ПОЗДРАВЛЕНИЯ ЮБИЛЯРУ

18 декабря 2003 года исполнилось 75 лет члену-корреспонденту РАН Раутиану Сергею Глебовичу, советнику Российской академии наук.

С. Раутиан — ученый с мировым именем, специалист в области оптики, спектроскопии, лазерной физики, физической кинетики, автор 300 научных работ, 2 монографий и 2 учебников. С. Раутиан является одним из основателей нелинейной лазерной спектроскопии.

Научная биография С. Раутиана начиналась в начале 50-х годов под руководством классика российской физики — академика Г. Ландсберга, от которого он воспринял (и впоследствии требовал от своих учеников) подход к научной работе, который кратко можно сформулировать так: основательность проработки научной проблемы с доведением результата до исчерпывающей ясности. Плодотворность этого подхода проявилась уже в кандидатской диссертации С. Раутиана, посвященной теории реальных спектральных приборов и редукции к идеальному прибору, которая стала классической работой и до настоящего времени цитируется специалистами во всем мире.

С момента появления лазеров научные интересы С. Раутиана переместились в область лазерной оптики и спектроскопии. Целый комплекс фундаментальных и одновременно пионерских результатов получен С. Раутианом (ряд из них — совместно с И. Собельманом) уже к середине 60-х годов, за время его работы в ФИАНе. Выяснено, что кинетика вынужденных радиационных переходов существенно зависит от релаксационных констант комбинирующих уровней, от спектрального состава и геометрической конфигурации поля излучения. Кроме того, она приобретает специфические черты вследствие теплового движения частиц газа и столкновений. Впервые предложен, а впоследствии развит так называемый метод пробного светового поля, который оказался эффективным инструментом для исследования свойств среды, подверженной воздействию лазерного излучения, и который стал одним из основных методов современной нелинейной спектроскопии. В рамках этого метода обнаружена радикальная модификация спектра поглощения слабого сигнала в присутствии интенсивного резонансного излучения. Модификация настолько сильна, что в отдельных участках спектра поглощение сменяется на усиление и наоборот. Тем самым предсказан эффект «усиления без инверсии» задолго до того, как это стало «модным» направлением исследования. Установлено, что эффект Аутлера-Таунса (расщепление уровней энергии под действием излучения) играет фундаментальную роль в формировании спектральных свойств среды, находящейся в поле интенсивного оптического излучения. В частности, на этой основе предсказана триплетная структура спектра резонансного рассеяния (резонансной флуоресценции). Исследования резонансного рассеяния интенсивного излучения впоследствии выделились в отдельное научное направление. В современной литературе иногда встречается термин «триплет Моллоу» в связи со спектром резонансной флуоресценции, что вряд ли оправдано, поскольку Моллоу (B.R.Mollow) рассматривал данную проблему на много лет позже, чем С. Раутиан с И. Собельманом.

Одним из первых С. Раутиан обратил внимание на «внутридоплеровские» возможности лазерной спектроскопии: в 1963 году он установил, что спектр спонтанного испускания атомов, находящихся в тепловом движении, содержит на доплеровском фоне резкую спектральную структуру с естественной шириной. Эта структура и провал Лэмба, обнаруженный в том же году, были первыми нелинейными резонансами, открывшими внутридоплеровскую спектроскопию сверхвысокого разрешения.

Очевидно, что множество релаксационных процессов, происходящих в среде и обусловленных, в частности, столкновениями частиц, должно сказаться на спектральных свойствах взаимодействующего с ней излучения. В линейной спектроскопии для анализа этой проблемы служил метод корреляционной функции. В применении к нелинейной спектроскопии он становится громоздким и трудоемким. С. Раутианом предложен и обоснован метод, адекватный задачам нелинейной спектроскопии — метод квантового кинетического уравнения для матрицы плотности. Это уравнение часто называют уравнением Раутиана. Впоследствии этот метод стал неотъемлемым рабочим инструментом в задачах о взаимодействии лазерного излучения с газовыми средами. На его основе С. Раутианом с учениками получен ряд фундаментальных результатов. В частности, окончательно сформирован метод пробного поля и с его помощью проанализированы резонансные радиационные процессы при учете движения частиц и разного рода релаксационных процессов. Выяснено, что помимо «обычных» эффектов насыщения принципиальную роль играют нелинейные интерференционные явления, обусловленные наведенной излучением когерентной суперпозицией квантовых состояний, а также эффект полевого расщепления уровней. Предсказаны и исследованы узкие нелинейные резонансы, свободные от доплеровского уширения, отвечающие двухфотонным процессам в системах уровней различной конфигурации. Установлена зависимость ширины и формы нелинейных резонансов от взаимной ориентации волновых векторов лазерных полей, от их поляризаций и интенсивности, от столкновений различных типов (тушащих, деполяризующих, дефазирующих, изменяющих скорость). Обнаружен эффект медленных частиц, сводящийся к тому, что нелинейные резонансы практически не подвержены так называемому пролетному уширению, предсказано расщепление нелинейных резонансов вследствие эффекта отдачи. Эти результаты легли в основу внутридоплеровской спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения и получили широкомасштабное развитие во многих научных коллективах мира, а также и в лаборатории С. Раутиана. В частности, здесь разработаны новые разделы спектроскопии: нелинейная спектроскопия низкотемпературной плазмы, поляризационная спектроскопия на основе разностных нелинейных резонансов, магнитооптическая нелинейная спектроскопия, спектроскопия многофотонных кооперативных процессов. С помощью метода пробного поля получена обширная информация о взаимодействии частиц газа с мощным лазерным излучением и о физике столкновений в газе и в плазме.

С. Раутианом сделан крупный вклад и в исследование физики самих лазеров. Им установлена важная роль микронеоднородностей, индуцированных излучением, рассчитаны гистерезисные явления в лазерах с поглощающей ячейкой, предложены новые методы возбуждения и активные среды (фотодиссоциация, органические красители), создана теория формирования генерации лазера на сверхсветимости с неустойчивым резонатором и др.

Одним из первых С. Раутиан с учениками исследовал нелинейно-оптические явления в газах: экспериментально зарегистрированы и объяснены специфические эффекты преобразования частоты излучения в резонансных многофотонных процессах. Оказалось, что за них, как правило, ответственны вынужденное комбинационное рассеяние и многофотонные параметрические процессы. Эти эффекты, а также упомянутые выше нелинейные интерференционные эффекты в последнее время приобрели особое звучание в связи с повышенным интересом к лазерам без инверсии.

С. Раутианом и под его руководством получен ряд крупных результатов, касающихся специфического воздействия лазерного излучения на вещество: открыта адресная лазерная фотомодификация биомолекул (РНК и ДНК), обнаружены гигантские нелинейно-оптические отклики фрактальных кластеров и их фотомодификация. В его лаборатории открыто новое явление — светоиндуцированный дрейф атомов и молекул и на этой основе сформирована новая область — светоиндуцированная газовая кинетика.

На протяжении всей своей научной деятельности С. Раутиан стремится передать свои знания более молодым исследователям, постоянно заботится о пополнении науки молодежью, о расширении круга ученых в новой (лазерной) области физики. В итоге сформировалась обширная научная школа С. Раутиана и он постоянно окружен многочисленными учениками.

К важнейшим заслугам С. Раутиана следует отнести создание школы физиков-лазерщиков в Сибири. Здесь он начал работать с 1965 года, когда лазерная физика находилась на самых первых этапах своего становления. Научный «задел», наработанный им в ФИАНе, послужил мощным толчком для быстрого наращивания квалификации молодых специалистов, решивших посвятить себя новой, перспективной области науки. Под воздействием С. Раутиана конец 60-х и начало 70-х годов знаменовались бурным развитием лазерной физии в Новосибирске. Это был период большого энтузиазма, активной генерации новых идей, период формирования ядра сибирской школы С. Раутиана. Со временем сибирские физики-лазерщики и их достижения стали известными и признаваемыми в широких научных кругах мира. При этом в научных трудах большинства из них легко можно найти отпечаток подходов к выбору темы, системы физических представлений и методологии, разработанных С. Раутианом.

Особое внимание С. Раутиан всегда уделяет обучению студентов и формированию из них специалистов-профессионалов. Его педагогическая деятельность была связана с Московским «физтехом» и (в особенности) с Новосибирским государственным университетом. В 1965 г. им была организована в НГУ специальность «Оптика», которая впоследствии была преобразована в кафедру «Квантовая оптика», и С. Раутиан являлся ее бессменным руководителем вплоть до 2002 года. За время существования кафедра подготовила более 350 дипломников, из них более 80 стали кандидатами наук и 14 — докторами наук. Выпускники кафедры работают не только в Новосибирском научном центре, но и в других научных центрах Сибири, а также в других регионах страны и за рубежом. Подавляющее большинство из них получили признание как специалисты высокого класса.

Под непосредственным руководством С. Раутиана защищены 27 кандидатских диссертаций, 12 из его учеников стали докторами наук, один — членом-корреспондентом РАН. Это то, что подпадает под формальные критерии. По существу же есть еще целый ряд кандидатов и докторов наук, которые с гордостью причисляют себя к выходцам из школы С. Раутиана: это и ученики учеников, и те, которые, уже будучи «остепененными», существенно пополнили свой научный багаж в результате плодотворного общения с ним.

Творческая активность С. Раутиана всегда была и остается в настоящее время очень высокой. Ученикам и сотрудникам Сергея Глебовича хорошо знаком стиль его научной работы, основанный на бесконечном трудолюбии и преданности науке. Один из многих примеров этого стиля — работа Сергея Глебовича на семинарах, которые он организовал и которыми руководил несколько десятков лет. Без преувеличения можно сказать, что на всех этих семинарах он был самым внимательным и самым подготовленным слушателем.

Перечисляя достижения С. Раутиана, на самом деле следовало бы начать не с его научных результатов, а с достижений в «человеческой сфере». Эта область для Сергея Глебовича обладала высшим приоритетом и ей он уделяет очень много внимания. Окружающие его люди знали, что можно всегда попросить помощи и совета и отказа не будет. Отложив все другие дела, Сергей Глебович займется решением проблемы, основательно, но деликатно. Полученные при этом решения с успехом выдерживали проверку временем. Конечно, если ситуация была конфликтной, решение не могло удовлетворить всех, но каким-то загадочным образом при этом не оказывалось лично оскорбленных.

Если суммировать кратко достижения С. Раутиана, то можно сказать, что все что он делает в жизни, он делает красиво. Это относится к его научной работе, его общению с людьми, но также и к его увлечениям. Он поет как профессиональный оперный певец. Увлечение спортом тоже особое, раутиановское, со знанием всех нюансов предмета и даже с собственными научными трудами в этой области.

Сергей Глебович Раутиан встречает свой юбилей в полном расцвете творческих сил, в окружении своей большой и дружной семьи, учеников и коллег. Мы желаем юбиляру новых научных достижений, счастья и здоровья еще на долгие, долгие годы.

От имени многочисленных учеников:
проф. Ф. Гельмуханов, д.ф.-м.н. А. Заболотский,
д.ф.-м.н. К. Насыров, проф. А. Попов,
д.ф.-м.н. В. Сафонов, проф. П. Чаповский,
чл.-кор. РАН А. Шалагин, проф. Д. Шапиро.