Предисловие
Это четвертая часть моих воспоминаний из четырех, написанных к моменту создания книги. Фотографии к четвертой части размещены в альбоме "Воспоминания-2" на моем аккаунте сайта Яндекс-фотки. Попасть туда можно по адресу http://fotki.yandex.ru/users/kohnvict/album/186170/. Там же есть ссылки и на другие альбомы, в том числе альбом "Воспоминания-1" к первой части. Я стараюсь писать максимально достоверно, то есть не выдумки, а как все было на самом деле. Однако, к сожалению не все детали мне были известны, и не все были интересны в свое время, а многое просто забылось. Поэтому картина частично может оказаться неточной. Очевидцев тех событий осталось немного, но если кто укажет мне на неточность или дополнительную деталь, то я перепишу соответствующий фрагмент. Электронная публикация тем и интересна, что ее можно переписывать постоянно. Уже написаны также первая, вторая и третья части. Также можно скачать все книги в электронном формате fb2 для чтения на планшете. Ссылка есть в дневнике на моей странице Яндекс-фоток, а также на моей странице данного сайта. Итак я начинаю. (Июль 2012 года)
Многоволновая дифракция.
Интересный феномен -- начало жизни запомнилось лучше, чем середина. Писать становится все сложней. Хотя впечатлений от жизни в тридцати-сорока-летнем возрасте тоже много, но они оказались никак не привязаны к конкретным датам. Даты приходится восстанавливать по бумагам, но и это не просто, не все удается восстановить. Очень помогают список опубликованных статей и программы конференций. Остальные даты приходится восстанавливать по разным источникам, включая интернет.
Так из интернета я узнал, что Афанасьев защитил докторскую диссертацию в 1971 году. Я совершенно не помню ни его защиту, ни какие-либо события, с ней связанные. А Максимов защитил докторскую диссертацию в 1972 году. То есть к началу 1973 года уже оба были докторами, а я написал, что они только писали диссертации. Впрочем небольшая путаница с датами не имеет принципиального значения.
В этой части я попробую рассказать о своей работе над теми статьями, по которым в 1985 году я защитил докторскую диссертацию. Защита докторской у меня затянулась, так же как и кандидатской. Реально я ее начал писать в 1983 году и закончил в начале 1984 года, но и писать я ее начал с опозданием. Причиной явился разрыв с Афанасьевым. Хотя я все свои статьи написал сам, и все работы сам сделал, но Афанасьев был соавтором некоторых статей.
Докторская диссертация у меня была очень толстой и состояла из четырех глав, каждая из которых представляла собой отдельное направление в науке, но недостаточно развитое с моей точки зрения для докторской диссертации, хотя и намного превосходившая кандидатскую. А в целом диссертация оказалась намного выше по уровню, чем те, какие я потом мог видеть.
Опять сработал эффект неточного понимания того, что надо. Я просто сложил все вместе свои статьи, и самой главной проблемой было выбрать название и направление в науке. В конце концов я придумал такое название: "Когерентные явления при распространении рентгеновского и синхротронного излучения в кристаллах".
Под такое название можно было бы написать все, что угодно, вот я и написал. Более конкретными были названия глав. Первая глава посвящалась многоволновой дифракции, вторая глава -- дифракции сферической рентгеновской волны, третья -- методу стоячих рентгеновских волн, и четвертая -- эффекту Мессбауэра при возбуждении системы ядер в кристалле коротким импульсом синхротронного излучения.
Надо сказать, что каждая из четырех глав сделала меня классиком в соответствующей области, первооткрывателем и пионером. И все направления продолжали развиваться и после защиты диссертации, как в моих работах, так и в работах других авторов. У меня была довольно сильная диссертация, за которую не стыдно. И реально я мог бы написать меньше и защититься раньше, но я просто сам был не готов психологически.
Из указанных четырех направлений я уже немного описал два раздела своей работы. Первый раздел был инициирован Афанасьевым, а еще раньше Пинскером. Работы по этому разделу были выполнены раньше других, фактически я с этого начинал свою деятельность сразу после защиты кандидатской диссертации, и в то свободное время, которое оставалось от других дел.
Однако по первому разделу были и другие статьи, опубликованные уже в начале 80-х годов. Дело в том, что в то время многоволновой дифракцией в СССР активно занимались в трех местах. Я уже писал про Черновицкий университет и группу Михайлюка. Вторым таким местом был Ереванский университет, где главным организатором всех работ был Петрос Акопович Безирганян. Третьим -- МГУ, где работала группа под руководством Кацнельсона. Как потом шутил Михайлюк, это была операция МЕЧ (Москва, Ереван, Черновцы).
Ереванцы принимали активное участие в рентгеновских конференциях, и в какой-то момент Афанасьев решил с ними познакомиться поближе. Он поехал в Ереван, видимо, по их приглашению, и вернулся оттуда полный впечатлений. Когда это было конкретно, я уже забыл, возможно потом вспомню. Но я запомнил разговор с ним после этой поездки.
Он сказал, что там очень много людей, и они не знают что делать. Нам надо их возглавить и использовать их человеческий потенциал. Он предложил мне, чтобы я тоже туда съездил и познакомился с ними. Я выписал себе командировку и поехал. Меня встретил Рубен Габриелян, с которым мы познакомились в Ленинграде в 1970 году, и поселил в гостинице Ани.
Эта гостиница в Ереване самая лучшая и дорогая, она являлась аналогом московского Интуриста. Но москвичей практически всех там поселяли. Я потом еще много раз приезжал в Ереван, и все время там жил. Последний раз это было в 1992 году, после чего я ездить в Ереван перестал, хотя и потом много раз приглашали. Но о той поездке писать рано.
Когда я приехал в Ереван в первый раз, я забыл, это было в середине семидесятых поздней осенью, ближе к зиме. И скорее всего еще до конференции в Цахкадзоре 1977 года. Я ничего не знал в городе, но это было неважно. В Ереванском университете существовала жесткая система по уходу за москвичами. Меня очень редко оставляли одного в городе. Обязательно кто-то меня встречал, провожал, водил. Люди сменялись, то одни, то другие, я никого из них не знал, знакомились при встрече, но постоянно кто-то был.
Я запомнил как Рубен принес мне в гостиничный номер еду, перед тем как идти куда-то, кажется в университет. Это был армянский лаваш, зелень и сыр. Армянский лаваш я тогда видел впервые. В то время в Москве его не продавали. Вообще говоря, Рубен возился со мной по вполне понятным причинам. Я был специалистом-теоретиком по многоволновой дифракции, а он занимался многоволновой дифракцией экспериментально.
И мы реально обсуждали конкретную научную задачу. Он мне рассказал, что у них очень сильно развита интерферометрия, тогда это был модный раздел рентгеновской оптики. Они вырезают из кристалла кремния разные конфигурации вертикальных пластин на общем горизонтальном основании. При этом все пластины имели точно одинаковую ориентацию атомных плоскостей.
Его идея состояла в том, что если использовать трехволновую дифракцию, то можно один пучок разделить на два при отражении по Брэггу, то есть назад. А затем используя отражения от других пластин снова соединить два пучка в один, хотя бы частично. Важно, что не надо ничего крутить и настраивать. Все пластины вырезаны из одного кристалла, и во всех одновременно выполняются условия Брэгга.
Он попросил меня сделать теоретический расчет его схемы интерферометра, и я обещал ему сделать такой расчет. Перед отъездом назад, я сам накупил на рынке армянского лаваша впрок, они мне подарили какое-то количество бутылок коньяка. каждый раз это было по-разному, а Рубен вручил мне большую плетеную корзину с фруктами в подарок. В тот приезд я и сам походил немного по городу, зашел в музей на северном конце улицы Абовяна.
Я помню, что меня возили на машине на озеро Севан, и рассказали историю этого озера. Скорее всего это было в первый приезд, а может и каждый раз, когда я там был. Но один раз, через несколько лет, меня возили не только на озеро, но и дальше по горам, почти до границы с Грузией. История этого озера такова. В Армении много солнца, но мало воды. И вот воду из озера стали использовать для орошения посевных площадей Араратской долины. И озеро стало мелчать, его уровень постепенно понижается.
Но остановиться и бросить земледелие тоже уже нереально, и как решать эту проблему никто не знает. Вода в озере довольно холодная, и я ни разу не купался. Но само озеро среди гор очень красиво смотрится. Интересно, что оно расположено на высоте 1900 м, и выглядит почти как море, очень большое. В интернете я узнал, что сейчас для пополнения его воды построен 49-километровый тоннель, по которому в озеро впадает река Арпа, а в то время этого не было.
Вернувшись в Москву, я начал решать эту задачу. Проблема была в том, что надо было написать программу для расчета последовательных отражений от нескольких кристаллов. А перед тем, как писать программу, еще и вывести расчетные формулы. Я потратил на это какое-то время и все сделал. Принципиальных трудностей не было.
Специфика задачи была еще и в том, что предлагалось использовать так называемый компланарный случай, когда все пучки лежат в одной плоскости. Такая геометрия была удобна для постановки эксперимента. Но это бывает только при определенном соотношении между длиной волны излучения и постоянной решетки кристалла.
Тогда источников синхротронного излучения еще не было, а рентгеновские трубки имели фиксированную длину волны. Тем не менее, такой случай нашелся для кристалла кремния и никелевого анода рентгеновской трубки. Этот случай и рассматривался с самого начала. Я проанализировал проблему, и обнаружил, что интерферометр не получится, точнее он не будет иметь практического значения.
Причина была в том, что из-за преломления пучка в кристалле существует так-называемый динамический сдвиг угловой области сильного отражения. Угловая область имеет конечные размеры, то есть из расходящейся волны вырезается небольшой угловой диапазон, и отражается, фактически, почти плоская волна.
И оказалось, что этот сдвиг имеет разные знаки для разных траекторий. То есть после отражения двумя способами получаются плоские волны, распространяющиеся под чуть разными углами. А раз так, то они интерферируют, создавая стоячую рентгеновскую волну в пространстве с очень мелким периодом, потому что между ними возникает переменная в пространстве разность фаз.
А для интерферометра необходимо, чтобы такой разности фаз не было. В то время интернета не было, мы обменивались информацией по почте, письмами на бумаге. Иногда Рубен приезжал в Москву по своим делам, иногда я бывал в Армении на конференции, или как оппонент на чьей-нибудь защите. В общем, я ему сообщил об этом. Он не очень-то разбирался в теории, и мне поначалу не поверил.
Но эксперимент к тому времени сделан еще не был, и я его отговаривал вообще его делать. Он говорил, что все равно сделает, но не торопился. В конце концов, чтобы спасти положение, я предложил написать чисто теоретическую статью по новому типу монохроматора с использованием трехволнового рассеяния в компланарной схеме.
Для этого было достаточно провести пучок только по одной из двух траекторий. В то время, да и сейчас, монохроматоры делались как многокристальные с раздельными кристаллами, в каждом из которых использовалась двухволновая дифракция. Монохроматоров с использованием одного кристалла и без изменения конечного направления пучка никто не предлагал.
Рубену ничего не оставалось как согласиться на мое предложение. Я всегда был лентяй по части организационных вопросов, поэтому я предложил ему такой вариант. Я напишу статью на русском, а он ее переведет на английский язык по своим каналам, а потом отправит в редакцию. В Армении кооперация и коммерция были развиты еще в то время. Если кто знал английский, то он по дружбе или за деньги переводил остальным.
Вообще, мне показалось, что армяне в университете как-то живут все вместе. Каждый все знает про другого, и они всегда друг другу помогают. В Москве я такого не видел. У нас в лаборатории мы жили дружно, но каждый делал свое дело, и не знал про других. Каган при обсуждении любой задачи с кем-то всегда закрывал дверь кабинета, его примеру следовали и другие. А у Армян было по другому. Каждый рассказывал всем про свою задачу и все ему помогали, кто как мог.
Возможно я многого не знал и не понимал, мне так просто показалось. Но я много раз слышал от Рубена про то, кто чем занимается и кто что умеет. И ни разу не слышал про скандалы, противостояние и так далее. Вероятно такой климат задавал их лидер и начальник Петрос Безирганян. Я с ним тоже общался, но меньше, он был намного старше меня, и не все вопросы можно было обсуждать.
Рубен все сделал, как договорились, и статья была опубликована в начале 80-го года в журнале "Physica Status Solidi", про который я уже писал. Кто ему переводил статью, я не знаю, но перевод на английский язык был вполне на уровне. Потом он использовал эту статью в своей кандидатской диссертации, а я в докторской.
Такая система законна. Молодкин написал свою докторскую перед тем, как пять его аспирантов защитили кандидатские и фактически по тем же работам. Я читал кандидатскую диссертацию Рубена. Он относительно неплохо, хоть и с акцентом, говорил по-русски, но писал намного хуже. Поэтому он просто переписал один к одному мой русский текст статьи, и тем самым решил все проблемы.
Афанасьев тогда многоволновой тематикой уже совсем не интересовался. Я даже ему не рассказывал детали своей работы. Он сам вовсю работал с армянами, раздавал им задачи, публиковал статьи. Я, в свою очередь, ничего не знал про эти его работы. Уже потом я узнал, что он рассказал Левоняну про мой эффект дифракционной фокусировки, и Левонян фактически повторил мои статьи и защитил на этом кандидатскую диссертацию.
Левонян до сих пор работает в университете, уже давно сам учит молодежь. Мы с ним знакомы, но непосредственно не общались. Он всю свою работу делал сам, и даже, кажется, без Афанасьева. В Ереванском университете было много людей, которые занимались практически всеми аспектами рентгеновской кристаллооптики. Безирганян часто организовывал всесоюзные конференции, но они проходили не в самом Ереване, а в Цахкадзоре, высокогорном курорте, где есть горнолыжные трассы. Об этом я еще буду писать.
Вслед за первой статьей с Рубеном была и вторая, и снова по его идее и его эксперименту. Но без моих теоретических расчетов работа не имела смысла. На этот раз использовалась дифракция по Лауэ, когда излучение проходит через кристалл. Если нет дифракции, то зависимость интенсивности, прошедшей через кристалл, от толщины кристалла описывается экспонентой, показателем которой является произведение коэффициента поглощения на толщину кристалла.
В двухволновом случае есть эффект Бормана, и поглощение сильно уменьшается для части излучения. Если кристалл толстый, то часть излучения быстро поглощается, а другая часть снова убывает по экспоненциальному закону, только с другим коэффициентом поглощения, более слабым. А в трехволновом случае уже не так, экспоненциальный закон нарушается.
Но как это измерить экспериментально? Для этого надо сколлимировать пучок по двум направлениям, то есть вырезать плоскую волну из расходящегося излучения. Если этого не сделать, то интенсивность, которую измеряет детектор, будет содержать как многоволновую область углов, так и двух- и даже одноволновую область. А коллимировать очень сложно.
Чтобы этого избежать, можно использовать запрещенное для двухволновой дифракции отражение, которое однако все равно работает в случае трехволновой дифракции. Это отражение происходит только в многоволновой угловой области, и проблема коллимации решается автоматически. Рубен измерил интенсивность запрещенного отражения для разных толщин кристалла.
Моя задача состояла в том, чтобы провести расчет интегральной по углам интенсивности при тех же толщинах, а еще лучше, при всех толщинах и сравнить с экспериментальными значениями. Я написал программу и провел расчет кривой зависимости интегральной интенсивности при всех толщинах кристалла. А потом наложил на эту кривую экспериментальные точки. Все получилось достаточно хорошо. А дальше по такой же технологии была опубликована вторая статья в том же журнале, но годом позже, в 1981 году.
Из своего общения с Рубеном я запомнил такую историю. Один раз он приехал в Москву зимой, но без шапки. А в Москве как раз стало очень холодно. Среди прочих дел, он приехал ко мне домой в Кунцево. Как обычно, сразу поставил на стол бутылку армянского коньяка. Мы с ним обсудили все проблемы и поговорили про жизнь.
А когда он собрался уходить я ему предложил свою запасную шапку, чтобы он не замерз. Он сказал: "шапку мне не надо, а для тепла лучше давай выпьем ту самую бутылку, что я принес". Мы с ним достаточно быстро выпили эту бутылку на двоих и он пошел без шапки, уверенный, что не простудится. Так как я с такой практикой ни раньше, ни позже не встречался, то на меня это произвело впечатление.
Впрочем я в Свердловске, когда учился в школе, тоже ходил без головного убора одну зиму. Так сказать, в качестве эксперимента, да и мода такая была. Но в те годы, о которых я пишу, москвичи одевались тепло. В моде были тулупы и шапки. Сейчас можно увидеть зимой людей не только без шапки, но и без зимнего пальто. Метро спасает от холода. Я сам перестал носить зимние ботинки и зимнюю куртку. Но тогда это было очень нестандартно.
Таким образом, в главе по многоволновой дифракции было представлено достаточное количество результатов, в том числе было даже сравнение с экспериментом. В то время я уже мог сделать расчет любой схемы, однако еще оставались кое-какие задачи, которые я решал уже после защиты диссертации. Об этом будет потом.
На этом мои взаимоотношения с армянами не закончились. В 1982 году Рубен попросил меня взять аспиранта из Армении, от их кафедры. Но у нас в институте аспирантура была маленькая, в основном брали только тех людей, кого предполагалось оставить в институте на работу, и только русских.
Хотя реально у нас в лаборатории были аспиранты и из Армении, и из Азербайджана, но их как-то организовывал Каган, а я тогда не знал как это все оформить, да и вообще моя тематика в лаборатории была чужой. Ему ведь и общежитие надо было обеспечить. Поэтому договорились так, что он поступит в МГУ, к профессору Рунару Кузьмину, а реально работать с ним буду я.
Так и сделали. Чтобы все выглядело в рамках правил, я даже познакомился с Кузьминым, и как только аспирант поступил, мы с ним приехали к Кузьмину домой. Аспиранта звали Альберт Тонеян. Я хорошо запомнил этот визит. Кузьмин рассказал нам о своих научных интересах, и высказал убеждение, что мы найдем общий язык.
Меня это слегка озадачило, так как Рубен просил меня обучить Альберта именно теории многоволновой дифракции, а у Кузьмина были совсем другие задачи. Я решил не обращать внимания на этот разговор и все делать по плану. В конце концов мы с Альбертом написали три очень неплохие статьи по теории многоволновой дифракции.
Первая статья вышла в 1984 в журнале "Кристаллография", и я в нее просто вписал Кузьмина, чтобы формально было видно, что руководитель работал. Кузьмину было совершенно все равно, он говорил, что можно его вписывать или не вписывать, разница небольшая.
Поэтому следующие две статьи мы уже опубликовали без него. Но во второй статье, опубликованной в том же 1984 году в журнале "Physica Status Solidi", уже были экспериментальные результаты Габриэляна, поэтому он и Безирганян тоже были в списке авторов.
А третья статья вышла уже в 1986 году в том же юбилейном выпуске журнала "Acta Crystallographica", что и статья с Аристовым. Об этом написано в следующей главе. Это была уникальная и очень сложная работа, которую многие годы никто не мог повторить. Хотя у статьи всего 6 цитирований, но это просто потому, что и по теме и по методам решения она опередила свое время.
Более подробно об этом я расскажу позднее. В 1986 году, 23 октября, Тонеян защитил кандидатскую диссертацию, которая у него была очень сильной, не хуже моей собственной. Я всю жизнь думал, что его руководителем был только Кузьмин, хотя на защите вместо руководителя выступал я.
А недавно я нашел автореферат диссертации Тонеяна, и оказалось, что я тоже был записан руководителем, вторым после Кузьмина. После аспирантуры Тонеян какое-то время работал в Университете, а потом стал начальником вычислительного центра одного из институтов Армянской академии наук. Он был хорошим программистом, и это победило.
Статьи с Тонеяном уже не вошли в мою диссертацию. Я просто хочу отметить, что, в отличие от кандидатской, работы докторской диссертации продолжались и во время защиты и после защиты. Многие из тех работ стали востребованы через 20 лет и на них до сих пор идут ссылки.
А потом, через какое-то время я познакомился с директором другого института в Ереване Альпиком Мкртчаном. Он оказался очень интересным человеком, и я от него узнал как бы новый взгляд на мир и отношения между людьми. Я хоть и не был коммунистом, но тогда вполне принимал те порядки, и те законы, по которым мы жили.
А в Армении все было не так, даже в советское время. Там деньги, подарки и тогда имели значение, как бы сейчас сказали, коррупция процветала. Я интуитивно сразу это понял, и по закону "в чужой монастырь со своим уставом не ходить" брал все, что мне предлагали. Взамен я старался помочь всем по науке, но это как бы и так входило в мои обязанности.
В конце концов Альпик Мкртчан включил меня в Ученый Совет своего института вместе с Петей Александровым, Кузьминым и одним доктором из Риги. Его фамилию я забыл, когда вспомню, исправлю текст. Последний раз я ездил на заседание Совета в 1992 году. Это было грандиозное приключение, но об этом я возможно расскажу позднее.
Продолжение во втором разделе