В Москве на 53-м году жизни скончался известный ученый Михаил Городецкий, чье имя неразрывно связано с успехами российских физиков из коллаборации LIGO, которой в 2015 году впервые удалось зафиксировать гравитационные волны. Об этом «Газете.Ru» сообщили коллеги профессора Физического факультета МГУ. Городецкий скончался накануне, 13 января.
Городецкий окончил Физический факультет МГУ в 1989 году, в 1993 году защитил кандидатскую по теме по теме «Оптические микрорезонаторы с модами шепчущей галереи», а в 2001 году – докторскую диссертацию на тему ««Высокодобротные резонаторы в экспериментальной физике».
Деятельность Городецкого была связана двумя направлениями исследований. С 1990-х годов он входил в состав научной группы Владимира Брагинского, занимающегося гравитационно-волновыми исследованиями в сотрудничестве с зарубежными научными группами – работе, за которую в октябре 2017 года присуждена Нобелевская премия по физике. С самого начала основные усилия группы учёных из Московского университета, входящих в коллаборацию LIGO, были направлены на повышение чувствительности гравитационно-волновых детекторов, определение фундаментальных квантовых и термодинамических ограничений чувствительности, на разработку новых методов измерений.
«Талантливый ученый, он был учеником Брагинского, прошел всю лестницу от студента, аспиранта до профессора МГУ.
К сожалению, жизнь его оборвалась очень рано, многое он не успел сделать.
Однако все сделанное им к настоящему времени говорит о его незаурядном таланте, — рассказал «Газете.Ru» Валерий Митрофанов, руководитель московской группы коллаборации LIGO. –
По работе в LIGO широко известны их совместные работы с Брагинским и Вятчаниным, касающиеся термодинамических шумов в зеркальных покрытиях пробных масс в волновых детекторах. Это действительно пионерские работы, где впервые было указано на важность учета этих флуктуаций и был использован совершенно оригинальный подход для расчета. Это дало возможность совершенно по-новому взглянуть на происходящие процессы, а ведь сейчас для LIGO это очень важный момент».
«Исследования российских ученых с участием Михаила Городецкого нашли свое воплощение при создании детекторов нового поколения, позволивших непосредственно наблюдать гравитационные волны от слияния черных дыр. Михаил Городецкий был одним из самых цитируемых отечественных учёных –
научные труды с его авторством были процитированы более 18 000 раз, — напомнили в МГУ.
Михаил Городецкий был не только выдающимся учёным, но и активно преподавал в МГУ. За время работы на физическом факультете он читал несколько курсов, среди которых «Современные стандарты времени и частоты», «Оптические стандарты времени и частоты», «Оптические микрорезонаторы».
За участие в коллаборации LIGO Городецкий в 2016 году был удостоен премии Breakthrough Prize по фундаментальной физике. В списке его наград также Scopus Award Russia за вклад в развитие физики на национальном и международном уровне.
В 2014 году Городецкий стал работать в Российском квантовом центре, где до последнего времени занимал должность научного директора. Благодаря его участию РКЦ вошел в число лидирующих научных организаций в области квантовых исследований и разработок. «Михаил Леонидович был, без преувеличения, физиком с мировым именем: его работы в области оптических микрорезонаторов позволили человечеству сделать огромный шаг вперед, — сообщили в РКЦ. В числе его работ – обнаружение диссипативных солитонов Керра в микрорезонаторах, создание миниатюрных частотных гребенок и резонаторов с числом Q более одного миллиарда, открытие солитоноподобных структур – платиконов, а также многие другие экспериментальные и теоретические работы».
«Михаил Леонидович перевел несколько очень важных научных книг, и написал книгу про оптические резонаторы с гигантской добротностью,
и в этом реализовался его талант писателя научной литературы», — напомнил Митрофанов.
Сам Городецкий много времени уделял популяризации науки, не раз давал комментарии «Газете.Ru» по поводу исследований своей группы. «Безусловно, очень заслуженная Нобелевская премия. По сравнению с премиями последних лет - одна из самых заслуженных премий, потому что это фундаментальное открытие, которого ждали 100 лет после того как Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн. Получившие премию ученые внесли определяющий вклад в построение и создание гравитационной антенны в свое время, — прокомментировал «Газете.Ru» Городецкий присуждение Нобелевской премии своим коллегам в день объявления награды 3 октября 2017 года. — Кип Торн из Калтеха и Райнер Вайсс из Массачусетского Технологического института организовали консорциум двух крупнейших вузов в США, получили финансирование Национального научного фонда США. Через какое-то время, когда стало понятно, что даже США не сможет потянуть такой проект, произошло объединение международных усилий».
Нобелевские волны
В феврале 2016 года специалисты международной коллаборации LIGO сообщила о первой регистрации гравитационных волн. Спустя полтора года последовало новое открытие – получен гравитационный всплеск от слияния нейтронных звезд, и затем заслуженное признание — Нобелевская премия.
Эти открытия были сделаны на лазерном интерферометре, способном фиксировать колебания величиной меньше одной десятитысячной размера протона. Достичь такой точности было бы невозможно без монолитных подвесов кварцевых зеркал, которые предложили и исследовали ученые МГУ, и без теории сверхточных измерений, заложенной ими полвека назад.
Ранее «Газета.Ru» рассказывала о роли ученых МГУ в открытии гравитационных волн. Их поисками еще в 1960-е годы заинтересовался сотрудник кафедры физики колебаний Физического факультета МГУ Владимир Брагинский. Для экспериментов он создал специальные «болванки» с рожками, на концы которых передавались колебания всей болванки, поэтому там и крепились емкостные датчики, а сами болванки помещались в вакуумные камеры. Чтобы избежать случайных воздействий, болванок было сделано две – одна стояла на Физфаке, вторая — в Институте физики Земли. Схема совпадений позволяла бы поймать гравитационную волну, зарегистрированную только одновременно двумя антеннами.
К 1970-м годам материалом для антенн стали кристаллы сапфира и кремния — они «звенели» дольше. А потом появилась идея использования оптического интерферометра для детектирования гравитационных волн. Антенной служили зеркала интерферометра, изменение расстояния между которыми фиксировал лазерный луч.
В 1990-х годах у Брагинского уже сложились тесные отношения с Кипом Торном, одним из основателей LIGO, в стенах МГУ он продолжал работать над улучшением добротности, но уже подвешенных зеркал, выполненных на основе плавленного кварца, также имеющего высокую добротность.
После ряда опытов Брагинский разработал монолитный подвес, который повышал добротность зеркал. Новые монолитные подвесы стали главным усовершенствованием детекторов LIGO, они позволили достичь точности измерения 10-19 метра, благодаря чему в сентябре 2015 года и были впервые зарегистрированы гравитационные волны.