Преподавание физики в лесотехническом университете (Лесном институте) имеет уже более чем 155-летнюю историю, начиная с 1865 года. Первым заведующим, тогда кабинетом физики, был Дмитрий Александрович Лачинов (1842 – 1902). Его усилиями к 70-м годам 19 века физический кабинет Лесного института стал одним из лучших в России. Кафедра бережно хранит наследие и традиции преподавания, заложенные проф. Лачиновым Д.А. Первоначально кафедра называлась кафедрой физики и метеорологии. Метеорологическая составляющая в деятельности кафедры была довольно значительной, особенно в первый период ее существования и вплоть до 60-х годов 20 века. Достаточно сказать, что при кафедре была создана своя метеорологическая станция и был написан Д.А. Лачиновым первый в России курс «Метеорология и климатология». Небезынтересно отметить, что на кафедре в 1895 году был установлен первый в мире радиоприемник сразу после его первой демонстрации А.С. Поповым – изобретателем радио. Он использовался для регистрации электрических разрядов в атмосфере (молний) и был назван грозоотметчиком. В 20-30 годы 20 века в Лесном институте открывались новые специальности, сам институт был переименован в Лесотехническую академию. Все это привело к тому, что суммарное число учебных часов по курсу физики стало значительно превышать объем курса метеорологии. Кафедра становилась все более "физической" и была переименована в кафедру физики, а чтение курса по метеорологии было передано на лесохозяйственный факультет.
Обращение заведующего кафедрой
В настоящее время кафедра физики входит в состав института химической переработки биомассы дерева и техносферной безопасности. Кафедра относится к общепрофессиональным кафедрам естественнонаучного цикла и участвует в подготовке бакалавров всех направлений подготовки всех институтов университета. В составе кафедры 6 штатных преподавателей и 3 сотрудника из учебно-вспомогательного персонала. Преподавателями кафедры читаются курсы лекций и проводятся другие виды занятий по таким дисциплинам как: «Физика», «Физическо-химические основы измерений», «Колебательные процессы в биологических и химических системах», «Синергетический подход к проблеме охраны окружающей среды». В заключение перечислим всех заведующих кафедрой с указанием времени, когда они руководили кафедрой (в скобках): Д.А. Лачинов (1865 – 1902), Г.А Любославский (1903 – 1915), В.Н. Оболенский (1915 - 1942), О.Ю. Адеркас (1942 – 1945 и 1959 – 1961), В.В. Базилевич (1945 – 1959), Ю.П. Сырников (1961 – 1998), С.М. Герасюта (1998 – 2017), А.Б. Былев (2017 - по наст. время).
История кафедры
Основатель и первый заведующий кафедрой физики и метеорологии Д. А. Лачинов (1842-1902) пришел в Лесной институт в 1864 г. после успешной защиты магистерской диссертации в совете Петербургского университета и создал одну из первых в России учебных лабораторий по физике для проведения практических занятий студентов. Физический кабинет Лесного института того времени по оборудованию уступал только кабинету Петербургского университета.
Одновременно с организацией физического кабинета, где можно было вести не только занятия, но и научные работы, Лачинов создал при кафедре метеорологическую станцию, первоначально только учебную. Постепенно ее оборудование пополнялось, наблюдения становились все более систематическими, и с 1890 г. начались ежедневные трехразовые наблюдения по программе метеорологических станций II разряда, продолжавшиеся более десяти лет. Помимо наблюдений по обязательной программе, здесь неоднократно исследовались различные вопросы метеорологии. Так Лачинов предложил использовать разработанный Поповым прибор для регистрации грозовых разрядов и назвал его "грозоотметчиком". Летом 1895 г. грозоотметчик был установлен на кафедре, введен в студенческий практикум и описан Г.А. Любославским в его курсе "Метеорология", изданном в 1895 г. Систематическая работа по регистрации гроз велась на кафедре много лет и эти исследования, особенно на начальной стадии, сыграли заметную роль в развитии радиосвязи. Кроме того, они заложили основы нового раздела метеорологии. В 1889 г. Лачинов написал первый в России курс "Метеорология и климатология", заслуживший всеобщее одобрение современников.
Научные интересы Лачинова лежали, главным образом, в области технических приложений электричества. Здесь в ряде важнейших вопросов техники с его именем связано первенство русской творческой мысли. Так, он показал преимущество параллельного включения дуговых ламп, указал на возможность смешанного совместного включения дуговых ламп и ламп накаливания. Ему принадлежат многие изобретения в различных областях техники: гальваническая батарея особой конструкции, регулятор напряжения в зависимости от числа введенных в цепь ламп, применение губчатого свинца для покрытия аккумуляторных пластин, прибор для обнаружения дефектов электрической изоляции и многие другие. В 1888 г. Лачинов впервые предложил электролитический способ промышленного производства водорода и кислорода и применение обогащенного кислородом дутья в металлургии и стекольном производстве.
Но наиболее важное значение для практического использования электрической энергии имели работы Лачинова по передаче электрической энергии на расстояние. Они были опубликованы в середине 1880 г. в журнале "Электричество" под названием "Электромеханическая работа" и впервые указали новые пути решения этой проблемы. (Следует напомнить, что в те годы мысль о передаче на дальнее расстояние значительного количества электрической энергии казалась трудно досягаемой мечтой). Основная мысль сводилась к тому, что для сохранения коэффициента полезного действия передачи необходимо увеличивать передаваемое напряжение по мере увеличения расстояния пропорционально корню квадратному из сопротивления цепи. Таким образом, Лачиновым впервые была решена эта важнейшая техническая проблема, что положило начало строительству линий высоковольтных передач. За рубежом только в августе 1881 г. (спустя 14 месяцев после появления в печати работы Лачинова) появилась статья М. Депре "Передача электрической работы на большие расстояния", в которой автор повторил выводы и формулировки Лачинова почти дословно. Приоритет выдающегося русского ученого был неоспорим.
Появление высоковольтной техники – прямое следствие работы Лачинова – в свою очередь, вызвало применение силовых трансформаторов электрического тока, а затем и создание всей системы трехфазного переменного тока.
Лачинов был членом-организатором физического отделения Русского физико-химического общества и VI электротехнического отдела Русского технического общества, а также членом многих заграничных ученых обществ. В 1889 г. Петербургский электротехнический институт присвоил ему звание почетного инженера-электрика.
В 1878 г. Лачинов по поручению Русского технического общества ездил в Париж на Всемирную выставку, а в 1881 г. представлял Русский отдел на Международной электротехнической выставке в Париже, где также демонстрировались его изобретения, в частности, эффект визуализации в газовом разряде электрических неоднородностей и фиксации этих неоднородностей на фотоэмульсии (в 1946 г. этот эффект был назван "Кирлиан-эффектом", хотя, по справедливости, он должен быть назван "эффектом Лачинова"). За успешную деятельность в качестве комиссара Русского отдела он был награжден французским орденом Почетного легиона и получил бронзовую медаль за свои изобретения.
Перу Лачинова принадлежит около 35 оригинальных статей, много мелких заметок и свыше 50 популярных обзоров, очерков, рецензий.
Значение работ Лачинова в развитии русской, а следовательно, и мировой электротехники настолько велико, что имя его должно стоять в ряду имен самых выдающихся ученых нашей родины. Скончался Д.А. Лачинов в 1902 г., проработав на кафедре физики и метеорологии Лесного института 37 лет.
После смерти Д.А.Лачинова заведующим кафедрой физики и метеорологии Советом Лесного института в 1903 г. был единогласно избран ординарный профессор Г.А. Любославский.
Г.А. Любославский(1860-1915) начал свою работу на кафедре физики и метеорологии Лесного института в 1887 г. в качестве ассистента. Помогая Д.А. Лачинову в организации и развитии метеорологической станции, он увлекся метеорологией и посвятил ей свою жизнь.
На руководимой им станции в 1888 г. Любославский приступил к научным исследованиям, относящимся преимущественно к потребностям сельского хозяйства и лесоводства. Последовательно изучались снеговой покров, влияние естественного покрова на температуру почвы, пaрaллельное сравнение показаний двух дождемеров различных образцов, колебания уровня фунтовых вод, влажность почвы в зависимости от глубины и времени года, испарение с поверхности почвы и водоема. Для этих целей Любославский пользовался также приборами собственной конструкции, например самопишущим испарителем.
В 1897 г. Любославский начал работы по исследованию распределения температуры и влажности в нижнем приземном слое воздуха с целью изучения заморозков, имеющих огромное значение для сельского хозяйства.
В конце 90-х годов он приступил к изучению распределения температуры деревьев, живых и сухостойных, на различных высотах, начиная от корней и кончая ветвями, а с 1905 г. переходит к постановке новых наблюдений над давлением почвенного воздуха на различных глубинах. Эта работа была связана с изучением высоты фунтовых вод. Из его научных трудов наибольшее значение имела книга "Основания учения о погоде", вышедшая в двух изданиях, где в строгом изложении была дана физика и динамика атмосферы. Весьма важны также его работы "Влияние растительного покрова на температуру и влажность нижних слоев воздуха" и "Влияние поверхностного покрова на температуру и обмен тепла в почве". В своих работах Любославский осветил ряд вопросов, имеющих близкое отношение к сельскому хозяйству: испарение с поверхности почвы и растений, вопрос о круговороте пара в атмосфере, об обмене тепла в почве и нижних слоях воздуха, о влиянии леса и травяной растительности на распределение температуры воздуха в нижнем приземном слое воздуха, о влиянии снегового покрова на температуру почвы, о характере залегания этого покрова в зависимости от рельефа местности и характера растительного покрова и т.д. Перечень этих проблем показывает, как широки были интересы Любославского в области метеорологии. Интересовали его также и вопросы динамики атмосферы; в частности, им был рассмотрен процесс возникновения и распространения волн холода и механизмы этого явления. Позднее им совместно с Л.Ф. Рудовицем было исследовано влияние растительности на температуры и влажность воздуха в его приземных слоях. Интересные результаты этих исследований, также приведенных впервые, легли в основу учения о микроклимате.
С 1895 г. Любославский – член редакционного комитета журнала "Метеорологический вестник", а с 1905 по 1909 г. – его ответственный редактор.
Любославский принимал активное участие как в конструировании новых метеорологических приборов (испаритель Лермонтова-Любославского), так и в сравнении приборов различных систем и их конструктивном изменении (приборы по актинометрии).
Перу Любославского принадлежат 9 работ, напечатанных отдельными изданиями, 9 статей в журналах и сборниках и более 90 мелких статей, заметок и рецензий. Кроме того, под его руководством в Лесном институте были выполнены и напечатаны 10 работ.
Г.А. Любославский умер в 1915 г., проработав в Лесном институте более 27 лет.
Заведующим кафедрой физики и метеорологии в 1915 г. был избран В.Н. Оболенский, защитивший в 1914 г. магистерскую диссертацию в Совете Петербургского университета на тему "Фотоэлектрическое действие ультрафиолетовых лучей применительно к земной атмосфере". Работа эта имеет большое значение для метеорологии в отношении учета влияния различных факторов на электрическое состояние атмосферы и особенно стратосферы. Результаты диссертации Оболенского были использованы в ряде иностранных работ (Ленард, Ханн, Гуттенберг).
До прихода на кафедру физики и метеорологии Лесного института Оболенский работал старшим физиком в Главной геофизической обсерватории, где заново организовал физическую лабораторию с отделами атмосферного электричества и атмосферной оптики. В 1915 г. впервые в России им были организованы всесторонние наблюдения над атмосферным электричеством и радиоактивностью воздуха с помощью точных регистрирующих установок. Эти наблюдения проводились и обрабатывались под его руководством до 1919 г. По числу регистрируемых элементов они являлись первыми в Европе. За это время, учитывая полное отсутствие серьезной научной литературы на русском языке по атмосферному электричеству и атмосферной оптике, Оболенский написал обширные монографии по этим вопросам. Его перу принадлежит учебник "Курс метеорологии".
Оболенским был разработан подробный план проведения трех больших геофизических экспедиций для наблюдения полного солнечного затмения летом 1914 г. в Феодосии, Киеве и Риге. Феодосийская экспедиция была проведена под его непосредственным руководством. В нее, помимо метеорологических наблюдений, были также введены аэрологические, оптические и электрические измерения.
В период 1917 – 1923 гг. кафедра физики и метеорологии не прекращала учебной, научной и общественной деятельности: проводились плановые учебные занятия, метеорологическая станция вела наблюдения за погодой, климатом, фенологические исследования. Проф. Оболенский активно работал по созданию новых учебных планов, пропагандировал знания среди активного населения Петрограда.
На кафедре работал и даже жил Г. Гамов, в дальнейшем создатель теории альфа-распада и теории «большого взрыва». Будучи студентом физического факультета Петроградского университета, в самом начале 20-х годов он поступил наблюдателем на метеостанцию (снимал показания радиоактивности воздуха) и через некоторое время был изгнан Оболенским за то, что просыпал ночной срок наблюдений, а утром в качестве ночных данных брал среднее между вечерним и утренним сроком.
В 20-30 годы в Лесном институте открывались новые специальности, сам институт был переименован в Лесотехническую академию. Все это привело к тому, что суммарное число учебных часов по курсу физики стало значительно превышать объем курса метеорологии, который читался только на лесохозяйственном факультете. Кафедра становилась все более "физической". Увеличиваются учебные лаборатории, демонстрационный кабинет.
В 1941 г. кафедра была частично эвакуирована в г. Киров. В 1942 г. в блокадном Ленинграде умирает В.Н. Оболенский. Исполняет обязанности заведующего кафедрой доц. О.Ю. Адеркас.
После войны, в 1945 г., заведовать кафедрой приходит В.В. Базилевич (1886 - 1959). Первый послевоенный период кафедра восстанавливала свой учебный и научный потенциал. С начала 50-х годов на кафедре уже велась интенсивная научная работа как в области метеорологии и физики атмосферы, так и в области молекулярной и технической физики. Доц. О.Ю. Адеркас и ассистент Т.Ю. Адеркас обрабатывали многолетний ряд наблюдений, полученных на метеостанции кафедры, которая была расположена в парке Лесотехнической академии, и не прерывали свою работу даже во время блокады. На основе этих данных О.Ю. Адеркас, ученица проф. Оболенского, написала очерк о климате Лесного и показала, что этот климат отличается от климата центра города примерно так, как в обычных равнинных условиях может отличаться климат в точках, отстоящих друг от друга на 120 – 150 км. В.В. Базилевич вел исследования по осаждению туманов ультразвуком в содружестве с Главной геофизической обсерваторией и руководил спектральными исследованиями водородных связей в целлюлозе. Доц. Н.И. Никитинская изучала прозрачность атмосферы; доц. И.С. Аникеев и ст. преп. В.И. Стульников вели работу по акустическим свойствам древесины; С.С. Алтынбаева и асс. Г.И. Мамина измеряли теплопроводность жидкостей; асс. А.Б. Поляк продолжил спектральные исследования структуры целлюлозы; асс. Ю.П. Сырников занимался ультразвуковыми исследованиями водных растворов электролитов в лаборатории ультразвука ЛГУ. На кафедре им были проведены спектроскопические исследования растворов электролитов и показано, что молекулы воды взаимодействуют между собой связями типа водородных. Асс. О.В. Юрьева обрабатывала полученные ею ранее спектры газового разряда. В содружестве с кафедрами лесоинженерного факультета были проведены работы по рентгенодефектоскопии древесины (асс. Сырников). На кафедре велась большая методическая работа, издавались методические пособия, объем курса физики для технических факультетов достиг 340-370 ч, для инженерно-экономического и лесохозяйственного факультетов – 230 ч.
В начале 60-х годов кафедре было предложено для экономии средств закрыть метеостанцию. Удалось передать ее в гидрометеосеть Северо-Запада, где она впоследствии была закрыта, опять же для экономии средств. Таким образом, был прерван ряд ценнейших многолетних наблюдений. Геофизическое направление до конца 60-х годов продолжалось работами доц. Н.И. Никитинской по изучению прозрачности атмосферы, в результате которых были получены ценные сведения о характере аэрозолей.
До середины 1961 г. кафедрой заведовала доц. О.Ю. Адеркас. В июле 1961 г. заведующим кафедрой стал доц. Ю.П. Сырников. В середине 60-х годов Всесоюзный заочный лесотехнический институт был объединен с Лесотехнической академией. Число преподавателей на кафедре увеличилось на четыре человека. В академии появилась новая форма обучения – заочная.
В этот период велись работы по молекулярной акустике в тесном творческом сотрудничестве с лабораторией ультразвука физического факультета ЛГУ, руководимой И.Г. Михайловым. В 1964 г. была опубликована монография "Основы молекулярной акустики" (И.Г. Михайлов, В.А. Соловьев, Ю.П. Сырников), содержащая основные положения и результаты этого нового раздела молекулярной физики. На кафедре измерениями скорости ультразвука в растворах целлюлозы занималась асс. Н.Л. Перфильева. Ю.П. Сырников вел работу в области молекулярной физики и биофизики водных систем и теории жидкости. В 1972 г. он защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук "Вопросы молекулярной физики воды и водных растворов". Ассистент, а затем доцент Г.И. Полищук занимался вопросами нелинейной акустики. Во второй половине 60-х годов на кафедре сформировалось направление спектрополяриметрии растворов целлюлозы. Начал работать в этом направлении доц. А.Б. Поляк, который применил метод спектрополяриметрии для изучения конформации молекул целлюлозы. После его смерти эти работы были продолжены ст. преп. В.М. Зайцевым и доц. И.А. Ферсман на более совершенном приборе.
Большое направление, которое начало развиваться на кафедре с начала 60-х годов, можно кратко назвать "неразрушающие методы" и пленочных материалов методом крутильного маятника. Этот метод дал возможность измерять модули сдвига материалов, таких как бумага, листовая целлюлоза и т.д. Были проведены большие исследования корреляций динамического модуля сдвига с другими механическими свойствами. Это дало возможность контролировать качество материала по одному параметру. Был разработан и внедрен в производство прибор УРОМС (устройство резонансного определения модуля сдвига). Кроме этого, был разработан крутильный маятник для испытания крупномасштабных деталей (например, лопасти вертолета). Доц. Б.П. Ерыховым был разработан оригинальный метод определения динамического модуля сдвига листовых и обнаружено явление тиксотропии бумаг и бумажных материалов. В этих работах большое участие принимали А.Н.Наумов и Л.А. Баденко, а также преподаватели сыктывкарского филиала доц. А.Н. Плотников и асс. В.И. Скрипова. В 1974 г. эти работы были обобщены в диссертации на соискание степени доктора технических наук Б.П. Ерыховым "Неразрушающие методы исследования целлюлозно-бумажных материалов", которая была успешно защищена. В 1977 г. он стал профессором кафедры и издал монографию "Неразрушающие методы исследования целлюлозно-бумажных материалов". Второе издание вышло в 1987 г.
В разработке методов определения неоднородности бумаги и картона принимали участие ст. преп. В.М. Зайцев, доценты Б.В. Галактионов, Е.И. Иванова, Д.А. Тельнов, И.А. Ферсман, А.В. Широков. Было показано, что неоднородность плотности бумажного листа можно описать случайной эргодической функцией. Были разработаны метод и промышленно пригодный прибор для измерения этих параметров. В разработке прибора принимал участие доц. Н.Н. Царев. Б.В. Галактионов и Е.И. Иванова применили газовый разряд для визуализации проводящих включений, т.е. использовали для этого эффект Лачинова. В конце 80 - начале 90-х годов они усовершенствовали этот метод и применили его для исследования высокотемпературной сверхпроводимости. На кафедре велись исследования по биофизике клеточных популяций доц. Л.А. Баденко, Г. И. Полищуком, А.В. Широковым и ст. преп. B.C. Каневской. А.Н. Наумовым был разработан способ определения степени кристалличности целлюлозы методом дейтерообмена.
Начиная с конца 60-х годов на кафедре стали все в большем объеме вестись работы по теоретической физике. Асс. И.К. Рыжикова и доц. А.В. Гурьянов занимались физикой твердого тела и межмолекулярными взаимодействиями; затем на кафедру пришли ассистентами и стали доцентами А.В. Широков, СМ. Герасюта, А.Б. Былев, A.M. Анненкова, С.А. Киянов, которые вели работу в области теории поля и физике элементарных частиц. В 1993 г. СМ. Герасюта защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук на тему "Бутстрапная кварковая модель", а в 1995 г. стал профессором кафедры.
В декабре 1998 г. проф. Ю.П. Сырникова на посту заведующего кафедрой сменил проф. СМ. Герасюта.
Тематика исследований ведущихся в современный период различна: впервые решена квантовая задача нескольких тел (Герасюта С.М., Мацкевич Е.Е.) и вычислены массы и волновые функции гибридных барионов, мезонов, дибарионов и бариониумов; экспериментально и теоретически изучается колебательная спектроскопия в пленках аморфного гидрогенезированного углерода, модифицированного металлами (совместно с ФТИ им. А.Ф. Иоффе); исследовались вязкоупругие свойства жидкостей (Сырников Ю.П., Ферсман И.А.); определялась плотность воды при различных температурных условиях флотационным методом (Баденко Л.А., Полищук Г.И.); визуализируется структура различных материалов в высокочастотном газовом разряде (Иванова Е.И.). Профессор Герасюта С.М. построил реалистическую модель нейронных сетей, которая позволила изучать речь человека. Была построена теоретическая модель структуры древесины совместно с преподавателями кафедры профессора Онегина В.И. Это дало возможность описывать характеристики древесины, используя общую функцию распределения.
Задача коллектива кафедры быть на главных рубежах современной физики, передавать опыт работы новому поколению исследователей.
Параллельно с развитием химических наук и химической технологии древесины в Лесном институте – Лесотехнической академии успешно развивалась физика и метеорология.
Кафедра физики и метеорологии, ее преподаватели, учебные дисциплины тесно связаны с химическими кафедрами, с разделами физической и неорганической химии, общей химической технологии. Основатель и первый заведующий кафедрой физики и метеорологии Д. А. Лачинов (1842-1902) пришел в Лесной институт в 1864 г. после успешной защиты магистерской диссертации в совете Петербургского университета и создал одну из первых в России учебных лабораторий по физике для проведения практических занятий студентов. Физический кабинет Лесного института того времени по оборудованию уступал только кабинету Петербургского университета.
Одновременно с организацией физического кабинета, где можно было вести не только занятия, но и научные работы, Лачинов создал при кафедре метеорологическую станцию, первоначально только учебную. Постепенно ее оборудование пополнялось, наблюдения становились все более систематичными, и с 1890 г. начались ежедневные трехразовые наблюдения по программе метеорологических станций II разряда, продолжавшиеся более десяти лет. Помимо наблюдений по обязательной программе, здесь неоднократно исследовались различные вопросы метеорологии. Так, был обнаружен эффект визуализации в газовом разряде электрических неоднородностей и фиксации этих неоднородностей на фотоэмульсии. Эти работы удостоились медали на выставке в Париже (1841). В 1946 г. этот эффект был назван "Кирлиан-эффектом", хотя, по справедливости, он должен быть назван "эффектом Лачинова".
Лачинов живо интересовался работами А.С. Попова. 25 апреля 1895 г. Лачинов предложил разработанный Поповым прибор использовать для регистрации грозовых разрядов и назвал его "грозоотметчиком". Летом 1895 г. грозоотметчик был установлен на кафедре, введен в студенческий практикум и описан Г.А. Любославским в его курсе "Метеорология", изданном в 1895 г. Систематическая работа по регистрации гроз велась на кафедре много лет и эти исследования, особенно на начальной стадии, сыграли заметную роль в развитии радиосвязи. Кроме того, они заложили основы нового раздела метеорологии.
В 1889 г. Лачинов написал первый в России курс "Метеорология и климатология", заслуживший всеобщее одобрение современников. Научные интересы Лачинова лежали, главным образом, в области технических приложений электричества. Здесь в ряде важнейших вопросов техники с его именем связано первенство русской творческой мысли. Так, он показал преимущество параллельного включения дуговых ламп, указал на возможность смешанного совместного включения дуговых ламп и ламп накаливания. Ему принадлежат многие изобретения в различных областях техники: гальваническая батарея особой конструкции, регулятор напряжения в зависимости от числа введенных в цепь ламп, применение губчатого свинца для покрытия аккумуляторных пластин, прибор для обнаружения дефектов электрической изоляции и многие другие. В 1888 г. Лачинов впервые предложил электролитический способ промышленного производства водорода и кислорода и применение обогащенного кислородом дутья в металлургии и стекольном производстве.
Но наиболее важное значение для практического использования электрической энергии имели работы Лачинова по передаче электрической энергии на расстояние. Они были опубликованы в середине 1880 г. в журнале "Электричество" под названием "Электромеханическая работа" и впервые указали новые пути решения этой проблемы. (Следует напомнить, что в те годы мысль о передаче на дальнее расстояние значительного количества электрической энергии казалась трудно досягаемой мечтой). Основная мысль сводилась к тому, что для сохранения коэффициента полезного действия передачи необходимо увеличивать передаваемое напряжение по мере увеличения расстояния пропорционально корню квадратному из сопротивления цепи. Таким образом, Лачиновым впервые была решена эта важнейшая техническая проблема, что положило начало строительству линий высоковольтных передач. За рубежом только в августе 1881 г. (спустя 14 месяцев после появления в печати работы Лачинова) появилась статья М. Депре "Передача электрической работы на большие расстояния", в которой автор повторил выводы и формулировки Лачинова почти дословно. Приоритет выдающегося русского ученого был неоспорим.
Появление высоковольтной техники – прямое следствие работы Лачинова – в свою очередь, вызвало применение силовых трансформаторов электрического тока, а затем и создание всей системы трехфазного переменного тока.
Лачинов был членом-организатором физического отделения Русского физико-химического общества и VI электротехнического отдела Русского технического общества, а также членом многих заграничных ученых обществ. В 1889 г. Петербургский электротехнический институт присвоил ему звание почетного инженера-электрика.
В 1878 г. Лачинов по поручению Русского технического общества ездил в Париж на Всемирную выставку, а в 1881 г. представлял Русский отдел на Международной электротехнической выставке в Париже, где также демонстрировались его изобретения. За успешную деятельность в качестве комиссара Русского отдела он был награжден французским орденом Почетного легиона и получил бронзовую медаль за свои изобретения.
Перу Лачинова принадлежит около 35 оригинальных статей, много мелких заметок и свыше 50 популярных обзоров, очерков, рецензий.
Значение работ Лачинова в развитии русской, а следовательно, и мировой электротехники настолько велико, что имя его должно стоять в ряду имен самых выдающихся ученых нашей родины. Скончался Д.А. Лачинов в 1902 г., проработав на кафедре физики и метеорологии Лесного института 37 лет. Г.А. Любославский (1860-1915) начал свою работу на кафедре физики и метеорологии Лесного института в 1887 г. в качестве ассистента. Помогая Д.А. Лачинову в организации и развитии метеорологической станции, он увлекся метеорологией и посвятил ей свою жизнь.
На руководимой им станции в 1888 г. Любославский приступил к научным исследованиям, относящимся преимущественно к потребностям сельского хозяйства и лесоводства. Последовательно изучались снеговой покров, влияние естественного покрова на температуру почвы, пaрaллельное сравнение показаний двух дождемеров различных образцов, колебания уровня фунтовых вод, влажность почвы в зависимости от глубины и времени года, испарение с поверхности почвы и водоема. Для этих целей Любославский пользовался также приборами собственной конструкции, например самопишущим испарителем.
В 1897 г. Любославский начал работы по исследованию распределения температуры и влажности в нижнем приземном слое воздуха с целью изучения заморозков, имеющих огромное значение для сельского хозяйства.
В конце 90-х годов он приступил к изучению распределения температуры деревьев, живых и сухостойных, на различных высотах, начиная от корней и кончая ветвями, а с 1905 г. переходит к постановке новых наблюдений над давлением почвенного воздуха на различных глубинах. Эта работа была связана с изучением высоты фунтовых вод. Из его научных трудов наибольшее значение имела книга "Основания учения о погоде", вышедшая в двух изданиях, где в строгом изложении была дана физика и динамика атмосферы. Весьма важны также его работы "Влияние растительного покрова на температуру и влажность нижних слоев воздуха" и "Влияние поверхностного покрова на температуру и обмен тепла в почве". В своих работах Любославский осветил ряд вопросов, имеющих близкое отношение к сельскому хозяйству: испарение с поверхности почвы и растений, вопрос о круговороте пара в атмосфере, об обмене тепла в почве и нижних слоях воздуха, о влиянии леса и травяной растительности на распределение температуры воздуха в нижнем приземном слое воздуха, о влиянии снегового покрова на температуру почвы, о характере залегания этого покрова в зависимости от рельефа местности и характера растительного покрова и т.д. Перечень этих проблем показывает, как широки были интересы Любославского в области метеорологии. Интересовали его также и вопросы динамики атмосферы; в частности, им был рассмотрен процесс возникновения и распространения волн холода и механизмы этого явления. Позднее им совместно с Л.Ф. Рудовицем было исследовано влияние растительности на температуры и влажность воздуха в его приземных слоях. Интересные результаты этих исследований, также приведенных впервые, легли в основу учения о микроклимате.
С 1895 г. Любославский – член редакционного комитета журнала "Метеорологический вестник", а с 1905 по 1909 г. – его ответственный редактор.
Любославский принимал активное участие как в конструировании новых метеорологических приборов (испаритель Лермонтова-Любославского), так и в сравнении приборов различных систем и их конструктивном изменении (приборы по актинометрии).
Перу Любославского принадлежат 9 работ, напечатанных отдельными изданиями, 9 статей в журналах и сборниках и более 90 мелких статей, заметок и рецензий. Кроме того, под его руководством в Лесном институте были выполнены и напечатаны 10 работ.
После смерти Д.А.Лачинова Г.А. Любославский в 1903 г. был единогласно избран Советом Лесного института ординаторным профессором - заведующим кафедрой физики и метеорологии. Скончался он в 1915 г., проработав в Лесном институте более 27 лет.
Заведующим кафедрой физики и метеорологии в 1915 г. был избран В.Н. Оболенский, защитивший в 1914 г. магистерскую диссертацию в Совете Петербургского университета на тему "Фотоэлектрическое действие ультрафиолетовых лучей применительно к земной атмосфере". Работа эта имеет большое значение для метеорологии в отношении учета влияния различных факторов на электрическое состояние атмосферы и особенно стратосферы. Результаты диссертации Оболенского были использованы в ряде иностранных работ (Ленард, Ханн, Гуттенберг).
До прихода на кафедру физики и метеорологии Лесного института Оболенский работал старшим физиком в Главной геофизической обсерватории, где заново организовал физическую лабораторию с отделами атмосферного электричества и атмосферной оптики. В 1915 г. впервые в России им были организованы всесторонние наблюдения над атмосферным электричеством и радиоактивностью воздуха с помощью точных регистрирующих установок. Эти наблюдения проводились и обрабатывались под его руководством до 1919 г. По числу регистрируемых элементов они являлись первыми в Европе.
За это время, учитывая полное отсутствие серьезной научной литературы на русском языке по атмосферному электричеству и атмосферной оптике, Оболенский написал обширные монографии по этим вопросам. Его перу принадлежит учебник "Курс метеорологии".
Оболенским был разработан подробный план проведения трех больших геофизических экспедиций для наблюдения полного солнечного затмения летом 1914 г. в Феодосии, Киеве и Риге. Феодосийская экспедиция была проведена под его непосредственным руководством. В нее, помимо метеорологических наблюдений, были также введены аэрологические, оптические и электрические измерения.
В период 1917 – 1923 гг. кафедра физики и метеорологии не прекращала учебной, научной и общественной деятельности: проводились плановые учебные занятия, метеорологическая станция вела наблюдения за погодой, климатом, фенологические исследования. Проф. Оболенский активно работал по созданию новых учебных планов, пропагандировал знания среди активного населения Петрограда.
На кафедре работал и даже жил Г. Гамов, в дальнейшем создатель теории альфа-распада и теории «большого взрыва», крупнейший ученый, лауреат Нобелевской премии. Будучи студентом физического факультета Петроградского университета, в самом начале 20-х годов он поступил наблюдателем на метеостанцию (снимал показания радиоактивности воздуха) и через некоторое время был изгнан Оболенским за то, что просыпал ночной срок наблюдений, а утром в качестве ночных данных брал среднее между вечерним и утренним сроком.
В 20-30 годы в Лесном институте открывались новые специальности, сам институт был переименован в Лесотехническую академию. Все это привело к тому, что суммарное число учебных часов по курсу физики стало значительно превышать объем курса метеорологии, который читался только на лесохозяйственном факультете. Кафедра становилась все более "физической". Увеличиваются учебные лаборатории, демонстрационный кабинет.
В 1941 г. кафедра была частично эвакуирована в г. Киров. В 1942 г. в блокадном Ленинграде умирает В.Н. Оболенский. Исполняет обязанности заведующего кафедрой доц. О.Ю. Адеркас.
После войны, в 1945 г., заведовать кафедрой приходит В.В. Базилевич (1886 - 1959). Первый послевоенный период кафедра восстанавливала свой учебный и научный потенциал. С начала 50-х годов на кафедре уже велась интенсивная научная работа как в области метеорологии и физики атмосферы, так и в области молекулярной и технической физики. Доц. О.Ю. Адеркас и ассистент Т.Ю. Адеркас обрабатывали многолетний ряд наблюдений, полученных на метеостанции кафедры, которая была расположена в парке Лесотехнической академии, и не прерывали свою работу даже во время блокады. На основе этих данных О.Ю. Адеркас, ученица проф. Оболенского, написала очерк о климате Лесного и показала, что этот климат отличается от климата центра города примерно так, как в обычных равнинных условиях может отличаться климат в точках, отстоящих друг от друга на 120 – 150 км. В.В. Базилевич вел исследования по осаждению туманов ультразвуком в содружестве с Главной геофизической обсерваторией и руководил спектральными исследованиями водородных связей в целлюлозе. Доц. Н.И. Никитинская изучала прозрачность атмосферы; доц. И.С. Аникеев и ст.преп. В.И. Стульников вели работу по акустическим свойствам древесины; С.С. Алтынбаева и асс. Г.И. Мамина измеряли теплопроводность жидкостей; асс. А.Б. Поляк продолжил спектральные исследования структуры целлюлозы; асс. Ю.П. Сырников занимался ультразвуковыми исследованиями водных растворов электролитов в лаборатории ультразвука ЛГУ. На кафедре им были проведены спектроскопические исследования растворов электролитов и показано, что молекулы воды взаимодействуют между собой связями типа водородных. Асс. О.В. Юрьева обрабатывала полученные ею ранее спектры газового разряда. В содружестве с кафедрами лесоинженерного факультета были проведены работы по рентгендефектоскопии древесины (асс. Сырников). На кафедре велась большая методическая работа, издавались методические пособия, объем курса физики для технических факультетов достиг 340-370 ч, для инженерно-экономического и лесохозяйственного факультетов – 230 ч.
До середины 1961 г. кафедрой заведовала доц. О.Ю. Адеркас. В июле 1961 г. заведующим кафедрой стал доц. Ю.П. Сырников. В середине 60-х годов Всесоюзный заочный лесотехнический институт был объединен с Лесотехнической академией. Число преподавателей на кафедре увеличилось на четыре человека. В академии появилась новая форма обучения – заочная. В начале 60-х годов кафедре было предложено для экономии средств закрыть метеостанцию. Удалось передать ее в гидрометеосеть Северо-Запада, где она впоследствии была закрыта, опять же из экономии средств. Таким образом, был прерван ряд ценнейших многолетних наблюдений.
Геофизическое направление до конца 60-х годов продолжалось работами доц. Н.И. Никитинской по изучению прозрачности атмосферы, в результате которых были получены ценные сведения о характере аэрозолей. Велись работы по молекулярной акустике в тесном творческом сотрудничестве с лабораторией ультразвука физического факультета ЛГУ, руководимой И.Г. Михайловым. В 1964 г. была опубликована монография "Основы молекулярной акустики" (И.Г. Михайлов, В.А. Соловьев, Ю.П. Сырников), содержащая основные положения и результаты этого нового раздела молекулярной физики. На кафедре измерениями скорости ультразвука в растворах целлюлозы занималась ассист. Н.Л. Перфильева.
Ю.П. Сырников вел работу в области молекулярной физики и биофизики водных систем и теории жидкости. В 1972 г. он защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук "Вопросы молекулярной физики воды и водных растворов". Ассистент, а затем доцент Г.И. Полищук занимался вопросами нелинейной акустики. Во второй половине 60-х годов на кафедре сформировалось направление спектрополяриметрии растворов целлюлозы. Начал работать в этом направлении доц. А.Б. Поляк, который применил метод спектрополяриметрии для изучения конформации молекул целлюлозы. После его смерти эти работы были продолжены ст. преп. В.М. Зайцевым и доц. И.А. Ферсман на более совершенном приборе. Большое направление, которое начало развиваться на кафедре с начала 60-х годов, можно кратко назвать "неразрушающие методы" и пленочных материалов методом крутильного маятника. Этот метод дал возможность измерять модули сдвига материалов, таких как бумага, листовая целлюлоза и т.д. Были проведены большие исследования корреляций динамического модуля сдвига с другими механическими свойствами. Это дало возможность контролировать качество материала по одному параметру. Был разработан и внедрен в производство прибор УРОМС (устройство резонансного определения модуля сдвига). Кроме этого, был разработан крутильный маятник для испытания крупномасштабных деталей (например, лопасти вертолета). Доц. Б.П. Ерыховым был разработан оригинальный метод определения динамического модуля сдвига листовых и обнаружено явление тиксотропии бумаг и бумажных материалов. В этих работах большое участие принимали А.Н.Наумов и Л.А. Баденко, а также преподаватели сыктывкарского филиала доц. А.Н. Плотников и асс. В.И. Скрипова. В 1974 г. эти работы были обобщены в диссертации на соискание степени доктора технических наук Б.П. Ерыховым "Неразрушающие методы исследования целлюлозно-бумажных материалов", которая была успешно защищена. В 1977 г. он стал профессором кафедры и издал монографию "Неразрушающие методы исследования целлюлозно-бумажных материалов". Второе издание вышло в 1987 г.
В разработке методов определения неоднородности бумаги и картона принимали участие ст. преп. В.М. Зайцев, доценты Б.В. Галактионов, Е.И. Иванова, Д.А. Тельнов, И.А. Ферсман, А.В. Широков. Было показано, что неоднородность плотности бумажного листа можно описать случайной эргодической функцией. Были разработаны метод и промышленно пригодный прибор для измерения этих параметров. В разработке прибора принимал участие доц. Н.Н. Царев. Б.В. Галактионов и Е.И. Иванова применили газовый разряд для визуализации проводящих включений, т.е. использовали для этого эффект Лачинова. В конце 80 - начале 90-х годов они усовершенствовали этот метод и применили его для исследования высокотемпературной сверхпроводимости. На кафедре велись исследования по биофизике клеточных популяций доц. Л.А. Баденко, Г. И. Полищуком, А.В. Широковым и ст. преп. B.C. Каневской. А.Н. Наумовым был разработан способ определения степени кристалличности целлюлозы методом дейтерообмена.
Начиная с конца 60-х годов на кафедре стали все в большем объеме вестись работы по теоретической физике. Асс. И.К. Рыжикова и доц. А.В. Гурьянов занимались физикой твердого тела и межмолекулярными взаимодействиями; затем на кафедру пришли ассистентами и стали доцентами А.В. Широков, СМ. Герасюта, А.Б. Былев, A.M. Анненкова, С.А. Киянов, которые вели работу в области теории поля и физике элементарных частиц. В 1993 г. СМ. Герасюта защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук на тему "Бутстрапная кварковая модель", а в 1995 г. стал профессором кафедры.
В декабре 1998 г. проф. Ю.П. Сырникова на посту заведующего кафедрой сменил проф. СМ. Герасюта.
В настоящее время на кафедре физики продолжается чтение прежних курсов и разрабатываются новые. Ведется активная научная работа, в которой участвуют все сотрудники кафедры.
Тематика исследований различна: впервые решена квантовая задача нескольких тел (Герасюта С.М., Мацкевич Е.Е.) и вычислены массы и волновые функции гибридных барионов, мезонов, дибарионов и бариониумов; экспериментально и теоретически изучается колебательная спектроскопия в пленках аморфного гидрогенезированного углерода, модифицированного металлами (совместно с ФТИ им. А.Ф. Иоффе); исследуются вязкоупругие свойства жидкостей (Сырников Ю.П., Ферсман И.А.); определяется плотность воды при различных температурных условиях флотационным методом (Баденко Л.А., Полищук Г.И.); визуализируется структура различных материалов в высокочастотном газовом разряде (Иванова Е.И.).
Профессор Герасюта С.М. построил реалистическую модель нейронных сетей, которая позволила изучать речь человека. Профессор Герасюта С.М. создал фрактальную модель древесины. Это дало возможность описывать характеристики древесины, используя общую функцию распределения.
На кафедре традиционно развивается лекторское мастерство, происходит обмен новыми идеями.
Задача коллектива кафедры – и впредь быть на главных рубежах современной физики, передавать опыт работы новому поколению исследователей.
3 учебные лаборатории:
Кафедра участвует в подготовке бакалавров всех направлений подготовки и всех профилей, кроме экономических. Кафедра участвует в подготовке магистров по направлению 18.04.02«Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» профиль «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в биотехнологии и химической переработке растительной биомассы».
С самого основания и по настоящее время на кафедре ведется активная научная работа. Область научных исследований, естественно, менялась. В конце 19 века научные исследования были главным образом сосредоточены в области технических приложений электричества и метеорологии. Начало 20 века и вплоть до 60-х годов - это период интенсивного исследования вопросов атмосферного электричества и оптики атмосферы. Затем научные интересы смещаются в область молекулярной акустики водных растворов и неразрушающих методов исследования целлюлозно-бумажных материалов. Возвращением к техническим приложениям электричества явилось использование газового разряда для визуализации проводящих включений в бумажные материалы, а также для изучения высокотемпературных сверхпроводников. В конце 20-го века и начале 21-го широко начали вестись теоретические исследования в области физики твердого тела и элементарных частиц. Прикладным аспектам физики также уделяется много внимания.
Кратко перечислим наиболее важные результаты, полученные на кафедре в современный период. Проф. Ю.П. Сырниковым построена структурная модель жидкости, которая широко используется при изучении свойств и структуры жидкостей и растворов. Создан прибор для контроля качества бумаги (доц. Анненкова А.М., доц. Галактионов Б.В., доц. Иванова Е.И., ст. преп. Каневская В.С., проф. Сырников Ю.П., доц. Ферсман И.А.). Проф. С.М. Герасютой совместно с преподавателями кафедры проф. Онегина В.И. построена теоретическая модель структуры древесины. Это дало возможность описывать характеристики древесины, используя общую функцию распределения. Доц. Иванова Е. И. совместно с другими сотрудниками кафедры и университета занималась газоразрядной визуализацией и спектральным анализом структуры древесины. По проблемам физики элементарных частиц защищены четыре кандидатские и одна докторская диссертации (Анненкова А.М., Былев А.Б., Мацкевич Е.Е., Герасюта С.М.). Сотрудниками кафедры (проф. Герасюта С.М., доц. Мацкевич Е.Е.) создано новое научное направление: применение матрицы рассеяния структурных кварков для исследования мезонов и барионов. По результатам исследований опубликована монография: «Тетракварки, пентакварки, гексакварки в релятивистской кварковой модели» (авторы Герасюта С.М., Кочкин В.И., Мацкевич Е.Е.). Доц. Былев А.Б. совместно с группой проф. Григорьева И.В. разработал метод оценки уплотнения грунтов на основе гипопластического подхода. Доц. Казакова Л.П. и доц. Былев А.Б. в содружестве с учеными из физико-технического института им. А.Ф. Иоффе занимаются исследованием структурных превращений в тонких пленках стеклообразных полупроводников, которые в последнее время находят широкое применение в микроэлектронной технике, в частности для элементов энергонезависимой памяти.
