Теодорчик Казимир Франциевич
Профессор Казимир Францевич ТЕОДОРЧИК /1891-1968 гг./ плодотворно работал в Московском университете около пятидесяти лет, начиная с 1919 г. по 1968 г. Вся основная его педагогическая и научная деятельность связана с физическим факультетом МГУ.
К.Ф. Теодорчик один из создателей научной школы, разрабатывающей проблемы колебаний в нелинейных и линейных системах самой различной физической природы. Он был блестящим ученым, педагогом и лектором. Много сил и энергии уделял он подготовке и воспитанию высококвалифицированных научных кадров в различных областях физики и, особенно, в области физики колебаний и радиофизики.
К.Ф. Теодорчик работал в МГУ с 1919г., сначала на кафедре физики физико-математического факультета, затем на кафедре колебаний физического факультета МГУ, с момента её создания в 1931 г., до своей смерти в 1968 г. Семнадцать лет, с 1939 по 1956 гг., он заведовал этой кафедрой.
Основные работы К.Ф. Теодорчика, носящие главным образом теоретический и даже математический характер, неразрывно связаны по своему внутреннему существу с задачами современной техники, экспериментальными исследованиями и основаны на глубоком физическом анализе. Только удачное сочетание во всех работах физического и математического анализа обеспечило К.Ф. Теодорчику успех в деле создания теоретических методов исследования сложных явлений в автоколебательных системах, в том числе и в системах автоматического регулирования. Правильное сочетание теории и практики в научных исследованиях, постоянная и неразрывная связь с запросами создателей новой техники определили получение исключительных результатов многолетнего труда К.Ф. Теодорчика, его сотрудников и учеников в области теории колебаний.
Вся его научная и педагогическая деятельность всегда была тесно связана с работой большого коллектива сотрудников, аспирантов и студентов, работавших под его руководством в лаборатории колебаний и на кафедре. К.Ф. Теодорчик начинал вовлекать студентов в научную работу с младших курсов. Воспитывая их, он в значительной мере обеспечивал рост и создание новых кадров научных работников. Читая лекции, руководя научными семинарами для всего состава кафедры, для аспирантов и студентов старших курсов, К.Ф. Теодорчик привлекал к непосредственному участию в совместной работе своих слушателей, предлагая им целый ряд идей и тем для самостоятельных научных исследований.
В лаборатории кафедры всегда работал большой дружный коллектив его учеников и помощников, которые, постепенно вырастая, сами становились руководителями новых направлений, докторами наук, профессорами, академиками. Среди тех, кто окончил факультет по кафедре колебаний и был оставлен благодаря настойчивым действиям К.Ф. Теодорчика на работу на физическом факультете МГУ и оказал существенное влияние на уровень педагогической и исследовательской работы на факультете, можно упомянуть академика Р.В. Хохлова, члена-корреспондента В.Б. Брагинского, профессоров М.Д. Карасева, В.Н. Парыгина, Ю.М. Романовского, Р.Л. Стратоновича. Со времени смерти Казимира Францевича прошло более 35 лет. Поэтому не осталось свидетелей периода его жизни и работы до Великой Отечественной войны. Это время можно описать только по немногим сохранившимся документам, работам самого К.Ф. Теодорчика, его сотрудников и учеников.
Многие его ученики и сотрудники более поздних лет продолжают работать в самых различных педагогических и научных институтах и университетах. Они всегда с благодарностью и большой теплотой вспоминают своего Учителя, прекрасного человека и большого ученого. МОЛОДЫЕ ГОДЫ, УЧЕБА, НАЧАЛО ДЕЯТЕЛЬНОСТИ!
Казимир Францевич Теодорчик родился в 1891 г. в г. Одессе. Его отец, Франц Антонович /уроженец г. Варшавы, 1856-1931 гг./, работал секретарем Бессарабского губернского статистического бюро в г. Кишиневе. Мать, Людмила Юльевна, урожденная Домкевич, родилась в г. Кракове (1860-1910 гг.), умерла пятидесяти лет, когда Казимир Францевич был еще юношей. В детстве он был не очень здоровым ребенком и начальное образование получил в семье.
В августе 1905 г. К.Ф. Теодорчик поступил во вторую Кишиневскую гимназию, которую окончил в июне 1911 г. с серебряной медалью. В аттестате зрелости, наряду с отличными успехами в различных науках, отмечаются особенно большие успехи в области математики. В том же году он поступил в Новороссийский университет в г. Одессе на математическое отделение, где успешно учился в течение двух семестров. Курс лекций по физике в университете в это время читал проф. Н. П. Кастерин, занятия по математике вел В.Ф. Каган (будущие профессора физического факультета МГУ).
В 1912 г. в связи с плохим состоянием здоровья, по рекомендации врачей Казимир Францевич перевелся на физико-математический факультет Московского университета. В то время в Московском университете (после ухода в 1911 г. из университета большой группы профессоров и преподавателей в знак протеста против полицейских мер, предпринятых министром просвещения Л.А. Кассо) научная и педагогическая работа значительно сократилась. Лаборатории в здании физического корпуса на Моховой практически пустовали. На математическом отделении физико-математического факультета, где учился К.Ф. Теодорчик, существовали специальности по математике, астрономии, механике, геофизике и физике. Перечень предметов, читаемых на II-IV курсах, дает представление о специализации по физике.
Основные курсы по математике вели профессора Д.Ф. Егоров (дифференциальная геометрия, интегрирование дифференциальных уравнений, вариационное исчисление, теория чисел, уравнения математической физики), С.С. Бюшгенс (упражнения по дифференциальной геометрии и интегрированию дифференциальных уравнений), Л.К. Латхин (интегральное исчисление, дифференциальное исчисление, теория вероятностей, исчисление конечных разностей), Б.В. Станкевич (упражнения по интегральному исчислению, упражнения по дифференциальному исчислению, математическая физика), К.А. Андреев (сферическая тригонометрия, аналитическая геометрия в пространстве), А.А. Дмитровский (упражнения по аналитической геометрии на плоскости и в пространстве), Д.Д. Богоявленский (эллиптические функции). Лекции по механике и астрономии вели Н.Е. Жуковский (кинематика и статика, упражнения по кинематике и статике, динамика точки, упражнения по динамике точки, механика системы, упражнения по механике системы), А.И. Некрасов (теория волн тяжелой жидкости), П.К. Штернберг (сферическая астрономия, описательная астрономия) и С.А. Казаков (основы теоретической астрономии). По физической химии лекции читал И.С. Плотников. Лекции, упражнения по физике, общий и специальный практикум, а также специальные курсы по физике вели К.П. Яковлев (физика, специальный курс спектроскопии), А.П. Соколов (физика, общий физический практикум, специальный практикум), Э.Е. Лейст (метеорология и метеорологическая оптика, атмосферное электричество), Н.Н. Андреев (упражнения по математической физике, электрические колебания, теория электронов, физическая оптика).
Наряду с учебой в Московском университете К.Ф. Теодорчик слушал лекции в Московском городском университете имени А.Л. Шанявского. Это было в то время одно из лучших высших учебных заведений в Москве. Лекции здесь читали физики, ушедшие из Московского университета в 1911 г.
К.Ф. Теодорчик окончил физико-математический факультет Московского университета по отделению математических наук (специальность «физика»). 27 мая 1915 г. он был удостоен диплома 1 степени (30 марта 1916г. ему был выдан диплом № 11165). Одновременно с ним по специальности «физика» учились в университете С.И. Вавилов, Б.А. Введенский, А.С. Предводителев, Г.С. Ландсберг, Н.Л. Брюхатов, С.Н. Ржевкин, П.С. Беликов, Б.В. Ильин.
Первую свою научную работу по исследованию величины диэлектрической постоянной флюоресцирующей жидкости Казимир Францевич начал выполнять совместно с Б.А. Введенским под руководством приват-доцента университета Н.Н. Андреева. Однако эта работа не была завершена в силу сложившихся в то время обстоятельств.
После окончания университета около полугода (октябрь 1915-февраль 1916г.) К.Ф. Теодорчик работал преподавателем математики в Ореховском реальном училище (г. Орехов Таврической губернии). 1915г. ознаменовался для Казимира Францевича важным событием — женитьбой на Евгении Альфредовне Сигаловой, верной спутнице жизни. Она тоже была родом из г. Кишинева, знакомы они были с детства. Евгения Альфредовна была широко образованным человеком, хорошо разбиралась в музыке и литературе и их любила. Всю свою жизнь она посвятила заботе о доме и семье. Только благодаря ее заботам Казимир Францевич, несмотря на отнюдь не крепкое здоровье, смог много и успешно работать всю жизнь.
После возвращения в Москву с 1916 по 1919 гг. К.Ф. Теодорчик работал на фабрике военно-полевых телефонов Земгора (Московского городского земства) сначала лаборантом под руководством заведующего лабораторией А.К. Тимирязева, а затем, с лета 1917г., заведующим измерительной лаборатории и, наконец, заведующим сборочным отделением фабрики.
В измерительной лаборатории фабрики К.Ф. Теодорчик вел большую работу по исследованию и испытанию магнитных свойств электротехнических материалов, проводил исследование магнитных свойств специальных сортов стали и методов ее закалки. Эта работа в большой мере определила дальнейшие интересы Теодорчика и оказала влияние на формирование его как физика, научная работа которого неразрывно связана с техническими проблемами.
Начиная с 1915 года, К.Ф. Теодорчик начал самостоятельно заниматься исследованием колебательных явлений в различных системах — в электрических, акустических, термомеханических, в диэлектриках и ферромагнетиках. Следует сказать, что ученые-физики России обратились к изучению электромагнитных колебаний и волн с самого момента создания в 1873 г. в Московском университете первой физической лаборатории. Этими проблемами занимались А.Г. Столетов, П.Н. Лебедев, Н.А. Умов, А.А. Эйхенвальд, и другие. Исследования П.Н. Лебедева и его учеников доказали наличие общих закономерностей колебательных и волновых процессов. Были проведены работы по проблемам взаимодействия волн и вещества. Наряду с работой в лаборатории на фабрике Земгора Казимир Францевич начинает активно интересоваться общими проблемами физики. В 1917 году его принимают в члены Физического общества имени П.Н. Лебедева, в работе которого он активно участвует. В 1919г. К.Ф. Теодорчик по инициативе профессора А.К. Тимирязева был приглашен на физико-математический факультет МГУ в качестве ассистента и затем был избран ассистентом кафедры физики МГУ. С этого момента и до конца жизни Московский университет стал его главным местом работы.
Периоде 1919 по 1930гг. был для К.Ф. Теодорчика временем активной педагогической работы в МГУ и других вузах Москвы и научной работы в лаборатории В.К. Аркадьева. С самого начала педагогической деятельности в Москве Казимир Францевич преподавал физику на рабфаке МГУ (1919-1925), на Голицинских сельскохозяйственных курсах (1919-1920), а также в ряде вузов: на лекторском факультете Коммунистического университета им. Я.М. Свердлова (1920-1928 гг.), в Московском лесотехническом институте (1921-1925 гг.), в Академии коммунистического воспитания им. Н.К. Крупской (май 1923-октябрь 1924 гг.).
В физическом кабинете кафедры физики МГУ (зав. проф. К.П. Яковлев) К.Ф. Теодорчик работал вместе с другим ассистентом кафедры А.А. Данилевским. Здесь перед Казимиром Францевичем была поставлена задача восстановления опыта лекционных демонстраций по электромагнетизму и оптике. Незадолго до этого скоропостижно скончались широко известный демонстратор физического кабинета И.Ф. Усагин и его помощник Я.М. Самарин. В физическом кабинете не осталось никого, кто хорошо знал бы приемы и технику лекционного эксперимента, разработанные И.Ф. Усагиным. Поэтому восстановление работы физического кабинета потребовало много времени и труда. Каждую демонстрацию приходилось восстанавливать путем опроса лиц, видевших ее ранее, а затем находить (а часто и угадывать), с использованием каких установок и деталей эти демонстрации осуществлялись. Одновременно с этой восстановительной работой обучался и новый состав работников кабинета. Так выросли в физическом кабинете демонстраторы М.В. Колбанов, В.А. Володкин, С.И. Усагин. Работая в университете, К.Ф. Теодорчик не только восстановил ранее существовавшие демонстрации, но и создал много новых оригинальных лекционных демонстраций. Вопросам наглядности физического обучения К.Ф. Теодорчик всю жизнь уделял большое внимание. Он разрабатывал и ставил физические демонстрации не только по общим курсам, но и по спецкурсам. По его предложениям был поставлен ряд задач в общем и специальном практикумах.
Под руководством К.Ф. Теодорчика создавался новый практикум кафедры колебаний в новом здании физфака на Ленинских горах. Позднее его сотрудница Л.П. Стрелкова выполнила кандидатскую диссертацию «Физический практикум по электромагнитным волнам» [131], создав лабораторию в общем физическом практикуме.
С 1922 г. на физико-математическом факультете на первом и втором курсах начал читаться курс «Опытная физика», (так назывался тогда курс по общей физике). Первую часть курса — механику и теплоту — читал проф. К.П Яковлев. Проф. В.И. Романов читал вторую часть курса — электричество и оптику. К.Ф. Теодорчик работал в физическом кабинете лекционным ассистентом у проф. В.И. Романова. Параллельно с работой в физическом кабинете К.Ф. Теодорчик вел исследования у В.И. Романова по определению диэлектрических постоянных жидкостей в незатухающих электромагнитных полях, работал в лаборатории электромагнетизма у В.К. Аркадьева, а также вел работу со студентами старших курсов.
По поручению В.К. Аркадьева К.Ф. Теодорчик и Б.А. Введенский организовали первую в МГУ специальную лабораторию электромагнетизма для экспериментальных исследований по созданной В.К. Аркадьевым специальности «Электрические измерения». В этой лаборатории также вели занятия А.А. Глаголева-Аркадьева, С.Н. Ржевкин, Ю.П. Симанов. С 1924г. К.Ф. Теодорчик начал читать свои первые специальные курсы: «Теория переменных токов», «Катодные лампы», «Электрические измерения».
Лаборатория электромагнетизма МГУ сыграла большую роль в развитии советской физики. В ней начали свою научную деятельность В.А. Карчагин, Н.Н. Малов, Н.С. Акулов, Е.Н. Кондорский, Р.В. Телеснин, К.М. Поливанов, П.С. Кудрявцев, В.И. Гапонов, B.C. Волков, В.О. Урысон. В начале своей научной деятельности в университете К.Ф. Теодорчик занимался вопросами поведения диэлектриков и ферромагнетиков в полях радиочастот, явлений, необходимость изучения которых настойчиво выдвигалась тогда бурно развивающейся ламповой радиотехникой.
В 1922 г. была опубликована первая работа Казимира Францевича Теодорчика [8], выполненная под руководством проф. В.И. Романова и посвященная определению диэлектрических постоянных в полях незатухающих колебаний.
В 1921-1925 гг. Казимир Францевич вместе с Б.А. Введенским провел ряд исследований диэлектрических и магнитных свойств вещества, используя для этого незатухающие высокочастотные колебания, создаваемые ламповым генератором. В то время электронные лампы еще только начинали применяться в лабораторных измерениях, и работы К.Ф. Теодорчика были одними из первых, в которых использовались эти электронные приборы. До этих исследований высокочастотные свойства диэлектриков и ферромагнетиков изучались с помощью затухающих колебаний, создаваемых вибраторами Герца, что усложняло эксперимент и не давало требуемой точности.
В результате проведенных К.Ф. Теодорчиком и Б.А. Введенским исследований были обнаружены адсорбционные максимумы в магнитных спектрах железа и никеля при длинах волн 105 м для железа и 89 м для никеля [9-13]. Эти результаты интересны и в настоящее время, хотя в 20-х годах из-за отсутствия микроскопической теории ферромагнетизма им нельзя было дать исчерпывающего объяснения. Эти исследования имели большое значение при решении проблем, связанных с применением железа в радиоаппаратуре.
Результаты работы Б. А. Введенского и К.Ф. Теодорчика «Об аномальной зависимости магнитной проницаемости железа, магнетита, и никеля от частоты» [13] были доложены в 1921 г. на VIII Электротехническом съезде. По инициативе Российского общества радиоинженеров (РОРИ), эта работа в 1922 г. была премирована Центральной комиссией по улучшению быта ученых. Кроме того, о проведенных работах было доложено также и на III съезде Российской ассоциации физиков в Нижнем Новгороде в сентябре 1922 г. Позднее итоги исследований были опубликованы в немецком журнале «Annalen der Physik».
Под руководством К.Ф. Теодорчика выполнили свои первые научные работы по специальности «электрические измерения» Н.Н Малов, Э.С. Лившиц и В.О. Урысон.
В конце 1922 г. Государственным ученым советом Наркомпроса был организован Институт физики и кристаллографии. К.Ф.Теодорчик был избран научным сотрудником этого института.
Потребности развивающейся радиотехники в 20-е гг. стимулировали развитие физики колебаний. Особенно широко развернулись эти исследования в Московском университете с приходом в 1925 г. Л.И. Мандельштама на должность заведующего кабинетом теоретической физики и оптики и в качестве члена Научно-исследовательского института физики (НИИФ) при 1-м МГУ. К этому времени наличие новых технических решений и проблем потребовало перехода от «линейной» радиотехники к описанию нелинейных явлений. Начинается систематическое исследование колебаний в нелинейных системах. Приблизительно в 1927 г. под руководством Л.И. Мандельштама на кафедре теоретической физики и оптики, а также в лаборатории НИИФ'а были начаты работы по исследованию автоколебаний. Впоследствии нелинейное направление стало главным направлением в работах по физике колебаний, проводимых в Московском университете.
В МГУ начинает формироваться как самостоятельная дисциплина научное направление по изучению общих закономерностей колебательных и волновых процессов. Основным организатором этого направления был Л.И. Мандельштам. Позднее вокруг него образовалась Московская школа физики колебаний, одним из непременных участников которой постепенно становился К.Ф. Теодорчик.
С января 1926 г. по 1929 г. он работает старшим ассистентом физического кабинета и, одновременно,приват-доцентом кафедры физики физико-математического факультета МГУ. 30 августа 1929 г. он был переизбран ассистентом и доцентом той же кафедры. В 1931 г. К.Ф. Теодорчик был утвержден действительным членом Научно-исследовательского института физики.
Последние годы рассматриваемого периода (1927-1929) Казимир Францевич тяжело болел ревмокардитом. В дальнейшем университет предоставил ему квартиру в старом здании НИИ физики на Моховой улице. Это обстоятельство облегчило возможность проведения плодотворной научной и педагогической работы К.Ф. Теодорчика на физическом факультете. Квартира примыкала к служебному кабинету и лаборатории. Одна из дверей из коридора квартиры вела прямо в кабинет на кафедре, и, не выходя на улицу, Казимир Францевич в любое время мог проводить встречи, семинары, общаться с сотрудниками.
Широко образованный, оригинально мыслящий, всегда готовый доброжелательно обсудить любую сложную проблему как с преподавателями, так и с аспирантами и студентами, Казимир Францевич обладал особым умением направлять совместное мышление активно работающих людей, а что касается «простых» проблем, самое опасное было не задумываясь сказать: «Ну, это всем известно...». В ответ следовало: «А вот мне не известно, объясните, пожалуйста». И тут оказывалось, что кажущаяся простота в науке отнюдь не самое достоверное. И следовало долгое и запоминающееся обсуждение.
В конце 20-х годов научные интересы К.Ф. Теодорчика все больше смещаются в область исследования нелинейных колебательных явлений, в первую очередь автоколебаний.
Автоколебательными называются системы, в которых возможно возникновение и существование незатухающих колебаний за счет не обладающих колебательными свойствами источников энергии. Первоначально автоколебательные системы рассматривались в радиофизике, акустике, механике. Как было показано позднее, в частности в работах К.Ф. Теодорчика, явления автоколебаний широко распространены в динамических системах самой различной физической природы. Можно сказать, что все динамические системы, в которых основным рабочим режимом являются автоколебания, можно рассматривать как генераторы колебаний. Автоколебания являются принципиально нелинейным явлением, и для их адекватного рассмотрения было необходимо развитие теории нелинейных колебаний.
К началу 30-х годов, коллектив ученых и педагогов, ведущих исследования и преподавание в области физики колебаний, становится сформировавшейся структурой, готовой взять на себя большие задачи по развитию и созданию теории нелинейных колебаний и проведению исследования автоколебательных систем. Идейным вдохновителем и руководителем этого направления исследований становится Л.И. Мандельштам.
К этому времени защищает диссертацию аспирант Л.И. Мандельштама А.А.Андронов. В диссертацию входят результаты исследований 1926-1929 годов. В ней А.А. Андронов вводит целый ряд понятий и определений возникающей новой нелинейной теории колебаний. Такие понятия как «автоколебания», «предельные циклы», «бифуркационные значения параметров » и т.д. были введены именно им. Понятия теперь уже привычные для всех, занимающихся исследованием нелинейных колебательных и волновых систем. Как пророчески сформулировал в свое время Л.И. Мандельштам, «теория колебаний объединяет, обобщает разные области физики ...», «... она вырабатывает свои специфические понятия, свой универсальный язык». При этом Л.И. Мандельштам выделил периодичность, как одну из характерных черт процессов, изучаемых теорией колебаний. Так называемый «колебательный подход» к изучаемым процессам позволяет объединить рассмотрение важных закономерностей физических явлений, различающихся как по своей природе, так и по своей повторяемости (длительности периода колебаний). Общие колебательные закономерности проявляются в таких различных явлениях как свет, радиоволны, звук, колебания механических систем, периодические процессы в биологических объектах и т.д. Теория колебаний органично сочетает исследование общих колебательных закономерностей с изучением особенностей колебаний в системах различной природы.
Естественным и подготовленным шагом развития коллектива становится создание кафедры колебаний. В это время происходит изменение структуры университета. В 1930-1931 гг. произошло окончательное выделение физического направления научной и учебной работы путем создания сначала отделения физики на физико-математическом факультете МГУ, а затем, позднее, и физического факультета МГУ. Были созданы кафедры отделения и лаборатории НИИФ, соответствующие уже сложившимся в двадцатые годы научным направлениям. В числе новых кафедр, созданных в 1931 году на физическом отделении, были кафедра колебаний, кафедра электрических явлений в газах и другие. После организационной перестройки резко возросли масштабы научной работы и соответственно расширились возможности подготовки высококвалифицированных кадров — физиков многих специальностей.