Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.01 Нелинейные параметры среды

 

Красильников В.А. «Нелинейная акустика конденсированных сред: история и развитие» Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 21-30 (2002)

Обсуждается начальный период истории развития теоретических и экспериментальных исследований по акустическим волнам конечной амплитуды (ВКА) и работы 1955–1965 гг. по нелинейной волновой акустике конденсированных сред – жидкостей и (преимущественно) твердых тел, проведенных в России, главным образом на кафедре акустики физического факультета Московского университета. В указанный период времени впервые проведены прямые измерения амплитуд гармоник ВКА на ультразвуковых частотах в жидкостях и твердых телах, в том числе и при сравнительно небольших интенсивностях. Такие измерения оказались возможными из-за малого поглощения акустических волн в жидкостях и твердых телах и отсутствии в них дисперсии, а поэтому накоплением искажения формы волны на пути их распространения. Показано, что сдвиговые волны при своем распространении обладают нелинейными свойствами при локальных воздействиях на твердое тело (давление, нагревание), тогда как такие явления запрещены согласно классической теории кристаллической решетки. Здесь впервые обращено внимание на проявление так называемой структурной нелинейности (кроме известных до этого геометрической и физической нелинейности), вызванной структурными дефектами (остаточные напряжения, микротрещины, дислокации и т.д.). Делаются замечания о возможной корреляции между пределом прочности хрупких твердых тел и величинами упругих модулей высших порядков этих тел. Обсуждаются исследования так называемой контактной ("хлопающей") нелинейности и приводится пример фонон-магнонного взаимодействия в магнитоупорядоченных кристаллах.

Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 21-30 (2002) | Рубрики: 05.01 05.02

 

Руденко О.В. «Предисловие (памяти профессора Владимира Александровича Красильникова)» Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 5-7 (2002)

Владимир Александрович Красильников родился 14 сентября 1912 года в г. Симбирске (ныне Ульяновск). Окончил физический факультет МГУ в 1935 г. В течение 1935–1937 гг. работал ассистентом университета в г. Горький (ныне Нижний Новгород). Затем, в 1937–1950 гг., работал в Институте Теоретической геофизики АН СССР младшим и старшим научным сотрудником. По совместительству в 1944–1950 гг. работал старшим преподавателем физического факультета МГУ. Кандидатом физ.-мат. наук стал в 1942 г., доктором – в 1953 г. В 1950 г. он вернулся на физический факультет как на место своей основной работы. Был вначале доцентом, а затем, с 1955 г. – профессором. С 1975 по 1987 г. заведовал кафедрой акустики. По совместительству в период с 1969 по 1980 г. заведовал Отделом ультразвука Акустического института АН СССР. С 1987 г до своей кончины в 2000 г. оставался профессором кафедры акустики. Среди его учеников – 8 докторов и более 30 кандидатов наук, среди них – доктора, профессора, Лауреаты Государственных премий, иных правительственных наград и академических званий. В.А. Красильников выполнил первые в мире эксперименты по распространению звука в турбулентной атмосфере (1939–1953 гг.), измерив флуктуации фазы и амплитуды сигнала. Эти результаты повлияли на создание А.Н. Колмогоровым и А.М. Обуховым теории локально-изотропной турбулентности и подтвердили их знаменитый закон «2/3». В.А. Красильников объяснил замирание сигнала (фединги) и флуктуации пеленга при распространении УКВ радиоволн в турбулентной атмосфере, а также наблюдаемые мерцания звезд. В.А. Красильников известен во всем мире как один из основоположников нелинейной акустики. Ему принадлежит первое наблюдение акустических гармоник в жидкостях, эффектов образования пилообразных волн, нелинейного поглощения и насыщения интенсивности волны. Он впервые наблюдал генерацию гармоник в твердых телах, обнаружил рассеяние звука на звуке при взаимодействии продольных и сдвиговых волн, дал прямое подтверждение правил отбора при когерентных фонон-фононных взаимодействиях. Еще в 1960-е годы В.А. Красильников обнаружил «запрещенные» взаимодействия волн в твердых телах (в частности, генерацию 2-й сдвиговой гармоники), очень чувствительные к нарушениям однородности среды (дислокациям, внутренним напряжениям, наличию трещин, зерен, флюидонасыщенных пор). Это была первая работа по «структурной» нелинейности, которая, как оказалось, на 3–4 порядка превосходит обычную нелинейность однородных сред. Этим В.А. Красильников заложил основы методов нелинейной акустический диагностики, широко используемой ныне в промышленности, строительстве, геофизике и медицине. Научная деятельность В.А. Красильникова отмечена Государственной премией СССР 1985 года «За развитие основ нелинейной акустики и ее приложений», Ломоносовской премией МГУ 1976 г. за «Цикл исследований по нелинейной акустике», Почетной грамотой и Премией Ректора МГУ 1951 г. «За лучшую работу, выполненную на физическом факультете» (аналог сегодняшних Ломоносовских премий) на тему «О влиянии пульсаций коэффициента преломления в атмосфере на распространение ультракоротких радиоволн» и Премией Российской Академии наук имени Л.И. Мандельштама 2000 г. за цикл работ «Волны и турбулентность». В.А. Красильников избран Заслуженным профессором МГУ, Почетным членом Акустического общества США, Почетным академиком Российской академии естественных наук. Он много лет (1962–1999) был членом редколлегии журнала «Вестник Московского университета. Физика, Астрономия», а в течение 1975–1980 гг. – его главным редактором. Входил в редколлегию «Акустического журнала», был членом ученых и диссертационных советов в МГУ и в Акустическом институте. Опубликовал около 200 статей и книг, в том числе: Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, жидкостях и твердых телах. М.: Наука, 1960. (Имеются переводы на английский и китайский языки). Введение в нелинейную акустику (Совместно с Л.К. Зарембо). М.: Наука, 1966. Введение в физическую акустику (Совместно с В.В. Крыловым). М.: Наука, 1984. Введение в акустику. М.: Изд. МГУ, 1992. Факт создания В.А.Красильниковым ведущей научной школы получил официальное признание. В 1996 г. состоялся первый конкурс «Ведущие научные школы России», по итогам которого коллектив кафедры был удостоен Правительственного гранта. Руководителем проекта-победителя под названием «Физика мощных акустических полей – нелинейная акустика» был профессор В.А. Красильников. В дальнейшем эта научная школа еще не раз получала поддержку благодаря своей успешной научной деятельности и достижениям в области подготовки физиков-акустиков высшей квалификации. В настоящее время В.А. Красильникова уже нет в живых, но его сотрудники, ученики и коллеги продолжают работать, и настоящий сборник содержит обзор некоторых результатов, полученных ими в последние годы. Сборник открывается двумя статьями, написанными самим В.А. Красильниковым незадолго до его смерти. Они интересны тем, что здесь сам автор подводит итог своей деятельности в двух направлениях, которым он посвятил основную часть своей жизни. Первая статья под названием «Линейное и нелинейное распространение звука в турбулентной и неоднородной среде» посвящена результатам первого периода его научной работы. Как уже говорилось, эти достижения отмечены Премией МГУ за лучшую научную работу (1951 г.) и Премией им. Л.И. Мандельштама Российской Академии Наук (2000 г.). Второй обзор: «Нелинейная акустика конденсированных сред: история и развитие» посвящена итогам зрелых лет его научной жизни. Эти достижения отмечены Государственной премией СССР (1985 г.) и Ломоносовской премией (1976 г.). Обе работы, мы надеемся, будут интересны широкому кругу читателей как с научной, так и с исторической точек зрения. Основная часть статей в сборнике написана научными группами кафедры акустики. В отличие от обычных журнальных статей, авторы старались более широко взглянуть на результаты своей работы, причем изложить их так, чтобы подчеркнуть связь с основополагающим вкладом В.А. Красильникова. Кроме того, мы попросили тех ведущих ученых из других организаций, кто наиболее близок к тематике исследований, инициированных В.А. Красильниковым, а также поддерживает тесные научные связи с кафедрой, написать аналогичные обзоры. Всем, кто нашел время и откликнулся на наше обращение, мы выражаем искреннюю благодарность. Разумеется, в рамках одного сборника невозможно дать полную картину того, как развиваются в наше время оба направления («Нелинейная Акустика» и «Волны и Турбулентность»), родоначальником которых был В.А.Красильников. Более полная и наиболее «свежая» информация по первому из этих направлений дана в трудах 16-го Международного Симпозиума по Нелинейной Акустике (ISNA-16), который состоялся в Москве, на физическом факультете МГУ, с 19 по 23 августа 2002 года. Около 200 Российских и 150 зарубежных участников Симпозиума во время церемонии его открытия единодушно согласились с предложением посвятить этот крупный международный форум памяти выдающегося ученого и светлого человека, педагога, воспитавшего не одно поколение советских и российских акустиков, Владимира Александровича Красильникова.

Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 5-7 (2002) | Рубрики: 03 04.01 05.01 05.02