В одной из наших предыдущих статей мы рассказывали о Петре Капице, которого можно назвать одним из инициаторов появления МФТИ. В истории открытия Физтеха есть еще одна важная фигура – единственный советский и русский лауреат Нобелевской премии по химии Николай Семенов. О том, какую роль он сыграл в основании института, за что получил престижную премию и какой была его жизнь – во втором материале цикла «История МФТИ: нобелевские лауреаты».
Знакомство с химией, соль из колбы и детские эксперименты со взрывами
Николай Семенов родился в 1896 году в Саратове в семье военного. Позже он с родителями переехала в Самару, где поступил в реальное училище. Именно в эти годы мальчик заинтересовался физикой и химией. Через много лет на одном из семинаров он рассказывал, как это случилось: узнал из книг, что поваренная соль состоит из натрия и хлора, и решил проверить это в ходе эксперимента. Он сжег кусочек натрия в колбе с хлором. Когда реакция горения закончилась, на стенках сосуда осел белый порошок. Николай посыпал им кусок черного хлеба и съел. Оказалось, это и правда была соль!
Интересный факт
Семенов часто проводил химические опыты дома. Иногда они даже заканчивались взрывами. Впоследствии взрывные реакции стали одним из основных научных интересов ученого.
Работа под началом легендарного Иоффе
После окончания училища Семенов поступил на физическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета. Уже со второго курса он начал заниматься научной работой под руководством Абрама Иоффе, знаменитого академика и создателя легендарной школы советских физиков.
После окончания в 1917 году университета Семенов остался там для научной работы и получения профессорского звания.
Источник фото: biblioatom.ru
Добровольцем на фронт в Гражданскую «по недомыслию»
Летом 1918 года Семенов поехал на каникулы к родителям в Самару и из-за начавшейся Гражданской войны не смог вернуться в Петроград. По свидетельствам близкого окружения Николая, юноша был увлечен наукой, и совсем не разбирался в тонкостях политической повестки в стране. Однако это не остановил его от того, чтобы в июле того же года Семенов добровольно вступить в Народную армию Самарского учредительного собрания, и быть назначен рядовым в артиллерийскую батарею.
Интересный факт
Николай быстро понял, что попал туда по недомыслию. В августе 1918 года он получил известие о тяжелой болезни и добился отпуска в Самару. Оказавшись там, Семенов перевелся в Уфимскую батарею, но поехал не в Уфу, а в Томск, фактически дезертировал из Белой армии.
Научная работа в Томске
В Томске будущий нобелевский лауреат продолжил заниматься наукой − заведующий кафедрой физики Технологического института Борис Вейнберг предоставил ему возможность работать в лабораториях и преподавать на своей кафедре. Однако в сентябре 1919 года Семенова мобилизовали в армию адмирала Колчака. Снова помог Вейнберг, который похлопотал о переводе молодого ученого в радиобатальон, откуда его почти сразу же откомандировали назад в Технологический институт.
В мае 1920 года при поддержке Иоффе Семенов вернулся в Петроград. Его назначили заведующим лабораторией электронных явлений физико-технического отдела Рентгенологического и радиологического института.
Источник фото: autogear.ru
Дружба с Капицей
Николая Семенова долгие годы связывали дружбы и совместная научная работа с Петром Капицей. В 1922 году они вместе разработали способ измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле. Вскоре после этого Капица уехал работать в Кембридж, а Семенов остался в России, но друзья писали друг другу письма, в которых рассказывали о продвижениях в науке, личной жизни и об отношениях с коллегами.
Одно из писем Капице в 1921 году Семенов закончил так:
Ну пока, всего доброго. Если возможно, сунь в посылку с приборами четверку английского табаку и носков для меня (прямо погибаю!!!).
Через 10 дней после этого в письме матери Капица сообщил, что с Иоффе послал Семенову шесть пар хороших английских шерстяных носков.
Интересный факт
Осенью 1921 года в мастерской прославленного художника Бориса Кустодиева появились приятели, еще никому не известные молодые ученые Петр Капица и Николай Семенов. Капица спросил у художника, правда ли, что он пишет портреты только знаменитых людей и добавил: «А почему бы вам не нарисовать нас, будущих знаменитостей?»
Кустодиев с иронией спросил, не собираются ли молодые люди стать нобелевскими лауреатами, на что друзья с уверенностью ответили положительно. Художник согласился принять их заказ и даже отложил ради него работу над портретом Шаляпина. В это время Капица помогал одному ремесленнику с ремонтом мельницы и в качестве оплаты получил два мешка муки и петуха. Один из этих мешков и пернатого друзья преподнесли художнику в качестве гонорара за портрет.
Слова художнику Кустодиеву стали пророческими, спустя несколько десятков лет у друзей будут две Нобелевские премии на двоих: у Капицы – по физике, а у Семенова – по химии.
Источник фото: biblioatom.ru
Мечта о создании МФТИ
Еще в 1922 году Семенов писал в письме Капице:
Дорогой мой англичанин! Я все больше и больше привязываюсь к мечте о нашем Институте, который должен быть, наконец, создан по-настоящему, по западноевропейскому.
Настоящей мечтой великих ученых было создание нового уникального вуза. В середине 1930-х годов Семенов уверенно говорил о необходимости реформы образования:
Мои студенты не должны ходить на мои лекции, необходимо, чтобы большая часть их времени проходила в научных лабораториях.
Идея будущего Московского Физтеха постепенно укреплялась в головах Семенова и Капицы.
В 1946 году в МГУ был открыт физико-технический факультет. В 1951 году факультет стал отдельным вузом – Московским физико-техническим институтом.Николай Семенов стал научным руководителем одной из девяти специальностей института – «химическая физика».
В 1957 году в МФТИ были образованы первые четыре факультета, Николай Николаевич возглавил единую базовую кафедру химической физики. Позже великий ученый создал в МФТИ факультет молекулярной и химической физики, который превратился в нынешний факультет биологической и медицинской физики.
Автор фото: Евгений Исаев
Нобелевская премия по химии
В 1920-е годы в лаборатории Семенова было сделано выдающееся открытие. За 10 лет до этого основоположник химической кинетики Макс Боденштейн открыл цепные процессы, однако то, что обнаружила группа Семенова, шло вразрез с данными Боденштейна. Сотрудники лаборатории Зинаида Вальта и Юлий Харитон измеряли интенсивность свечения паров фосфора при окислении кислородом и пришли к выводам, что при малых давлениях реакция не шла даже в течение суток. Но если давление кислорода превышало предел, появлялось свечение! Был обнаружен и второй предел давления, выше которого реакция не шла. Ученые понимали, что это цепная реакция, но она протекала вопреки всем существовавшим тогда представлениям о механизмах и скоростях химических реакций.
Результаты экспериментов Харитона и Вальты были опубликованы в 1926 году в немецком журнале Zeitschrift für Physik. Знаменитый Боденштейн раскритиковал работу и написал, что все результаты по окислению фосфора являются иллюзией, и даже указал на возможную причину провала – неправильную конструкцию установки для опытов.
Возражения требовали тщательной проверки и Николай Николаевич углубился в работу. Его опыты подтвердили выводы Харитона и Вальты. Более того ученый понял, что в его лаборатории был открыт новый тип химических превращений – разветвленные цепные реакции. Одновременно и независимо в этом же направлении начал работать в Англии Сирил Хиншелвуд.
В 1956 году 60-летний Николай Семенов и 59-летний Сирил Хиншелвуд за исследования механизма химических реакций получили Нобелевскую премию по химии. Денежный приз был разделен на две равные части.
Открытие разветвленных цепных реакций принадлежит к крупнейшим научным достижениям XX века.
Признание Семенова научным сообществом
В 1927 году Семенов был назначен руководителем химико-физического сектора Ленинградского физико-технического института, а в 1928 году стал его профессором. Впоследствии сектор был преобразован в Институт химической физики АН СССР, бессменным руководителем которого Семенов оставался 55 лет, до конца своей жизни. В 1929 году Николай Семенов был избран членом-корреспондентом АН СССР, а спустя три года году стал академиком.
Интересный факт
Николай Николаевич вел активную научно-организационную и общественную деятельность, избирался в состав 14 академий наук в разных странах мира. За вклад в советскую науку становился дважды лауреатом Сталинской и единожды Ленинской премии.
Новые открытия и опала из-за дружбы с Капицей
Во время Великой отечественной войны Николай Николаевич разработал теорию теплового взрыва и горения газовых смесей, создал учение о распространении пламени, детонации, горении взрывчатых веществ. В 1943 году Институт химической физики был переведен в Москву, и Семенов вместе с другими учеными принял участие в советском атомном проекте.
Петр Капица в то время попал в опалу из-за конфликта с Лаврентием Берией. Это отразилось и на Семенове: его не допустили на Семипалатинский полигон, где проводились испытания первой атомной бомбы. Примечательно,что туда были командированы десятки сотрудников Семенова, но им запретили рассказывать руководителю о результатах.
Опала Капицы и Семенова закончилась после смерти Сталина.
Источник фото: biblioatom.ru
«То в физику, то в химию, то в Ленинград, то в Москву»
Неспокойный нрав Семенова бросал его то в физику, то в химию, то в Ленинград, то в Москву, пока он не застрял на водоразделе химической физики. И стал расти водораздел и вширь, и ввысь, обрастать дворцами и церквами, и загорелись в них огни и взрывы, зарезвились на просторе радикалы. 40 лет назад Николай Николаевич кипел идеями и планами и, не остывая, продолжает кипеть и придумывать. Если за это время сократилась копна волос на голове, а лицо не так уж гладко, как было, то неукротимый нрав ни на микрон не сократился,
– говорил о Николае Семенове Абрам Иоффе.
Жизнь, научные идеи и творчество Николая Николаевича оказали огромное влияние на развитие химии и всего естествознания в XX веке.