Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Российское Акустическое Общество


 


На страницу ХI школы-семинара
«Акустика океана»

 
117997, г.Москва, 
Нахимовский проспект 36, ИОРАН  
Оргкомитету школы-семинара 
«Акустика океана»

тел.: (095) 129-19-36; 124-85-38
факс: (095) 124-59-83; 124-63-51 
е-mail: acoustics@ocean.ru


© 200
5 Институт океанологии
им. П.П. Ширшова РАН
 
 
 
 

15 января 2005 г. на 88-м году жизни умер академик Леонид Максимович Бреховских, выдающийся ученый, создатель нового направления в океанологии - акустики океана, советник при Президиуме Российской Академии наук, член Бюро отделения Океанологии, физики атмосферы и географии, Лауреат Ленинской и Государственных премий СССР, Герой Социалистического труда, трижды кавалер Ордена Ленина, кавалер Ордена Трудового Красного знамени, кавалер Ордена "За заслуги перед Отечеством" III степени.

Леонид Максимович родился 6 мая 1917 г. в дер. Стрункино Вилегодского района Архангельской области, в многодетной крестьянской семье. Его родители были неграмотными, но очень хотели (в первую очередь мать), чтобы дети учились. Старшие братья Леонида Максимовича ходили в начальную школу за три км от дома и в семилетку – за 10 км. Он же окончил вновь образованную начальную школу всего лишь в одном км от дома. Но в 1929 г. и позднее (сложные для страны годы) он не был принят в семилетку, так как его родители еще не успели вступить в колхоз. Поэтому дальнейшее образование Леонид Максимович получил с помощью своих старших братьев уже далеко от родной деревни. В 1932 г. окончил семилетку в средней школе г. Красноуральска. Один год учился в Ленинграде в ФЗУ при заводе "Электросила". А затем вновь в Красноуральске окончил 8-й класс в 1934 г. В том же году после летних подготовительных курсов успешно сдал вступительные экзамены на физико-математический факультет Пермского Государственного Университета.

Еще в Красноуральске Леонид Максимович увлекся физикой, многое знал сверх программы, спорил с учителями. Несколько месяцев его учителем был будущий известный физик и популяризатор науки А.И.Китайгородский, тогда еще совсем молодой человек. В то же время еще с детства Леонид Максимович мечтал о путешествиях, читал "от корки до корки" журнал "Вокруг света", присылаемый в деревню одним из братьев. Эти детские мечты и последующее увлечение физикой переплелись в его дальнейшей жизни — научные интересы физика-теоретика оказались тесно связаны с морскими экспедициями, с океаном.

В университете Леонид Максимович занимался теоретической физикой, научно-исследовательской работой, работал лаборантом в кабинете теоретической физики, редактировал студенческий научный журнал, участвовал в художественной самодеятельности. На пятом курсе он направляется в Московский университет для работы над дипломом: "Квантово-механическая теория естественной ширины спектральных линий". В Москве он посещал семинар Л.И. Мандельштама, слушал лекции И.Е. Тамма и М.А. Леонтовича. Дипломная работа Леонида Максимовича получила первую премию на конкурсе в Пермском университете, а сам он в 1939 г. получил диплом с отличием и был рекомендован в аспирантуру. В том же году он поступает в аспирантуру Физического института им. П.Н. Лебедева Академии наук СССР. Основная тема его исследований, связанная с распространением радиоволн, была предложена его научным руководителем М.А.Леонтовичем, который в то же время не препятствовал занятиям своего аспиранта в самых разных направлениях. Первые научные статьи и интересные результаты, полученные Леонидом Максимовичем, были связаны с рассеянием рентгеновских лучей в жидкостях и кристаллах. Именно по этой теме "Рассеяние рентгеновских лучей в кристаллах" им в октябре 1941 г. была защищена кандидатская диссертация. Формированию Леонида Максимовича как ученого в большой мере способствовала творческая и доброжелательная атмосфера в теоретическом отделе Физического института и на руководимом И.Е.Таммом семинаре, где выступали М.А.Марков, Е.А. Фейнберг, В.Л. Гинзбург, В.В. Владимирский и многие другие в последствии известные ученые. В первые дни поступления в аспирантуру Леонид Максимович познакомился также с молодым аспирантом будущим академиком, лауреатом Нобелевской премии А.М.Прохоровым, ставшим на всю жизнь его лучшим другом.

Во время войны 1941-1945 гг. Леонид Максимович был привлечен к работам по борьбе с немецкими акустическими минами, для решения которых он возвращается к теории распространения радио и звуковых волн в слоистых средах. Эта теоретическая проблема заинтересовала молодого ученого, им публикуется цикл статей в ведущих научных журналах СССР, а в 1947 г. защищается докторская диссертация на тему "Распространение звука и радиоволн в слоях". За этот цикл работ в 1948 г. он был награжден премией имени академика Н.Д. Папалекси. В это же время под руководством Л.Д. Розенберга и Н.И. Сигачева был проведен первый отечественный эксперимент (1946 г.) по дальнему распространению звука в море, неожиданным результатом которого было существенно более медленное ослабление интенсивности звука с расстоянием на больших дистанциях, чем это предписывалось обычным для того времени представлениям. За объяснением этого явления Л.Д.Розенберг обратился к молодому кандидату Л.М. Бреховских. Анализ экспериментальных данных и глубокое понимание процессов распространения волн позволили Леониду Максимовичу сделать вывод, что причиной необычно малого ослабления звука на больших дистанциях является его концентрация в слоях воды на глубинах, охватывающих минимум скорости звука – подводный звуковой канал. Ему также удалось для простой, близкой к условиям эксперимента модели среды рассчитать как спад интенсивности звука с расстоянием, так и форму, и длительность сигнала на различных дистанциях. Результаты расчета хорошо совпали с данными эксперимента. Такова история открытия подводного звукового канала в СССР. Первая публикация Л.М. Бреховских по этому вопросу была представлена в 1948 г. Президентом АН СССР, академиком С.И.Вавиловым в Доклады Академии Наук СССР и опубликована в 1949 г. Поскольку в то время иностранные журналы попадали в СССР с существенной временной задержкой, об аналогичном независимом открытии ученых США, опубликованном в открытой печати (Ewing M., Worzel J. 1948 г.), в СССР стало известно значительно позднее.

Открытие подводного звукового канала стало основой нового научного направления: акустики океана. На конец сороковых годов и начало пятидесятых приходится наиболее продуктивный период жизни Леонида Максимовича как ученого-теоретика. В эти годы им были заложены основы лучевого и волнового подходов к решению задач распространения звука в океане, развиты асимптотические методы анализа звукового поля, введена концепция особых, дифракционных лучей, которая много позднее легла в основу целого нового направления – геометрической теории дифракции волн. Трудно даже перечислить темы научных работ Леонида Максимовича в этот период, среди которых важное место занимает и предложенный им метод решения задачи о рассеянии волн на неровных поверхностях с крупными по сравнению с длиной звуковой (или электромагнитной) волны неровностями - так называемое "приближение касательной плоскости". Этот метод с небольшими изменениями и до сих пор используется при решении задач такого рода.

За цикл научных исследований в области акустики океана и открытие подводного звукового канала в 1951 г. коллективу ученых под руководством Леонида Максимовича была присуждена Сталинская премия первой степени. В 1953 г. Л.М. Бреховских был утвержден в звании профессора, избран членом-корреспондентом АН СССР и награжден медалью "За трудовую доблесть".

Систематическое изложение большей части результатов по теории распространения звуковых, упругих и электромагнитных волн, полученных к этому времени в мировой науке, отражено в вышедшей в 1957 г. монографии Леонида Максимовича "Волны в слоистых средах". Параллельное изложение теории распространения волн разной природы оказалось весьма полезным в силу применяемых в исследованиях общих математических методов, общности явлений и, как следствие, взаимного обогащения. Эта книга (и ее более позднее издание) фактически является энциклопедией по теории распространения волн и до сих пор является настольной книгой для специалистов по гидроакустике, геофизике и смежным областям науки. Она получила широкую известность и признание и в других странах мира. В 1960 г. монография была издана в США на английском языке и в Пекине на китайском. До сих пор редкий журнал американского акустического общества (JASA) обходится без ссылок на эту книгу.

Необходимость развития фундаментальных акустических исследований была осознана и руководством СССР. Поэтому в 1953 г. на базе Акустической лаборатории ФИАН был создан Акустический институт, первым директором которого был назначен Л.М. Бреховских. Круг поставленных перед новым институтом задач охватывал практически все направления акустики, среди которых одним из основных было распространение звука в океане. Наступает новый этап в жизни Леонида Максимовича - он становится ученым - организатором науки. Вокруг него формируется школа - молодые ученые, аспиранты, студенты. Налаживаются научные контакты с зарубежными учеными из Китая, США, Чехословакии, ФРГ, Бельгии, Японии. В 1954 г. был основан также научный "Акустический журнал", который достаточно быстро завоевал признание мирового научного сообщества. Он переводится в США под названием "Soviet Physics Acoustics" (c 1993 – под названием “Acoustical Physics”). С 1958 г. начала проводится регулярная "Акустическая конференция".

Для института строятся научно-исследовательские суда "Сергей Вавилов" и "Петр Лебедев", специально оснащенные для акустических работ в океане. По своим экспериментальным возможностям, оснащению техническими средствами, электронной аппаратурой и вычислительной техникой эти корабли, вступившие в строй в 1960 г., были в то время самыми совершенными. Леонид Максимович - научный руководитель первых океанических экспедиций на этих судах. На них проводились широкомасштабные экспериментальные исследования в области акустики океана: изучение звуковых полей, тонкой структуры и стабильности океанологических характеристик, влияющих на законы распространения звуковых волн, генерация и физические характеристики собственных шумов океана, исследование отражения звука от морской поверхности и дна, рассеяния на границах и в толще океана и др. Необходимость подвести итог многолетних исследований, проводимых на научно-исследовательских судах, обобщить полученный огромный экспериментальный материал и методы его интерпретации привела Леонида Максимовича к идее написания фундаментальной монографии, которая отобразила бы современное состояние науки в области подводной акустики. Эта коллективная монография "Акустика океана" под общей редакцией Л.М. Бреховских вышла в 1974 г. и также как "Волны в слоистых средах" получила широкое признание. В 1976 г. за эту монографию была присуждена Государственная премия.
Леонид Максимович хорошо понимал, что дальнейший прогресс в акустике океана и в океанологии возможен только при их совместном тесно связанном развитии. В своих работах он обосновал перспективность и целесообразность широкой программы акустико-океанологических исследований, считая, что в изучении океана акустика должна играть первостепенную роль. Поскольку только звуковые волны могут распространяться в толще океана на многие тысячи километров, их использование дает возможность осуществить дистанционные, экспрессные методы исследований. Получить важные данные об океанической толще и о строении рельефа и дна океана возможно как при активном излучении звука, так и при исследовании собственных акустических шумов океана, механизмов их генерации.

Леонид Максимович начал заниматься вопросами динамики океана, изучал взаимодействие поверхностных волн в океане и возбуждаемого при этом как в водной среде, так и в атмосфере звука. Он сплотил вокруг себя сотрудников, интересующихся гидродинамическими процессами в океане, и организовал метод работы, заключавшийся в коллективном, очень тщательном и заинтересованном обсуждении той или другой темы, подготовленной кем-то из членов группы. Такой метод оказался весьма результативным и позволил в короткий срок решить ряд проблем, связанных с вопросами взаимодействия волн различной природы в океане, разработать новые подходы к их решению.

В 1970 году Леонид Максимович возглавил проведение гидрофизического эксперимента "Полигон-70" в Атлантическом океане который продолжался более полугода при участии шести научно-исследовательских судов на акватории более 12 тыс. квадратных миль. В результате этого эксперимента было сделано одно из самых крупных открытий 20-го века в науках о Земле - открыты "синоптические вихри" в океане, что кардинально изменило имеющиеся представления о динамике вод океана. Оказалось, что большая часть кинетической энергии Мирового океана заключено именно в этих вихревых образованиях.

В 1980 г. Леонид Максимович Бреховских возглавил отдел акустики океана Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, организованный в 1978 г. при его непосредственном участии. Научные кадры отдела формировались, в основном, из учеников Леонида Максимовича и молодых студентов и аспирантов. В результате в стране формируется еще один центр, развивающий наиболее близкую академику Бреховских научную тематику - исследование звуковых волн в океане и возможностей его дистанционного мониторинга. Среди важнейших достижений этого коллектива нужно отметить успешное развитие методов изучения океана с помощью полностью автоматизированных автономных акустических станций, позволивших по-новому подойти к исследованию анизотропии и глубинных зависимостей шумов океана, определению параметров донных осадочных слоев. Были проведены исследования локальных характеристик рассеяния дном океана, важных, в том числе, для акустических методов разведки железомарганцевых конкреций. Много внимания уделялось разработке аппаратуры по приему акустических сигналов на больших дистанциях от источника звука, алгоритмов и численных методов различного рода модельных экспериментов, позволивших как прогнозировать, так и интерпретировать результаты проводимых в 90-х годах прошлого века широкомасштабных международных экспериментов по акустической томографии океана и его термометрии. Леонид Максимович был одним из инициаторов строительства новых современных, специализированных акустических судов, в проектировании которых принимали участие сотрудники отдела.

Особое внимание Леонид Максимович всегда уделял подготовке научных кадров в области акустики океана и океанологии. С этой целью практиковалась стажировка студентов и аспирантов — будущих исследователей океана — на судах Акустического института и Института океанологии РАН. Из учеников Леонида Максимовича более десятка ученых стало докторами наук и несколько десятков - кандидатами. Он постоянно ведет педагогическую работу: длительное время читал лекции студентам Физико-технического, а затем Физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. С 1975 по 1997 г. Леонид Максимович заведовал кафедрой "Физика гидрокосмоса" Московского физико-технического института, где также читал лекции по курсу "Механика сплошных сред". На основе этого курса совместно с В.В. Гончаровым была написана монография "Введение в механику сплошных сред (в приложении к теории волн)" М. Наука 1982 г., которая была выпущена также издательством Springer-Verlag "Mechanics of Continua and Wave Dynamics" 1985, 1994 гг. Многие годы под руководством Леонида Максимовича работает совместный семинар отделов акустики океана Акустического института и Института океанологии РАН, на котором обсуждаются результаты новых теоретических и экспериментальных исследований в области акустики океана. В конце 70-х годов прошлого века Леонид Максимович организовал Школу-семинар по акустике океана, которая регулярно (каждые два года) проводилась в Звенигороде с 1980 по 1990 г. Начиная с 1998 г., после вынужденного перерыва, связанного с экономическими и политическими переменами в стране, регулярные заседания Школы проводились в Москве, как правило, совместно с сессией Российского акустического общества. Тематика Школы-семинара затрагивает практически все основные направления современной акустики океана. Доклады, прочитанные на Школе, регулярно издавались в виде сборников. С 1982 по 2004 г. вышло 10 таких сборников по числу проведенных Школ.

Леонид Максимович автор более 200 публикаций, посвященных различным вопросам распространения волн, акустики и океанологии. В конце 70-х - начале 80-х годов он написал несколько крупных работ. Совместно с Ю.П. Лысановым подготовил главу по акустике океана для большой десятитомной монографии "Океанология" (1978), которая отразила современное состояние всех разделов океанологии. В 1982 г. вышла в свет книга Л.М. Бреховских и Ю.П. Лысанова "Теоретические основы акустики океана", где изложены основы общей теории звукового поля в океане, рассмотрены также проблемы рассеяния звука, основные экспериментальные закономерности и т.д. Эта монография была также подготовлена для англоязычных читателей "Fundamentals of Ocean Acoustics" Springer-Verlag 1982. После чего дважды переиздавалась в 1991 и 2003 г. с существенными дополнениями, отражающими новые достижения в акустике океана.

В конце 80-х годов Леонид Максимович высказал идею написания новой обобщающей монографии, существенно дополняющей широко известную в мире книгу "Волны в слоистых средах" и излагающей содержащийся в ней материал с современных позиций. Такая монография "Акустика слоистых сред" была издана Леонид Максимовичем (совместно со своим учеником О.А. Годиным) в 1989 г.. В ней были представлены также результаты других авторов, изложенные в едином для всей книге стиле с обширной библиографией по всем изложенным и только упомянутым вопросам. Существенно более расширенным было издание монографии на английском языке "Acoustics of Layered Media" Springer-Veriag в 2-х томах:
Vol. 1. "Plane and Qusai-Plane Waves", 1990 and 1998,
Vol. 2. "Point Sources and Bounded Beams" 1992 and 1999.

Особое место в трудах Леонида Максимовича занимает книга "Океан и человек. Настоящее и будущее", выпущенная издательством Наука в 1987 г. Она написана в живой достаточно популярной форме, интересной для широкого круга читателей, и в то же время в ней отражены все основные достижения науки об океане, обсуждаются стоящие перед океанологами проблемы, намечаются пути их решения.

На протяжении всей своей жизни Леонид Максимович вел большую научно-организационную работу. В 1963-1969 гг. он - член Международной акустической комиссии. В 1964-1967 гг. — член Бюро Международной геофизической ассоциации по физической океанологии. В течение многих лет Леонид Максимович руководил Океанографической комиссией (позднее - Научным Советом по Мировому Океану) при Президиуме АН СССР. В 1966-1969 гг. - председатель Научного Совета по акустике АН СССР.
С 1973 по 1988 гг. Леонид Максимович возглавлял журнал "Океанология" АН СССР и в разные годы входил в редколлегии журналов "Доклады АН СССР", "Акустический журнал", "Известия АН СССР, серия Физика атмосферы и океана" и др.
В 1968 г. Леонид Максимович избирается действительным членом Академии наук СССР, а в 1969 г. становится академиком-секретарем Отделения океанологии, физики атмосферы и географии АН СССР, которым бессменно руководил до конца 1991 г.
Высок авторитет Леонида Максимовича в международных научных кругах. Его приглашают читать лекции в Китае и США, а также на все акустические, океанологические и геофизические международные съезды и конгрессы. В настоящее время его ученики работают в России, США, Китае, Канаде, Австралии. Его китайский аспирант возглавляет Акустический институт в Пекине. В 1977 г. Леонид Максимович избирается членом Польской академии наук, а в 1978 г. ему вручается высшая международная награда для ученых-акустиков — золотая медаль Рэлея Института акустики Великобритании. С 1978 г. - член редколлегии международных журналов "Acta Oceanological" и "Wave Motion". В 1986 г. ему присуждена международная премия имени А.П. Карпинского, установленная за выдающиеся заслуги ученых в областях науки, имеющих особое значение для будущности человечества. В 1991 г. Леонид Максимович избирается иностранным членом Национальной Академии наук США. В 1999 г. ему было присвоено звание почетного члена Американского Акустического общества. До Леонида Максимовича с 1929 г. этого звания было удостоено всего лишь 14 ученых, первым из которых стоит Томас Эдисон.

За большие заслуги в развитии советской науки и техники и подготовку научных кадров Л.М. Бреховских в был награжден многими правительственными наградами. В том числе орденом Трудового Красного Знамени (1963 г.), орденом Ленина (1971 и 1975 гг.). В 1987 г. он был удостоен звания Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и медали "Серп и Молот".

Мы помним Леонида Максимовича как выдающегося ученого-теоретика, чуткого руководителя и наставника, верного друга. Высшей наградой Леониду Максимовичу навсегда будет непоколебимый авторитет его трудов, искренняя любовь и светлая память людей его знавших. Жизненный путь, пройденный Леонидом Максимовичем Бреховских, является ярким примером беззаветного служения Родине, преданности идеалам чести, добра и справедливости.
 

 
На страницу ХI школы-семинара «Акустика океана»