Абрам Фёдорович Иоффе по праву считается отцом советской физики, его открытия подняли престиж учёных-физиков молодой страны советов в научном мире, а основанные академиком высшие школы и институты до сих пор ежегодно выпускают квалифицированных специалистов.
В октябре 1880-го у купца Фёдора Васильевича Иоффе и Рашели Абрамовны Вайнштейн (на тот момент домохозяйки) родился мальчик. В различных источниках датой появления на свет наследника значатся - или 17, или 29 октября. Нарекли его в честь деда по линии матери - Абрамом.
Семья проживала в городке Ромны, принадлежавшему тогдашней Полтавской губернии, там же мальчик поступил в реальное училище и с 1889 по 1897 обучался в нём. За время учёбы Абрам свёл хорошее знакомство со многими юношами, среди прочих был Степан Тимошенко, известнейший учёный, в будущем называемый не иначе как отец прикладной механики в США. Дружбу с Тимошенко Иоффе пронёс через всю жизнь и общался с ним на протяжении десятилетий.
В 1902-м диплом Петербургского Технологического института был получен, после чего Иоффе поступает на должность помощника руководителя лаборатории в университе в Мюнхене, руководимой Вильгельмом Рентгеном, а в 1906-м его назначают старшим сотрудником лаборатории Петербургского Политехнического.
Спустя пять лет он уходит в лютеранство, поскольку встретил свою любовь и будущую супругу. Она, в отличие от него самого, не была еврейского происхождения. После этого они смогли пожениться.
В этом же 1911-м молодой учёный рассчитал заряд элементарной частицы электрон, применив ту же технологию, что и Милликен. Оба учёных, каждый обособленно, провели эксперимент с каплей масла и уравновесили частицы металла, обладающие зарядом, в полях гравитационном и электрическом. Но отечественный физик обнародовал итог этих трудов в 1913-м, а Милликен чуть ранее. В силу данного обстоятельства опыт сегодня носит имя Милликена.
Следующие несколько лет Абрам Фёдорович активно занимался научной деятельностью, а итогом напряжённой работы стала работа над диссертацией и её защита, получение степени магистра в 1913-м году, а вскоре и доктора наук в 1915-м. Новый статус открыл перед подающим большие надежды учёным широкие горизонты и с 1919 по 1940 он занимает должность декана физмата Ленинградского политеха. Грамотного педагога приглашают в Горный институт и на Высшие курсы в качестве преподавателя, где он с удовольствием ведёт занятия.
Абрам Иоффе в значительной мере поспособствовал появлению в 1918-м в Петрограде физико-технического отдела при Институте Рентгенологии и радиации. Данный институт в 1923-м получил независимый статус и впоследствии приобрёл наименование - Физико-технический институт. Учебное заведение и сегодня носит имя своего основателя.
До 1951-го Иоффе является руководителем физ.технического института Академии Наук (г. Ленинград) и одновременно лабораторией полупроводниковых материалов (вплоть до 1955-го).
Агрофизический институт, основанный в 1932-м, тоже появился при активном содействии Иоффе, и он управлял своим детищем вплоть до 1960 г. Кроме того, выдающийся физик помогал организовать высшие учебные заведения в Ленинграде, а также в Харькове, Свердловске и Томске.
Большая часть теоретических работ российского физика относится к физике твёрдого тела, но общей физикой он тоже занимался с энтузиазмом. Неоценим вклад Иоффе в исследования полупроводниковых материалов. В исследовании, которое в 1905 году легло в основу докторской диссертации, он разработал решение для задачи упругого последействия в кристаллах. Множество исследований физика посвящены фотоэффекту, в них Иоффе рассчитал заряд частицы - электрона и показал статичность элементарного фотоэффекта. Данные труды относятся к 1913-му.
Несмотря на то, что Абрам Фёдорович с увлечением изучал теоретические материалы и научную литературу, он любил все предположения и гипотезы проверять лично. За свою жизнь он провёл сотни экспериментов и опытным путём определил, что ионная проходимость в кристаллах действительно существует. При помощи рентгена он исследовал пластическую деформацию. В процессе изучения свойства кристаллов он пришёл к выводу, что их разрушение происходит при определённой температуре воздуха и с конкретным пределом прочности. Данное наблюдение имело большую практическую значимость, поскольку таким образом Иоффе определил настоящую прочность кристаллов. Начиная с 1922 года, это его открытие активно используется в науке и практических разработках.
Несмотря на то, что Иоффе много лет занимал руководящую должность, он не ушёл с головой в бумажную работу и бюрократические дела. Каждую свободную минуту он уделял науке, прорешав за свою жизнь тысячи задач по физике. В задаче о кварцевых аномалиях он определил, что они неразрывно связаны с появлением внутри кварца объёмных электрических зарядов.
Иоффе доказал, что даже несущественное количество примесей способно повлиять на электрическую проводимость диэлектриков. Он же предложил способы очистки кристаллов и справился с их повышенным напряжением. Предложил новейшие материалы, имевшие большое значение для практического освоения и применения знаний в области электротехники.
Учёный написал множество работ, среди которых - публикации, касающиеся такой тематики как обоснование теории света в эксперименте (1913). Однако большая часть трудов автора посвящена физике твёрдого тела, полупроводниковым и диэлектрическим материалам. Абрам Иоффе являлся редактором нескольких академических изданий, составил немало монографий и с успехом занимался разработкой учебных пособий. На его учебных пособиях по физике выросло не одно поколение талантливых российских учёных.
Наиболее известные книги Иоффе - это «Основные представления современной физики», увидевшая свет в 1949-м, и «Физика полупроводников», опубликована в 1957-м.
Большую роль для развития физической науки сыграл тот факт, что Иоффе нашёл решение проблемы использования теплоэлектрических и термоэлектрических качеств полупроводников. Это явление активно применялось в опытах и позволяло преобразовывать световую и тепловую энергию в электрическую. Абрам Фёдорович приложил руку и к разработке теории термоэлектрогенераторов и того же рода холодильников.
Иоффе основал школу физиков, в которой занимались талантливые и увлечённые наукой люди. Многие из них впоследствии добились больших успехов, причём самые выдающиеся получили за свои открытия Нобелевскую премию - как, например, Л. Д. Ландау и П. Л. Капица.
Абрам Иоффе награждён множеством званий и премий, частью - посмертно (Ленинская премия, 1961). В 1955 году учёный получил звезду героя Социалистического Труда, как член числится в списках научных академий Бостона, Берлина и Геттингена.
О ком эта песня?
Если вы уже устали,
Сели-встали, сели-встали.
Не страшны вам Арктика с Антарктикой.
Главный академик Иоффе
Доказал, коньяк и кофе
Вам заменят спорт и
Профилактика.
Эти сроки из популярной песни Владимира Высоцкого «Утренняя гимнастика» знакомы десяткам миллионов жителей бывшего Советского Союза. И хотя и поныне идёт спор о том, кого в действительности имел в виду бард под «главным академиком Иоффе», в конце 1960-х годов, когда появилась эта песня, слушатели были уверены, что речь о знаменитом физике Абраме Фёдоровиче Иоффе .
Абрам Иоффе. 1934 год. Фото: РИА Новости
Песня Владимира Высоцкого появилась, когда академика Иоффе уже не было в живых, но имя его оставалось у всех на устах. Это было удивительное время, когда героями эпохи стали учёные, прежде всего, физики. Имена советских физиков, лауреатов различных премий, включая Нобелевскую, гремели на весь мир.
Этот успех и всеобщее признание не были бы возможными без Абрама Иоффе, который ещё при жизни получил неофициальный титул «отца советской физики».
Знания — сила
Он родился 29 октября 1880 года в небольшом городке Ромны Полтавской губернии в семье купца второй гильдии Фёдора Васильевича Иоффе и домохозяйки Рашели Абрамовны Вайнштейн .
Российская империя в последние десятилетия своего существования не жаловала евреев, проживавших на её территории. Получить достойное образование было для них серьёзной проблемой.
В Ромнах, где жили Иоффе, не было гимназии, а было лишь реальное училище, в которое и поступил Абрам. Там он увлёкся физикой, ставшей для него главным делом жизни. Как вспоминал много позже сам академик, произошло это не благодаря учителям, а вопреки им — педагоги в училище были заняты не столько преподаванием, сколько заботой о дисциплине и выявлением неблагонадёжных учеников.
Несмотря на все сложности, благодаря характеру, старанию и несомненному таланту, Абрам Иоффе сумел успешно окончить училище и поступить в Петербургский технологический институт, где преподавали лучшие русские учёные-физики того времени.
В институте студент Иоффе всегда был на хорошем счету и по его окончании в 1902 году получил рекомендации для работы в Германии, в лаборатории Вильяма Рентгена , первого в истории Нобелевского лауреата по физике, открывшего так называемое икс-излучение, ныне более известное под названием рентгеновского.
Возвращенец
В лаборатории Рентгена Иоффе проработал до 1906 года, проводя важнейшие научные эксперименты. Работы Иоффе были посвящены изучению механических и электрических свойств кристаллов. Молодому учёному удалось на примере кристаллического кварца изучить и правильно объяснить эффект упругого последействия.
Изучение электрических свойств кварца, влияния на проводимость кристаллов рентгеновских лучей, ультрафиолетового и естественного света привели Иоффе к открытию внутреннего фотоэффекта, выяснению пределов применимости закона Ома для описания прохождения тока через кристалл и исследованию своеобразных явлений, разыгрывающихся в приэлектродных областях.
В 1905 году Абрам Иоффе успешно защищает докторскую диссертацию в Мюнхенском университете. За ним уже закрепилась репутация талантливого и весьма перспективного физика. Именно поэтому Иоффе получил чрезвычайно заманчивое предложение от Рентгена продолжить трудиться в его лаборатории. Несмотря на всю лестность предложения Нобелевского лауреата, Иоффе решил вернуться в Россию.
В 1906 году Абрам Иоффе занимает должность старшего лаборанта Петербургского политехнического института. В физической лаборатории института учёный выполняет работы мирового уровня, такие как подтверждение эйнштейновской квантовой теории внешнего фотоэффекта, доказательство зернистой природы электронного заряда, определение магнитного поля катодных лучей, а также многие другие. Некоторые работы Иоффе вполне могли претендовать на Нобелевскую премию, однако по разным причинам этой награды он удостоен не был.
В 1914 году Российская академия наук отметила Абрама Иоффе премией имени С. А. Иванова.
Семинары профессора Иоффе
Продолжая активно заниматься научной деятельностью, Иоффе, в 1915 году ставший профессором Петербургского политехнического института, занялся преподаванием.
Он читал лекции не только в Политехническом институте, но также на известных в городе курсах П. Ф. Лесгафта , в Горном институте и в университете.
Преподавательский талант Иоффе позволил ему стать основателем уникальной физической школы, которая во второй половине XX века завоюет всемирную славу.
Семинар А. Ф. Иоффе в Политехническом институте. 1915 год. Сидят (слева направо): Я. И. Френкель, Н. Н. Семёнов, А. П. Ющенко, А. Ф. Иоффе, Я. Р. Шмидт, И. К. Бобр, К. Ф. Неструх. Стоят: П. Л. Капица, П. И. Лукирский, М. В. Миловидова-Кирпичёва, Я. Г. Дорфман. Фото: Commons.wikimedia.org
В 1916 году он организовал первый научный семинар по физике, участниками которого стали сотрудники и студенты Политехнического института и университета. Семинар был первым опытом коллективной проработки научных тем. Такая форма научной работы будет затем перенята учениками Иоффе, а потом и физиками всего мира.
Иоффе был настоящим мотором физических семинаров. Как вспоминали учёные, работавшие с ним, после каждого доклада Иоффе сжато резюмировал его содержание, причём делал это совершенно изумительно. Он обладал исключительным даром мгновенно вскрыть и просуммировать суть любого доклада, независимо от того, насколько он был сложен или удачно изложен.
Прорезюмировав доклад, Абрам Фёдорович обычно сосредоточивал внимание участников на недостатках излагаемой статьи, на нерешённых проблемах, и тогда начиналось обсуждение возможных путей решения этих вопросов. В обсуждении принимали участие на равных правах все участники семинара. Иоффе никогда не оказывал давления, терпеливо выслушивая любые возражения и замечания. На семинаре всегда царила дружеская, благожелательная, вдумчивая обстановка.
«Папа» может всё, что угодно
Иоффе умел заниматься научной деятельностью в самых сложных условиях. В 1918 году, когда страна начала погружаться в пучину Гражданской войны, он добивается подписания правительственного декрета о создании физико-технического отдела Государственного рентгенологического и радиологического института, который через три года становится самостоятельным Физико-техническим институтом. Руководителем института, что логично, стал сам Иоффе, в 1920 году избранный действительным членом Российской академии наук.
Иоффе умел взаимодействовать с властью во имя науки. По его инициативе, начиная с 1929 года были созданы физико-технические институты в Харькове, Днепропетровске, Свердловске и Томске.
Список тех, кто свою научную деятельность начинал под руководством Иоффе, огромен. Среди них Нобелевские лауреаты Пётр Капица и Николай Семёнов, отец советского атомного оружия Игорь Курчатов , знаменитые физики-атомщики Яков Зельдович и Юлий Харитон , один из основателей ядерной энергетики и президент Академии наук СССР Анатолий Александров и многие-многие другие.
Был среди учеников Иоффе молодой человек, который на семинаре однажды с сарказмом бросил в лицо академику: «Теоретическая физика — наука сложная, её не все понимают…» В конечном счёте, ученик этот пошёл своим путём, создав собственную научную школу. Впрочем, в обучении уже собственных учеников маститый физик применял методы, почёрпнутые у Иоффе. Звали его Лев Ландау — ещё один советский Нобелевский лауреат по физике.
Абрам Фёдорович Иоффе столько времени посвящал организаторской и преподавательской работе, так заботился о научных кадрах будущего, что за ним закрепилось шутливое прозвище Папа Иоффе.
Советские физики (слева направо): Абрам Иоффе, Абрам Алиханов, Игорь Курчатов. Фото: РИА Новости / Еланчук
Лауреату Сталинской премии припомнили «мюнхенские пивнушки»
Иоффе умел предвидеть вызовы будущего. Занимаясь с начала 1930-х годов проблемами физики полупроводников, он обратил внимание на стремительное развитие ядерной физики. Академик ещё до войны добился создания отдельной лаборатории для изучения ядерных реакций, руководителем которой стал Игорь Курчатов. В 1942 году именно на её базе был запущен советский атомный проект.
Сам Иоффе старался успевать везде. Занимаясь вопросами организации науки, он не забывал об исследованиях — в 1942 году учёный был удостоен Сталинской премии за исследования в области полупроводников. Во время войны, не прекращая научной деятельности, Иоффе возглавил Комиссию по военной технике.
Несмотря на все заслуги и авторитет, в 1950 году Иоффе стал жертвой кампании по борьбе с космополитизмом. Судя по всему, травля Иоффе была, что называется, «инициативой снизу». Помимо тех, кто относился к Папе Иоффе с уважением и почтением, были и те, кто плёл интриги, мечтая о карьерном росте.
В вину Иоффе поставили работу в Германии в начале века, говорили что-то про «мюнхенские пивнушки», в которых академик якобы «забыл о Родине». Несмотря на всю абсурдность обвинений, его сняли с поста директора Ленинградского физико-технического института и вывели из состава Учёного совета.
На собрании Академии наук СССР. Справа налево: А. Бах, А. Иоффе, Е. Тарле, А. Орлов. 28 января 1939 года. Москва. Фото: РИА Новости / Б. Вдовенко
Человек с большим сердцем
В институт, который создал, Иоффе уже не вернулся. Но наверху довольно быстро опомнились — уже в 1952 году Иоффе возглавил лабораторию полупроводников АН СССР, которая в 1954 году была преобразована в Институт полупроводников АН СССР.
Новый институт словно придал Иоффе новых сил. Учёный, которому было уже далеко за 70, поражал молодёжь невероятной энергией и работоспособностью. Число публикаций Иоффе в научных журналах, отражающее его научную активность, резко возросло в этот период.
В 1955 году Абраму Фёдоровичу Иоффе было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Иоффе никогда не был «сухарём», в жизни которого не существовало ничего, кроме науки. Он любил весёлые компании, любил горные прогулки, обожал собирать ягоды в лесу. На большинстве своих фотографий академик Иоффе запечатлён с улыбкой.
Учёные-физики академики АН СССР Игорь Курчатов (слева) и Абрам Иоффе. Фото: РИА Новости
Да и как можно назвать «сухарём» человека, воспылавшего пламенной любовью к своей студентке, которая была на четверть века младше его самого и лишь на пять лет старше дочери академика? Эта любовь закончилась свадьбой и многими годами счастливой жизни.
А дочь «отца советской физики», Валентина, в молодости выступала в цирке наездницей, и гордый академик водил коллег и учеников смотреть на её выступления. Цирковая юность не помешала Валентине Абрамовне Иоффе впоследствии стать заведующей лабораторией в Институте химии силикатов АН СССР.
Осенью 1960 года родные, друзья и коллеги готовились отметить 80-летие академика Иоффе. Сам он, однако, о юбилее думал в последнюю очередь — впереди было много важной работы. 14 октября 1960 года сердце Абрама Фёдоровича Иоффе остановилось в его рабочем кабинете.
Имя учёного носят созданный им Физико-технический институт, кратер на Луне и малая планета. Но вот ведь удивительное дело: при упоминании академика Иоффе у большинства первым делом всплывают в памяти строчки Владимира Высоцкого, которые, вероятно, изначально и не были посвящены физику.
Но, безусловно, Абрам Фёдорович Иоффе всей своей жизнью заслужил право оставаться в памяти соотечественников.
Дата рождения: |
|
Место рождения: |
Ромны, Полтавская губерния, Российская империя |
Дата смерти: |
|
Место смерти: |
Ленинград, СССР |
|
|
|
Научная сфера: |
|
Место работы: |
Петроградский, затем Ленинградский, политехнический институт, Ленинградский физико-технический институт (основатель и директор), Агрофизический институт (основатель) |
Альма-матер: |
Технологический институт, Мюнхенский университет |
Научный руководитель: |
В. К. Рентген |
Известные ученики: |
П. Л. Капица, Н. Н. Семёнов, А. П. Александров, Я. Б. Зельдович, Б. П. Константинов, И. В. Курчатов, Ю. Б. Харитон |
Известен как: |
Физик, организатор науки, создатель советской физической школы («отец советской физики») |
Награды и премии: |
|
Награды и звания
Адреса в Санкт-Петербурге
(17 (29) октября 1880, Ромны, Полтавская губерния - 14 октября 1960, Ленинград) - российский и советский физик, организатор науки, обыкновенно именуемый «отцом советской физики», академик (1920), вице-президент АН СССР (1942-1945), создатель научной школы, давшей многих выдающихся советских физиков, таких как А. Александров, М. Бронштейн, Я. Дорфман, П. Капица, И. Кикоин, Б. Константинов, И. Курчатов, Н. Семёнов, Я. Френкель и другие.
Биография
Родился в 1880 году в семье купца второй гильдии Файвиша (Фёдора Васильевича) Иоффе и домохозяйки Рашели Абрамовны Вайнштейн. Среднее образование получает в реальном училище города Ромны Полтавской губернии (1889-1897), где заводит дружеские отношения со Степаном Тимошенко, связь с которым поддерживает и в зрелом возрасте.
1902 - окончил Санкт-Петербургский Технологический институт. 1905 - окончил Мюнхенский университет в Германии, где работал под руководством В. К. Рентгена и получил степень доктора философии.
С 1906 работал в Политехническом институте, где в 1918 организовал Физико-механический факультет для подготовки инженеров-физиков. В 1911 принял лютеранство для вступления в брак с нееврейкой. Профессор с 1913.
В 1911 году А. Ф. Иоффе определил заряд электрона, использовав ту же идею, что и Р. Милликен: в электрическом и гравитационном полях уравновешивались заряженные частицы металла (в опыте Милликена - капельки масла). Однако эту работу Иоффе опубликовал в 1913 году (Милликен опубликовал свой результат несколько раньше, поэтому в мировой литературе эксперимент получил его имя).
С 1913 по 1915 год читал лекции на Курсах П. Ф. Лесгафта.
В 1913 защитил магистерскую и в 1915 г. докторскую диссертации по физике. С 1918 - член-корреспондент, а с 1920 - действительный член Российской академии наук.
В 1918 создаёт и возглавляет физико-технический отдел при Государственном рентгенологическом и радиологическом институте, являясь также Президентом этого института (директором был профессор Неменов М.И.). В 1921 стал директором Физико-технического института АН СССР, созданного на основе отдела и названного теперь его именем. В 1919-1923 - председатель Научно-технического комитета петроградской промышленности, в 1924-1930 - председатель Всероссийской ассоциации физиков, с 1932 - директор Агрофизического института.
Абрам Иоффе - один из инициаторов создания Дома учёных в Ленинграде (1934). В начале Отечественной войны назначен председателем Комиссии по военной технике, в 1942 - председателем военной и военно-инженерной комиссии при Ленинградском горкоме партии.
В декабре 1950, во время кампании по «борьбе с космополитизмом», Иоффе был снят с поста директора и выведен из состава Учёного совета института. В 1952 году возглавил лабораторию полупроводников АН СССР. В 1954 на основе лаборатории организован Институт полупроводников АН СССР.
Автор работ по экспериментальному обоснованию теории света (1909-1913), физике твёрдого тела, диэлектрикам и полупроводникам. Иоффе был редактором многих научных журналов, автором ряда монографий, учебников и популярных книг, в том числе «Основные представления современной физики» (1949), «Физика полупроводников» (1957) и другие.
Крупнейшей заслугой А.Ф. Иоффе является основание уникальной физической школы. Первым этапом этой деятельности была организация в 1916 семинара по физике. К участию в своём семинаре Иоффе привлёк молодых учёных из Политехнического института и Петербургского университета, которые вскоре стали его ближайшими соратниками при организации Физико-технического института. По инициативе Иоффе начиная с 1929 были созданы Физико-технические институты в крупных промышленных городах: Харькове, Днепропетровске, Свердловске и Томске. За глаза и ученики, и другие коллеги с любовью и почтением называли Абрама Фёдоровича «папа Иоффе».
Под руководством А.Ф. Иоффе начинали свою научную деятельность будущие Нобелевские лауреаты П.Л. Капица, Н.Н. Семёнов, Л.Д. Ландау, работали крупнейшие учёные А.П. Александров, А.И. Алиханов, Л.А. Арцимович, М.П. Бронштейн, Я.Г. Дорфман, Я.Б. Зельдович, И.К. Кикоин, Б.П. Константинов, И.В. Курчатов, И.Е. Тамм (также будущий лауреат Нобелевской премии), Я.И. Френкель, Ю.Б. Харитон и многие другие.
А. Ф. Иоффе скончался в своём рабочем кабинете 14 октября 1960 года. Похоронен на Литераторских мостках Волкова кладбища, на его могиле установлен памятник работы М. К. Аникушина.
Награды и звания
- Герой Социалистического Труда (1955).
- Заслуженный деятель науки РСФСР (1933), лауреат Сталинской премии (1942), Ленинской премии (посмертно, 1961).
- Иоффе был членом многих академий наук: Гёттингенской (1924), Берлинской (1928), Американской академии наук и искусств (1929), почётным членом АН Германии «Леопольдина» (1958), Итальянской АН (1959), почётным доктором Калифорнийского университета (1928), Сорбонны (1945), университетов Граца (1948), Бухареста и Мюнхена (1955).
Память
- В честь А. Ф. Иоффе был назван кратер Иоффе на Луне и Научно-исследовательское судно «Академик Иоффе».
- В ноябре 1960 года имя А. Ф. Иоффе присвоено Физико-техническому институту АН СССР
- В 1964 году перед зданием ФТИ установлен памятник А. Ф. Иоффе. Такой же бюст установлен в Большом актовом зале ФТИ им. А. Ф. Иоффе.
- На зданиях, где работал Абрам Иоффе, установлены мемориальные доски.
- Имя А. Ф. Иоффе носит улица в Адлерсхофе (нем. Abram-Joffe Straße ).
- 30 октября 2001 года площади между главными зданиями ФТИ им. А. Ф. Иоффе и Политехнического университета, от которой начинается улица Курчатова, присвоено название Площадь Академика Иоффе .
В массовой культуре
Широкой массе простых трудящихся имя академика Иоффе известно благодаря песне В. С. Высоцкого «Утренняя гимнастика»:
Адреса в Санкт-Петербурге
- Политехническая ул., дом 26 - Главное здание ФТИ им. А. Ф. Иоффе, которым А. Ф. Иоффе руководил до 1950 года и где он жил до 1953 года.
- Каменноостровский проспект, дом 47, кв. № 18 (1953-1956).
- Набережная Кутузова (1956-1960).
«Главный академик Иоффе доказал: коньяк и кофе вам заменят спорт и профилактика!» - эти строчки из песни Владимира Высоцкого, пожалуй, способны ввести в заблуждение человека, не слишком хорошо знакомого с физической наукой. Среди трудов – многочисленных трудов! – Абрама Федоровича Иоффе так и не нашлось места для изучения свойств кофе и коньяка. Впрочем, было бы очень интересно узнать мнение самого Иоффе на этот счет.
Как правило, ученых представляют очень строгими и серьезными людьми. Портреты именно таких, солидных и пожилых людей смотрят на читателя со страниц учебников и энциклопедий. А вот Иоффе утверждал, что ученый должен обладать не только умом и знаниями, но и воображением, интуицией и хорошо развитой фантазией. И сам он был живым воплощением этой мысли. Мягкость характера не мешала ему быть выдающимся организатором – он создал собственную физическую школу, представители которой стали впоследствии звездами первой величины в физике. Ученики Иоффе – это нобелевские лауреаты Петр Леонидович Капица, Николай Николаевич Семенов, Лев Давидович Ландау, Игорь Евгеньевич Тамм, академики Абрам Исакович Алиханов, Игорь Васильевич Курчатов и еще много заслуженных и известных людей. По инициативе Иоффе в Харькове, Днепропетровске, Екатеринбурге, Томске были созданы крупные физико-технические институты.
«Отец советской физики» или, как часто называли его ученики, «папа Иоффе» - что еще можно прибавить к этим неофициальным, но многое объясняющим титулам? Впрочем, кое-что прибавить нужно обязательно.
Одной из физических задач, которые интересовали Иоффе как исследователя, было изучение полупроводников. Впервые на эти необычные материалы обратил внимание российский физик Олег Лосев в 1922 году. Иоффе первый начал их систематическое изучение. Он выяснил, что это полупроводники – особый класс кристаллов со многими замечательными свойствами. Совместно со своим учеником Я.И. Френкелем он провел в начале 1930-х годов одну из первых работ в этой области. В дальнейшем Иоффе пришел к мысли, что полупроводники можно использовать для перевода энергии излучения в электрическую энергию. Эта идея воплотилась в виде «солнечных батарей», которыми сейчас оснащают как космические аппараты, так и обычные калькуляторы. Также Иоффе смог найти применение термоэлектрическим свойствам полупроводников, в его институте разработали целую серию холодильников, работающих на этом принципе. На кухне такие холодильники встретишь не часто – дороговаты, но они нашли применение в некоторых областях химии и медицины, а также в небольших переносных охлаждающих устройствах и рефрижераторах.
Исследования полупроводников, подхваченные в 40-х годах западными лабораториями, до неузнаваемости изменили мир. Компьютеры, сотовые телефоны, автомобильная и промышленная автоматика – все эти устройства сделаны на основе полупроводниковой технологии. Именно она составила благополучие Силиконовой долины, которую правильнее было бы назвать Кремниевой или даже Песочной, потому что сегодня полупроводники делаются из кварцевой породы, практически песка. Ведь песок – это тот же оксид кремния, SiO2, если кто подзабыл школьный курс химии.
Вот цитата из интервью Иоффе журналу «Вокруг света» в 1931 году: «Один из основных вопросов техники - это энергетика… Несомненно, что большую роль должна сыграть непрерывно поступающая к нам солнечная энергия... Растения используют 6% падающей на них энергии солнечных лучей, между тем техника химическая и фото-химическая может использовать солнечную энергию в гораздо более высоких пределах - до 92-95%».
Актуальны ли слова Иоффе для сегодняшнего времени? Судите сами: с 2007 года все новые дома в Испании оборудуют солнечными батареями, с 2008 года в немецком городе Марбурге штраф за отсутствие подобной установки на крыше – 1000 евро. В 2012 году в ЮАР появится самая крупная солнечная электростанция на 5 тысяч мегаватт, объем инвестиций оценивают в три десятка миллиардов долларов.
Впрочем, исследования Иоффе не ограничивались полупроводниками – он также измерил заряд электрона, чуть-чуть опоздав относительно Роберта Милликена, получившего в 1923 году за этот эксперимент Нобелевскую премию. Изучал природу света, электрические и механические свойства твердых тел. В юности, с 1903 года, работал в лаборатории Рентгена в Мюнхене, а в 1906 отклонил предложение остаться и вернулся в Россию. Иоффе – один из известнейших за рубежом российских ученых, почетный доктор Калифорнийского университета, Сорбонны, Граца. В ноябре 1960 года имя Иоффе было присвоено Физико-техническому институту Академии наук СССР.
Кстати, интересно, есть ли еще ученые, попавшие в тексты популярных песен?
– российский физик, сделавший множество фундаментальных открытий и проведший огромное количество исследований, в том числе и в области электроники. Он провел исследования свойств полупроводниковых материалов, открыл выпрямляющее свойство перехода металл-диэлектрик, впоследствии объяснимое при помощи теории туннельного эффекта, предположил возможность преобразования света в электрический ток .
Родился Абрам Федорович 14 октября 1880 года в городе Ромны Полтавской губернии (сейчас Полтавская область, Украина) в семье купца. Поскольку отец Абрама был достаточно богатым человеком, он не поскупился дать хорошее образование своему сыну. В 1897 году Иоффе получает среднее образование в реальном училище родного города. В 1902 году он оканчивает Санкт-Петербургский технологический институт и поступает в Мюнхенский университет в Германии. В Мюнхене он работает под руководством самого Вильгельма Конрада Рентгена. Вильгельм Конрад, видя прилежность и не абы какой талант ученика пытается уговорить Абрама остаться в Мюнхене и продолжать научную деятельность, но Иоффе оказался патриотом своей страны. После окончания университета в 1906 году , получив ученую степень доктора философии, он возвращается в Россию.
В России Иоффе устраивается на роботу в Политехнический институт. В 1911 он экспериментально определяет величину заряда электрона по тому же методу, что и Роберт Милликен (в электрическом и гравитационном полях уравновешивались частицы металла). Из-за того, что Иоффе опубликовал свою работу лишь спустя два года – слава открытия измерения заряда электрона досталась американскому физику. Кроме определения заряда, Иоффе доказал реальность существования электронов независимо от материи, исследовал магнитное действие потока электронов, доказал статический характер вылета электронов при внешнем фотоэффекте.
В 1913 году Абрам Федорович защищает магистерскую, а через два года докторскую диссертацию по физике, которая представляла собой изучение упругих и электрических свойств кварца. В период с 1916 по 1923 годы он активно изучает механизм электрической проводимости различных кристаллов. В 1923 именно по инициативе Иоффе начинаются фундаментальные исследования и изучения свойств, совершенно новых на то время материалов – полупроводников . Первая работа в этой области проводилась при непосредственном участии российского физика и касалась анализа электрических явлений между полупроводником и металлом. Им было обнаружено выпрямляющее свойство перехода металл-полупроводник, которое лишь спустя 40 лет было обосновано при помощи теории туннельного эффекта.
Исследуя фотоэффект в полупроводниках, Иоффе высказал достаточно смелую на то время идею, что подобным способом можно будет преобразовывать энергию света в электрический ток. Это стало предпосылкой в дальнейшем к созданию фотоэлектрических генераторов, и в частности кремниевых преобразователей, в последствие используемых в составе солнечных батарей. Совместно со своими учениками Абрам Федорович создает систему классификации полупроводников, а также методику определения их основных электрических и физических свойств. В частности изучение их термоэлектрических свойств, в последствие стало основой для создания полупроводниковых термоэлектрических холодильников, широко применяемых во всем мире в областях радиоэлектроники, приборостроении и космической биологии.
Абрам Федорович Иоффе внес огромный вклад в становление и развитие физики и электроники. Он был членом многих Академий наук (Берлинской и Гётиннгенской, Американской, Итальянской), а также почетных членом множества университетов во всем мире. За свои достижения и исследования был удостоен множества наград. Умер Абрам Федорович 14 октября 1960 года .
