Люди науки
Семён Самойлович Моисеев
В 2014 г. исполнилось 85 лет со дня рождения заслуженного деятеля науки и техники РФ, почетного члена Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, доктора физико-математических наук С.С. Моисеева (1929-2002), крупного российского ученого, физика-теоретика, специалиста в области физики плазмы, механизмов генерации и трансформации волн в неоднородных средах, теории турбулент-
Профессор С.С. Моисеев. 1998 г.
ности, нелинейных процессов самоорганизации в неравновесных средах.
Семён Самойлович Моисеев родился 23 ноября 1929 г. в Полтаве (Украина). Его отец, Самуил Михайлович (18981987), закончил Харьковский медицинский институт в 1926 г., в 1935 г. стал главным врачом областной больницы, в 1941-1945 гг. работал главным хирургом военных госпиталей. За заслуги перед родиной Самуил Михайлович был награжден 4 боевыми орденами и 8 медалями. После войны он получил звание "Заслуженный врач УССР".
Окончив с отличием в 1952 г. Харьковский государственный университет, С.С. Моисеев преподавал в Славян-ске и Полтаве. Однако его пытливый ум жаждал большего - поиска новых знаний, тем более что в это время перед наукой была поставлена задача века - реализовать принципиально новый источник энергии на основе управляемого термоядерного синтеза. В 1960 г. С.С. Моисеев уезжает на работу в Новосибирск, в Институт ядерной физики СО АН СССР. В лаборатории академика Р.З. Сагдеева вместе с будущими академиками А.А. Галее-вым и В.Е. Захаровым, профессорами В.Н. Ораевским и Г.М. Заславским, а также с другими сотрудниками, ставшими позднее известными учеными, он получает ряд выдающихся результатов, представленных на авторитетных международных конференциях и получивших признание мирового научного сообщества. Вспомнить хотя бы ана-
62
© Ерохин Н.С.
лиз проблемы аномальной бомовской диффузии в термоядерных установках и низкочастотных неустойчивостей неоднородной плазмы, условий реализации эффективной трансформации электромагнитных волн в нестационарной и неоднородной плазме, развитие нового подхода к диагностике плазмы на основе эффекта генерации высших гармоник в слоях плазменных резонансов. Это составило основу его диссертаций: кандидатской (1962), которую С.С. Моисеев защитил в Институте ядерной физики (Новосибирск), и докторской (1969 г., Харьковский физико-технический институт).
Научная деятельность С.С. Моисеева была многогранной. Она касалась развития теоретических моделей волновых и нелинейных процессов для использования в области физики плазмы, гидродинамики, ядерной энергетики.
В 1968 г. Семён Самойлович переезжает из Новосибирска в Харьков, где работает в Физико-техническом институте (ХФТИ) в лаборатории академика Я.Б. Файнберга. Здесь он изучает устойчивость и нагрев плазмы применительно к плазменно-пучковым системам, предлагает перспективные идеи. В частности, он обнаружил нелокальный перенос электромагнитных полей резонансными частицами в неоднородной плазме, приводящий к эффекту кинетического просветления волновых барьеров; рассмотрел механизмы генерации электромагнитного излучения при трансформации волн на градиентах плотности плазмы; изучил процесс возникновения резонансных конусов (с высокими амплитудами полей) при возбуждении электромагнитных волн источниками малых размеров в плазме. Кроме того, С.С. Моисеев определил, как формируются неравновесные степенные распределения заряженных частиц в столкновительных средах. Итоги исследований он опубликовал в виде обзоров в сборнике "Вопросы теории плазмы" и в журнале "Успехи физических наук". Открытия,
сделанные в период работы в ХФТИ, оказались весьма важными, что отражено в регистрации ряда патентов, авторских свидетельств на изобретения. За теоретические и экспериментальные исследования по теме "Просветление волновых барьеров в плазме" Семён Самойлович вместе с соавторами в 1979 г. был удостоен Государственной премии Украинской ССР в области науки и техники.
С 1980 г. С.С. Моисеев по приглашению академика Р.З. Сагдеева работал в Москве в Институте космических исследований АН СССР, с которым связан следующий этап его научной деятельности. Здесь Семён Самойлович показал возможность повышения эффективности поглощения мощного лазерного излучения в неоднородной плазме за счет каналирования и самофокусировки волновых пучков. Затем он с сотрудниками продолжил исследования механизмов генерации электромагнитного излучения в плазме, связанные с плазменными резонанса-ми, итоги которых были опубликованы в монографии "Неравновесные и резонансные процессы в плазменной радиофизике", написанной в соавторстве с А.А. Рухадзе, А.Б. Шварцбургом, М.В. Кузелёвым и Н.С. Ерохиным. Работы Семёна Самойловича по физике плазмы в ИКИ АН СССР заслужили высокую оценку - он был удостоен Государственной премии СССР в области науки и техники за 1987 г.
С.С. Моисеев занимается в ИКИ АН СССР и прикладными задачами в области гидродинамики атмосферы и Океана. В частности, он пришел к выводу, что возможен спиральный механизм генерации крупномасштабных тропических вихрей вследствие возникновения обратного каскада энергии, от малых масштабов к крупным (С.С. Моисеев, Р.З. Сагдеев, А.В. Тур, Г.А. Хоменко, А.М. Шукуров. Доклады Академии наук СССР, 1983). Это позволило выявить новый подход к проблеме формирования тайфунов, внетропических цикло-
С.С. Моисеев на Международной конференции по нелинейным процессам и турбулентности, проходившей на теплоходе, следовавшем по маршруту Пермь - Казань в 1990 г.
нов и мониторинга зон циклогенеза. На основе теории обратного спирального каскада была обоснована физическая система возникновения предвестников и индикаторов формирования тайфунов, а также созданы предпосылки для разработки современной методики прогнозирования крупномасштабных кризисных процессов в атмосфере типа тайфунов и циклонов внетропиче-ских широт. Успех, достигнутый группой Семёна Самойловича в теории, дал возможность организовать две корабельные экспедиции в Тихий океан для проведения натурных измерений в зонах интенсивного циклогенеза. Обработка экспериментальных данных корабельных экспедиций показала, что прогностическими признаками могут быть повышенные флуктуации фоновых параметров атмосферы, например инфразвук, согласование динамики фрактальных параметров и спирально-
сти атмосферной турбулентности в зонах циклогенеза. С.С. Моисеев с учениками развивали в дальнейшем эти исследования: проанализировали процессы формирования неколмогоров-ских спектров, структурные характеристики гидродинамической спиральной турбулентности и механизмы генерации спиральности, влияние спираль-ности турбулентности на транспорт энергии и частиц. Фактически Семён Самойлович сформировал новое перспективное направление научных исследований - спиральную динамику нелинейных процессов в атмосфере, Океане и жидком ядре Земли, физике плазмы, биофизике. Полученные результаты суммированы в монографиях, написанных в соавторстве: "Вопросы теории плазмы" (выпуск 7, 1973), "Неравновесные и резонансные процессы в плазменной радиофизике" (М.: Наука, 1982), "Нелинейная неустойчивость в плазме и гидродинамике" (Бристоль, 1999), "Турбулентность и структуры, хаос, флуктуации и спиральная самоорганизация в природе и лаборатории" (Нью-Йорк, 1999).
С.С. Моисеев вместе с В.И. Карасём и коллегами из Харьковского университета и Физико-технического института продолжил начатые еще в ХФТИ исследования неравновесных распределений частиц по энергиям в твердотельной плазме и их применения для прямого и более эффективного преобразования ядерной энергии в электричество. На основе теоретических и экспериментальных исследований быстрых ионов в тонких металлических нанопленках они предложили схему вторично-эмиссионного радиоизотопного источника тока (ВЭРИИТ) с неоспоримыми преимуществами по сравнению с уже имеющимися атомными батареями - более высокий к.п.д., увеличенный срок службы, большая экологическая безопасность. Создание опытного образца батареи ВЭРИИТ позволит также стимулировать перспективную технологию XXI в. - производ-
ство многослойных структур из тонких металлических нанопленок.
В последние годы своей жизни С.С. Моисеев изучал эффекты кираль-ности, представляющие большой интерес для создания наноматериалов с необычными электродинамическими характеристиками. Эти исследования входят в перспективное научное направление - электродинамика биа-низотропных сред. В плазме с малой добавкой киральной компоненты могут возникать особенности, например черенковское взаимодействие поперечных волн с заряженными частицами, достижимость области плазменного резонанса для падающих из вакуума электромагнитных волн.
Суммируем главные направления научных исследований С.С. Моисеева:
- проблема устойчивости в плазме и гидродинамике;
- линейная и нелинейная трансформация волн в неоднородной и нестационарной плазме;
- спиральная динамика нелинейных сред;
- неравновесные распределения заряженных частиц и радиоизотопные источники тока;
- волновые процессы в киральных средах.
Перечислим результаты многолетних изысканий Семёна Самойловича:
- найдены новые типы плазменных неустойчивостей, существенно влияющих на удержание замагниченной плазмы;
- определена эффективная линейная и нелинейная трансформация волн в неоднородной плазме, обнаружены генерации высших гармоник при взаимодействии электромагнитных волн с неоднородной плазмой;
- выявлено эффективное кинетическое просветление широких волновых барьеров (подтверждено экспериментально);
- установлена спиральная крупномасштабная неустойчивость мелкомасштабной турбулентности в геофизике;
3. Земля и Вселенная, № 3
Профессор С.С. Моисеев в Университете Бен-Гуриона. Израиль, 2000 г.
- разработаны неколмогоровские режимы сильной турбулентности в гидродинамике и особенности явлений переноса;
- обоснована физическая система предвестников крупномасштабных природных катастроф;
- проанализированы степенные распределения заряженных частиц в твердотельных пленках, разработан новый тип атомной батареи - вторично-эмиссионного радиоизотопного источника тока;
- открыт новый
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.