усилители не могли конкурировать в этом диапазоне с обычными радиолампами и транзисторами.
Блумберхен пошёл своим путём, в котором оказались сплавленными два направления, исходящие из его родного университета. Он предложил применить явление парамагнитного резонанса, предсказанного Гортером, и работать в области сверхнизких температур при температуре жидкого гелия, впервые полученного в Лейдене Камерлинг-Онесом.
В статье Блумберхена приведены не только уравнения, описывающие действие нового усилителя, но и оценки, показывающие, что такой усилитель должен обладать несравненно большей чувствительностью при приёме слабых сигналов, чем все известные ранее. Физиков особенно заинтересовал один аспект статьи. Автор указывал на радиоастрономию как на область, где применение подобного усилителя наиболее эффективно. Все сразу оценили эту рекомендацию однозначно: возникала возможность осуществить давнее намерение учёных — попытаться принять слабое радиоизлучение из космоса на волне 21 см, что подтвердило бы реальное существование космического водорода.
Блумберхен в своей статье обсуждает работу усилителя, который мог бы принять это радиоизлучение, и обращает внимание на то, что предлагаемый усилитель не только может использоваться в радиоастрономии, но способен расширить и возможности радиолокации.
Примерно через год американский учёный Сковил с сотрудниками осуществили идею Блумберхена. Их квантовый парамагнитный усилитель, в котором работали кристаллы этилсульфата гадолиния, погружённые в жидкий гелий, обладал всеми свойствами, предсказанными Блумберхеном.
Публикация Сковила открыла путь потоку статей о квантовых парамагнитных усилителях. Разные авторы применяли различные парамагнитные кристаллы, их усилители отличались конструктивными особенностями и длиной усиливаемых волн. Но принцип был единым. Вскоре выяснилось, что наилучшим и наиболее эффективным кристаллом для таких усилителей является всё-таки рубин.
Повезло ли Прохорову или тут сработала его прославленная интуиция, но именно на рубине, как мы уже знаем, сосредоточилось его внимание.
Прохоров с группой своих аспирантов и сотрудников проводил обширные и глубокие исследования парамагнит ных свойств рубина, исходя именно из того, что совокупность свойств этого драгоценного кристалла как нельзя лучше удовлетворяет требованиям, возникающим при создании квантовых усилителей дециметрового и сантиметрового диапазонов радиоволн.
История создания этих усилителей впервые продемонстрировала, что Прохоров является не обычным кабинетным учёным, а научным работником нового типа, способным не только выдвигать идеи и лично вести сложную исследовательскую работу, но и одновременно выполнять функции учёного-организатора, сплачивающего большие и разнородные коллективы для решения крупной комплексной задачи. Теперь уже поиски велись во многих научно-исследовательских институтах, причём они были не только экспериментального и теоретического плана, но и конструкторского. Идеи воплощались в приборы нового типа.
Но исследования не прекращались. Прохоров вместе с Маненковым продолжали изучать различные процессы, сопровождающие явление парамагнитного резонанса. Вместе с Карповым он исследовал трудности, которые должны были возникнуть при соединении будущего усилителя с антенной, стремился оценить важнейшую характеристику усилителя — рождающиеся внутри него шумы. На крупных магнитах НИИ ядерной физики МГУ Прохоров со своими аспирантами проводил физические исследования парамагнитного резонанса. А в ФИАНе, помимо глубоких физических исследований, уделял много времени поиску новых технических решений. Многие из них были затем использованы при разработке промышленных образцов квантовых парамагнитных усилителей, которая под его общим руководством с успехом велась в нескольких отраслевых институтах.
Целая серия усилителей со стерженьками, изготовленными из рубина и помещёнными в волновод специального типа, была разработана и выпущена коллективом, руководимым Штейншлейгером, который активно участ вовал в применении этих усилителей для радиоастрономических исследований.
В непосредственном контакте с Прохоровым работал коллектив Института радиотехники и электроники АН СССР (ИРЭ). Здесь Жаботинский и Францессон создали квантовые парамагнитные усилители нового типа, специально приспособленные для работы в дециметровом диапазоне волн. На волне, излучаемой космическим водородом, и на более длинных волнах они по всем основным характеристикам превзошли усилители лучших зарубежных моделей. Не удивительно, что коллектив создателей этих приборов, включающий сотрудников исследовательских организаций Академии наук и промышленности, был удостоен Государственной премии.
Несомненно, что высокое совершенство квантовых усилителей Института радиотехники и электроники обусловлено тем, что их создатели, начав с фундаментальных исследований, довели их до практического применения при решении сложной комплексной задачи. Эта задача — радиолокация планет — была поставлена директором ИРЭ академиком В.А. Котельниковым.
Владимир Александрович Котельников начал свой путь в науке с исследования проблем передачи информации, возникающих при создании любых линий связи. В предвоенные годы и во время войны многочисленные специалисты стремились увеличить пропускную способность линий связи, уменьшить влияние помех. Между учёными и инженерами шло в этой области настоящее соревнование. Но если вначале им удавалось достигать быстрых и существенных результатов, то постепенно продвижение начало замедляться, а затем стало совсем медленным и очень трудным. Однако большинство не находило здесь ничего особенного. Казалось, так и должно быть. Всё легкое, лежащее на поверхности исчерпано, и нужны новые глубокие идеи. Будут идеи — возобновится и продвижение. Так считало подавляющее большинство специалистов. Так думал и Котельников. Он тоже искал новую радикальную идею. Искал и не находил.
Упорные размышления привели его к совершенно неожиданному результату. Он понял, почему замедлилось и затруднилось продвижение. Он сумел увидеть и доказать, что учёные и инженеры уже близко подошли к пределу, заложенному в самой природе сигналов и помех.
Очень может быть, что во время длительных размышлений, сложных расчётов и тонких экспериментов Котельников подсознательно опирался на историю развития тепловых двигателей, творцы которых настойчиво боролись за повышение их коэффициента полезного действия, не умея ещё понять запрета природы, проявляющегося в неудачах любых попыток на этом пути. Возможно, он вспоминал и бесчисленных изобретателей вечного двигателя, заранее обречённых на разочарования, но ещё не осознающих, что они восстали против законов термодинамики.
Котельников понял, что шумы и помехи, неизбежные в системе связи, ограничивают её пропускную способность не потому, что учёные и инженеры не придумали достаточно остроумных способов борьбы с этими помехами. Они — в природе используемого метода, их можно уменьшить, но не уничтожить. Он разработал теорию помехоустойчивости, положившую конец безосновательным надеждам на возможность появления радикальной идеи, способной неограниченно повышать пропускную способность линий связи. Теория говорила — это невозможно так же, как создание вечного двигателя. Как знаменитое второе начало термодинамики заложило прочный фундамент под теорию и проектирование тепловых машин, теория потенциальной помехоустойчивости составила рациональную основу теории связи.
Эта научная находка стала фундаментом, платформой последующих достижений Котельникова и его научного авторитета. Его избирают председателем научного Совета по радиоастрономии АН СССР. Ему доверяют руководство все ми работами в этой новой и трудной области космических исследований. Он встаёт во главе всех работ по созданию уникальных радиотелескопов. Затем его избирают вицепрезидентом Академии наук СССР.
В 1974 году в День радио академику Котельникову вручают награду, которой удостаиваются наши и зарубежные учёные за выдающиеся достижения в области радиотехники, — Золотую медаль имени А. С. Попова. Кроме существенного вклада в теорию связи, имелись в виду пионерские работы по радиолокации планет.
За эту тему он взялся в конце 50-х годов прошлого века. Его новое увлечение было продиктовано закономерностями научно-технического прогресса. И Котельникову, и другим учёным было ясно, что за искусственными спутниками настанет очередь посылать приборы к планетам и что астрономические данные о размерах Солнечной системы недостаточно точны, чтобы обеспечить попадание космического аппарата на избранную планету. Уточнить эти данные могла только радиолокация.
Радиолокация планет, как, впрочем, и вся радиоастрономия, потребовала творческих усилий не только
