Об академике Евгении Завойском и его открытии явления парамагнитного резонанса

Наука и жизньНаука

ЭПР, СССР и Нобелевские премии

Кандидат физико-математических наук Василий Птушенко

Евгений Константинович Завойский в своей домашней мастерской. 1964 год.

Три года тому назад — в 12-м номере за 2016 год — журнал «Наука и жизнь» под рубрикой «Отечество» опубликовал статью «От открытия — к производству. Драма магнитного резонанса». Это был подробный рассказ о замечательном отечественном учёном, академике Евгении Константиновиче Завойском и его, наверное, главном достижении — открытии в 1944 году в полуголодной Казани явления парамагнитного резонанса; о важнейших видах магнитного резонанса — электронном парамагнитном резонансе (ЭПР) и ядерном магнитном резонансе (ЯМР); о перипетиях развития спектрометрии на основе ЭПР и ЯМР в нашей стране и огромном значении для развития науки и техники — в конечном счёте для жизни людей! — этих технических методов. А также о том, как в Советском Союзе не состоялось открытие ядерного магнитного резонанса, к которому ещё в 1941 году, в последние предвоенные месяцы, вплотную подошёл молодой тогда физик Евгений Завойский. «Проводя эксперименты по поиску ЯМР вместе со своими друзьями-коллегами Семёном Александровичем Альтшулером и Борисом Михайловичем Козыревым, Завойский намного опередил иностранных коллег, работавших над той же проблемой во многих, гораздо более богатых и удобных для научной работы странах», — справедливо констатировалось в статье. Откройте её, и вас захватит эта драма, к которой журнал решил обратиться снова. Почему?

Потому, что исчерпать тему одной — даже очень ёмкой статьёй — не удалось. Потому, что листая старые подшивки журнала «Наука и жизнь», которому в будущем году исполняется 130 лет, мы открыли статью «Парамагнитный резонанс» члена-корреспондента АН СССР Е. К. Завойского, опубликованную в 1957 году, и решили ещё раз её напечатать, тем самым предоставив слово самому учёному (его открытие к тому времени было уже высоко оценено). А также потому, что на стол главному редактору «Науки и жизни» легло очередное расследование, которое автор статьи «От открытия — к производству. Драма магнитного резонанса» Василий Птушенко предпринял, работая дальше над глубоко волнующей его и журнал темой. Возможно, скрупулёзность расследования кому-то покажется чрезмерной. Мы считаем её едва ли достаточной.

Давайте зададим простой вопрос: откуда большинство людей, не связанных с наукой, узнаёт о научных открытиях и их авторах? Вы скажете: источников информации хватает, было бы желание узнавать. Конечно, это так. И особенно хорошим «мостом» между наукой и далёкими от неё людьми должны бы служить основанные на научных открытиях технические новшества, коренным образом меняющие жизнь людей. Однако, активно пользуясь такими техническими новшествами, обычный человек не так уж часто осознаёт, на каких же научных идеях и результатах исследований оно основано, а также то, что эти идеи и результаты кем-то и когда-то были получены.

Награждение учёного крупной премией делает его открытие и в целом область науки, к которой оно относится, известным большому числу людей. Самая престижная научная награда в мире — Нобелевская премия — привлекает наибольшее внимание, тем самым «работая» на всеобщее просвещение. Но одновременно в широких кругах общественности возникают обиды — подчас закономерные, — когда какое-то крупное открытие или его автор остаются не отмеченными этой премией. В России в такой связи, вероятно, чаще всего вспоминают Периодический закон химических элементов, открытый Дмитрием Ивановичем Менделеевым…

Виталий Лазаревич Гинзбург, сам ставший нобелевским лауреатом в 2003 году, анализировал причины не слишком частого присуждения Нобелевских премий отечественным учёным. И полагал, что «в советский период мы заведомо потеряли только две премии. Это <…> премия за открытие комбинационного рассеяния света Г. С. Ландсбергом и Л. И. Мандельштамом, а также премия за открытие в 1944 году электронного парамагнитного резонанса Е. К. Завойским»1.

Замечательное совпадение: 2019 год ставит на один уровень — юбилейный — Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева, 150-летие которой торжественно отмечали во всём мире, и открытие электронного парамагнитного резонанса Е. К. Завойским. 75-летие этого открытия было отмечено немногими — теми, кто так или иначе профессионально с ним связан.

В отличие от таблицы Менделеева, которая висит в каждой школе, об электронном парамагнитном резонансе школьникам не рассказывают. Хотя физика его, если не вдаваться в детали, не так уж сложна: некоторые атомы обладают магнитным моментом, то есть представляют собой маленькие магнитики. Вещество, содержащее такие атомы, называют парамагнетиком, а магнитные свойства его атомов обусловлены его электронами. Если поместить парамагнетик в магнитное поле, то атомы-магниты могут разворачиваться в нём, при этом поглощая или излучая электромагнитные волны в радиодиапазоне резонансным образом — то есть в узком диапазоне частот. Отсюда и название — электронный парамагнитный резонанс (ЭПР).

«Близкому родственнику» ЭПР — ядерному магнитному резонансу (ЯМР) — «повезло» больше: почти каждому сейчас известна аббревиатура МРТ — магнитно-резонансная томография, ставшая в наше время одним из основных диагностических методов в медицине. МРТ основана на явлении ядерного магнитного резонанса — тоже резонансном поглощении радиоволн веществом, помещённым в магнитное поле, но только обусловленном не электронами, а ядрами атомов. Подробнее о природе парамагнитного резонанса рассказывает сам Евгений Константинович Завойский (см. в этом номере).

Важно подчеркнуть, что именно открытие ЭПР, сделанное Завойским в 1944 году, стало началом новой — магнитно-резонансной — эпохи в физике и целой серии открытий различных разновидностей магнитного резонанса. В 1946 году американские физики Эдвард Парселл и Феликс Блох впервые экспериментально продемонстрировали родственное явление — ядерный магнитный резонанс. В том же году английский физик Джеймс Гриффитс обнаружил ферромагнитный резонанс (в 1947 году это явление независимо открыл и Завойский). В 1949 году немецкий физик Ханс Демельт зарегистрировал ядерный квадрупольный резонанс. В последующие годы был сделан ещё ряд открытий в области магнитного резонанса — и отнюдь не «академических»: они нашли применение в самых разных областях техники2. Но! Как и Менделеев за открытие Периодического закона, Завойский не получил Нобелевской премии за своё фундаментальное открытие. Однако премию получили Блох и Парселл за более позднее открытие ЯМР.

К сожалению, очень часто разговоры по поводу присуждения (и неприсуждения) Нобелевской премии основываются на мифах и имеют малое отношение к действительности. Это неудивительно. Документы Нобелевских комитетов с объективной информацией о номинаторах и выдвигаемых ими кандидатах остаются закрытыми в течение пятидесяти лет, а эмоциональная напряжённость, сопровождающая каждое очередное присуждение, сродни азарту болельщиков крупнейших спортивных соревнований.

О «нобелевской истории» Завойского появились новые сведения в связи с окончанием пятидесятилетнего срока секретности соответствующих материалов Нобелевских комитетов, и эти сведения открывают совершенно удивительную и непривычную для нашего восприятия картину отношения западного научного мира к нашему соотечественнику. Оказалось, что с 1958 по 1966 год (данных о более позднем периоде пока нет) иностранные учёные номинировали Евгения Завойского на Нобелевскую премию ежегодно! Причём всего они сделали за этот период пятнадцать (!) представлений: тринадцать — к Нобелевской премии по физике и два — по химии. С советской же стороны его номинировали за эти годы семь раз — только по физике и только в 1959-м, 1964-м и 1966 годах.

Интересно посмотреть, кто выдвигал кандидатуру Е. К. Завойского на высшую научную награду. Начнём с наших.

В 1959 году документы Нобелевского комитета отмечают представление Завойского И. М. Франком (одновременно с Завойским он также номинировал В. И. Векслера, указав его первым претендентом в своём представлении). Илья Михайлович Франк (1908—1990) за год до этого сам стал нобелевским лауреатом, получив премию вместе с И. Е. Таммом и П. А. Черенковым за открытие и объяснение излучения Вавилова—Черенкова. При этом в Архиве Российской академии наук сохранилось представление Завойского за открытие ЭПР к Нобелевской премии по физике за 1959 год, сделанное И. В. Курчатовым и поддержанное А. Н. Несмеяновым и А. В. Топчиевым, но среди номинаторов Курчатов Нобелевским комитетом не отмечен. Возможно, в том году Курчатов не получал приглашения от Нобелевского комитета выдвинуть кандидатуру на соискание премии и попросил сделать представление Франка, который, как лауреат, обладал правом номинирования.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Время Орла. Летнее небо Время Орла. Летнее небо

Свое название созвездие Орел получило еще в шумерской и вавилонской астрономии

Наука и жизнь
Болезни суставов: принципы лечения, упражнения и работа с эмоциями Болезни суставов: принципы лечения, упражнения и работа с эмоциями

В теле все связано: негативные эмоции могут отражаться на состоянии здоровья

Psychologies
Что «видели» астероиды? Что «видели» астероиды?

Чем астероиды интересны астрономам?

Наука и жизнь
Возьмите талончик. В чем заключается главное право человека в России Возьмите талончик. В чем заключается главное право человека в России

Президент Владимир Путин не в первый раз принимает у себя правозащитников

СНОБ
Что скрывается за модным словом «роялти» ? Что скрывается за модным словом «роялти» ?

Пассивный доход на интеллектуальной собственности: как работает роялти?

Наука и техника
Лига с доходностью выше, чем у Уоррена Баффетта: самые дорогие клубы НХЛ Лига с доходностью выше, чем у Уоррена Баффетта: самые дорогие клубы НХЛ

Forbes назвал самые дорогие команды Национальной хоккейной лиги

Forbes
Меню для сушки тела на неделю: долой объёмы Меню для сушки тела на неделю: долой объёмы

Чем нужно питаться, чтобы эффективно подсушиться и не навредить здоровью

Cosmopolitan
Эмин Агаларов — о Isabel Marant и пении как лучшем способе переключиться Эмин Агаларов — о Isabel Marant и пении как лучшем способе переключиться

Эмином Агаларовым о том, как ему удается привлекать премиум-бренды

РБК
Новогодняя вечеринка с друзьями: как организовать ее и не сойти с ума Новогодняя вечеринка с друзьями: как организовать ее и не сойти с ума

Если ты решила закатить вечеринку с друзьями, тебе точно понадобятся наши советы

Cosmopolitan
9 вопросов к… 9 вопросов к…

9 вопросов к Екатерине Акхузиной, главе бренда «Меха Екатерина»

Glamour
Минимализм для миллениалов Минимализм для миллениалов

Новый дизайн упаковки увеличил продажи Брянского молочного комбината

Forbes
Как сохранить секрет, но при этом не сойти с ума: научный метод Как сохранить секрет, но при этом не сойти с ума: научный метод

С научной точки зрения, хранение тайны может нанести вред психике

Популярная механика
1994 год 1994 год

В стране появились большие деньги и люди, намеренные их поделить

Esquire
Быть как Кевин Костнер: тест Suzuki Jimny Быть как Кевин Костнер: тест Suzuki Jimny

Миниатюрный внедорожник, который заставляет рефлексировать всех без исключения

Популярная механика
Что делать, если травма уменьшила ваш мир Что делать, если травма уменьшила ваш мир

Переживания могут захватить все сферы нашей жизни, и мы этого даже не заметим

Psychologies
Получи гиперборейский паспорт! Получи гиперборейский паспорт!

Самый желанный сувенир можно привезти из путешествия по Кольскому полуострову

Дилетант
Горы, ладан и пираты: как Оман стал интересным туристическим направлением Горы, ладан и пираты: как Оман стал интересным туристическим направлением

Оману нужны туристы, а значит, любые средства для их привлечения оправданы

Forbes
7 стадий влюбленности 7 стадий влюбленности

На какие этапы делится процесс увлечения другим человеком

Psychologies
«Аренда, зарплата и фудкост ставят жесткие рамки для мечтателей»: 5 причин не открывать свой ресторан «Аренда, зарплата и фудкост ставят жесткие рамки для мечтателей»: 5 причин не открывать свой ресторан

5 российских рестораторов — о том, с какими проблемами они сталкиваются в работе

Forbes
Судно «Академик Николай Страхов»: от Мирового океана до Балтийского моря Судно «Академик Николай Страхов»: от Мирового океана до Балтийского моря

Судно Академик Николай Страхов — гордость научно-исследовательского флота России

Популярная механика
Каникулы с токсичными родственниками: выжить и получить удовольствие Каникулы с токсичными родственниками: выжить и получить удовольствие

Что придумать, чтобы семейство не испортило праздник?

Psychologies
Без башни: Без башни:

Что бывает, когда сверху приходит строгий наказ построить что-нибудь этакое

Популярная механика
Грааль: Инструкция по эксплуатации Грааль: Инструкция по эксплуатации

Человечество нуждается в неразгадываемой тайне, такой как Святой Грааль

Вокруг света
Собрался сделать пирсинг? 6 советов, которые тебе точно пригодятся Собрался сделать пирсинг? 6 советов, которые тебе точно пригодятся

В первый раз делать пирсинг может быть немного страшно

Playboy
Как копить на пенсию: советы американских консалтинговых компаний Как копить на пенсию: советы американских консалтинговых компаний

Сколько денег откладывать, чтобы поддерживать высокий уровень жизни на пенсии

Forbes
Кейт Миддлтон превратила принца Уильяма из мачо в подкаблучника: фотодокументы Кейт Миддлтон превратила принца Уильяма из мачо в подкаблучника: фотодокументы

Кейт Миддлтон и принц Уильям начали отношения, когда им было по 20 лет

Cosmopolitan
Как человечество себя из себя выводило Как человечество себя из себя выводило

Про науку евгенику, людей улучшающую, и про то, почему эту евгенику запретили

Maxim
Необычные стили в украшениях, о которых вы мало знали Необычные стили в украшениях, о которых вы мало знали

Ювелирные изделия – это целая вселенная, в которой ещё много непознанного

Cosmopolitan
«Будем честны: женщины тоже изменяют» «Будем честны: женщины тоже изменяют»

Женщины изменяют не реже, чем мужчины

Psychologies
Как приобщить детей к благотворительности Как приобщить детей к благотворительности

Сегодня есть много возможностей для того, чтобы «благотворить», делать добро

Psychologies
Открыть в приложении