Жаботинский Марк Ефремович
Жаботи́нский Марк Ефре́мович [11(24).1.1917, Александровск, ныне Запорожье – 10.7.2002, Москва], российский учёный, специалист в области теории нелинейных колебаний, радиофизики, радиоспектроскопии и квантовой электроники, доктор технических наук, профессор. Родился в семье зубного врача Ефрема Марковича Жаботинского и преподавательницы Амалии Осиповны Жаботинской (в девичестве Лифшиц). В 1923 г. семья переехала в Москву. В 1931 г. М. Е. Жаботинский окончил фабрично-заводскую семилетку и поступил в школу фабрично-заводского ученичества имени Мандельштама, обучение в которой завершил в 1933 г. В 1933–1934 гг. М. Е. Жаботинский работал радиотехником сначала в этом учебном заведении, в 1934–1935 гг. – в Научно-исследовательском институте связи (НИИС) Народного комиссариата (НК) связи СССР.
В 1935 г. Жаботинский поступил на физический факультет МГУ, который окончил в 1940 г. по специальности «теоретическая физика». Во время учебы он работал в Центральном бюро технической консультации и пропаганды НК связи, в журнале «Радиофронт». В 1940–1941 гг. инженер-физик в радиолаборатории опытной фабрики «Говорящая бумага». В 1941 г. работал инженером-электромехаником в лаборатории физической гидродинамики Энергетического института АН СССР, затем в Институте механики АН СССР, откуда был мобилизован в ряды РККА.
С 1941 по 1944 гг. Жаботинский воевал на фронтах Великой Отечественной войны, был разведчиком и старшим военным переводчиком, командиром радиовзвода и радиоразведывательной группы 292-й стрелковой дивизии. На фронте он предложил новый вид вооружения и приказом Военного совета Волховского фронта был откомандирован в Москву, в распоряжение Главного военно-инженерного управления Красной Армии. Жаботинский продолжил работу над реализацией своего изобретения на опытном заводе № 627 НК электропромышленности (впоследствии НИИ-627) и участвовал в его фронтовых испытаниях.
В 1945 г. Жаботинский поступил в аспирантуру Физического института АН СССР (ФИАН), где в 1947 г. под руководством С. М. Рытова защитил диссертацию «Распределённые автоколебательные системы, близкие к Штурм-Лиувиллевским» и стал кандидатом физико-математических наук. В 1947–1954 гг. Жаботинский работал учёным секретарем Радиосовета АН СССР. После защиты диссертации он участвовал в экспериментальных работах лаборатории колебаний ФИАН в качестве внештатного научного сотрудника.
В 1954 г. Жаботинский зачислен на должность старшего научного сотрудника Института радиотехники и электроники АН СССР (ИРЭ). С 1958 г. заведующий лабораторией квантово-механических усилителей и генераторов (лабораторией № 122), заведующий лабораторией стабилизации и измерения частоты (лабораторией № 221,1958–1970). В 1962 г. ему была присуждена учёная степень доктора технических наук. В 1970–1986 гг. Жаботинский занимал должность заведующего отделом квантовой электроники (квантовой радиофизики) (отделом № 22) ИРЭ АН СССР, с 1986 г. переведен на должность старшего научного сотрудника этой лаборатории. С 1989 г. главный научный сотрудник ИРЭ АН СССР.
Первые научные исследования Жаботинского связаны с разработкой и совершенствованием методов теории нелинейных колебаний и ее применением в радиотехнике. Им была разработана последовательная теория стабилизации частоты с использованием метода малого параметра. Это позволило Жаботинскому совместно с А. М. Прохоровым и С. М. Рытовым решить задачу кварцевой стабилизации частоты ламповых генераторов.
Жаботинским был получен ряд важных научных результатов, среди которых теория флуктуаций в стабильных генераторах (генераторах с инерционной нелинейностью и кварцевых генераторах), теория и методы расчёта ограничителей амплитуды, многокаскадных умножителей частоты и флуктуаций в них, включая умножение частоты на специальных СВЧ-клистронах. В ходе этих исследований Жаботинский совместно со своими учениками создал новые типы эффективных умножителей частоты в радио- и СВЧ- диапазонах.
Под его руководством в отделе квантовой радиофизики ИРЭ АН СССР велись исследования по ряду актуальных научных направлений.
1. Создание и усовершенствование квантовых генераторов в радио- и оптическом диапазонах.
Именно по инициативе и активной поддержке Жаботинского в СССР были начаты работы по квантовым стандартам частоты. С группой сотрудников (Г. А. Васневой, В. В. Григорьянцем, Е. И. Сверчковым и др.) он создал первую в СССР оригинальную схему стабилизации частоты клистронного генератора по спектральной линии аммиака. При этом был сконструирован мегагерцевый репер частоты со стабильностью молекулярного генератора. Жаботинский и его сотрудники провели цикл фундаментальных исследований атомно-лучевых стандартов частоты на пучках атомов цезия и создали образцы таких стандартов.
2. Исследования электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Квантовые усилители СВЧ-диапазона с низким уровнем собственных шумов.
Жаботинский и его сотрудники провели фундаментальные исследования различных аспектов ЭПР, начиная с изучения спектров и релаксационных процессов в новых парамагнитных кристаллах, до разработки и создания оригинальных высокоэффективных квантовых парамагнитных усилителей (КПУ). Сотрудником Жаботинского А. В. Францессоном были сконструированы КПУ микроволнового диапазона, которые впоследствии были применены в радиоастрономии, в том числе в космической радиолокации.
3. Исследования и разработка новых материалов для лазеров и нелинейной оптики, создание лазеров на этих материалах, технологии волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Коллективом учёных под руководством Жаботинского был раскрыт и теоретически описан механизм связи внутримолекулярного переноса заряда с нелинейными свойствами молекулярных кристаллов. Это позволило разработать ряд принципов, позволивших целенаправленно синтезировать новые эффективные лазерные материалы и кристаллы для нелинейной оптики. В 1966 г. Жаботинским и его сотрудниками была установлена более эффективная передача энергии между редкоземельными ионами в фосфатном стекле по сравнению с силикатным стеклом.
В результате целенаправленных поисков был разработан метод синтеза фосфатных лазерных стёкол на основе метафосфатов щелочных и щелочноземельных элементов. В 1967 г. были созданы лазерные элементы из фосфатного стекла, активированного неодимом, превосходившие силикатное стекло по основным лазерным характеристикам. Лазерные фосфатные стекла, разработанные при участии Жаботинского, были внедрены в промышленность, выпускались отечественными заводами оптической промышленности и по своим характеристикам превосходили зарубежные образцы.
Жаботинский возглавлял комплексные исследования в области систем передачи информации по волоконным световодам. Его сотрудники разработали оригинальный способ создания градиентных световодов с малыми потерями («Градан») и сконструировали образцы таких световодов с потерями 4 дБ/км. На основе световодов «Градан» были созданы образцы ВОЛС для передачи наносекундных импульсов и линий связи широкого и специального применения. Коллективом Жаботинского был предложен новый тип газодиэлектрических световодов и получены образцы с потерями менее 20 дБ/км. В дальнейшем М. Е. Жаботинский и его коллеги разработали новые методы измерения прочности и надежности волоконных световодов, находящиеся на уровне мировых стандартов.
Значительное внимание Жаботинский уделял преподаванию в вузе. В 1947–1975 гг. работал в Московском физико-техническом институте: вёл семинар по общей физике и спецпрактикум по радиофизике, читал лекции по теории колебаний и методов СВЧ-измерений; доцент (1951), профессор (1964).
Жаботинский активно участвовал в популяризации научных знаний: читал научно-популярные лекции, в том числе по линии общества «Знание», написал ряд статей для «Большой советской энциклопедии» (например, о молекулярном генераторе), несколько книг для широкой аудитории (в частности, брошюры «Световодная связь», «Молекулярные генераторы и усилители»).
Жаботинский участвовал в различных мероприятиях, организованных Международным научным радиосоюзом (франц. Union Radio-Scientifique Internationale, URSI; УРСИ). В составе делегаций ИРЭ АН СССР неоднократно выступал с докладами на Генеральных ассамблеях УРСИ, был членом 1-й исследовательской комиссии УРСИ. Учёный секретарь (1954–1964), заместитель председателя (с 1964) Советского национального комитета УРСИ.
За время работы в ИРЭ АН СССР Жаботинский создал коллектив специалистов, в состав которого входило более 50 человек. Он подготовил 25 кандидатов наук, несколько его учеников защитили докторские диссертации (в том числе Е. Н. Базаров, В. В. Григорьянц, В. Ф. Золин, В. А. Ацаркин, П. Е. Зильберман, Н. А. Ирисова). В качестве руководителя научного коллектива Жаботинский активно поощрял творческую самостоятельность своих сотрудников, предоставляя свободу в генерации новых идей, выборе методов исследования, практической реализации полученных результатов.
Лауреат Государственной премии СССР (1976). Лауреат премии имени Л. И. Мандельштама АН СССР (1948, совместно с А. М. Прохоровым и С. М. Рытовым), премии имени А. С. Попова АН СССР (1980, совместно с Г. Г. Девятых и Е. М. Диановым), двух премий Совета Министров СССР. Награждён орденами Отечественной войны 2-й степени (1985) и Трудового Красного Знамени (1986). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1977). Как участник Великой Отечественной войны он был награждён медалями «За боевые заслуги» (1942), «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов», 20 и 30 лет победы в ВОВ и др.
Сын Жаботинского Анатолий Жаботинский – советский и американский учёный-биофизик, предложил и исследовал механизм колебательной реакции Белоусова, рассмотрел различные её модификации и разработал их общую теорию (колебательные реакции получили название реакций Белоусова – Жаботинского).