История отечественных ИКТ: 80 лет со дня открытия электронного парамагнитного резонанса

В его основе лежит резонансное (избирательное) поглощение радиочастотного излучения атомными частицами, помещенными в постоянное магнитное поле. Метод ЭПР представляет собой универсальный инструмент исследований, применяемый в биологии, химии, геологии, физике, медицине. Его открытие считается одним из важнейших событий в физике XX столетия.

Евгений Константинович Завойский – советский физик-экспериментатор, доктор физико-математических наук (1945), профессор (1945), академик АН СССР (1964), первооткрыватель ЭПР (1944), участник советского атомного проекта (1947 – 1976), лауреат Государственной (1949) и Ленинской премий (1957).

Родился 28 сентября 1907 года в городе Могилеве-Подольском в семье военного врача, В 1926 году окончил школу №10 в Казани и поступил на физико-математический факультет Казанского университета.

По окончании университета в 1931 году Евгений Константинович был оставлен аспирантом на кафедре физики и уже в 1933-м защитил кандидатскую диссертацию. В 1932 году он читал лекции в сельхозинституте в Чебоксарах. В 1933 – 1947 гг. заведовал кафедрой экспериментальной физики КГУ. В Казанском авиационном институте работал в 1939 – 1942 годах заведующим кафедрой общей физики.

30 января 1945 года в Физическом институте им. П.Н. Лебедева (ФИАН https://www.it-world.ru/it-news/market/215762.html ) защитил докторскую диссертацию, посвященную электронному парамагнитному резонансу. В 1947 – 1951 годах принимал участие в ядерном проекте Советского Союза – в работах по созданию атомной бомбы в КБ-11 (Арзамас-16), в 1951 – 1976 гг. работал у И.В. Курчатова в Лаборатории № 2 (в Московской Лаборатории измерительных приборов АН СССР (ЛИПАН)).

Уже в 1930-е годы в пору заведования кафедрой физики КГУ научные интересы Е.К. Завойского сосредоточились на изучении радиотехническими методами различных физических явлений. Он не прекращал их даже в тяжелые годы Великой Отечественной войны.

Е.К. Завойский приступил к систематическому исследованию физических и химических действий ультракоротких волн на вещество. Он теоретически обосновал возможность возбуждения молекул электронами, ускоренными высокочастотными электрическими полями, и получил обширные экспериментальные данные на многих газообразных системах, подтвердившие предложенную модель.

Эффект поглощения энергии высокочастотного поля молекулами газа Е.К. Завойский подтвердил затем на молекулах в жидкости, а также в замороженных жидкостях. Тогда же он изучал явление факельного разряда. Исследования этих лет подготовили почву для работ, результатом которых стало открытие электронного парамагнитного резонанса.

Важный поворот в научной деятельности Е.К. Завойского произошел в 1940 году. Незадолго перед этим появилось сообщение об опытах Дж. Раби, впервые применившего резонансный метод для измерения магнитных моментов протона и дейтрона.

Е.К. Завойский решил использовать свой высокочувствительный метод поглощения радиоволн веществом для резонансного определения магнитных моментов атомных ядер в конденсированных средах – в твердых телах и в жидкостях. Вместе с С.А. Альтшулером и Б.М. Козыревым Е.К. Завойский начал поиски ядерного магнитного резонанса.

Так в 1944-м Е.К. Завойским было открыто новое фундаментальное явление – электронный парамагнитный резонанс. Открытие ЭПР было сделано им с помощью очень простых средств, созданных собственными руками, в результате сознательного поиска, благодаря таланту и интуиции ученого.

Открытие такого метода дало толчок образованию и развитию научных центров во многих странах мира, где проводятся интенсивные исследования различных объектов. Вслед за ЭПР были открыты другие методы магнитного резонанса: ядерный магнитный резонанс, ферромагнитный резонанс, антиферромагнитный резонанс, ядерный квадрупольный резонанс, магнитный акустический резонанс, многие виды двойных резонансов.

Открытие метода ЭПР привело к выдающимся успехам в физике магнитных явлений, физике твердого тела, физике жидкостей, неорганической химии, минералогии, биологии, медицине и других науках. На основе явления резонансного поглощения СВЧ-излучения создан, например, квантовый парамагнитный усилитель, использующийся для осуществления дальней космической связи.

В 1958 – 1963 годах Е.К. Завойский, по данным Википедии, был 8 раз номинирован на Нобелевскую премию по физике, а в 1958 – 1960 годах — на Нобелевскую премию по химии, но эти инициативы успехом не увенчались. Между тем, в нашей стране научные заслуги Евгения Константиновича получили высокое признание. Он был избран академиком АН СССР, ему были присуждены Ленинская и Государственная премии. А в 1969 году он был удостоен звания Героя Социалистического труда, был награжден тремя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

Подробнее с материалами о жизни и деятельности инженеров и учёных сферы ИКТ можно познакомиться на сайте Виртуального компьютерного музея.