Нобелевские лауреаты: Николай Семенов. Создатель двух Физтехов

Как будущий обладатель Ленинских и Сталинских премий оказался в армии Колчака, почему ему пришлось опровергать авторитетнейшего специалиста в области физико-химии, как он создал два Физтеха и как ему удалось попасть на полотно Кустодиева, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

Осенью 1921 года в мастерской знаменитого живописца Бориса Кустодиева появился молодой человек, который спросил, правда ли, что тот рисует портреты только знаменитых людей. И предложил написать портрет тех, кто станет знаменитым — себя и своего приятеля, химика. Молодые люди расплатились с художником мешком пшена и петухом (возможно, именно это, а не обещание стать знаменитыми стало решающим в голодный год), а что касается их обещания…

К концу жизни у них на двоих будет две Нобелевские премии, по физике и по химии, четыре высших советских звания — Героя Социалистического Труда — и пятнадцать высших орденов — орденов Ленина. Государственные, Ленинские и Сталинские премии мы считать просто не будем. Наглого молодого человека звали Петр Капица, и о нем рассказ еще впереди, а вот его лучшего друга-химика звали Коля Семенов. Этот друг стал единственным российским-советским лауреатом Нобелевской премии по химии.

Николай Семенов

Родился 3 (15) июля 1896 года, Саратов, Российская империя

Умер 25 сентября 1986 года, Москва, СССР

Нобелевская премия по химии 1956 года (совместно с Сирилом Хиншелвудом, Великобритания, по ½ премии). Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования в области механизма химических реакций» (for their researches into the mechanism of chemical reactions).

В отличие от петербуржца Капицы, Семенов — волжанин. Родился в Саратове, окончил Самарское реальное училище (так назывались средние учебные заведения с естественнонаучной направленностью). Кстати, его же чуть ранее окончил будущий «красный граф» Алексей Толстой.

Как и Капица, Семенов — воспитанник школы Абрама Иоффе. Семенов был его студентом на физико-математическом факультете Санкт-Петербургского университета, куда поступил в 1913 году. Правда, заканчивал Семенов уже Петроградский университет. После окончания, в 1917 году, он остался в университете, но уже на следующий год поехал на каникулы в Самару — к родителям. Там будущего нобелиата «замели» в армию Колчака.

Целых три недели будущий лауреат двух Сталинских и одной Ленинской премии работал коноводом в белогвардейской артиллерийской батарее. Достаточно быстро он нашел способ уехать в Томск и проработал два года ассистентом в тамошнем университете.

А потом его снова забрал к себе Иоффе — на сей раз поучаствовать в создании Физтеха. Это не образовательное, а чисто научное учреждение, тогда — Физико-технический рентгенологический институт, ныне — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук. Уже с 1922 года Семенов — заместитель директора этого института. Неплохо для 26-летнего молодого человека, не находите? И именно в питерском Физтехе были сделаны работы, которые принесли Семенову «Нобеля». Но расскажем обо всем по порядку.

Еще в 1913 году известный авторитет в области химической кинетики, немецкий химик Макс Август Эрнест Боденштейн установил, что в простой реакции соединения водорода и хлора один поглощенный фотон вызывает образование сотни тысяч молекул соляной кислоты. Тогда и появился термин «цепная реакция».

13 лет спустя сотрудники Семенова, Юлий Харитон (будущий отец атомной бомбы, просчитавший цепную реакцию деления ядер урана) и аспирантка Зинаида Вальта, опубликовали удивительные результаты по изучению реакции межу парами фосфора и кислородом.

Оказалось, что при низких и высоких давлениях реакция не идет. А вот при среднем диапазоне давлений происходит не просто реакция — взрыв. Статья о существовании верхнего и нижнего пределов воспламенения фосфора была опубликована в 1926 году и была встречена, мягко сказать, в штыки. Вот что пишет об этом сам Семенов:

«Насколько парадоксальными казались тогда эти наши результаты, видно из критической заметки знаменитого ученого Боденштейна, возглавлявшего мировую химическую кинетику того времени. Он писал, что опыты Харитона ошибочны, и утверждал, что вследствие особенностей установки Харитона имел место диффузионный поток паров окислов фосфора из реакционного сосуда. […] Далее он писал, что Харитон и Вальта в своей статье пытаются восстановить представления о существовании так называемых ложных равновесий, ошибочность которых была твердо доказана еще в начале XX века многими тщательными исследованиями, в том числе его собственными. Поэтому эта статья так же неправильна, как и все более ранние статьи такого рода. В заключение Боденштейн не советует никому заниматься этими безнадежными вопросами».

То есть «главный по цепным реакциям» в мире говорит: у вас получилась ерунда, потому что этого не может быть никогда… В ФТИ и даже в лаборатории Семенова прислушались к словам Боденштейна, и, опять же по словам Семенова, ему пришлось пережить немало неприятных часов.

Будущему нобелиату пришлось взяться самому за проверку работ. Семенов проделал опыты Харитона — Вальты, получил тот же результат, а параллельно построил теорию разветвленных цепных реакций, благодаря которым и происходит взрыв при средних концентрациях. В 1927 году вышла работа самого Семенова. Примерно тогда же была опубликована и работа британца Сирила Нормана Хиншелвуда (того самого, кто разделит в будущем премию с Семеновым), который в 1928 году обнаружил верхний предел воспламенения водорода и объяснил его обрывом цепей при тройном соударении частиц.

Тогда многие бросились в другую крайность, объявив многие реакции цепными. Семенову пришлось наводить порядок в этой области, написав большую общую теорию воспламенения и цепных реакций вообще. Монография вышла в 1934 году, сделала самого Семенова корифеем в области цепных реакций и привела его к Нобелевской премии два десятилетия спустя.

Боденштейн признал свою неправоту сразу же и публично. «Моя работа была опубликована в 1927 году. Почти тотчас я получил письмо от Боденштейна, где он снимал свои возражения и признал наше открытие, а вскоре на съезде электрохимиков сделал это публично. Я очень благодарен профессору Боденштейну за его критику, без которой мы вряд ли продолжили бы работу Харитона, и за дальнейшую его систематическую поддержку моих работ в этой области», — писал Семенов.

Кстати, в 1934 году Семенов уже три года как возглавлял созданный им Институт химической физики, директором которого он оставался на протяжении 55 лет — до конца жизни.

Будущий нобелиат продолжил работы по цепным реакциям, которыми занимался всю жизнь, хотя публикаций у него в итоге вышло немного. В своей недавней книге химик Георгий Манелис отметил: «За всю свою жизнь Н.Н. опубликовал всего полсотни оригинальных статей и, как правило, в отечественных журналах. Если воспользоваться системой "объективной оценки" работы Н.Н. по баллам, внедряемым сейчас в РАН Министерством образования и науки РФ, то Н.Н. оказался бы одним из самых "плохих" сотрудников за все время существования Института химической физики».

Еще одно детище Семенова — это второй Физтех, а именно физико-технический факультет МГУ, переросший в МФТИ. Помимо организации самого МФТИ, Семенов создал из специальности 9 (строение вещества и химическая физика) факультет молекулярной и химической физики, который в итоге еще и превратился в факультет биологической и медицинской физики МФТИ.

Огромное спасибо Николаю Семенову нужно сказать еще и за широту его научных интересов и смелость. С одной стороны, он не отказывался от официальных постов и должностей. К примеру, с 1963 по 1971 год он был вице-президентом АН СССР, а с 1961 по 1966 год трижды был депутатом Верховного Совета СССР. С другой, он этим активно пользовался для того, чтобы поддерживать и развивать работы опальных ученых и целых направлений. У него работал опальный генетик Иосиф Раппопорт (напомним, Семенов — создатель и директор Института химической физики, а Раппопорт занимался у него химическим мутагенезом), он лично позвал в институт теперь уже академика Михаила Островского, который и по сей день занимается физико-химическими основами зрения.

Напоследок приведем известную цитату учителя Семенова, Абрама Иоффе, которая относится к 1960 году: «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».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.