д. С. Рождественский – В. Н. Фок – А. Н. Теренин – С.Э Фриш – Е. Ф. Гросс – В. К. Прокофьев – П. П. Феофилов – Б. С. Непорент – Е. Б. Александров – Н. Г. Власов – А. М. Бонч-Бруевич: школа теоретической оптики.
•А. И. Тудоровский – Е. Г. Яхонтов – Г. Г. Слюсарев – Д. Ю. Гальперин – Д. С. Волосов – А. П. Грамматин – М. А. Ган: уникальная школа аналитической и вычислительной оптики; богатейшая 2-я линия этой многорядной школы – расчетные отделы, лаборатории вычислителей и группы ГОИ, ГИПО, ЛОМО, КОМЗ, КМЗ, "Арсенал", НПЗ, УОМЗ, ЛИТМО, МВТУ, РОМЗ, АОМЗ.
•В. П. Линник – Д. Д. Максутов: школа астрономической и адаптивной оптики.
•А. А. Лебедев – М. П. Ванюков – Б. А. Ермаков, А. А. Мак – Л. Д. Хазов – И. М. Белоусова, Н. Н. Розанов: школа лазерной физики и лазерной оптики.
•А. А. Гершун – С. Я. Эмдин – Э. И. Красовский – Б. В. Кураев – Е. А. Цветков: школа гидрооптики.
•Д. С. Рождественский – И. В. Гребенщиков –
Н. Н. Качалов – И. В. Обреимов – В. В. Варгин –
А. И. Стожаров – Л. И. Демкина – В. С. Доладугина – К. С. Евстропьев, К. Г. Куманин – Г. Т. Петровский – К. В. Дукельский, В. И. Арбузов, А. А. Жилин, И. А. Миронов: школа оптического материаловедения.
•А. А. Лебедев – В. Г. Вафиади – М. М. Мирошников, С. П. Тибилов – Е. Н. Минеев, Р. Н. Иванова, Е. Я. Кариженский, В. М. Самков, Г. М. Овчаренко – В. И. Соловьев – В. П. Мельникова, С. Н. Колесов: школа тепловизионной техники, в т. ч. для медицины.
•С. И. Вавилов – Т. П. Кравец – А. Н. Теренин – П. П. Феофилов: школа по структуре света, люминисценции, абсорбции растворов красителей, фотохимии, флуоресценции.
За десятилетия работы в ГОИ были созданы известные в мире школы по отдельным, менее масштабным проблемам оптики, например, по теневым приборам и интерферометрии (В. П. Линник – А. Н. Захарьевский, Ю. В. Коломийцов – А. А. Забелин – М. А. Уханов – И.И. Духопел), по электронной оптике (А. А. Лебедев – В. Н. Вернцер – Б. А. Киселев – Г. А. Богдановский), по металлооптике (С. В. Любарский), по ИК-телескопам (М. М. Мирошников – И. К. Куприянов, Л. А. Мирзоева, В. Ф. Захаренков), по голографии (Ю.Н.Денисюк – Г. Б. Семенов – Д. И. Стаселько – В. И. Суханов – В. Г. Сидорович – Р. Р. Герке).
Важно, что по многим научно-техническим направлениям ГОИ сотни квалифицированных специалистов обеспечивали научное, а часто и техническое руководство десятками подразделений предприятий оптической промышленности – НИИ, ЦКБ и заводов, внедряя созданные новейшие технологии.
Во многом авторитет Государственного оптического института зиждется именно на опыте и знаниях рядовых ученых.
Д. С. Рождественского иногда упрекали в "ГОИцентризме" [23]. Он считал упрек преждевременным, пока оптическая промышленность в основном, была сосредоточена в Ленинграде, хотя идея "отпочкования" сама по себе была правильной. Еще в 1931 году он писал [24]: "Громадные размеры института начинают затруднять руководство им. Поэтому проектируется превращение ГОИ в большой Оптический комбинат или Оптическую Академию, состоящую из собственно оптического института (спектроскопия, фотометрия и прикладная физическая оптика), объединенного общей главной дирекцией с Оптико-механическим институтом, являющимся в то же время отраслевым институтом ВООМПа, а также институтом фотохимии и фотографии и институтом оптического стекла".
После Великой Отечественной войны ГОИ стал организатором ряда новых оптических центров страны, расширил и развил сеть своих филиалов. Так, в 1954 году на заседании Ученого совета ГОИ было принято обращение в Министерство оборонной промышленности СССР о необходимости создания филиала Государственного оптического института – нового оптического центра на востоке страны.
ГОИ сыграл огромную роль в становлении своего первого филиала в Казани в 1957–1966 годах и развитии в последующие годы научного потенциала Государственного института прикладной оптики [25]. Ученые ГОИ восприняли созданный филиал как свое родное детище, они внесли в него часть себя, своего жизненного опыта, созданной системы жизни, взаимоотношений внутри зрелого и здорового коллектива, знаменитого ленинградского "шарма", остатки которого в поселке "Дербышки" г. Казани местами еще передаются внукам и правнукам.
Большое значение для молодого коллектива имели посещения филиала руководящими научными сотрудниками и крупными учеными ГОИ. На примерах конкретных научно-технических проблем они учили молодых, энергичных, но недостаточно опытных руководителей лабораторий филиала, искусству планирования и организации исследований, искусству руководства научными коллективами.
Руководители ГОИ – крупные ученые-оптики Д. С. Рождественский в 1920-х годах и М. М. Мирошников в 2000-х годах, обеспокоенные недостаточным развитием оптической промышленности в стране, выносят на государственный уровень, в качестве судьбоносных, вопросы политики в отношении важной и перспективной, но не самой крупной отрасли науки и промышленности, ее влияния на построение и прогресс промышленности страны в целом.
Обращение в Правительство в 1920-е годы, в конечном счете, привело к отказу страны от импорта оптического стекла, созданию многотоннажного собственного производства оптических материалов, к полному обеспечению потребностей Красной Армии в оптических приборах всех видов в период Великой Отечественной войны.
Спустя несколько десятков лет Почетный директор ГОИ М. М. Мирошников опубликовал прогнозные статьи о судьбах оптики и ГОИ в Российском государстве с позиций уже наступившего первого десятилетия XXI века [26]. Специалисты-оптики считают, что провозглашенная руководством страны в 2010 году экономическая политика – инновации и техническая модернизация России – во многом будет определяться наличием конкурентоспособной оптико-электронной промышленности и развитой оптической науки. Без Государственного оптического института это вряд ли станет возможным в обозримом будущем.
Необходимо, чтобы оптотехника и оптоэлектроника функционировали в стране в качестве базовых критических технологий в целом ряде комплексных целевых программ с реальным финансированием, с определением конкретных организаций и ученых, отвечающих за проблему в целом и за ее важнейшие разделы.
Здесь оптика и занятые в ней специалисты вправе ожидать реальной помощи от холдинга "Швабе" и государственной корпорации "Ростехнологии" (Чемезова, Максина, Раковича). В этой связи вызывают несомненный интерес предложения руководителей "Швабе" и "Ростехнологий" по привлечению оптических предприятий к решению крупных национальных проектов, в основе которых лежат оптические методы изучения окружающей среды или новые направления оптического и оптико-электронного приборостроения (например, проект Национального гелиофизического комплекса РАН с объемом работ свыше 17 млрд. руб.). Содержание таких программ должно соответствовать и способствовать развитию базовых разделов оптики и оптотехники [15], предложенных чл.-корреспондентом АН СССР М. М. Мирошниковым.
Президент Российского общества им. Д. С. Рождественского академик Г. Т. Петровский в своем обращении к оптикам страны отмечал, что развитие оптики – путь к созданию сильного государства, только при высоком техническом уровне оптического и оптико-электронного приборостроения может быть обеспечено выполнение важнейших государственных функций: военной, экономической, экологической, медицинской безопасности и развития информационных технологий. Возьмем только одну функцию – обеспечение военной безопасности. Например, оптико-механическая промышленность страны за годы Великой Отечественной войны (1941–1945) изготовила приборы для 489 900 артиллериских орудий, 136 844 самолетов, 100 000 танков и самоходных артиллерийских установок, громадное количество биноклей и прицелов для снайперских винтовок.
По мнению генерального конструктора высокоточного оружия академика РАН А. Г. Шипунова, в наше время только развитая оптическая техника, научное руководство которой многие годы осуществлял ГОИ (и эта роль ГОИ никогда не вызывала сомнений) способна решать главную задачу любого вооружения – поражение цели с первого выстрела на дистанциях 10–20 км с точностью 1 м на любой местности, в сложных погодных условиях, днем и ночью.
Несмотря на создание в отрасли в 1960–1980-е годы десятков новых ЦКБ и заводов, на большой рост ГОИ (численность сотрудников достигала 11 500 человек), в начале 1980-х годов резко возросла потребность всех отраслей народного хозяйства страны в оптико-механических и оптико-электронных приборах. Снова возник вопрос о необходимости разукрупнений ГОИ. Один из первых сотрудников ГОИ профессор М. М. Гуревич, научный руководитель фотометрического приборостроения в СССР [27]: "Сейчас, когда ГОИ вобрал в себя ряд направлений, когда он вырос до сегодняшних размеров и когда у него уже нет места для расширения, вопрос о разумности прежней политики интеграции перестает быть вопросом... Объем работ в области технической оптики непрерывно растет, и задач хватит на несколько таких учреждений".
Именно на этой основе планировалось дальнейшее развитие ГОИ и ряда предприятий отрасли в конце 1980-х годов. В стране готовились крупные отраслевые программы работ со сроками завершения в 2000–2010 годах по тепловидению и ночному видению, силовой и нелинейной оптике, охлаждаемой оптике, оптике для боевой и военно-транспортной авиации, космоса, по микроэлектронике, объективостроению, по разработке оптической медицинской техники, фотокинотехники и гражданского оптического приборостроения, по созданию нового поколения автоматизированных оптических приборов – датчиков всех видов, по развитию научно-технической базы оптического приборостроения. Эти программы предусматривали к 2000-му году двукратное увеличение производственных площадей предприятий оптической отрасли и рост объемов выпускаемой оптической продукции в 3,5 раза. Они предусматривали интеграцию известных и вновь создаваемых методов и технических средств, что придавало создаваемым комплексам новые качества: значительное увеличение жизненного цикла, использование одновременно нескольких каналов, новых методов иконики, синтез изображений, применение новейших лазеров и ФПУ, в т. ч. в УФ-, видимой и ИК-областях спектра, специальных объективов и ряд других новшеств.
Понижение роли оптики идет вразрез с перспективами дальнейшего развития государства. Утрата стратегического преимущества и просто достижений в оптике дорого обойдутся государству, если ей (оптике) не будут приданы необходимые приоритеты так же, как и продолжающему оставаться крупным научным центром Государственному оптическому институту.
Однако, пока получается так, что в 2014 году, как и в 1924-м (на первом научно-техническом совещании в Ленинграде по вопросам оптической промышленности), мы снова задаем себе тот же вопрос: как активнее работать ГОИ, когда промышленность "ни малейшей ласковой улыбкой" не высказывает желания, чтобы ее развивали? Напрашивается ответ: только новейшими разработками в области гражданского приборостроения, позволяющими повысить производительность труда в отечественной промышленности на порядок, а в области военной оптики – обеспечить поражение любых технических средств противника с первого выстрела.
Важнейшие проблемные разработки ГОИ, создавшие лицо ГОИ
Автор не включил сюда разработки, составляющие золотой фонд военной оптики, прежде всего, объективостроение для космических средств, лазерную технику, теплогенераторы обнаружения стартов ракет, изделия гидрооптики и др.; они по-прежнему вне конкуренции.
•Иконика. Работы А. Т. Ащеулова, Ю. Н. Гороховского, А. В. Луизова, А. Красковского, В. Р. Муратова дали интересный и практически важный материал для получения представления об информационной способности оптических систем и методах ее повышения. Работы по иконике получили серьезное развитие более 40 лет назад (М. М. Мирошников с его сотрудником В. Ф. Нестеруком, позднее – с участием И. А. Малышева, в том числе по цифровой обработке изображений).
•Космическая оптика (А. И. Елькин, И. А. Забелина).
•Исследования атмосферно-оптических явлений из космоса (А. И. Лазарев).
•САПР оптических систем (М. А. Ган).
•Фурье – спектрометрия и радиометрия (В. Н. Верцнер, Б. А. Киселев).
•Гражданское приборостроение (Б. В. Горбунов; С. Г. Гренишин – репрографическая и множительная техника; Н. Г. Ярославский – спектральные приборы; Ю. В. Коломийцов, Б. М. Левин – измерительная техника).
•Оптика природных сред (А. А. Гершун, С. Я. Эмдин, Е. Н. Минеев, Е. А. Цветков). Принципиальная новизна, полученный научный задел на несколько десятков лет опережает опыт и знания аналогичных специалистов в США.
•Оптические технологии (А. Я. Кузнецов, К. Г. Куманин, Т. Н. Крылова, Н. В. Суйковская). Новая проблема – создание оптических сред с отрицательным значением показателя преломления.
ГОИ обеспечил научное руководство созданием сотен и тысяч конкретных образцов оптической техники по этим научным направлениям в своем опытном производстве, в ЦКБ и заводах отрасли (едва ли удается только представить этот огромный объем работ).
Численность работающих на производстве в оптической промышленности достигала 256,7 тысяч человек, в отраслевой оптической науке – 65 тысяч человек, и все они так или иначе были связаны с деятельностью ГОИ. Руководители и ученые института решали также огромный комплекс научных проблем в областях фотоэлектроники и лазерной техники совместно с предприятиями и организациями десятков министерств и ведомств страны – МЭП, МАП, МРП, МПСС, МСП, МОМ, ММ, МСМ, МО, РАН, отраслевых академий, крупнейших вузов (по ряду проблем научное руководство сохранялось за ГОИ).
Активный поиск учеными ГОИ достойного места для института в оптическом мире – участие в выполнении амбициозных проектов, концентрация сил на перспективных направлениях практического использования оптики (оптическое материаловедение, оптические нанотехнологии, исследования по продвижению в УФ- и ВУФ-области спектра, где физические свойства фотона обеспечивают высокую эффективность его воздействия на вещество, освоение терагерцевого диапазона, оптоинформатика, многоспектральные и гиперспектральные приборы, взаимодействие света с веществом при длительности импульса 10–15–10–18 с, лазерная физика, телескопостроение на базе адаптивной оптики и т. д.) – приведут к достижению цели.
Заключение
Блестяще развив новые направления теоретической и прикладной оптики, оптического и оптико-электронного приборостроения, оптического материаловедения, лазерной техники, микрофотоэлектроники, современных оптических технологий, Государственный оптический институт имени академика С. И. Вавилова на грани двух тысячелетий (1980–1990-е годы) стал крупнейшим мировым центром оптической науки. За 96 лет активной деятельности пройден большой путь. Огромный, ни с чем не сравнимый труд живущих и ушедших работников, руководителей и ученых ГОИ позволил достичь грандиозных результатов, приведших к укреплению обороноспособности и прогрессивному развитию России.
Академик РАН Г. Т. Петровский в одном из своих выступлений [28] сказал: "Двадцать первый век будет веком света": человечество существенную часть своих различных функций будет выполнять с использованием оптических частот электромагнитного поля".
Литература
1.Документы, определившие организацию ГОИ. Отдельное приложение к трудам ГОИ, т. 83, вып. 217. Организация науки в первые годы Советской власти. – Л.: Наука, 1968.
2.Рождественский Д. С. Собрание трудов. М. – Л.: Изд-во АН СССР, 1947.
3.Гуло Д. Д., Осиновский А. Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский. – М.: Наука, 1980.
4.Мирошников М. М. Государственный оптический институт и современная оптика. – Оптико–механическая промышленность, 1978, № 12, с.2–8.
5.Рождественский Д. С. Записка об оптическом стекле. – Труды ГОИ, 1932, т. 8, вып. 84.
6.Рождественский Д. С. Научно-исследовательская работа в оптической промышленности. – ОМП, 1931, № 1, с. 3–5.
7.Рождественский Д. С. Оптика во вторую пятилетку. – Труды ноябрьской сессии Академии наук СССР, 1931, т. 2, с. 131–136.
8.Рождественский Д. С. Выступление на мартовской (1936 г.) сессии АН СССР по докладу академика А. Ф. Иоффе 15 марта 1936, М. – Л.: Из-во АН СССР, 1936.
9.Гуло Д. Д., Копонков А. Ф., Осиновский А. И. Из истории основания Государственного оптического института (к 45-летию со дня основания). – История и методология естественных наук, 1966, вып.1 (физика), с. 273–292.
10.Полвека в мире оптики. – Казань: Центр инновационных технологий. Редакционная коллегия: В. А. Балоев, А. Ф. Белозеров, В. Л. Филиппов, 2007.
11.Мирошников М. М. Судьбы оптики и Государственного оптического института (ГОИ) в России. – Оптический журнал, 2012, т. 79, № 5, с. 77–90.
12.Середенко М. М. Ученый и гражданин (к 90-летию со дня рождения М. М. Гуревича). – Оптический вестник. Бюллетень оптического общества,1993, № 3–4, с. 27–28.
13.Академик Гурий Тимофеевич Петровский. Избранные труды/Под ред. М. Н. Толстого. – СПб.: РИО СПб НИУ ИТМО, 2008.
Отзывы читателей
