Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Из доклада на заседании Группы физики Академии наук СССР.
1937
Институт был основан постановлением правительст ва от 28 декабря 1934 г. и назван Институтом физиче ских проблем. Это несколько необычное название долж но отразить собою то, что институт не будет заниматься какой-либо определенной областью знания, а будет, во обще говоря, институтом, изучающим различные науч ные проблемы, круг которых определится тем персона лом, теми кадрами ученых, которые в нем будут ра ботать. Таким образом, этот институт предназначается для чистой, а не прикладной научной работы. Я поль зуюсь не особенно популярным термином «чистая нау ка», так как не знаю, чем заменить это слово. Иногда говорят — теоретическая наука, но теоретической явля ется всякая наука. По существу pure science или reine Wissenschaft — это вполне установившееся понятие. Между прикладной и чистой наукой имеется только од но различие: в прикладной науке научные проблемы идут из жизни, в то время как чистые науки сами ведут к прикладным результатам, потому что никакое научное знание не может остаться не приложенным к жиз ни,— оно так или иначе найдет свое применение и даст практические результаты, хотя и трудно предвидеть, когда и как это произойдет.
При создании института не имелось в виду отыска ние и решение разнообразных проблем физики. Мне было предложено взять руководство институтом и про должать в нем те работы, которые в течение 13 лет я вел в Англии. Там я работал над проблемой сильных магнитных полей и, в связи с этим, над получением
129
низких температур. Это и были те основные проблемы, которыми вначале должен был заниматься Институт физических проблем.
Я коснусь теперь чисто строительных вопросов и из ложу те идеи, которые были положены в основу строи тельства института.
Первым вопросом был выбор места. Это чрезвычай но важный вопрос. Большинство физических измерений производится, как известно, очень чувствительными при борами, поэтому надо было удалить институт от источ ников различных мешающих влияний. Этих мешающих влияний в городах достаточно много: сотрясение от уличного движения, индукционные токи от трамвайных линий и от расположенных поблизости радиостанций и т. п. Выбору участка было посвящено поэтому много времени, и я не знаю, можно ли было бы получить луч ший участок, чем тот, на котором институт находится. По-моему, местоположение института надо признать идеальным: здание института расположено в 80 м от
130
трамвайной линии, и уличные сотрясения доведены до минимума.
фронтальная линия участка института (в виде тре угольника) занята жилыми строениями, а научная часть помещена в глубине участка.
При проектировании института был принят следующий план. Рабочая, лабораторная часть здания, в кото рой будут производиться опыты, вся расположена в первом этаже. Это необходимо при работе с жидким гелием и водородом, которые нужно переносить в лабо ратории,— для безопасности и удобства гораздо лучше сосредоточить все это на одном этаже. Кроме того, на первом этаже гораздо спокойнее в отношении всяких сотрясений.
На первом этаже находится зал, где расположена ожижительная аппаратура, над залом сделан балкон. Второй этаж над этим помещением отсутствует, а кры ша сделана из легкого материала. Это необходимо для того, чтобы эффект взрыва, который может произойти вследствие какой-либо случайности, был минимальным.
Второй этаж здания предназначается только для ад министративных и хозяйственных целей: тут находится бухгалтерия, красный утолок, залы и кабинеты ди рекции.
В нашем институте нет системы пропусков: на ниж ний этаж никто не может попасть непосредственно, так как всякий посетитель сразу же проходит на второй этаж и направляется в канцелярию, из которой можно попасть в нижний этаж только через кабинет директо ра. В то же время сотрудники имеют вход в кабинет директора из своих комнат по внутренней лестнице; таким образом устанавливается непосредственная связь между руководителем института и научными работ никами.
Часть подвала здания института занята котельной, а другая — отведена для работ, при которых применяет ся аппаратура большой чувствительности. Там сделан специальный фундамент на резине. Одна комната отде лана бариевой штукатуркой для рентгеновской аппара туры, другая комната предназначена для спектроскопии.
Институт проектировался как самостоятельная еди ница, т. е. должен был иметь свои мастерские, библио теку и т. п., чтобы он мог жить совершенно самостоятельной жизнью, Но это, конечно, неправильно, это
131
только временно, так как наш институт должен быть частью всех головных институтов Академии наук, и ког да последние будут построены вблизи друг от друга, то его хозяйство, его административную часть можно будет значительно уменьшить. Конечно, тогда не будет иметь смысла сохранять и свою полную библиотеку, так как можно будет пользоваться библиотекой Академии наук. То же относится и к мастерским — они сейчас, может быть, чересчур велики, но нам пока что надо иметь свое собственное хозяйство.
Что касается самого строительства института, то оно велось в течение двух лет, хотя должно было быть за кончено в один год. Наши строители оказались не на высоте положения. Несмотря на то, что снабжение ма териалами шло без всяких перебоев и в них никогда не было никакого недостатка, строительство было недоста точно хорошо организовано и не могло быть закончено в намеченный срок. И качество строительства прави тельственная комиссия смогла признать только удовлет ворительным. Это очень жаль, потому что проект зда ния, по-моему, очень привлекательный, и его следовало бы осуществить тщательнее...
Я хочу теперь указать на ряд мелких деталей в устройстве нашего лабораторного хозяйства.
Это, во-первых, вся система электрического снабже ния, аккумуляторные батареи со швейцарским щитом, который стоит в большом зале и дает возможность по давать любой вольтаж в любую комнату. Проводка из комнат присоединена непосредственно к щиту; когда одни и те же батареи используются несколькими со трудниками, происходит лишь очень малое падение на пряжения, так что сотрудники не мешают друг другу.
Затем машинный зал с мотор-генераторами. Ток от любого мотор-генератора может быть подан в любую комнату, причем ток до нескольких сотен ампер регу лируется простым ползунковым реостатом, устанавлива ющим силу тока в обмотках возбуждения динамо. В целях защиты линии вся проводка заключена в сталь ные и железные трубы, и вся эта система хорошо за землена. Хорошая система заземления имеется вокруг всего института, так что при желании можно каждой комнате дать отдельную «землю».
Каждые две соседние лаборатории имеют общую фотографическую комнату, Всюду предусмотрено затем-
132
нение. Электрические лампочки можно включать не только параллельно, но и последовательно и таким об разом создавать в комнатах полумрак. В каждой ком нате имеется хромированный кран с очень тонкой регу лировкой подачи воды. Кроме того, в каждую комнату подаются сжатый воздух и газ.
При институте создана хорошая мастерская, в кото рой может быть изготовлен почти любой сложный фи зический прибор. Мастерская снабжена точными стан ками, и мы можем с гордостью сказать, что большинст во станков нашего советского производства.
В специальном помещении находится стеклодувная. Она достаточно просторна и снабжена хорошей венти ляцией.
Наконец, имеется и столярная мастерская, оборудо ванная строгальными машинами.
Теперь я перейду к самому существенному — к тому специальному оборудованию, которое имеется в нашем институте и которое прибыло из Англии. Ставился воп рос о том, делать ли это специальное оборудование у нас в Союзе или же получить его из Англии. Сделать это оборудование у нас в Союзе, конечно, было возмож но, так как наша советская промышленность на доста точной высоте, чтобы сделать все, что делается за гра ницей. Но все-таки сделать такое оборудование в Союзе оказалось чрезвычайно трудно. Трудность заключается в том, что наша промышленность не приспособлена для обслуживания научной работы: все делается в больших масштабах; мелкое, несерийное машиностроение почти отсутствует. В подобных случаях приходится обращать ся к инструментальным цехам заводов, но тогда цены на отдельные специальные предметы достигают чрез вычайных размеров, а сроки изготовления получаются невероятно долгие. Нам, ученым, надо добиваться, что бы промышленность шла нам навстречу, помогала бы нам, нам надо больше заинтересовывать ее.
Специальное оборудование было получено из Анг лии. Я обязан этим своему большому другу и учителю Резерфорду, который убедил Кембриджский универси тет продать Советскому Союзу оборудование Мондовской лаборатории. Оборудование прибыло и уже пол ностью установлено. Это оборудование состоит, во-пер вых, из машины для получения сильных магнитных по лей. Эта машина была построена еще 12—14 лет тому
133
назад. Она представляет собой однофазный генератор, который дает большие мощности при коротких замыка ниях. Я не могу останавливаться на деталях этой ма шины, так как это могло бы занять чересчур много времени, но основная идея ее работы очень проста. В получении сильных магнитных полей в электромагните мы ограничены явлением магнитного насыщения желе за. Если железо насыщено, то идти дальше мы можем очень медленно. Сила магнитного поля пропорциональ на логарифму линейных размеров магнита. Построив магнит весом более 100 т, как это сделал Коттон в Па риже, затративший на него несколько миллионов фран ков, мы выиграем только 25% в увеличении магнитно го поля по сравнению с лабораторным магнитом обыч ного типа. Поэтому надо было идти по другому пути.
Этот другой путь, который мы и выбрали, заключа ется в следующем. Надо было отказаться от получения постоянных полей и перейти к получению кратковремен ных полей, т. е. пропускать через катушку очень силь ные токи, создающие в ней сильное магнитное поле, но в течение столь короткого времени, что катушка не успевает нагреться. На рисунке на с. 135 показана ка тушка, в которую можно загнать несколько десятков тысяч киловатт на одну сотую долю секунды. За одну сотую секунды катушка нагревается на 100°С. Если бы мы продолжали опыт в течение секунды, она нагрелась бы до 10000°С и расплавилась. Но за одну сотую се кунды можно провести наблюдения всех тех явлений, которые имеют место в статическом магнитном поле. Это объясняется тем, что, несмотря на кратковремен ность магнитного поля, все явления благодаря его силе достигают таких масштабов, таких размеров, что их можно наблюдать даже в такой короткий промежуток времени. Конечно, для этого надо выработать специаль ную аппаратуру.
Ряд явлений был уже изучен мною в Англии, и бы ли найдены новые физические явления.
Внешний вид машины показан на рисунке на с. 15. Ротор весит 2,5 т и вращается со скоростью 1500 обо ротов в минуту. Машина была построена фирмой «Метрополитен-Виккерс» при участии советского инженера М. П. Костенко и английского инженера М. Уокера. Проблема постройки такой машины не легкая, потому .что во время короткого замыкания в самой машине
134
135
возникают колоссальные силы и ее легко может разне сти. Поэтому ее надо делать особо прочной: концевые соединения в ней специально заделаны, весь статор сде лан из стали, применены особо прочные подшипники и целый ряд деталей, которые делают машину специфиче ской по своей конструкции.
При коротком замыкании эта машина давала на со тую долю секунды мощность в 220000 кВт, т. е. 72000 А при 3000 В. Эта мощность колоссальна, она больше чет верти мощности Днепрогэса. При такой мощности ма шина испытывалась, работает же она при мощности вчетверо меньшей. Это показывает степень безопасности.
Вторая существенная часть — замыкатель, который позволяет вырезать из даваемого машиной тока отдель ную волну. На рисунке показана осциллограмма тока в катушке (ток 9400 А, поле 277000 Э; разрыв в ли нии 1 — момент образования искры в магнитном поле для наблюдения эффекта Зеемана).
Одним из самых больших затруднений является по строение катушки, через которую проходит ток. Когда пропускается ток, катушка нагреться не успевает, но в ней возникают колоссальные силы, которые стремятся ее разорвать. Эти силы достигают 150 т на поперечное сечение катушки, давление на медь доходит до 5000— 6000 атм,
136
Первую катушку, которую мы пробовали, разорвало. Ее диаметр был 1 см, а стал 2 см. Цепь разорвалась, при этом был большой шум и отдельные части катуш ки полетели в стороны. Поэтому мы теперь укрепляем все катушки, заворачивая их в стальные ленты. Но и это само по себе не решало еще вопроса, так как медь продолжала течь. Весь секрет постройки катушки за ключается в подборе такой ее формы и такой обмотки, при которых все усилие на медь сводится по возмож ности к гидростатическому сжатию. Таким образом, медь как бы подвергается всестороннему давлению, и разрывающие усилия уничтожаются. Путем специаль ных вычислений, которые сделал Кокрофт, этого уда лось достичь, и теперь катушки работают спокойно.
Следует обратить внимание на то, что катушка сто ит в одном конце зала, а машина в другом. Это сдела но вот для чего. В момент короткого замыкания в ма шине возникает пара сил, которая тормозит ротор и создает реакцию на фундамент. Так как ток возникает на одну сотую долю секунды, то в тот момент, когда нужно делать опыт, происходит нечто вроде маленького землетрясения. Вследствие этого при фотографировании, например, зеемановского эффекта, спектрограф будет дрожать и линии получатся размытыми. Как можно из бежать этого толчка? Конечно, можно было бы толчок поглотить, но гораздо проще поместить машину в од ном конце зала, а катушку в другом. Так как опыт про исходит одну сотую долю секунды, то волна сотрясения подойдет к катушке только тогда, когда опыт будет уже закончен, и никаких неприятностей не вызовет. Этим объясняется большая длина зала.
Экспериментировать с коротким временем вообще чрезвычайно заманчиво. Может показаться, что корот кое время ограничивает нас, но если им правильно пользоваться, то оно дает и большие преимущества. Благодаря большой силе магнитного поля все явления достигают, как уже было отмечено, таких размеров, что их обычно можно наблюдать даже в такой короткий промежуток времени, как сотая доля секунды, разуме ется, если для этого создана подходящая аппаратура. С другой стороны, все мешающие явления, в которые входит элемент времени, как, например, тепловые воз мущения, в ряде случаев перестают сказываться. В ка честве примера я могу указать хотя бы на изучение
137
магнитострикции в висмуте. За сотую долю секунды, в течение которой мы ее наблюдаем, изменения длины, вызываемые случайными тепловыми явлениями, столь малы, что не искажают удлинения, обусловленного влиянием магнитного поля. В стационарных магнитных полях термические возмущения являются основной по мехой, ограничивающей точность наблюдений. Таких примеров можно привести много.
Работая с магнитным полем и производя ряд опы тов, мы нашли, что многие явления, в особенности галь ваномагнитные явления, наиболее интересны при низ ких температурах. Тогда мы начали заниматься полу чением жидкого водорода и жидкого гелия и строить соответствующую аппаратуру. В то время (8 лет тому назад) это было трудно, так как единственной лабора торией, где эта техника была освоена, была лаборато рия Камерлинг-Оннеса в Лейдене и существовал ряд таких навыков и приемов, которые не были хорошо из вестны, но которые очень существенны для получения низких температур. Вообще в этом деле играет боль шую роль уменье организовать работу, подбирать кад ры, научить их соблюдать известную чистоту, правильно подбирать материалы для работы и т. п. Все эти мелочи очень важны, так как малейшее упущение в этом на правлении может сорвать эксперимент.
Первое, с чего я начал,— это постройка водородного ожижителя, подобный которому у нас здесь установлен. Он отличается от обыкновенного только тем, что в нем есть двойной цикл: цикл для чистого водорода и цикл для грязного водорода. Охлаждение производится чи стым водородом, а сжижается более грязный, техниче ский водород. Таким образом удается обойти самую большую трудность при получении жидкого водорода — нет необходимости иметь чистый водород как исходный продукт для ожижения, а можно работать, ожижая тех нический водород. Производительность этого ожижите ля— 7 л/ч, пусковое время — 20 мин. Столь короткое пусковое время достигнуто тем, что правильно рассчи таны все детали теплообменника, лишний металл в этом ожижителе сведен до минимума. Когда строился водо родный ожижитель, мы имели в виду применять водо род для получения жидкого гелия. Но когда мы подош ли к получению жидкого гелия, мы нашли новый метод, при котором можно его получать, не прибегая к водо-
138
роду. С водородом работать небезопасно, и надо избе гать работать с большим количеством его. Этот новый ожижитель гелия, который мы разработали, в отличие от того, каким пользовался Камерлинг-Оннес, дает воз можность получать жидкий гелий без предварительного охлаждения гелия жидким водородом.
Идея аппарата очень проста. Для получения жидко го гелия обычно пользовались следующим методом. Ге лий охлаждался в водороде, кипящем при пониженном давлении, с тем, чтобы получить температуру ниже тем пературы точки инверсии гелия; тогда за счет эффекта Джоуля — Томсона происходило охлаждение и часть ге лия ожижалась. Термический коэффициент полезного действия таких ожижителей только 0,5—1%. В Лейдене работа по получению жидкого гелия производится так: в первый день добывают жидкий воздух, на второй день получают около 20—30 л жидкого водорода и только на третий день — жидкий гелий в небольшом коли честве.
Трудности этой сложной операции при получений жидкого гелия можно обойти, только применив для его охлаждения обратимый процесс, т. е. заставив его адиа батически расширяться при низкой температуре. Проб лема сводилась к постройке машины, которая брала бы тепло у гелия при его расширении. Постройка такой машины связана с рядом трудностей, из которых первая и главная — это построение детандера (цилиндр с порш нем), работающего при низкой температуре. Поршень требует смазки, но при такой низкой температуре все вещества становятся совершенно твердыми. Вначале возникла идея применения турбины, так как турбина может работать без смазки. Но здесь мы натолкнулись на следующее забавное затруднение. Гелий при такой низкой температуре обладает чрезвычайно малым удель ным объемом, а турбина выгодна только тогда, когда проходят большие массы,— инженерам известно, что хо роший к.п.д. достигается только в больших паровых турбинах.
Если ограничиться практически возможными разме рами турбины, то производительность ее должна быть не меньше нескольких тысяч литров жидкого гелия в час. Для лабораторных же целей, когда надо получать 1— 2 л гелия в час, турбина, если мы хотим, чтобы она ра ботала хорошо, принимает практически неосуществимо
139
малые размеры (1—2 см в диаметре). Если надо будет получать большие количества жидкого гелия, то возможность использования турбины не следует забы вать. Однако для нас идея постройки турбины отпала, и надо было остановиться на машине поршневого типа. Тут было много разных возможностей, например виб рационная диафрагма и т. п., но самое простое, что уда лось придумать, это следующее.
Положим, у нас есть поршень. Мы не можем сде лать его плотным. Сделаем его свободным, с зазором в несколько сотых миллиметра вокруг него, чтобы он сво бодно двигался. Тогда во время наполнения цилиндра гелием при повышенном давлении большая часть гелия, естественно, уйдет через зазор, так как его вязкость мала. Но если дать поршню возможность производить расширение быстро, то тогда можно добиться таких условий, что успеет утечь только малое количество ге лия. Условия для работы можно легко подсчитать. Ока зывается, что скорости, с которыми поршень должен двигаться, технически вполне осуществимы. Мы пост роили такую машину еще в Кембридже, и она работает вполне успешно до сих пор. Ее термический к.п.д около 60%.
Второе затруднение при построении машины заклю чается в выборе самого материала. Все материалы ста новятся чрезвычайно хрупкими при температуре жидко го гелия, а построить машину из хрупкого материала нельзя. Поиски этого материала были не так легки, но материал был найден, а именно — аустенитовая сталь, которая не теряет своей пластичности даже при самых низких температурах.
Гелиевый ожижитель показан на рисунке на с. 21. Мы пользуемся следующим циклом: сперва гелий ох лаждается жидким азотом, кипящим при пониженном давлении, до 65 К, затем детандер охлаждает его до 10 К, и, наконец, последняя стадия — эффект Джоуля— Томсона до ожижения. Это первая работающая маши на; она давала 1,7 л жидкого гелия в час, причем каж дый литр гелия получался за счет 1,5 л жидкого азота. Ее, как я уже указал, можно значительно улучшить. Теперь мы строим машину с двойным циклом и рассчи тываем, что она будет давать литров 6—8...
При оборудовании института была сделана попытка создать совершенный передовой институт. Мне кажется,
140
что эта цель достигнута и институт, несомненно, можно считать не только одним из самых передовых у нас в Союзе, но и в Европе.
При создании таких институтов, оборудованных все ми удобствами для научной работы, часто возникает вопрос как у нас, так и на Западе: правильна ли сама идея создания таких институтов? Ведь самые большие, самые значительные научные открытия, почти все без исключения, были сделаны при помощи самых элемен тарных, простых средств. Зачем же строить такие ин ституты, если все мировые открытия были сделаны с чрезвычайно простой аппаратурой? Этот вопрос диску тировался у нас и дискутировался на Западе. Я читал только что вышедшую книгу Дж. Дж. Томсона «Воспо минания и раздумья», в которой он описывает всю свою жизнь. Он останавливается и на этом вопросе. Я хочу привести выдержку, которая имеет большой интерес, так как именно Томсон из всех физиков конца прошло го и начала этого века сделал самые фундаментальные открытия. Он открыл электрон, открыл изотопы, а ра ботал он с чрезвычайно простыми средствами. Что же он думает об этом? Он говорит следующее:
«...Обычно не первый шаг в открытии нового физи ческого явления стоит больших денег. Так, открытие Рентгеном Х-лучей, или супругами Кюри радия, или продолжительные опыты Вильсона над образованием капелек на частицах, заряженных электричеством,— все они стоили ничтожные суммы. Открытия, подобные этим, обязаны тому, что не может быть куплено,— имен но остроте и силе наблюдательности, интуиции, непо колебимому энтузиазму до окончательного разрешения всех затруднений и противоречий, сопутствующих пио нерской работе. Когда первоначальное открытие сдела но, наблюдаемый эффект очень мал и требует целого ряда длительных опытов для получения достоверных результатов. Вот это стремление добиться большого эффекта и стоит дорого. Это может означать затрату многих тысяч фунтов стерлингов для постройки силь ных магнитов, или даже для получения электродвижу щих сил во много сотен тысяч вольт, или же для при обретения больших запасов радия. Но все эти деньги хорошо израсходованы, так как они дают нам возмож ность добиваться новых знаний гораздо быстрее и с большей достоверностью»,
141
Эта идея Томсона совершенно правильна. Когда Ко лумб отправился в экспедицию, результатом которой было открытие Америки, он плыл на простом малень ком фрегате, на лодчонке с современной точки зрения. Но чтобы освоить Америку, потребовалось построить большие корабли, как «Лузитания», «Титаник», и это полностью себя оправдало. Мне кажется совершенно правильным идти по пути строительства совершенных институтов, оборудованных по последнему слову техники.
ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНОЙ РАБОТЫ В ИНСТИТУТЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ
Доклад на расширенном собрании Президиума Академии наук СССР
1943
Когда я в 1934 г. вернулся работать в Советский Со юз, то вопрос об организации науки вообще и в част ности научной работы в моем институте меня очень ин тересовал. Я был хорошо знаком с тем, как организо ваны наука и научная работа за рубежом. Я был в продолжение ряда лет директором института в центре английской научной мысли — в Кембридже. На основа нии этого опыта я чувствовал, что те организационные формы научной работы, которые приняты на Западе, не применимы у нас полностью. Нам надо искать, мне ду малось, свои собственные формы организации научной работы в институте и еще больше в организации всей науки.
Это обусловлено главным образом тем, что в нашей социалистической стране науке отводится особое место. Конечно, и в других странах хорошо известно и общепризнанно, что наука играет большую роль в развитии культуры и техники страны. Но в нашей стране за нау кой признано значение одного из основных устоев раз вития культуры, ей отводится направляющее значение в развитии нашей техники и народного хозяйства. По этому организация науки должна быть у нас более це леустремленной, чем мы это видим в капиталистических странах, где она носит скорее случайный, спонтанный характер. У нас связь между наукой и жизнью должна
142
быть более тесная и полная. Особенно важны вопросы организации науки для нас — работников Академии наук Советского Союза,
Рассказывая сейчас вам об организации научной ра боты в нашем институте, я попытаюсь сперва дать кар тину тех общих принципов организации науки, из кото рых мы исходили, и затем расскажу, что нам удалось в действительности осуществить.
Позволю себе сделать несколько предварительных оговорок.
Я буду говорить в основном об организации инсти тута не в военное время. Как институт изменил свой облик на период войны, как мы его приспособили к нуждам военного времени, об этом я скажу несколько слов в конце своего доклада. Но это, конечно, надо рас сматривать как временную стадию существования на шего института. Постоянный интерес представляет для нас структура института, какой она была в мирное время. Чем здоровее эта структура, тем легче она мо жет быть приспособлена к боевым условиям, когда бы они ни возникли.
Хочу также напомнить вам, что наш институт моло дой: он существует всего 7—8 лет. Хотя я приехал сю да уже более или менее сформировавшимся ученым, тем не менее создавать институт, не имея школы, не имея сотрудников, было трудно. Поэтому рост институ та шел гораздо медленнее, чем если бы он отпочковал ся от какого-либо другого института и на этой основе продолжал развиваться и расти самостоятельно. Допол нительные трудности в подборе кадров были связаны с особенностями нашей работы, относящейся к области сильных магнитных полей и низких температур,— обла сти научной работы, мало развитой в то время у нас в СССР. Первые годы мы были заняты формированием и обучением основных кадров научного и обслуживаю щего персонала института. Только после того, как ра бочее ядро было сформировано, институт смог начать нормально расти и расширяться. Этим объясняется, что наш институт развит меньше, чем это будет со вре менем.
С этими оговорками разрешите мне приступить к моему докладу.
Вопрос, который я с самого начала поставил перед собой, был — каковы должны быть задачи института
143
Академии наук? Задаваясь этим вопросом, я имел в ви ду, конечно, институт по физике или вообще институт, посвященный исследованиям в области естественных наук; задачи и организация института, работающего в других областях знания, будут, конечно, отличаться, поэтому я заранее оговариваюсь против слишком широ кого обобщения тех тезисов, которые я буду развивать.
Далее, я подчеркиваю, что речь идет об организации института именно Академии наук. Что такое Академия наук? Академия наук — это главный штаб советской науки. Она, с моей точки зрения, призвана идейно ру ководить всей нашей наукой сверху донизу и направ лять ее по здоровому руслу. Это она должна делать, и если это еще ей не удается, то во всяком случае она должна к тому стремиться. Каждый отдельный ее ин ститут должен вести ту же самую политику, т. е. стре миться иметь руководящее влияние на науку в той об ласти, в которой он работает, стремиться вывести ее в передовые ряды.
Поэтому первое задание, которое должен поставить перед собой институт Академии наук,— это заниматься «большой наукой». Большая наука — это та наука, ко торая изучает основные явления, необходимые для наи более глубокого познания природы. Задача большой науки — дать необходимые знания, чтобы преобразовать природу так, чтобы она служила человеку в его куль турном развитии. Поэтому чрезвычайно существенным является выбор тематики института, выбор областей, в которые направлена его работа. Это направление ин ститута должно соответствовать тому направлению в развитии науки, которое в данный момент является наи более многообещающим и при данном состоянии науки, учитывая методические возможности, может наиболее быстро и плодотворно двигаться вперед.
В области физики существуют, я считаю, три таких основных направления: исследования в области низких температур, исследования в области атомного ядра и, наконец, в области твердого тела. Я не имею сейчас возможности вникать в обоснование причин, по которым считаю эти направления наиболее важными, и, возмож но, ряд товарищей физиков со мной не будет согласен. Наш институт работает над изучением явлений, проис ходящих при низких температурах, вблизи абсолютного нуля. Отмечу, что в последние годы это направление —
144
одно из наиболее быстро развивающихся в физике и в нем можно ожидать много новых и основных открытий.
Научная работа выполняется у нас небольшим кол лективом ведущих кадров. Это делает работу институ та целеустремленной, сосредоточенной вокруг неболь шого количества ведущих тем. Ничто так не опасно для научной работы института, как засорение мелкой тема тикой, отвлекающей от основных задач и устремлений. Основная тематика института разрабатывается неболь шим коллективом его научных работников, тремя-че тырьмя учеными, и получается целеустремленной.
Следующий по важности вопрос после выбора обще го направления работы — это подбор научных работни ков. В большой науке значительных успехов может до биться только глубоко творчески одаренный и творче ски относящийся к своей работе человек. Таких работ ников в науке немного, да их и не может быть много, как не может быть в стране много крупных писателей, композиторов и художников. Но зато, имея их, мы должны их поставить в такие условия, чтобы использо вать их научные силы для развития нашей большой науки наиболее полно и целесообразно. Поэтому ядро института, безусловно, можно образовать только из не большого коллектива очень тщательно подобранных на учных работников. Это ядро должно всецело отдаться научной работе.
Институт должен быть организован так и в нем должны быть созданы такие условия для работы, чтобы научные работники проводили в лаборатории и занима лись наукой не менее 80% времени, отвлекаясь на вы полнение общественных и других функций не более чем на 20%. При этих условиях только и можно добиться того, чтобы научные работники могли сидеть в лабора тории и работать сами.
Только когда работаешь в лаборатории сам, своими руками, проводишь эксперименты, пускай часто даже в самой рутинной их части, только при этом условии можно добиться настоящих результатов в науке. Чужи ми руками хорошей работы не сделаешь. Человек, ко торый отдает несколько десятков минут для того, чтобы руководить научной работой, не может быть большим ученым. Я, во всяком случае, не видел и не слышал о большом ученом, который бы так работал, и думаю, что этого вообще быть не может. Я уверен, что в тот
145
момент, когда даже самый крупный ученый перестает работать сам в лаборатории, он не только прекращает свой рост, но и вообще перестает быть ученым. Эти принципы очень важны, но они относятся только к мир ному времени; в военное время приходится поступать и действовать иначе.
В особенности важно привить эти принципы начина ющим ученым. В этих целях я пытаюсь вводить их работу в несколько жесткие организационные рамки. Например, научный работник не должен заниматься не сколькими темами сразу, в особенности когда он нахо дится в начале своего пути. Когда научный работник подрастет, станет более крупным, он, может быть, су меет в виде редкого исключения вести одновременно 2—3 темы, но начинать он должен с одной.
Следующий из организационных приемов, важных для успешной работы, это то, что в лаборатории науч ный работник должен работать ограниченное количест во часов. Работа «запоем» вредна — она изматывает человека и понижает его творческие силы. У нас в ин ституте, например, принято, что все работы в лабора тории заканчиваются после 6 часов вечера. Научный работник должен идти домой, обдумать свою работу, читать, учиться и отдыхать. В исключительных случаях, с разрешения заместителя директора, можно работать до 8 часов вечера. Ночная работа выполняется уже только с разрешения директора и может быть оправдана техническими требованиями, вызванными специальными условиями эксперимента. Таков режим, в котором ра ботают научные работники нашего института.
Институт, по качеству своих научных сил и по каче ству своей продукции способный явиться центром боль шой науки, может все же стать замкнутой в себе изо лированной единицей и не удовлетворять тем требова ниям, которые мы вначале себе поставили, т. е. наибо лее эффективно влиять на науку и культуру всей страны.
Как же может институт проявить свое влияние на развитие передовой науки страны, как может он свя зать себя с другими очагами научной мысли страны? Путей для этого несколько. Назовем главные из них.
Прежде всего, он должен воспользоваться для этого теми преимуществами, которыми он должен обладать как институт Академии наук, Эти преимущества заклю-
146
чаются в богатом и современном техническом оснаще нии в подборе сильных кадров, благодаря чему имеется возможность выполнять некоторые научные работы, ко торые недоступно осуществить в других институтах. У нас в институте, например, наличие специальной уста новки для получения в больших количествах жидкого гелия открывает исключительные возможности ведения опытов в области низких температур, какие отсутствуют в других местах. И вот, пользуясь этим, наш институт предоставляет работникам других институтов возмож ность приезжать как бы на гастроли — делать в инсти туте свой работы в области низких температур, которые не могут быть поставлены в другом месте. Работы эти обычно не являются ведущими и подчас даже стоят в стороне от основной тематики института.
Организуется приезд к нам товарищей из других институтов обычно так. Товарищ, который хочет рабо тать у нас, приглашается на наше научное собрание или семинар и докладывает опыт, который он хочет по ставить. Происходит обсуждение, и, если выявляется, что предложение представляет обоснованный научный интерес, а автор достаточно квалифицирован, ему пре доставляется возможность провести работу. Чтобы не расстраивать основных работ института, число таких работ со стороны невелико и у нас обычно не превыша ет двух-трех.
Желающих приехать поработать в институте у нас в Советском Союзе до сих пор оказывалось больше, чем возможностей их всех устроить. Это хороший по казатель того, что институт является передовым, так как только в этом случае посторонние научные учреж дения будут заинтересованы в работах ведущего акаде мического института и будут стремиться соприкоснуться с ним.
Постоянное пребывание у нас работников из других научных учреждений позволило осуществить один из видов живой связи с внешним научным миром. Уезжая от нас после окончания работы, научные работники, по мимо опыта, полученного от проведенной работы, зна комят свои институты и с другими нашими работами, и наш опыт все дальше и дальше проникает в другие научные учреждения страны. Таким образом, через них Устанавливается живой контакт с другими учреждения ми, и мы в свою очередь узнаем, что делается там,
147
Живая связь — это самая сильная связь. Использова ние ее — хороший метод воздействия на развитие науки в стране.
В перспективе необходимо наладить такую же жи вую связь и с зарубежными учеными. В первые годы существования института к нам приезжали научные работники из-за границы. Но за последние годы поли тическая обстановка настолько усложнилась, что хотя желающие приехать и были, но вообще связь с загра ницей была нарушена, так что об этой стороне нашей связи с зарубежными учеными можно говорить только в плане будущего. Но ее, конечно, нужно считать нор мальным и здоровым условием работы всякого акаде мического института, так как вся наука в мире состав ляет одно неразрывное целое.
Если академический институт хочет претендовать на ведущее положение, для работы в нем должны стре миться приезжать работники не только своей страны, но и других стран. Это будет объективным доказатель ством того, что в институте ведется передовая, большая наука.
Есть еще одна область влияния на нашу культуру и на нашу науку со стороны передовых академических институтов. Это область подготовки научных кадров.
Никто, кроме института, не может готовить свои бу дущие кадры, и он должен с большим вниманием по степенно выращивать их из молодежи. Поэтому создан ный у нас институт аспирантуры надо всячески привет ствовать и поддерживать. Но тут есть некоторые труд ности, на которых я хочу остановиться.
Основная такая трудность — это отбор аспирантов. Дело в том, что связь между научными учреждениями и вузами в ряде случаев у нас неудовлетворительна. Я считаю, что это большой недостаток в нашей организа ции. Многие из наиболее крупных ученых ушли в науч но-исследовательские учреждения. Руководство вузов осталось, главным образом, в руках педагогов учитель ского склада, для которых исследовательская работа является не главной частью их деятельности. Их требо вания к студентам, их система воспитания молодежи обычно направлены не на то, чтобы выделять наиболее творчески сильную молодежь. Поэтому в наших вузах творческие задатки нашей молодежи плохо развива ются,
148
Присутствуя на аспирантских экзаменах, я обычно наблюдал, что вузовской профессурой наиболее высоко ценится не тот студент, который более всего понимает, а тот студент, который больше всего знает. А для нау ки нужны люди, которые прежде всего понимают. По этому отобрать студентов из вуза в аспирантуру по данным на экзаменах очень трудно. Чтобы правильно отобрать обещающих аспирантов, надо наблюдать их в продолжение некоторого отрезка времени, когда они заняты такой работой, на которой могли бы проявить свою творческую жилку, свое уменье самостоятельно мыслить.
Я думаю, что разрыв между вузами и научными институтами и привел к тому, что подбор молодых на учных кадров теперь гораздо слабее, чем было в мое время, когда главная научная работа велась в вузах. Я вспоминаю тот период, когда академик А. Ф. Иоффе руководил кафедрой физики в Политехническом инсти туте в Петрограде. Думаю, что не случайно именно тог да в его группу работников отобрался ряд начинающих ученых, которые хорошо пошли вперед (четверо из них стали академиками).
В наших вузах и сейчас, несомненно, много обеща ющей и талантливой молодежи, но сито, которым мы ее пытаемся отсеять для научной работы, с такими дыр ками, что она проскальзывает и не попадает в научные институты. Если мы хотим начать отбирать наиболее талантливых ученых, необходимо серьезно подумать над тем, как найти форму, связывающую наши науч ные институты с вузами, чтобы выявлять и воспитывать наиболее творчески способную молодежь.
Поэтому мы стали искать новые формы отбора ас пирантов из молодежи вузов. Пользуясь тем, что мы обладаем жидким гелием для экспериментов при низ ких температурах в количествах больших, чем криоген ные лаборатории всего мира вместе взятые, мы имели возможность организовать при институте практикум, через который проходит каждый студент физического факультета Московского университета. Конечно, сперва такой практикум был организован только для лучших студентов, но последние два года все без исключения студенты физфака проходили этот практикум, причем каждый выполнял 2—3 лабораторные работы с жидким гелием, С точки зрения криогенных институтов — это
149
большая роскошь, потому что, например, в Лейденской и других лабораториях работа с жидким гелием и по сей день считается малодоступной даже для ученых; у нас же каждый студент МГУ имел возможность делать та кие работы, как, например, по свойствам сверхпровод ников, изучать магнитные явления при температурах, близких к абсолютному нулю, и т. д. Естественно, что университет приветствовал такую возможность и охотно посылал к нам студентов.
В процессе работы практикума устанавливалась та кая система: лучшие студенты, наиболее хорошо себя проявившие на занятиях практикума, отмечались, и, если они. желали, они могли делать больше положенных трех работ. При этом научные работники, руководив шие работами в практикуме, беседовали с ними, луч ших направляли побеседовать со мной. Таким образом, мы получили возможность отмечать наиболее способную молодежь, сблизиться с ней, начиная с 3—4 курса, и следить за ней. Далее, лучших из них мы приглашали к себе в институт практикантами. В этой должности они участвовали уже в исследовательской работе как младшие лаборанты, помогали нашим научным работ никам в их экспериментах, делали записи, налаживали более простые работы и т. д.
Отбор в аспирантуру производился уже из кадров практикантов не только на основании ответов на экза менах, но с учетом того, как кандидат проявил себя при работе в институте. Конечно, такой отбор молодых ученых позволяет охватить более широкий круг моло дежи и лишить отбор элемента случайности.
На этом наш опыт был прерван войной. Но если бы мы его продолжали, он должен был бы развиваться так: окончив аспирантуру, получив кандидатскую сте пень, эти молодые ученые шли бы в другие научные учреждения и распространяли бы научный опыт нашего института. Далее, можно было ожидать, что один из десяти или один из пятнадцати окончивших аспиран туру был бы настолько талантлив, что остался бы в институте в основных кадрах творческих работников. Так рос бы институт.
Такой метод наблюдения за молодежью с универси тетской скамьи, тщательная и непрерывная проверка ее способностей представляют, с моей точки зрения, по ка единственно правильный путь для отбора молодых
150
научных кадров. На эту работу нельзя жалеть сил, и не только потому, что молодые научные кадры есть на ше будущее. Они — наше настоящее. По мере того, как ты становишься старше, только молодежь, только твои ученики могут тебя спасти от преждевременного мозго вого очерствения. Каждый ученик, работающий в своей области, конечно, должен знать больше, чем знает в этой области его учитель. И кто же учит своего учи теля, как не его ученик?!
Учитель благодаря своему опыту руководит направ лением работы, но в конечном счете учителя учат его ученики, они углубляют его знания и расширяют его кругозор. Без учеников ученый обычно очень быстро погибает как творческая личность и перестает двигать ся вперед. Я никогда не забывал слов моего большого учителя Резерфорда: «Капица,— говорил он,— ты зна ешь, что только благодаря ученикам я себя чувствую тоже молодым». И когда я сам подхожу к старости, я чувствую, что общение с молодежью должно быть мо дус вивенди, предохраняющим тебя от увядания, обес печивающим сохранение бодрости и интереса ко всему новому и передовому в науке. Ведь консерватизм в нау ке для ученого —это хуже преждевременной смерти, это тормоз для развития науки.
Теперь перейдем еще к одному важному виду связи научной работы института с внешним миром, мне ка жется, несправедливо игнорируемому не только в науч ных институтах, но и в Академии наук в целом. Это вопрос о пропаганде науки.
У нас много говорят о популяризации науки, подра зумевая под этим популяризацию ее для широких масс, но не привыкли думать, что кроме нее существует еще пропаганда науки. Всякое большое научное достижение, всякий шаг вперед в науке можно не только популя ризировать — и это, конечно, не обязательное дело уче ного; но дело ученого — это пропагандировать его, т. е. показать своим же товарищам ученым его значение, объяснить ту роль в науке, которую это достижение призвано сыграть, указать, какое влияние оно может иметь на развитие научной мысли, на наши философ ские воззрения, на нашу технику и т. д.
Пропаганда науки — это не пересказ научных мыс лей более простым языком. Это — творческий процесс, потому что совсем не так ясно и легко представить
151
самому себе и объяснить другим, как может повлиять то или иное научное достижение на развитие науки, тех ники и культуры в целом. Между тем пропагандой нау ки в этом ее понимании мы мало занимаемся, и ей не отводится достаточно почетное и важное место в работе наших ученых. Этой работе, к сожалению, и в нашем институте мы не всегда отдавали должное внимание. Пропагандистская работа находила у нас свое выраже ние в виде отдельных лекций в научных учреждениях, привлечения на наши научные собрания сотрудников других институтов, обсуждения с ними проблем, затра гивающих области науки, смежные с нашей, и т. д. Такая форма связи науки с жизнью и в других науч ных учреждениях осуществляется у нас случайно, не организованно. Результат этого — замедленное влияние одних областей науки на другие и задержка проникно вения научных достижений в жизнь страны. Нам надо подумать о том, чтобы воспитать пропагандистов науки и их работу организовать. Я всегда стараюсь поощрять возможно более широкое обсуждение всякой научной работы и не только не сдерживал научных споров, ког да они возникали на научных собраниях, но, наоборот, считал, что неплохо немножко подзадорить людей, что бы они поспорили по-настоящему. Всякое самое широ кое обсуждение научных работ надо приветствовать. Чем больше споров, чем больше возникает противоре чий, чем они острее, тем больше стимулов для здорово го развития научной мысли. Следуя этой тенденции, наш институт, кажется, больше, чем другие институты, выступал с докладами на собраниях Физико-математи ческого отделения Академии наук.
Подхожу теперь к одной из важнейших форм влия ния научной работы на культуру — к вопросу о влия нии ее на развитие передовой техники и промышлен ности.
Какие организационные формы должно принять у нас, в социалистической стране, влияние науки на нашу технику и хозяйство?
Этот вопрос у нас часто дебатировался и стоит наи более остро. Я должен прямо сказать, что ряд настрое ний, которые у нас в этом вопросе существуют и кото рые часто высказываются даже довольно ответствен ными руководящими товарищами, с которыми мне при ходилось беседовать, я не могу разделять, Мне думает-
152
ся, что понятие о связи науки и техники у нас часто вульгаризуется: очень многие полагают, что всякая на учная работа должна дать тут же, сейчас же непосред ственный выход в технику. Эти товарищи судят о том, хорошо или плохо работает выполняющий то или иное исследование научный институт, только на основании масштаба той конкретной помощи, которую научная ра бота оказала той или иной отрасли промышленности. Это, конечно, неправильно. Такой подход наивен и ве дет к вредному упрощенчеству. Даже поверхностное изучение истории науки и культуры показывает, что всякая большая наука неизбежно влияет не только на технику, но и на весь уклад нашей жизни.
Совершенно ясно, что только благодаря фундамен тальным работам и открытиям Фарадея стали возмож ными такие совершенно новые виды орудий человече ской культуры, как динамо-машина, телефон и пр. Но очевидно, что не следует требовать от Фарадеев, чтобы они сами делали и телефон, и динамо-машину. У Фара дея не было инженерной складки, к тому же промыш ленность его времени не была еще готова воплотить все его идеи в жизнь. Белл, Сименс, Эдисон и дру гие крупные инженеры сделали это несколькими деся тилетиями позже. Таких примеров много. Но то, что Фарадей не воплощал свои идеи в технику, не умаляет его гениальных открытий законов и свойств электрического тока. У нас же часто принято судить о достиже ниях науки только по ее практическим результатам, и получается, что тот, кто сорвал яблоко, тот и сделал главную работу, тогда как на самом деле сделал яб локо тот, кто посадил яблоню.
Тот взгляд на вещи, который я оспариваю, умаляет значение большой науки и, в частности, лучшей части работ, которые ведут ученые Академии наук.
Вопрос о связи науки с техникой очень многосторо нен. Когда рядовой инженер рассчитывает торможение тележки, прочность строения, он пользуется законами механики, данными Ньютоном. Когда эксперт по патен там отвергает очередное «многообещающее» предложе ние вечного двигателя, он основывается на законе со хранения энергии, открытом Майером, и т. д. Когда к ученому приходит инженер за советом, с просьбой либо объяснить непонятное явление в процессе производства, либо указать, как можно рассчитать тот или иной
153
механизм и т. д.,— это тоже есть важный вид связи нау ки и техники. Все это происходит у нас каждый день при самых различных обстоятельствах в десятках, сотнях мест. Но это так обычно, что об этом мы не говорим, этого мы не чувствуем и очень мало ценим. Между тем эта форма связи есть одно из могучих средств влияния науки на технику и на промышленность. Но чтобы это влияние происходило, необходимо, чтобы у нас была большая наука и чтобы были люди, называемые учены ми, которые ею умели бы владеть.
Например, наша военная техника по уровню своему стоит наравне, а во многих отношениях даже превосхо дит технику наших противников. Чему она этим обяза на? Конечно, в первую очередь существованию у нас большой науки и ученых, влияющих по ряду незримых путей на нашу технику.
Далее, чему обязана своим высоким уровнем наша металлургия? Конечно, в первую очередь работам Чер нова и всех его учеников и тем традициям научного подхода в металлургии, которые они создали в продол жение многих лет. Инженерам принадлежит, конечно, большая заслуга; они сумели воспринять, извлечь все, что нужно, из большой науки, созданной основополож никами нашей научной металлургии. Но без Чернова, Курнакова и их последователей наша металлургия, ко нечно, не дала бы ни такой хорошей стали, необходи мой для наших орудий, которыми вооружена армия, ни такой великолепной брони, какую мы делаем сейчас. А без нее конструкторы были бы бессильными создать первоклассные танки.
Возьмите еще один пример — нашу авиацию. Чему она обязана своим прогрессом? Без работ Жуковского, Чаплыгина и их школы, конечно, она не могла бы раз виваться. Но Чаплыгин никогда не мог не только скон струировать аэроплан, но даже вычертить профиля. Он был большой математик, так же как и его гениальный учитель Жуковский, который заложил основы аэроди намики полета. Перед Жуковским преклоняется весь мир за открытие основной теоремы, которая лежит в основе расчета профиля крыльев аэропланов и благо даря которой стал понятен механизм подъемной силы крыла. Но следовало ли требовать от Жуковского, что бы он эти аэропланы рассчитывал? Его теорема — это та прекрасная яблоня, которую он посадил, и с нее бу-
154
дут срывать яблоки еще многие века все те, кто строит аэропланы.
Конечно, это влияние большой науки на технику должно быть организованнее, чем оно у нас сейчас, должно идти через пропаганду, о которой я говорил. Нужно также лучше организовать консультацию учены ми промышленности. Нужно, чтобы ученые больше ин тересовались теми областями техники, в которых их знания могут оказать наибольшее влияние. Если мож но говорить о планировании науки, то оно должно зак лючаться в поощрении развития тех областей знания, которые в данный момент могут оказать более широ кое влияние на развитие техники. Но нельзя требовать от большого ученого, чтобы он обязательно влиял на технику путем прямого доведения своих идей до прак тического результата.
Перехожу от этого общего вступления к конкретно му рассказу о связи нашего института с техникой. На первый взгляд может показаться, что то, что я буду рассказывать, будет противоречить тем идеям, которые я развивал. Но это противоречие обязано случайным обстоятельствам, тому, что помимо научной работы я занимаюсь и инженерными проблемами. Но это, ко нечно, случайное обстоятельство, которое нельзя рас сматривать как правило. Мне кажется, что самое простое будет рассказать вам о том, как институт развивал свои работы по кислороду в промышлен ности.
В 30-х годах в нашей технической печати оживленно обсуждался очень важный вопрос о широком примене нии кислорода в промышленности и возможном его влиянии на современную технику. Ряд интересных ста тей и расчетов наших передовых инженеров показывал, насколько велико может быть влияние дешевого кис лорода на промышленность. Особо привлекательна бы ла интенсификация черной металлургии: доменная плав ка, получение сталей на кислородном дутье. Далее шли вопросы подземной газификации, интенсификации ряда химических производств и т. д. Все эти заманчивые и интересные перспективы упирались в вопрос получения в больших количествах дешевого кислорода. Одновре менно предлагались и обсуждались методы получения в больших количествах кислорода,
155
Я заинтересовался этими материалами, обратив внимание на некоторые статьи с явными ошибками. Стад разбираться в разных возможностях получения наибо лее дешевого кислорода. На основании современных фи зических представлений можно было показать, что всего дешевле будет получать кислород из воздуха, где он находится в свободном состоянии. Дальше, можно было показать,— и я докладывал об этом в Академии наук,— что наиболее дешевый путь получения кислоро да на современном уровне техники лежит через ожижение воздуха и последующую его разгонку.
Жидкий воздух можно разгонять на кислород и азот подобно тому, как мы разгоняем спирт из жидкой смеси его с водой. Затем, также на основе общих науч ных соображений, можно было показать, что в совре менных установках, которые служат для получения жидкого воздуха, коэффициент полезного действия не больше 10—15%, что существующие циклы ожижения и ректификации очень усложнены. Далее, можно было показать, как нужно построить цикл, более близкий к идеальному. Можно было показать, что самым вер ным путем упрощения и удешевления этих процессов для получения кислорода в большом количестве будет отказ от поршневых холодильных машин и переход на ротационные — турбинные машины. Интересно было от метить, что идея постройки холодильной турбины хотя и была высказана еще в 90-х годах прошлого века Рэлеем, но, несмотря на ряд попыток, до сих пор не была успешно осуществлена. Можно было теоретиче ски показать, в чем, по всей вероятности, была оши бочность этих попыток и как этих ошибок избежать. Всю эту теоретическую работу было интересно делать, и это, конечно, была работа ученого.
Получив эти результаты, я рассказал о них инжене рам, специалистам, и указал, какого пути, по-моему, надо держаться, чтобы создать новую технику получе ния дешевого кислорода. Они мне прямо сказали, что профессор фантазирует — это все чересчур нереально и далеко от их современных представлений. Иначе гово ря, наша техническая мысль не была достаточно зре лой, чтобы воспринять эти новые идеи.
По существу, как ученый, я мог бы здесь остано виться, опубликовать свои результаты и ждать, пока техническая мысль достаточно созреет, чтобы их охва-
156
тить и воплотить в жизнь. Сегодня я знаю, что этим творческим исследованием я предначертал всю ту ра боту, которую делал сам последние 4 года уже как ин женер и которую, как я вначале предполагал, должна была бы делать наша промышленность. На этой теоре тической работе я имел бы право остановиться, если бы сам не был инженером, если бы меня, не скрою этого, не разобрал задор инженера. Мне говорят, что те идеи, которые я выдвигаю как ученый, нереальны. Я решил сделать еще шаг вперед.
За полтора-два года я построил в институте машину для получения жидкого воздуха на этих новых принци пах. Общие теоретические положения, которые были высказаны, оправдались. Машина была подвергнута эк спертизе правительственной комиссией. Постановление Экономсовета обязывало один из заводов воспринять наш научный и технический опыт и развивать дело дальше. Я думал, что на этой стадии я смогу успо коиться. Завод начнет разрабатывать новые установки и станет дальше их развивать в том же направлении. Я предполагал, что из нашей лабораторной модели, дающей все необходимые показатели и тем самым под тверждающей все основные выдвинутые теоретические положения, промышленность разовьет новую технику получения дешевого кислорода. Но на деле вышло со всем не так. Хотя правительством были даны заводу довольно жесткие указания, завод все-таки не выпол нил их.
Присматриваясь к тому, что происходило на заводе, нетрудно было понять причину задержки в развитии и внедрении в жизнь новых установок. На данном заводе были молодые талантливые инженеры и конструкторы, которые отнеслись к нашему заданию с большим инте ресом. Некоторые из них и сейчас работают со мною. Общее отношение заводского коллектива к новому за данию нельзя было назвать враждебным. Он признавал пользу и интерес нового, но у работников завода про сто до него руки не доходили. Они были связаны пов седневными заботами и, главное, выполнением основ ного плана завода. Конечно, наши установки отнимали много сил, мешали выполнению плана, а по своему масштабу, как мелкое производство, в годовом балансе завода не играли никакой роли,
157
Я думаю, что лучше всего можно охарактеризовать отношение завода к новым творческим начинаниям, вспоминая и несколько перефразируя строки из «Фаус та». Вы, может быть, их помните, а применительно к данному случаю они могут звучать так:
К высокому, прекрасному стремиться, Увы, житейские дела мешают нам И если годовой наш план осуществится, То блага высшие относим мы к мечтам...
Наши заводы хотят добросовестно отнестись к но вым научным достижениям, но жизнь ставит их в такие условия, что выполнение плана является для них наи более важным. Год работы показал, что нет надежды, что при таких условиях завод станет развивать само стоятельно проблему дешевого кислорода.
Тогда было решено изменить нашу тактику. Зада ние было передано на другой завод, где был создан специальный цех и конструкторское бюро, которые за нимались исключительно нашими установками. Поста новлением Экономсовета подбор кадров этого цеха и техническое руководство этой работой были переданы институту.
Между тем, чтобы не терять времени, в институте делалась та работа, которую, как мы рассчитывали, должна была взять на себя промышленность. От уста новки для получения жидкого воздуха мы перешли к осу ществлению новых циклов, к постройке установки для получения жидкого кислорода. Мы продолжали прове рять наши теоретические построения и получили жид кий кислород на турбоустановках. При этом мы инте ресовались еще, сколько часов подряд наши установки могут работать непрерывно, в каких условиях работы на заводе им предстоит за себя постоять. Поэтому, хотя кислородная установка института работала исправно, все-таки нельзя было заранее сказать, что она уже доросла до промышленного образца.
На новом заводе дело шло теперь лучше, чем на первом, но все же он «раскачивался» медленно, и хотя мы руководили цехом, но наше вмешательство как постороннего элемента не проходило всегда гладко. Че рез год-полтора удалось построить несколько установок и передать их промышленности. Трудно сказать, как бы дело шло дальше, так как началась война, и на этом новая форма связи с промышленностью кончилась.
158
Опыт работы с заводами научил нас многому. Он показал, что в промышленности есть творческие ин женеры, есть стремление к новой технике. С самых первых шагов нашей работы над кислородом мы встре чали большую помощь, поддержку и интерес ко всем нашим начинаниям со стороны правительства. Нам охотно шли навстречу во всех наших начинаниях. Ко нечно, только благодаря этому работа двигалась впе ред. Что же в таком случае тормозило дело? Несомнен но, организационные моменты. Наша заводская про мышленная организация недостаточно приспособлена для быстрого и гладкого освоения новых идей в тех нике. Однако у меня нет сомнения в том, что при на шей хозяйственной системе можно найти и создать те организационные формы, которые открыли бы возмож ность гладкого и быстрого внедрения и развития пере довых идей в технике и дали бы возможность широкого влияния науки на промышленность. Но эти формы еще не найдены, их еще надо искать.
Война обостряет нужду страны в кислороде. При ходится, засучив рукава, самим всеми силами браться за доработку машин под промышленный тип, изучать вопросы выносливости, продолжительности эксплуата ции. Это мы делали в Казани после эвакуации туда института. Параллельно, на основании казанского опы та, по нашим чертежам, под руководством и совместно с институтом срочно строятся крупные промышленные установки, которые начинают вступать в промышлен ную эксплуатацию.
Война и предстоящие в послевоенный период народ нохозяйственные задачи страны поставили кислородную проблему очень остро. Нам надо было действовать энергично, чтобы использовать для нашей страны все возможности, которые открывает для промышленности наш метод получения кислорода. Я не могу входить в подробности принятых мероприятий, скажу только, что сейчас создан самостоятельный главк — промыш ленное управление по кислороду, одна из главных за дач которого — разрабатывать и внедрять установки нашего типа. У главка есть свой завод. Руководство этой организацией поручено мне.
Тема моего доклада не позволяет мне более под робно останавливаться на задачах, поставленных пе ред Главкислородом и параллельно с ним созданным
159
Техническим советом по внедрению и использованию кислорода. Скажу лишь, что идея, лежащая в основе этой организации, несет в себе попытку создать органи зацию, связывающую большую науку с промышленно стью, и попытку, используя кислород, интенсифициро вать нашу металлургию, химическую промышленность, энергетику и т. д.
Тут как будто появляется противоречие с моими основными тезисами, но это противоречие легко устра нить, если допустить, что существуют «два Капицы»: один — ученый, другой — инженер. На время войны ученому пришлось уступить место инженеру. Как ин женер, я сосредоточил свои усилия, чтобы попытаться создать такую промышленную организацию, которая была бы приспособлена к восприятию и внедрению но вых научных идей. Трудно сказать, что из этой попыт ки выйдет, но во всяком случае обстоятельства войны требуют приложения всех сил, чтобы добиться успеха.
Это, конечно, не противоречит тому, что я сказал вначале. Все это происходило от простого совпадения, что мне удается работать и как ученому и как инже неру. Ведь известны же такие случаи, что человек имеет две профессии. Например, Бородин был хими ком и композитором. Но нельзя возводить это в пра вило и ставить это в пример. Если вы слушаете певца, то не требуете, чтобы он во что бы то ни стало сам себе аккомпанировал. Поэтому и от ученого нельзя требовать, чтобы он непременно сам занимался внед рением своих научных работ до промышленных резуль татов.
Некоторые ученые имеют необходимую инженерную склонность, и тогда, конечно, эту счастливую случай ность следует использовать. Но если этого нет, то по буждение человека делать то, к чему он не приспособ лен, может принести только вред. Приведу в пример академика Н. Н. Семенова.
Работы академика Н. Н. Семенова по цепным реак циям и горению являются одними из наиболее блестя щих и ведущих научных работ, сделанных у нас в Со юзе. Теория горения, теория взрывов, теория детона ции, вышедшие из его работ и из работ его школы, имеют колоссальное и всеми признанное влияние на современное развитие двигателей внутреннего сгорания, взрывчатых веществ и ряд других областей техники,
160
Как у нас, так и за границей, везде, где приходится сталкиваться с изучением процессов горения, имя Семенова упоминается как основное. Но если Семенов сам попытается строить двигатель внутреннего сгора ния или руководить такой постройкой, то у него мало что может получиться, а его время и силы будут отор ваны от большой науки, где он проявил себя как вир туоз.
Мы ценим Н. Н. Семенова как большого русского -ученого, как гордость нашей теоретической мысли, и, конечно, его работы в теоретической химии будут це ниться в длинном ряду поколений. Но как инженер он ниже среднего. И если певец не создан быть аккомпа ниатором своих песен, то зачем же его поощрять это делать? Не лучше ли воспитать отдельно аккомпаниа торов? Надо признаться, что мало где у нас в промыш ленности занимаются созданием соответствующих кад ров для проведения в жизнь новой передовой техники. Это, надо сказать откровенно, большой наш недостаток, и с ним надо бороться. Но не менее вредно валить эту работу на наших больших ученых.
Мне кажется, что этот больной вопрос — о связи науки с промышленностью — нам надо широко дискус сировать, чтобы найти здоровые формы этой связи, столь необходимой для нашего быстрого культурного роста. Надо избегать вульгаризации в постановке этого вопроса, каково, например, требование, огульно обра щенное ко всем ученым: непременно самим внедрять результаты своих работ, как это частенько делается даже Президиумом Академии наук. Против этого я все гда буду протестовать. Наука — большая наука — все гда двигала и будет двигать техническую мысль. У нас Советском государстве есть все возможности, чтобы делать это влияние наиболее действенным. Но нельзя эти вопросы сводить до уровня примитива.
Теперь позвольте мне коснуться последнего вопроса — организационной структуры института. Те задачи, которые поставил перед собой институт и которые я вам обрисовал, несомненно, влияют на его структурный облик. нашем институте существует небольшой штат постоянных научных работников, а также кадры временно работающих ученых и аспирантов. Только одна > работников принадлежала к числу постоянных, текучий же состав института доходил до двух третей.
161
Это неизбежно накладывало известный отпечаток на всю структуру института. Поскольку временно работаю щие не оплачиваются из средств института, естествен но, что размеры нашего хозяйственного обслуживаю щего аппарата не соответствуют принятым нормам, от несенным к числу одних только постоянных научных работников. С бухгалтерской точки зрения это часто ставилось нам в минус, как перерасход по хозрасходам, но если относить количество обслуживающего персона ла ко всем научным работникам, работающим в инсти туте, то несоответствия не получается.
Кроме того, надо принять во внимание, что присут ствие в институте временно работающих вызывает не обходимость иметь более квалифицированный обслужи вающий персонал. Аспиранты вначале, если остаются без присмотра, неизбежно портят приборы и ломают аппаратуру, прежде чем научатся работать. Разруши тельным явлением для научного оборудования инсти тута могут стать также и приезжие работники, если к ним не приставить опытных лаборантов. Опытные ла боранты также ускорят работу, так как могут помочь установить специальные приборы, принятые для работы при низких температурах, наладить довольно сложную термометрию глубоких температур, показать приемы обращения с жидким гелием и т. д.
Помимо штата проверенных и опытных лаборантов наш институт располагает мастерами высокой квали фикации, чтобы быстро изготовлять специальную аппа ратуру. Надо отметить, что ничто так не тормозит, не расхолаживает и не угнетает научную работу, как мед ленное изготовление приборов для опытов. Поэтому хо рошая мастерская при институте приносит нам много пользы.
Немалое значение в организации института имеет финансовое хозяйство. Система финансирования, кото рая принята у нас для научных институтов, почти ни в чем не отличается от той, которая существует для всех других хозяйственных учреждений. Это, конечно, неправильно. Задачи хозяйственных учреждений, орга низация их работы в корне отличаются от научных ин ститутов. Поэтому это несоответствие финансовой си стемы задачам учреждения обычно тяготит директоров наших научных институтов. Но почему-то даже Акаде мия наук не сделала серьезной попытки изменить эту
162
систему и вместо того, чтобы приспособить ее к себе, бесконечным рядом ухищрений и выдумок приспосаб ливается к ней.
Нам удалось для нашего института получить раз решение на значительное изменение и упрощение фи нансирования. Мы исходили из того, что научный ин ститут должен быть организационно очень гибок. В са мом деле, в ходе творческой работы трудно предвидеть не только на год, но даже на месяц вперед, как будет развиваться та или иная работа и какие организацион ные формы и затраты будут нужны, чтобы ее наиболее успешно развивать. Гибкость нашей организации созда ется тем, что нам, например, разрешили, и я считаю, что это очень существенно, не регистрировать заранее наши штаты. Штаты устанавливаются директором ин ститута по мере необходимости в них. Рассказывать подробно о нашей финансовой системе было бы долго, но главная мысль ее в том, что институт получает в год лимит, который может использовать более свободно, чем обычные госбюджетные учреждения.
Чтобы убедить Наркомфин в необходимости такой системы, потребовалась некоторая настойчивость. Как раз в то время у Наркомфина была тенденция вводить так называемый тематический учет: он считал за идеал, чтобы расходы учитывались в деталях по каждой на учной теме в отдельности. В своих дискуссиях с работ никами Наркомфина я писал примерно следующее: «Неужели, когда вы смотрите на картину Рембрандта, вас интересует, сколько Рембрандт заплатил за кисти и холст? Зачем же, когда вы рассматриваете научную работу, вас интересует, во сколько обошлись приборы или сколько материалов на это истрачено?» Если науч ная работа дала значительные результаты, то ценность
их совершенно несоизмерима с материальными затра тами на нее. Денежная стоимость научной работы вообще несоизмерима с культурной ее ценностью. Я
спрашивал: сколько Наркомфин считал бы допустимым отпустить средств Исааку Ньютону под его работу, приведшую к открытию всемирного тяготения? Наркомфин неутомимо возражал. Споры с ним длились более полугода, и я думаю, что я бы его не пе респорил, если бы не помощь и распоряжение СНК СССР. В конечном счете для института была создана
упрощенная финансовая система, которая избавляет
163
директора от ряда повседневных хлопот и необходимо сти «комбинировать». Это привело, например, к тому, что в институте работает только один бухгалтер и тот имеет время в периоды аврала, например, помогать на испытаниях установок, вести записи и делать измере ния. Это все облегчает, упрощает жизнь института и оздоровляет его дух.
Теперь я коснусь последнего вопроса — о перестрой ке работы института во время войны.
Институту не пришлось очень много перестраивать ся. Проблема кислорода оказалась актуальной и в воен ное время. Война заставила нас всех стремиться воз можно быстрее реализовать весь накопленный в этой области опыт и знания. Мы пытались организовать на шу работу так, чтобы поскорее передавать весь наш опыт по кислороду промышленности, чтобы он по воз можности полно был использован для борьбы с вра гами. Также оказалось, что и в некоторых других об ластях работы института имели актуальное значение для задач войны. К сожалению, по ряду обстоятельств я не могу рассказать об этом подробнее. Направив сю да всю энергию своих работников, институту пришлось значительно сократить работу по тем направлениям, о которых я говорил в начале своего доклада. Мы почти целиком сосредоточили силы на главном направ лении, на кислороде, чтобы концентрированным ударом добиваться определенных и быстрых результатов. Мы исходили из того, что научная работа, не доведенная во время войны до конца, не давшая результатов, мо жет оказаться даже вредной, если она отнимает силы от той работы, которая более актуальна.
Заканчивая свой доклад, я хочу отметить, что я пы тался касаться только самых общих и принципиальных вопросов организации научной работы. Некоторые из них далеко еще не решены нами окончательно. К со жалению, вопрос организации науки у нас еще мало дискуссируется. Поэтому я допускаю, что ряд наших решений можно еще значительно улучшить. Но мне ка жется несомненным, что в условиях нашей страны для организации науки есть еще много неисчерпанных воз можностей. Даже при той еще несовершенной органи зации науки, которая есть у нас сейчас, наша большая наука уже имеет большее влияние на технику, на всю нашу жизнь, чем мы себе обычно представляем. Это
164
влияние осуществляется развивающимися традициями, создаваемыми большой наукой, и ее связью рядом не зримых нитей с нашей жизнью и промышленностью. Нужно помнить, что без больших научных традиций начавших создаваться нашими учеными уже со времен Ломоносова, у нас не было бы хороших пушек, креп кой брони и быстрых самолетов, хотя непосредственно ни один из наших ученых академиков не умеет рассчи тать аэроплан или выстрелить из пушки.
Мы еще не понимаем тех возможностей, которые у нас есть в стране, тех сил, которые дает нам бли зость нашей науки с жизнью, тех возможностей, кото рые нам предоставляются Советским государством для научной работы. Мы не умеем еще использовать ту большую свободу, которая существует у нас в стране для развития научной мысли. Есть еще много ошибок, есть непонимание той большой роли, которую призва на сыграть Академия наук, есть умаление своего зна чения со стороны самой Академии наук. Но при всем этом достижения наши вполне реальны.
Мы призваны делать большое дело в большой стра не, и это дело мы сами первыми должны ценить, и ува жать и о его развитии заботиться.
165