Формула Волги. Очерки художника - Евгений Стрелков

другого ученика Леонида Мандельштама, был расстрелян в 1937‑м старший брат Леонид, химик и экономист. Брат Сергея Вавилова, великий генетик Николай Вавилов погиб в 1943 в саратовской тюрьме. А они сами как-то жили – и великолепно работали. Правда, многие очень рано умерли от сердечных, как правило, болезней. В том числе и академик Андронов.

«Андронов был цельным жизнерадостным человеком, очень много знавшим и жадно всем интересовавшимся» – отзыв Габриэля Горелика. Были и другие отзывы. Так, в 1937‑м на комиссии по чистке в ГГУ некто Котов заявлял:

Я не думаю, что группа ГИФТИ во главе с Андроновым занимается только склочничеством. Этой группой ведется неверная работа, вся их борьба, все их действия неверные. Эту группу необходимо разбить, иначе эту группу могут использовать в целях контрреволюционной работы.

Ему вторил Маланов:

Группа Андронова… борется с дирекцией. Эта группа (недовольные люди) могут в одно время направить свою работу в другую сторону…

Нам неведомо, чего стоили такие оценки Андронову и его делу… В 1949‑м пришлось ему защищать от нападок своих учителей:

Акулов изображает деятельность Мандельштама и Папалекси во время Великой Отечественной войны в юмористическом тоне, злословя по поводу проводившихся ими измерений до Луны и т. п. Да ведь эта издевка только раскрыла перед нами поразительную безграмотность Акулова!

И пришлось Андронову выслушивать риторический вопрос Иваненко, заданный на совещании 2 марта 1949 года:

Неужели вы, вопреки долгу советского ученого, сочли возможным хлопотать в то время за доктора Гинзбурга вместо того, чтобы указать ему на недопустимость его поведения?

В марте 1949‑го вместе с Таммом, Фоком, Ландсбергом и Марковым Андронов твердо защищал физику от нападок «идеологизаторов». Теорию относительности и квантовую механику удалось тогда отвести от намеченной им властями участи разгромленной годом раньше генетики. Сыграла тут роль и термоядерная бомба, которую без новой физики не сделать (это поняли в сталинском окружении), но огромное значение имело и мужество вступившихся за физику академиков.

Начало XX века – взлет ядерной физики, о чем мы все наслышаны, так как результат исследования атомного ядра – атомная бомба, объект слишком заметный и памятный, прежде всего – чудовищными бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. Ядерное противостояние Востока и Запада в холодной войне, создание водородной бомбы, а потом упорная (еще не законченная) работа над термоядерным синтезом – яркие страницы в истории и науки, и политики. Но в начале XX века возникла и совсем другая, поначалу далекая от ядерных проблем физика. Тогда чрезвычайно быстро развивалось радио: от примитивных разрядников Герца – Попова – Маркони конструкторы перешли к мощным ламповым генераторам, системам принципиально нелинейным и очень сложным – хотя бы по числу элементов. Их модельное описание потребовало привлечения физики и физиков. И научный руководитель Андронова, Леонид Мандельштам, предложил ученику как раз тему, связанную с физикой нелинейных колебательных систем.

Математическое описание таких систем не допускало аналитического решения, а компьютеров для численного счета тогда не было. Но еще в 1911 году Николай Папалекси, ближайший друг и коллега Леонида Мандельштама, попробовал заменять нелинейную часть в уравнениях на кусочно-линейную. А Баркгаузен и Ван-дер-Поль качественно оценивали амплитуду колебаний и исследовали устойчивость колебательного режима. И Андронов двигался тем же маршрутом; вслед за Анри Пуанкаре и Ван-дер-Полем он понял: хотя решить «в лоб» нелинейную систему уравнений нельзя, описать ее эволюцию – можно. И главное, что нам интересно в этой эволюции, – появление и исчезновение, а также устойчивость предельных циклов. Именно предельным циклам на фазовой плоскости (как правило, это плоскость двух параметров – координаты и скорости) отвечают незатухающие периодические колебания генератора. Фазовый портрет системы – это именно портрет, обобщенный и упрощенный, но ясный и узнаваемый. И, что важно, универсальный. Системы очень разные, а их портреты схожи, типологически – просто идентичны. Что позволило создать общую теорию для самых разнообразных случаев – теорию колебаний нелинейных динамических систем.

Андронов очень глубоко для физика погрузился в математику. Ту, что была разработана Пуанкаре и другими учеными для небесной механики, где уравнения, как и в случае ламповых генераторов, нелинейны, а элементы системы – многочисленны. Более того, Андронов привлек к своим работам математика Льва Понтрягина, и они вместе вспомнили работы математика Александра Ляпунова, который как раз занимался проблемами устойчивости траекторий сложных систем. Появилась красивая и ясная теория, где предельным циклам соответствуют незатухающие периодические колебания, а фазовая плоскость с ее особыми точками узлов, фокусов, центров и седел (все это термины, отвечающие за разные типы поведения системы) – наглядная и информативная карта. Как писал один из учеников академика Андронова профессор Горяченко, до Андронова «математики не подозревали, что предельные циклы живут в прикладных задачах, а физики и инженеры, занимающиеся исследованием колебаний, не знали, что уже существует математический аппарат, необходимый для общей теории колебательных процессов». Сам Андронов сформулировал это так:

Предельный цикл есть геометрический образ, изображающий в фазовом пространстве периодические движения автоколебательной системы; он представляет собой замкнутую кривую, к которой асимптотически приближаются соседние фазовые траектории.

А Леонид Мандельштам подытожил:

Опираясь на этот аппарат… можно будет вырабатывать новые руководящие точки зрения, которые позволят мыслить нелинейно.

Мыслить нелинейно горьковчане-нижегородцы пытались в самые разные стороны. Поначалу это были лишь радиотехнические устройства, потом – сверхвысокочастотные генераторы – магнетроны. Те, что запитывали радары, – ведь именно под радарную тематику создавали радиофизический факультет в Горьком. Затем этот аппарат нашел приложение к любым автоматическим регуляторам – от клапанов паровой машины до атомного реактора (реакторами занимались уже ученики Андронова в университетском НИИ механики). Во время войны Андронов отвлекся на задачи размагничивания кораблей, но после войны вернулся к автоматическому регулированию, которое потребовалось для самых разных систем – от автопилотов и двигателей до химической кинетики, биологических и экологических моделей.

Аспирант Андронова Сергей Жевакин обнаружил автоколебания в пульсациях звезд-цефеид, показав, что там «клапаном-регулятором» служит ионизация гелия в оболочке звезды, определяющая переменную прозрачность оболочки для излучения. Любопытно, что от моделирования прозрачности звездных оболочек Жевакин с коллегами перешли к изучению прозрачности земной ионосферы для солнечного радиоизлучения и к ионосферным исследованиям – эта тема до сих пор «конек» нижегородских радиофизиков7.

Другой ученик Андронова – Андрей Гапонов-Грехов, начав «с общей теории электромеханических систем» (тема его диссертации, предложенная Андроновым), перешел затем к проблемам сверхвысокочастотной генерации и изобрел (вместе с коллегами) гиротрон – СВЧ-генератор, применяемый ныне в токамаках (эпохальное изобретение Игоря Тамма и Андрея Сахарова) для нагрева плазмы в целях осуществления управляемого термоядерного синтеза – то есть осуществления на Земле тех ядерных реакций, что идут на Солнце8.

Наконец, третий ученик Андронова (и Горелика), Всеволод Троицкий, прославился измерением температуры горячих недр Луны, а заодно определением типа ее поверхности. Что было очень важно для разворачиваемой тогда лунной космической программы. Из работ Троицкого (не только его, конечно) выросла в Горьком целая радиоастрономическая школа, занявшаяся радиоизлучением планет, звезд и галактик.

Как ни глянь, а буквально звездная работа!

(к главе 14) Листы книги художника «Нижегородская Луна» (2022) с фотографиями из архивов музея «Нижегородская радиолаборатория» и Нижегородского радиофизического института (НИРФИ)

Глава 14

Нижегородская Луна и инопланетный разум

В 1981 году в Таллине прошел международный симпозиум «Поиск жизни во Вселенной». Один из организаторов симпозиума, нижегородский (тогда горьковский) радиоастроном Всеволод Сергеевич Троицкий, в прошлом – аспирант академика Андронова, писал в преамбуле к сборнику трудов симпозиума:

Проблема существования и поиска жизни во