Андрей Викторович Гапонов-Грехов
доктор физико-математических наук, академик РАН
основатель и первый директор ИПФ РАН
(1926–2022)
Андрей Викторович Гапонов-Грехов родился 7 июня 1926 г. в Москве в семье учёных-физиков Марии Тихоновны Греховой и Виктора Ивановича Гапонова. За исключением первых семи лет вся жизнь Андрея Викторович связана с Нижним Новгородом (Горьким), куда его родители переселились из Москвы в 1933 году. Окончив школу экстерном в 1943 году Андрей Викторович поступил на специальный факультет Горьковского индустриального института, но проучился там недолго: в 1945 году был переведён в числе первых новобранцев на вновь созданный радиофизический факультет Горьковского государственного университета, основателем и первым деканом которого стала М. Т. Грехова.
Первые шаги Андрея Викторовича в науке были связаны с разработкой теории электромагнитных излучателей в распределённых резонансных системах. Эту работу он выполнял будучи ещё студентом Горьковского университета под руководством М. Л. Левина. В 1949 г. Андрей Викторович окончил университет и поступил в аспирантуру к академику А. А. Андронову, одному из основателей ныне широко известной нижегородской (горьковской) научной радиофизической школы. Цикл работ по общей теории электромеханических систем оказался настолько значимым, что при защите кандидатской диссертации в 1955 г. А. В. Гапонову-Грехову была присуждена степень доктора физико-математических наук.
Выполненные Андреем Викторовичом совместно с учениками во второй половине 1950-х годов исследования по динамике волн в нелинейных средах и теории колебаний распределённых систем привели к открытию ударных электромагнитных волн и заложили фундамент одного из ключевых направлений современной физики – нелинейной динамики распределённых систем. Эти работы в значительной мере стимулировали развитие таких направлений нижегородской радиофизической школы, как нелинейная оптика, нелинейная акустика, динамический хаос и самоорганизация в сложных динамических системах. По всем этим направлениям нелинейной физики нижегородская школа радиофизики и в настоящее время занимает лидирующие позиции.
Одним из наиболее ярких научных достижений А. В. Гапонова-Грехова, раскрывших в полной мере его талант выдающегося учёного и организатора науки, стало создание в 1958–1961 гг. теории индуцированного излучения классических нелинейных осцилляторов, формулировка на этой основе нового принципа генерации и усиления электромагнитных волн и реализация этого принципа в электронных приборах. В этой работе Андрею Викторовичу почти одновременно удалось осуществить и создание теории, и постановку эксперимента, и конструирование приборов нового типа – мазеров на циклотронном резонансе (МЦР). Эти приборы, получившие затем название гиротронов, вне конкуренции как наиболее мощные генераторы и усилители когерентного излучения в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. В последующие годы научные интересы А. В. Гапонова-Грехова дополнились релятивистской электроникой. Эти исследования также привели к созданию целого класса мощных микроволновых релятивистских приборов, способных генерировать наносекундные импульсы гигаваттного уровня пиковой мощности. Созданные источники мощного микроволнового излучения нашли применение в установках управляемого термоядерного синтеза, в мощной радиолокации и технологических, в частности плазмохимических, процессах, и круг их приложений постоянно расширяется. Выполненные под руководством А. В. Гапонова-Грехова работы по созданию и использованию мощных микроволновых источников были трижды удостоены Государственных премий СССР и России.
Как правило, роль крупных учёных в развитии науки не ограничивается теми результатами, которые получены ими лично или их учениками. Андрей Викторович, как уже отмечалось, относится к числу выдающихся организаторов науки. Главная его заслуга на этом поприще – создание в 1977 г. Института прикладной физики АН СССР (сейчас ИПФ РАН), который он возглавлял более четверти века с 1977 по 2003 год. Под его руководством институт в короткий срок превратился в один из ведущих физических центров страны, в котором успешно сочетаются фундаментальные и прикладные исследования широкого профиля. Институт занимает прочные позиции в области физики плазмы, электроники больших мощностей, гидрофизики и гидроакустики, квантовой радиофизики и нелинейной оптики, физики миллиметровых и субмиллиметровых волн.
Руководя рядом НИР по оборонной тематике и возглавляя в 1987–2012 годах Научный совет РАН по комплексной проблеме «Гидрофизика», А. В. Гапонов-Грехов внёс крупный вклад в укрепление обороноспособности России в части, касающейся решения научных и прикладных проблем военно-морского флота. Фактически по его инициативе началось освоение низкочастотного диапазона звуковых волн в качестве «рабочего инструмента» активной диагностики океана на больших акваториях. В середине 80-х годов под научным руководством Андрея Викторовича были выполнены демонстрационные натурные эксперименты, убедительно показавшие возможность дистанционной диагностики подводной среды на трассах длиной до 1000 км, заложены научные и технологические основы создания мощных когерентных акустических излучателей низкочастотного диапазона, без которых невозможны сколь-нибудь серьёзные экспериментальные исследования в области «дальней» акустики океана. Созданные в ИПФ РАН гидроакустические излучатели до сих пор являются непревзойдёнными по своим характеристикам, они с успехом использовались в многочисленных натурных экспериментах. С помощью таких излучателей, к примеру, были реализованы уникальные российско-американские проекты TAP и ACOUS по распространению низкочастотных (в диапазоне 20 Гц) сигналов на стационарных трансарктических трассах, которые представляются важным шагом на пути реализации идеи глобальной термометрии океанического климата средствами низкочастотной акустики.
В области квантовой электроники, лазерной физики и нелинейной оптики под руководством А. В. Гапонова-Грехова также были получены результаты мирового уровня. Так, в 1962 г. был создан первый в СССР лазер на отечественном кристалле рубина. В период бурного развития квантовой электроники (1965–1990 гг.) работы коллектива, возглавляемого А. В. Гапоновым-Греховым, в значительной мере определили передовой уровень развития этой науки. Свидетельством тому служат две Государственные премии, премия Совета министров СССР и две премии Правительства России, полученные сотрудниками института по этой тематике. В конце 1990-х годов в ИПФ РАН был создан первый в России фемтосекундный лазерный комплекс тераваттного уровня мощности, затем – петаваттного уровня и на этой основе в настоящее время создаётся мультипетаваттный лазерный комплекс. Эти результаты, по существу, позволили ликвидировать отставание российской науки от мирового уровня в области фемтосекундной оптики и стимулировали развитие в стране нового научного направления – физики сверхсильных электромагнитных полей и их взаимодействия с веществом. По инициативе Андрея Викторовича была учреждена одна из самых крупных программ фундаментальных исследований Президиума РАН «Фемтосекундная оптика и физика сверхсильных лазерных полей». Программа координировала деятельность более 20 научных институтов в стратегически важном направлении современной физики – создании и использовании источников лазерного излучения сверхкороткой длительности для научных, промышленных, информационных, биомедицинских и военно-технических приложений – и сыграла важную роль в его развитии в стране.
Признанием заслуг А. В. Гапонова-Грехова в решении фундаментальных и прикладных задач современной физики, народно-хозяйственных и оборонных проблем стали избрание его членом-корреспондентом АН СССР (1964), действительным членом АН СССР (1968), присуждение ему трёх Государственных премий (1967, 1983, 2003), Демидовской премии (1995), высшей награды РАН – Большой золотой медали им. М. В. Ломоносова (2000), высоких государственных наград – звания Героя Социалистического Труда (1986), двух орденов Ленина (1975, 1986), ордена Октябрьской Революции (1981), орденов «За заслуги перед Отечеством» III и II степеней (1999 и 2006).
Один из главных приоритетов в деятельности самого Андрея Викторовича и созданного им института всегда была работа с научной молодёжью. С первых лет существования ИПФ РАН в нём начала развиваться система непрерывной подготовки научных кадров, включающая базовый физико-математический лицей, базовые факультет и кафедры в Нижегородском государственном университете, институт стажёров и аспирантуру. Говоря о внимании Андрея Викторовича к работе с научной молодёжью, нельзя не подчеркнуть особую роль возглавляемых им на протяжении многих лет Горьковских школ по нелинейным волнам, которые регулярно проходили в период с 1972 по 1989 гг. с участием ведущих советских специалистов и ярких молодых учёных, только начинающих работать в этой междисциплинарной области. В 2000-е годы регулярное проведение таких школ было возобновлено. Для многих молодых участников, среди которых традиционно много аспирантов и даже студентов (и далеко не только нижегородцев), эти научные школы стали действительно школами нелинейного знания, получаемого «из первых рук».
Многогранна научно-организационная деятельность А. В. Гапонова-Грехова и за пределами института. Это не только его работа в Научном совете РАН по гидрофизике (начавшаяся ещё в то время, когда этот совет возглавлял президент АН СССР А. П. Александров), во многих других академических и не только советах и комиссиях, редколлегиях научных изданий. В 1990-х годах, когда отечественная наука оказалась почти брошенной на произвол судьбы, Андрей Викторович стал одним из инициаторов целевой программы поддержки ведущих научных школ России, призванной сохранить и упрочить научные школы как важнейший и во многом уникальный фактор развития науки в нашей стране. И то, что эта программа, наравне с программой поддержки молодых учёных, получила высокий статус программы президента РФ – во многом личная заслуга Андрея Викторовича, свидетельство его высокого научного и морального авторитета.
Без всякого преувеличения можно сказать, что академик А. В. Гапонов-Грехов являет собой яркий пример выдающегося учёного и организатора науки, которым отечественное научное сообщество по праву гордится.