В XXI веке лицо у липецкой науки становится женским. По данным Липецкстата, 51% липецких учёных — женщины. Всего в регионе научными исследованиями и разработками занимаются 587 человек. Большинство учёных взрослые люди — в возрасте от 35 до 64 лет. Процент молодёжи до 34 лет невысок — 16%. Ещё 100–150 лет назад активно заявить о себе в науке могли только мужчины.

Прозрение провинциального мещанина

Открытие такого же примерно уровня, как теория относительности Эйнштейна, сделал в 1877 году Евграф Васильевич Быханов — брат того Быханова, в честь которого назван городской парк.

Липецкий мещанин в своей книжке «Астрономические предрассудки» изложил идею дрейфа материков. Он обратил внимание на то, что в большинстве случаев заливам западных берегов Старого Света соответствуют выдающиеся в море части восточных берегов Америки. Из этого он сделал вывод, что вся земная суша когда-то была единым континентом, который однажды раскололся, и материки уплыли друг от друга по поверхности планеты.

Официальная наука никак не отреагировала на это открытие. Только в 1940-х, спустя почти 70 лет, в Академии наук, которая теперь была уже АН СССР, спохватились. Но было уже поздно. Одно из самых значительных открытий XX века уже прочно принадлежало Альфреду Вегенеру. Идея о дрейфе материков пришла ему в голову лишь 30 лет спустя после того, как её изложил Быханов, который мог бы занять такое же место в геологии, какое Эйнштейн занимает в физике.

Лампочка Лодыгина

Когда упоминают об Александре Николаевиче Лодыгине, то на всякий случай осторожно говорят, что он один из изобретателей лампы накаливания. Хотя лампочку с вольфрамовой спиралью, которая висит сегодня в каждом подъезде, изобрёл именно он, а все другие, кому приписывают это изобретение, её только усовершенствовали.

Лодыгин родился в селе Стеньшино Липецкого уезда в 1847 году. Его предки, пишут тамбовские краеведы, как и династия Романовых, вели свой род от Андрея Кобылы. Сначала Александр Николаевич окончил кадетский корпус и морское юнкерское училище. Но изобретательская жилка не давала ему покоя, голова его была набита самыми фантастическими проектами, и, чтобы их реализовать, он оставил военную службу.

Правда, лампочку изобретать он не собирался. На первом месте в списке его проектов стоял электролёт. Внешне он был похож на дирижабль с двумя винтами — один в хвосте, другой наверху. Оба винта должны были приводиться в движение электромоторами. Сам Лодыгин называл свой электролёт «летательной машиной тяжелее воздуха, приводимой в действие электричеством и способной поднимать до двух тысяч пудов груза».

Биографы пишут, что Александр Николаевич предвосхитил вертолёт. Это, конечно, не так. Первый вертолёт, который, правда, никогда не поднимался в воздух, изобрёл Леонардо да Винчи, а вертолёт, который впервые в истории человечества поднялся над землёй на высоту 20 м, изобрёл Михаил Ломоносов. Скорее, Лодыгин предвосхитил создание квадрокоптера с электрическим двигателем. Его машина ведь и называлась электролётом.

Так вот, с этим летательным аппаратом у Лодыгина ничего не получилось, но кроме моторов, винтов и других агрегатов, в электролёте предусматривалась лампочка для освещения кабины. И когда Лодыгин понял, что про покорение неба можно забыть, он решил довести до ума свою лампочку.

В то время вообще-то было много изобретателей ламп накаливания. Но в их лампах стояли угольные стержни, которые быстро сгорали. Заслуга Лодыгина состоит в том, что он первым заменил угольный стержень на вольфрамовую спираль и, чтобы спираль мгновенно не сгорала, стал откачивать из колбы воздух, а позже наполнял её инертным газом. Первые его лампы перегорали за 30–40 минут, но постепенно он довёл срок их службы до 700–1 000 часов.

В 1879 году у Лодыгина начались неприятности с Эдисоном. За два года до этого в США отправилась российская делегация, чтобы договориться о размещении на американских верфях заказов на строительство четырёх крейсеров. В составе делегации был морской офицер, изобретатель и друг Лодыгина Ахиллес Матвеевич Хотинский. И он по простоте душевной показал Эдисону лодыгинскую лампочку, а Эдисон через два года, 21 октября 1879 года, её «изобрёл». А потом и запатентовал изобретение в Патентном бюро США и подал судебный иск с требованием запрета на изготовление подобных ламп в Европе, где в то время наладили производство лампочек Лодыгина.

После революции Лодыгин уехал из России. В 1919 году Глеб Кржижановский попросил его вернуться для участия в разработке ГОЭЛРО (государственного плана электрификации России). Но нищий и больной изобретатель лампочки уже не вставал с постели. В 1923 году его с подачи Кржижановского избрали почётным членом Общества русских электротехников, но почтальон доставил это сообщение через две недели после того, как Лодыгин умер.

Революционное изобретение

Николай Гавриилович Славянов вошёл в историю науки и техники как изобретатель современной электродуговой сварки. Он родился в селе Никольское Задонского района в 1854 году, но большую часть жизни провёл в Перми, где работал на пушечном заводе.

Своё самое великое изобретение он продемонстрировал в ноябре 1888 года. Впервые в мировой истории сварил два куска железа металлическим электродом, который был покрыт сварочным флюсом. Специально для регистрации изобретения была создана государственная комиссия, при которой Славянов сварил коленчатый вал паровой машины. До него применяли электродуговую сварку, но использовали не металлические, а угольные электроды.

Несмотря на то что дуговую сварку, правда с угольным электродом, ещё в 1881 году изобрёл тоже русский учёный Николай Николаевич Бенардос, во всём мире открытие Славянова расценили как техническую революцию, о чём и было указано в приложении к медали, которую он получил на международной выставке в Чикаго. Все сварщики до сих пор работают изобретёнными Славяновым электродами.

После Жуковского

Один из основоположников современной аэромеханики и аэродинамики Сергей Алексеевич Чаплыгин родился в Раненбурге, который сегодня носит его имя. Чаплыгина называют одним из столпов мировой науки и гением аналитики в первую очередь потому, что он создал новую отрасль механики — газовую динамику, на которой держится сегодня всё авиа- и судостроение.

Биографы пишут, что необыкновенные интеллектуальные способности Сергея Алексеевича проявились ещё в детстве. В Воронеже, куда переехали его родители, он поступил в мужскую гимназию, где восхищал учителей успехами в изучении всех дисциплин — от древних языков до математики. В 13 лет он сам начал преподавать. Его учениками были дети зажиточных горожан. Причём он неплохо на этом зарабатывал и знал себе цену. Однажды мать барчука, которого он учил математике, немецкому, греческому и латыни, сказала, что дворник берёт за работу меньше, чем он. Дворники, если верить анализу дореволюционных зарплат, получали тогда около 27 тысяч рублей по сегодняшнему курсу, а преподаватели гимназии — 129 тысяч. Чаплыгин ответил: «Вот и наймите дворника учить своего сына!»

Чаплыгин планировал посвятить жизнь математике. Но в университете на него обратил внимание отец русской авиации Николай Егорович Жуковский и посоветовал неординарному студенту заняться механикой. Позже Жуковский привлёк своего ученика к созданию Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). В нём работали учёные, благодаря которым в СССР весь XX век строили лучшие в мире самолёты. Характеризуя учёных ЦАГИ, аналитики НКВД написали о Чаплыгине: «После Жуковского единственный».

Жуковского называют отцом русской авиации потому, что он в 1906 году вывел формулу подъёмной силы крыла. И, уже работая вместе, Чаплыгин и Жуковский независимо друг от друга сформулировали постулат Жуковского-Чаплыгина. С помощью этого постулата можно решать конструкторские задачи, связанные с силами, воздействующими на крыло самолёта. С тех пор, пишет биограф Чаплыгина Лев Гумилёвский, самолёты перестали строить «на глаз».

Если Жуковский дал авиаконструкторам научный инструментарий, позволявший строить надёжные самолёты с дозвуковыми скоростями, то Чаплыгин в своей докторской диссертации «О газовых струях», которую он написал за один присест, дал инструментарий для расчётов для сверхзвуковых скоростей.

В 1941 году Сергею Алексеевичу присвоили звание Героя Социалистического Труда. Интересно, что за несколько лет до этого в характеристике НКВД отметили: «В партийной организации использовать нельзя — кадет, хотя и безвредный». Умер Чаплыгин 8 октября 1942 года.

Гиперболоид академика Басова

Уроженец Усмани академик РАН Николай Геннадьевич Басов считается изобретателем лазера. Правда, по официальной версии, лазер изобрёл американец Теодор Мейман. Но так принято считать, потому что Мейман первым запатентовал это устройство. Хотя всем хорошо известно, что, создавая свою лазерную установку, американец опирался на теоретические основы, разработанные советскими учёными Басовым и Прохоровым.

Николай Геннадьевич родился в 1922 году в Усмани в семье инженера-гидротехника, будущего профессора Воронежского лесотехнического института. В Липецке свой след Басов-старший оставил, построив новую систему водоснабжения в исторической части города.

Всё вроде бы шло к тому, что Басов должен был всю жизнь работать доктором. В 1941 году его призвали в армию и направили сначала в Куйбышевскую военно-медицинскую академию, а потом перевели в Киевское военно-медицинское училище. Закончив училище, он служил ассистентом батальонного врача.

Доктор из него, судя по всему, мог бы получиться не хуже, чем физик. Однажды, например, у него на глазах у солдата случился аппендицит. Его надо было срочно оперировать. Басов всего раз в жизни видел, как удаляли аппендикс, но деваться было некуда — он дал солдату полстакана спирта и сделал операцию прямо в окопе. В другой раз Басов вытащил из-под огня двух солдат — обоих ранило в живот, им нужна была срочная операция. Басов понимал, пока он будет оперировать одного, другой умрёт. И тогда он решил оперировать сразу двоих. Пишут, что в истории медицины таких случаев не было никогда. Басов расстелил простыню прямо на земле, положил пациентов друг около друга и обоим спас жизнь.

Тем не менее, когда закончилась война, Басов поехал в Москву поступать в МГУ на физико-математический факультет. Он приехал в столицу в конце сентября, когда зачисление на физмат уже закончилось, и собрался ехать домой, как вдруг увидел в трамвае объявление о наборе в Московский инженерно-физический институт — тогда он назывался Механическим институтом, а сейчас это головная площадка Национального исследовательского ядерного университета МИФИ.

С третьего курса Басов начал работать лаборантом Физического института Академии наук и там познакомился с Александром Михайловичем Прохоровым, с которым они, собственно говоря, и изобрели лазер, а позже получили Нобелевскую премию. Прохорову, работавшему тогда заведующим лабораторией, Басов так понравился, что он пошёл к руководству института и попросил, чтобы под молодого учёного в виде исключения ввели дополнительную вакансию. В обмен на эту уступку он отдал в другую лабораторию свой синхротрон, который до этого у него не могли отобрать ни уговорами, ни угрозами. В институте, пишет журналист Елизавета Панарина, после этого шутили, что Прохоров обменял синхротрон на какого-то студента.

В первой половине 1950-х Прохоров и Басов независимо от американского учёного Харда разработали теоретические основы лазера. За это открытие в 1964 году все трое были удостоены Нобелевской премии.

По сути, всю свою жизнь Николай Геннадьевич занимался только лазерами. Особое место в его работах занимали исследования фотохимических лазеров с накачкой излучением сильной ударной волны. По итогам этой работы в СССР создали самые мощные в мире йодные фотодиссоционные лазеры взрывного типа. Басов обосновал возможность использования высокоэнергетического лазера для поражения на конечном этапе подлёта баллистических ракет и принимал участие в разработке научно-экспериментального комплекса «Терра-3», который должен был стать противоракетным щитом СССР.

Топ-8 достижений российской науки в 2022 году

Март

Учёные Балтийского федерального университета имени Канта разработали технологию с использованием нетермальной плазмы. Это помогает быстро и безболезненно заживлять раны, уничтожать болезнетворные бактерии и вирусы без использования антисептиков и антибиотиков.

Фото: kantiana.ru

Апрель

Учёные МГУ усовершенствовали и сделали более экологичным метод получения биотоплива из растительных отходов, бионефть. Они задействовали воду, которая содержится в исходном материале, в качестве источника водорода для облагораживания сырья и улучшения его свойств.

Фото: vk.com/chemistryofmsu

Май

Фото: vk.com/riafan

Учёные из Российского квантового центра запатентовали физическую реализацию компьютера на многоуровневых квантовых ячейках памяти — кудитах. Универсальный квантовый компьютер с облачным доступом планируется создать уже через пару лет.

Май

Исследователи из НИУ «Московский институт электронной техники» (МИЭТ) создали первую в мире математическую модель сердечно-сосудистой системы, которая позволяет настраивать каждое устройство, имплант в соответствии с особенностями кровеносной системы отдельного пациента.

Август

Снимок с телеграм-канала @prirodovedenie_rus

Уникальное научно-исследовательское судно — ледостойкая платформа «Северный полюс» — отправилось в первую арктическую экспедицию. Главная ценность платформы — 15 научных лабораторий, в которых будет изучаться природа Арктики.

Сентябрь

Фото: strana-rosatom.ru

4-й энергоблок Белоярской АЭС первым в мире переведён на инновационное МОКС-топливо. В отличие от обогащённого урана, который традиционно применяется в атомной энергетике, МОКС-топливо состоит из оксидов плутония и обеднённого урана.

Октябрь

Россия отправила в космос первый интернет-спутник «Скиф-Д». Он запущен с космодрома Восточный в рамках проекта «Сфера», который позволит увеличить зону широкополосного доступа в интернет на территории страны. Всего планируется создать более 600 аппаратов.

Ноябрь

Кристаллографы из СПбГУ с коллегами из Чехии и США получили в лабораторных условиях вещество, похожее на минерал юингит, который имеет самую сложную структуру на Земле. Это позволит сделать процесс добычи и переработки урана менее опасным для человека.

Фото: www.vesti.ru

Текст: Виктор Унрау
Иллюстрации: Виктория Папина