Автор: Зоя Ветрова [11.07.2020]

Сергей Вернов: Исследователь космических лучей

Выдающийся советский физик Сергей Николаевич Вернов родился 11 июля 1910 года в городе Сестрорецк под Санкт-Петербургом. После окончания средней школы поступил сначала в Механический техникум, но уже в следующем году стал студентом физико-механического факультета Ленинградского политехнического института имени М.И.Калинина (ныне Санкт- Петербургский государственный технический университет), который окончил в 1931 году. Еще будучи студентом, С.Н.Вернов начал работать в располагавшемся неподалеку от Политеха Государственном Радиевом институте, куда и был направлен по распределению по окончании института.

Сферой интересов молодого научного работника стали космические лучи. Именно этой теме были посвящены его первые печатные научные работы. Причем, в отличие от многих других ученых того времени, совершенствовавших уже хорошо апробированные методы изучения космических лучей на уровне моря, С.Н.Вернов пытался ставить опыты в стратосфере, т.е. разместить измерительную аппаратуру «поближе» к предмету изучения. В 1935 году он защитил кандидатскую диссертацию на тему "Изучение космических лучей в стратосфере при помощи радиозондов". Разработка С.Н.Верновым нового метода стратосферных исследований заложила принципиально новую экспериментальную базу для исключительно широкого и глубокого по результатам цикла исследований, который продолжался в течение нескольких десятилетий. Докторская диссертация на тему "Широтный эффект космических лучей в стратосфере и проверка каскадной теории", которую С.Н.Вернов защитил в 1939 году, стала одним из результатов этих исследований.

После защиты докторской диссертации С.Н.Вернов остается работать в Физическом институте Академии наук СССР (ФИАН), где и готовил материалы, а в 1943 году переходит на работу в Московский государственный университет (МГУ). Там он работал сначала в качестве профессора кафедры атомного ядра и радиоактивных излучений физического факультета МГУ, а затем стал заведующим кафедрой космических лучей на том же факультете. После образования в 1946 году Научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ), он стал заместителем директора института. С 1960 года и до последних дней своей жизни С.Н.Вернов - директор НИИЯФ МГУ.

В 1946 году С.Н. Вернов поставил задачу изучения поглощения первичных протонов и генерации вторичной компоненты, в частности, электронно-фотонной. Для проведения исследований под руководством Сергея Николаевича были разработаны уникальные приборы, не имевшие в то время аналогов. С их помощью изучались электрон-фотонная компонента, мюоны, компонента, образующая ядерные расщепления, а также компонента, создающая ливни из проникающих частиц. Но в те годы С.Н.Вернову уже было мало поднять аппаратуру в атмосферу. Его интересовали куда большие высоты. Первая такая попытка была предпринята в июне 1946 года. Тогда под Ленинградом состоялись пуски трех ракет, сконструированных и изготовленных под руководством Павла Ивановича Иванова. На всех трех ракетах была установлена аппаратура С.Н.Вернова. К сожалению, пуски закончились неудачей. Но Сергей Николаевич не оставил попыток отправить свою аппаратуру в верхние слои атмосферы. К этому же периоду относится знакомство Вернова с Сергеем Павловичем Королевым, руководившим в те годы созданием первых советских баллистических ракет. Их сотрудничество, начавшись в конце 40-х, продолжалось до последних дней жизни Королева. В 1947 году с полигона в Капустином Яре (Астраханская область) были проведены первые пуски баллистических ракет, созданных на базе немецкой «Фау-2». При поддержке тогдашнего президента Академии наук СССР Сергея Ивановича Вавилова Вернову удалось получить разрешение на установку своей аппаратуры на двух экземплярах ракет. Первый такой пуск состоялся 2 ноября 1947 года и его можно рассматривать как первый запуск в нашей стране геофизической ракеты (в США пуски ракет в научных целях начались в апреле – мае 1946 года).

В последующие годы пуски ракет с научным оборудованием продолжались и приобрели регулярный характер. Анализ полученных при этом данных позволили С.Н. Вернову сделать фундаментальный вывод о примерном постоянстве эффективного сечения и коэффициента неупругости при столкновении протон-ядро атомов воздуха.

Эти результаты получили широкое признание. В 1949 году С.Н. Вернов был удостоен Сталинской премии, а 23 октября 1953 года был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических наук (физика).

Максимальная творческая и научно-организационная активность С.Н.Вернова пришлась на 50-е годы. Расширился круг его научных интересов в области космических лучей. Космические лучи начинают интересовать его не только как предмет исследования, но и как средство изучения других объектов (межпланетной среды, солнечной активности).

Запуск первого искусственного спутника Земли предоставил С.Н.Вернову новые возможности в проведении исследований в интересовавшей его области. На запущенном 15 мая 1958 года Третьем советском ИСЗ был установлен прибор нового типа на основе сцинтиляционного счетчика, имевший многоцелевое назначение. Это позволило обнаружить стационарную зону высокой интенсивности в полярной области и расшифровать качественно состав излучения (электроны с энергией сотни кэВ). Это было первое обнаружение внешнего радиационного пояса Земли. К сожалению, выход из строя части оборудования на спутнике не позволил С.Н.Вернову уже тогда сообщить о сделанном открытии и в мировой научной литературе пальма первенства отдана американскому физику Ван Аллену, обнаружившему радиационные пояса несколько позже, чем С.Н.Вернов, но сумевшему правильно оценить их природу. Ныне радиационные пояса Земли частенько называют поясами Ван Аллена. В отечественной научной литературе можно встретить и другое название – пояса Ван Аллена – Вернова. Но, к сожалению, это только дань уважения замечательному советскому физику.

В 1960 году за исследования внешнего радиационного пояса Земли и магнитных полей Земли и Луны С.Н. Вернову была присуждена Ленинская премия.

Исследования радиационных поясов Земли, проводившиеся под руководством С.Н. Вернова до последних лет его жизни, позволили получить много интересных результатов, ценных как для науки, так и для практики. Было, например, обнаружено явление стока частиц ради ационных поясов в районах планетарных магнитных аномалий в Южной Атлантике. Были исследованы и выявлены детали различных процессов: захвата частиц, их ускорения, связи высыпания частиц с различными возмущениями магнитосферы и даже искусствтенным воздейств ием человека на пояса. Результаты этих экспериментов, детальная проработка имеющегося материала, позволили создать количественную теорию радиационных поясов Земли и вообще радиации в околоземном космическом пространстве.

26 ноября 1968 года С.Н.Вернов был избран академиком АН СССР по Отделению ядерной физики (физика высоких энергий). За полвека активной творческой деятельности С.Н. Вернова им была создана обширная научная школа.

Сергей Николаевич Вернов скончался 26 сентября 1982 года в Москве.

Tags: #вернов #земли #космических #лучей #вернову #ракет #вернова #пояса #исследований #пуски #сергей #института #изучения #частиц #николаевич

Дополнительные фотографии