Loading AI tools
Из Википедии, свободной энциклопедии
Михаи́л Лео́нович Тер-Микаеля́н (арм. Միքայել Լևոնի Տեր-Միքայելյան; 11 ноября 1923, Тифлис — 30 января 2004, Аштарак) — армянский физик-теоретик.
Михаил Леонович Тер-Микаелян | |
---|---|
арм. Միքայել Լևոնի Տեր-Միքայելյան | |
![]() Тер-Микаелян в 2003 году | |
Дата рождения | 11 ноября 1923 |
Место рождения | Тифлис, ЗСФСР, СССР |
Дата смерти | 30 января 2004 (80 лет) |
Место смерти | Аштарак, Армения |
Страна | |
Род деятельности | физик |
Научная сфера | физика |
Место работы | ФИАН, ЕФИ, ЕГУ, НАН РА |
Альма-матер | Ереванский государственный университет |
Учёная степень | доктор физико-математических наук (1962) |
Учёное звание |
профессор (1975), академик АН Армянской ССР (1982), академик НАН РА (1991) |
Научный руководитель |
И. Е. Тамм, Е. Л. Фейнберг |
Известен как | открыватель продольного эффекта плотности (эффект Тер-Микаеляна) |
Награды и премии | |
Автограф |
![]() |
![]() |
Академик АН Армянской ССР (1982, член-корреспондент с 1963), доктор физико-математических наук (1962), профессор (1975)[1]. Лауреат Государственной премии Армянской ССР (1980). Заслуженный деятель науки Республики Армения (2003).
Михаил Тер-Микаелян основатель и первый директор (1968—1994, с 1994 года — почётный директор) Института физических исследований Национальной академии наук Армении. В 1958—1963 годах был заместителем директора Ереванского физического института, в 1963—1967 годах был деканом физического факультета Ереванского государственного университета.
Работы Михаила Леоновича Тер-Микаеляна посвящены электродинамике, квантовой электронике, нелинейной оптике[2]. В 1952 году он открыл продольный эффект плотности (эффект Тер-Микаеляна), он показал влияние кристаллической структуры и диэлектрической проницаемости среды на тормозное излучение сверхбыстрых электронов[3]. В 1969 году он предсказал резонансное переходное излучение в периодических средах[4].
Михаил Леонович Тер-Микаелян родился 11 ноября 1923 года в Тифлис[5][1].
Его отец — Леон Андреевич Тер-Микаелян (1867—1943) — известный инженер, окончил Петербургский университет и Московский институт железнодорожного транспорта[5], возглавлял многие стройки России, в том числе — стройку железнодорожной магистрали Москва-Владивосток[6]. В 1918—1920 годах был министром путей сообщения Первой Республики Армения. С образованием Закавказской федерации он стал главным инженером Закавказской железной дороги[7]. Мать — Евгения Ивановна Набатян (1887—1964) была дочерью богатого нефтяника[8]. Она способствовала образованию своих детей, научила их игре на фортепиано и языкам, особенно французскому[9]. Младший брат Михаила Тер-Микаеляна Андрей (1925—2010) — известный учёный в области радиооптики, академик АН СССР, доктор технических наук[8].
Окончив среднюю школу в Тбилиси, Михаил, следуя примеру отца, поступил в Институт железнодорожного транспорта[7]. Но будущая специальность юношу не привлекала: он понял, что наука тянет его больше, чем инженерия, и по собственной инициативе перешёл на физический факультет Тбилисского государственного университета. После смерти отца в 1943 году семья Тер-Микаелянов переехала в Ереван, где жил брат матери[7]. Здесь в 1948 году Михаил окончил Ереванский государственный университет, защитив дипломную работу у академика АН СССР Виктора Амазасповича Амбарцумяна[6].
Михаил Тер-Микаелян поступил в аспирантуру теоретического отдела Физического института имени П. Н. Лебедева АН СССР в Москве[6]. Он был аспирантом академика АН СССР, будущего лауреата Нобелевской премии в области физики Игоря Евгеньевича Тамма, но, когда подошло время защиты кандидатской диссертации, Тамм выехал из Москвы для работы над первой советской атомной бомбой (РДС-1), и научным руководителем Михаила Тер-Микаеляна был назначен Евгений Львович Фейнберг[7].
В своей кандидатской диссертации Михаил Тер-Микаелян описал открытый им парадоксальный эффект, который послужил единой основой для нового понимания взаимодействия частиц высоких энергий с веществом. Он показал, что процесс излучения формируется в вытянутой области пространства, продольная длина которой неограниченно растёт с увеличением энергии частиц, и в нём участвуют когерентно все атомы среды, которые могут оказаться в этой зоне, хотя длина волны частиц с ростом энергии падает[6][10].
Е. Л. Фейнберг рассказал о работе Тер-Микаеляна академику АН СССР, впоследствии лауреату Нобелевской премии по физике Льву Давидовичу Ландау, которому предложенная идея показалась «чепухой»[11]. Но не потребовалось много времени, чтобы Ландау дал своё согласие: проверив основную идею, заложенную в диссертации, он признал, что молодой учёный прав. Через три месяца Михаил Тер-Микаелян сделал доклад о своей работе на семинаре у Льва Ландау[12], а уже менее чем через год Ландау и академик АН СССР Исаак Яковлевич Померанчук показали, как меняется тормозное излучение в аморфной среде по сравнению со случаем кристалла или одного атома[6]. В 1952 году Тер-Микаелян защитил диссертацию и получил учёную степень кандидата физико-математических наук[13].
Михаил Тер-Микаелян начал изучать вопросы получения элементарных частиц в различных средах. Л. Д. Ландау посоветовал ему покинуть Москву и вернуться в Ереван, так как «Тер-Микаелян любил мыслить самостоятельно, и в Москве ему могли помешать»[7].
Вернувшись в Армению, Михаил Тер-Микаелян начал работать в Ереванском физическом институте, где занимался физикой высоких энергий[7]. Он стал руководителем теоретического отдела[6], а в 1958—1963 годах был заместителем директора института, также преподавал в Ереванском государственном университете: был заведующим кафедрой ядерной физики (1961—1970)[14][15]. В эти годы семинары, организованные Тер-Микаеляном, для многих молодых физиков Армении стали настоящей школой научного творчества[16]. Свои работы в области физики высоких энергий Микаел Тер-Микаелян обобщил в книге «Влияние среды на электромагнитные процессы при высоких энергиях», которая была издана в 1961 году в Ереване, а английский перевод книги был издан в 1972 году издательством «Шпрингер»[17].
В 1962 году в Москве, в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР Михаил Тер-Микаелян защитил диссертацию и получил учёную степень доктора физико-математических наук[18], в 1963 году был избран член-корреспондентом АН Армянской ССР. В 1963—1967 годах он был заведующим отделом квантовой оптики Института радиофизики и электроники АН Армянской ССР[1]. Начиная с этого времени в круг научных интересов Тер-Микаеляна вошли квантовая электроника[7], лазерная физика и нелинейная оптика[19].
В 1963 году Михаил Тер-Микаелян стал деканом физического факультета Ереванского государственного университета[19]. Тут полностью проявились его организационные способности. В короткий период факультет был реформирован, были открыты новые кафедры перспективных областей науки: биофизики и молекулярной физики, физики излучения и квантовой оптики, математической физики и другие; для руководства этими кафедрами были приглашены молодые талантливые учёные[17]. На должности декана Михаил Тер-Микаелян оставался до 1967 года[14].
В этот период фундаментальными работами лауреатов Нобелевской премии в области физики академиков АН СССР Николая Геннадиевича Басова, Александра Михайловича Прохорова и американского физика Чарлза Таунса были заложены физические основы для создания первых оптических квантовых генераторов, которые начали успешно применяться в науке. Новая область науки заинтересовала Михаила Тер-Микаеляна, и он взялся за дело развития квантовой электроники и нелинейной оптики в Армении. Надо было начинать с нуля: не было исследователей в этой области, соответствующего оборудования, был только интерес к новой области физики. В 1962 году Лаборатория проблем физики излучения Ереванского университета начала исследования по лазерной тематике, в 1964 году на физическом факультете Ереванского университета была создана кафедра оптики[17]. В 1965 году, объединив отдел квантовой электроники Института радиофизики и электроники АН Армянской ССР и Лабораторию проблем физики излучения Ереванского университета, Михаил Тер-Микаелян основал Объединённую радиационную лабораторию АН Армянской ССР и ЕГУ (ОРЛАНЕГУ). Лаборатория проделала большую работу: там разрабатывались теоретические основы функционирования квантовых генераторов и усилителей. Лаборатория также их производила: уже в 1962 году с помощью работников Всесоюзного НИИ радиооптики был создан первый армянский лазер «Арзни»[19]. Под руководством Михаила Тер-Микаеляна в работы по созданию промышленных лазеров были включены многие предприятия Армении[17], и в 1965 году были созданы промышленные лазеры «Арзни — 2» и «Раздан», которые были продемонстрированы на Лейпцигской ярмарке[7]. Руководителем ОРЛАНЕГУ Михаил Тер-Микаелян был до 1972 года[14].
Свои работы по исследованию твердотельных лазеров Михаил Тер-Микаелян обобщил в книге «Оптические генераторы на твёрдом теле» (соавторы А. Л. Микаэлян и Ю. Г. Турков), которая была издана в 1967 году в Москве. Эта книга — одна из первых советских монографий, посвящённых лазерам, она стала фундаментальным учебником квантовой электроники[20]. Работы Тер-Микаеляна, положенные в основу монографии, представляют исключительную ценность не только для понимания физических процессов, но и для расчёта и конструирования оптических квантовых генераторов и усилителей[21].
В 1967 году в Ереван прибыла московская делегация учёных, возглавляемая президентом АН СССР, академиком Мстиславом Всеволодовичем Келдышем[7]. Келдыш пожелал Михаилу Тер-Микаеляну продолжить работу уже в новом академическом институте: должен был создаваться Институт физических проблем АН Армянской ССР. Михаил Тер-Микаелян приложил большие усилия для решения проблем строительства. Институт физических исследований АН Армянской ССР строился на каменистой, пустынной территории близ города Аштарак. Строительство научных корпусов закончили в 1968 году[22], Тер-Микаелян был назначен директором этого учреждения[7]. Он также возглавил теоретический отдел института[14]. Вскоре институт стал получать новые результаты: первые экспериментальные свидетельства нелинейного взаимодействия лазерного излучения с газовыми средами, изучение резонансных когерентных взаимодействий излучения с атомами и атомарными средами и другие[19]. В соседстве с научными корпусами строился научный городок для работников института. В кабинете Тер-Микаеляна стоял макет научного городка, который был реализован в короткий срок: были построены теннисные корты, бассейны, детский сад, посажены фруктовые сады[22]. В 1978 году Михаил Тер-Микелян вступил в КПСС[14]. В 1982 году он был избран действительным членом АН Армянской ССР[1]. В 1980-е годы исследованиям в области лазерной физики уделялось большое внимание, благодаря чему Институт физических исследований, имевший своё производство, хорошо финансировался, что позволяло коллективу участвовать во многих перспективных работах[7]. Весной 1987 года была открыта высокотемпературная сверхпроводимость[22]. Работникам института удалось получить сверхпроводящую керамику[19]. В 1988 году институт получил дополнительное финансирование по двум государственным планам высокотемпературной сверхпроводимости[23].
Михаил Леонович Тер-Микаелян в 1990—1994 годах был академиком-секретарём отделения физико-математических и технических наук, членом президиума АН Армянской ССР (далее — Национальной академии наук Армении)[1]. В 1991 году Нобелевский комитет предложил Михаилу Леоновича Тер-Микаеляну выдвинуть учёных в кандидаты лауреата Нобелевской премии в области физики 1992 года[10].
В 1994 году Тер-Микаелян ушёл со всех административных постов, стал почётным директором Института физических исследований НАН РА и заведующим лабораторией теоретической физики института[19]. Он полностью посвятил себя научной деятельности, участвовал в научных конференциях[24]. В 1997 году в Национальной академии наук Армении Михаил Тер-Микаелян выступил с докладом, посвящённым квантовой информатике. В 1997, 2001 и 2003 годах он опубликовал три фундаментальных научных работы в российском журнале «Успехи физических наук». В 2003 году, будучи тяжело больным, Михаил Тер-Микаелян участвовал в международной конференции, посвящённой переходному излучению, в Италии и конференции, посвящённой релятивистским частицам в периодических средах, в Томске[24].
Михаил Леонович Тер-Микаелян скончался 30 января 2004 года в Аштараке и, согласно его завещанию, был похоронен там же[1].
В 2013 году к 90-летию Михаила Леоновича Тер-Микаеляна Институт физических исследований НАН РА был назван его именем[25]. На фасаде здания института была открыта мемориальная доска в честь Михаила Тер-Микаеляна. В личном кабинете учёного открылся музей его имени, где собраны книги и многочисленные статьи, публикации о нём, фотографии, где он снят с выдающимися физиками XX века[7].
В 1952 году в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР Михаил Тер-Микаелян защитил кандидатскую диссертацию, которая была посвящена когерентному тормозному излучению в кристаллах. В диссертации была заложена единая физическая основа для понимания процессов, происходящих при взаимодействии частиц высоких энергий с веществом[13]. Тер-Микаелян теоретически показал, что при высоких энергиях область пространства в направлении движения частиц, то есть длина траектории, на которой когерентно формируется процесс излучения, растёт с энергией и может достигать макроскопических размеров[26]. Для определения когерентной длины Тер-Микаелян получил выражение
где — энергия электрона соответственно до и после излучения фотона, — частота фотона, — масса электрона, — скорость света. Конкретный вид данного уравнения может уточняться в зависимости от углов многократного рассеяния, вида частицы и других причин. Тер-Микаелян определил соответствующий эффективный импульс, передаваемый среде вдоль направления движения излучающей частицы — .
Эффект роста когерентной длины получил название «эффект Тер-Микаеляна»[27][Комм 1]. Эффект Тер-Микаеляна переносится сейчас в физику сильных взаимодействий и квантовую хромодинамику. Впервые данный эффект экспериментально был подтверждён в работах армянской группы физиков из Института физических исследований АН Армянской ССР при исследовании космических лучей[28]. В 1994 году теоретическое предсказание эффекта было вновь подтверждено экспериментами по измерению тормозного спектра (в интервале 0,2—500 МэВ), которые были совершены большой группой физиков на Стэнфордском линейном ускорителе.
В 1953 году Тер-Микаелян пришёл к выводу, что при очень высоких энергиях (или для очень мягких фотонов), когда превысит межатомные расстояния, процессы взаимодействия частиц с веществом нельзя рассматривать как сумму независимых взаимодействий с отдельными атомами. Атомы, расположенные на когерентной длине вдоль движения частицы, действуют когерентно, то есть вероятность соответствующего физического процесса будет пропорциональна квадрату числа атомов на когерентной длине[27]. Результаты работы Тер-Микаеляна по исследованию продольного эффекта плотности были обобщены на случай аморфных сред советскими учёными Ландау и Померанчуком. В 1954 году Михаил Тер-Микаелян дополнил работу Ландау — Померанчука, учтя роль диэлектрической поляризации аморфной среды[13].
В 1960-х годах Тер-Микаелян начал развивать новое для Армении научное направление — квантовую электронику, возглавил работы по созданию и промышленному выпуску первых лазеров в Армении в 1962 году[29]. За эти работы в 1980 году Михаилу Тер-Микаеляну (и группе учёных, в том числе брату Михаила Тер-Микаеляна — Андрею Микаэляну) была присуждена Государственная премия Армянской ССР[30].
В области лазерной физики Михаил Тер-Микаелян развил новое направление — теорию резонансного взаимодействия лазерного излучения с атомными системами. В 1950-х — 1960-х годах Михаил Тер-Микаелян занимался изучением различных режимов просветления резонансной среды под воздействием мощного светового импульса[Комм 2]. В этот период Тер-Микаелян опубликовал ряд статей, посвящённых излучению равномерно движущихся частиц в неоднородных средах[31]. В данных работах он получил квазиклассические уравнения прохождения света через резонансную среду[4]. Тер-Микаелян предсказал самоиндуцированную инверсию электронных населённостей, трёхкомпонентную структуру в резонансной флуоресценции, двухфотонные эффекты на «одетом атоме»[30]. Он предложил и осуществил новый вариант пикосекундного перестраиваемого лазера для физических исследований[4].
Совместно с братом Андреем Микаэляном Михаил Тер-Микаелян сформулировал основные балансные уравнения для расчёта лазеров и рассмотрел основные режимы работы непрерывных и импульсных твердотельных лазеров[4]. В 1964 году исследуя вопрос об интенсивности импульсного лазера, он получил следующий наглядный результат: если в момент времени задана перенаселённость , где , — число атомов в 1 см3, находящихся, соответственно, в возбуждённом и стационарном состояниях, то время, характерное для лазерной вспышки, порядка наибольшей из двух величин (при ) будет , где — скорость света в образце, и за это время половина всей энергии, запасённой за счёт перенаселённости атомных уровней, излучается[32].
В 1998 году Михаил Тер-Микаелян исследовал процессы взаимодействия лазерных импульсов с отдельными атомами, когда время взаимодействия меньше времени радиационного распада: , тут — пространственные размеры лазерного пучка, — скорость атомов, — время радиационного распада. Он проанализировал процессы рассеяния в бесконечной однородной газовой среде, и показал, что некогерентное рэлеевское рассеяние не зануляется и может быть экспериментально наблюдено. Аналогические явления Тер-Микаелян рассмотрел для комбинационного рассеяния, и обнаружил, что характеристики рассеяния зависят от временной структуры лазерного импульса, способа включения взаимодействия и параметра интенсивности [33].
В 1969 году Михаил Леонович Тер-Микаелян теоретически предсказал[17][34] дифрагированное рентгеновское излучение[Комм 3] — переходное излучение, возникающее на передней границе при пересечении релятивистским электроном кристаллической пластинки, дифрагирующее на системе параллельных атомных плоскостей кристалла. В своих работах Тер-Микаелян пришёл к выводу, что при пересечении релятивистским электроном монокристалла его кулоновское поле рассеивается на системе параллельных атомных плоскостей кристалла, порождая параметрическое рентгеновское излучение[35].
Существование дифрагированного рентгеновского излучения экспериментально было подтверждено в середине 1980-х годов: первые экспериментальные исследования были совершены в Томске в 1985 году, вторые — в Ереване в 1987 году, третьи — в Харькове в 1990 году[36]. Излучение, предсказанное Тер-Микаеляном, а в дальнейшем и доказанное экспериментом, нашло широкое применение в исследовании ультрарелятивистских частиц, создании источников когерентного -излучения[17].
В 1972 году Михаил Тер-Микаелян с армянской группой учёных показали, что для электронов малых энергий (0,25—0,6 ГэВ) влияние многократного рассеяния, которое приводит к возникновению дополнительного «тормозного излучения», оказывается существенным[37]. Они показали, что интенсивность этого дополнительного излучения в определённой спектральной области детектируемых квантов может в несколько раз превышать интенсивность переходного и обычного (бете-гайтлеровского) тормозного излучения вместе взятых[38]. Также, исследуя излучение релятивистских электронов в отдельных массивных пластинках, Тер-Микаелян показал, что с ростом энергии электрона обычное бете-гайтлеровское тормозное излучение в низкоэнергетической части рентгеновского спектра существенно подавляется, и в области частот меньше критической изменение спектральной плотности числа фотонов следует закону [39].
В 1988 году под руководством Михаила Тер-Микаеляна в Институте физических исследований АН Армянской ССР начали заниматься новым направлением — высокотемпературной сверхпроводимостью и получать сверхпроводящую керамику[30].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.