Лёд на Днепре

Воспоминания об А. А. Харкевиче

А. В. Шилейко

Осенью 1951 г. автор этих строк отправился в командировку в Киев. Цель – принять работы, выполнявшиеся Институтом физики АН УССР. В кармане – весьма внушительный мандат, "тактико-технические требования", безапелляционно устанавливающие, какова должна быть амплитуда импульсов на выходе устройства, какими должны быть частота и форма этих импульсов и сколько часов должно работать устройство без единой неисправности или сбоя, а еще командировочное удостоверение, отводящее на все про все двое суток. Хотя у меня в те времена не было даже среднего образования, амбиции мои явно не соответствовали ни возрасту, ни положению. Явившись в институт, я немедленно потребовал (именно потребовал) себе рабочее место и комплект аппаратуры и, уединившись в маленькой комнатке, начал добросовестно измерять амплитуды и частоты. Не знаю, как бы мне удалось справиться с пунктом ТТТ, устанавливающим количество часов бесперебойной работы – оно намного превышало время, отведенное на командировку, – но тут за моей спиной послышались шаги.

Обернувшись, я увидел высокого, очень стройного и очень элегантного человека. Левая рука на бедре придерживает полу расстегнутого пиджака, между пальцами дымящийся "Казбек". Правая рука в постоянном движении. Тонкие выразительные губы изогнуты легкой саркастической усмешкой. Чем-то он напоминал известную фотографию Оскара Уайльда, правда, без черной визитки, белых перчаток и брильянтовой булавки в галстуке.

– Молодой человек, – сказал он мне тоном, сразу открывающим опытного лектора, – очков мы не втираем. Давайте лучше сядем рядом, и я расскажу сам, что у нас получилось, а что нет.

Так состоялась наша первая встреча с Александром Александровичем Харкевичем. Вечером того же дня мы сидели за столиком в грязноватом зале ресторана "Театральный". Для меня до сих пор остается тайной, почему член-корреспондент АН УССР, профессор, руководитель отдела технической физики принял приглашение нахального мальчишки – инженера без среднего образования, но эту первую беседу я буду помнить всю жизнь.

Собственно, я не могу даже сказать сейчас, о чем мы тогда говорили. Разговор перескакивал с современных проблем физики полупроводников на стихи Теофиля Готье, с молодой, только зарождающейся в те времена вычислительной техники на общие вопросы организации научных исследований. Ясно одно – после беседы с Александром Александровичем я понял совершенно отчетливо, что существует большая наука, что больше всего на свете мне хочется приобщиться к этой науке и что важнейший этап на пути к осуществлению этой мечты – осознать всю глубину собственного невежества. Улетая на другой день в Москву, я увозил с собой книжку английского писателя Найджела Белчина "В маленькой лаборатории". Давая мне эту книжку, Александр Александрович сказал, что, по его мнению, очень важно научиться с пользой тратить время в поездах, самолетах и других видах транспорта.

В Киеве я начал бывать довольно часто. Помнится ещё семинар в Институте физики. Полутемный зал, похожий на зал провинциального клуба. Сидят серьезные, "взрослые" люди. На эстраде – Александр Александрович, освещенный софитами. Сопровождая слова четкими движениями руки, держащей мел, Александр Александрович объясняет принцип действия авиационного радиовысотомера. В зале недоумение. Наконец кто-то очень солидный не выдерживает:

– Помилуйте, Александр Александрович, к чему это? Мы все прекрасно знаем принцип действия альтиметра с пилообразной частотной модуляцией!

– Ах, знаете? Ну что ж, это значительно облегчает мою задачу. В таком случае возьмем преобразование Фурье от посылаемого и принимаемого сигналов.

Несколько секунд – и доска оказывается заполненной новыми выкладками.

– Теперь подсчитаем разностный спектр. Очевидно, что этот спектр есть тождественный нуль. Значит, разностного сигнала не существует, а следовательно, не существует и радиовысотомера, который мог бы работать по такому принципу.

– Но помилуйте!...

Аудитория достаточно квалифицированная, и через несколько минут ни у кого не остается сомнений, что математика безупречна. Но ведь альтиметр-то существует уже несколько лет и честно работает почти на всех современных самолетах. Значит, здесь просто неприменимы методы спектрального анализа. Так рождалась новая теория, которая была затем изложена в монографии А. Харкевича "Спектры и анализ".

Еще один семинар, на сей раз в лаборатории. Небольшая комната набита битком. Многие стоят. Я позволяю себе высказать сомнение: сходится ли только что написанный Александром Александровичем интеграл? Все повернулись ко мне, на лицах удивление, почти суеверный ужас, гнев. Чувство такое, что еще немного, и меня буквально вынесут на кулаках. Подумать только, усомнился в математической культуре шефа!

Очередная командировка в Киев. На этот раз срок командировки двадцать четыре часа "от подъезда до подъезда моей организации". Цель – принять и привезти в Москву аппаратуру, созданную в лаборатории Александра Александровича. Ранним мартовским утром директорская "Победа" везет меня во Внуково. За ночь нападало много снега, "Победа" летит как глиссер между снежными валами. Подъезжаем прямо к трапу. После короткого сна в воздухе снова "Победа", киевское такси. Коридор Института физики. Открываю одну знакомую дверь – пусто, открываю другую знакомую дверь – то же самое. До обратного самолета у меня несколько часов. Стараясь унять нервы, открываю теперь уже незнакомые двери – пусто. Наконец в конце коридора появляется старушка уборщица.

– Где люди-то, бабуся?

– Людей тебе, милок? А люди все на Днепр поехали, смотрят, как лёд взрывают.

Опять такси. Я весь еще под воздействием бешеной езды – полета по Внуковскому шоссе.

– Александр Александрович, ну как же так? Я же послал телеграмму!

И снова, как в нашу первую встречу, губы Александра Александровича изгибаются в иронической улыбке.

Не знаю, что подумает, прочитав этот короткий эпизод, заместитель директора по кадрам одного из наших НИИ (и такое когда-то было). Как мало, как чудовищно мало среди наших инженеров, кандидатов и докторов технических наук людей, способных полчаса простоять на улице, наблюдая за работой нового снегоочистителя, людей, способных починить телевизор или транзисторный радиоприемник, людей, способных не только водить, но и чинить автомобиль.

Аппаратуру я привез вовремя, и она не была использована в окончательном варианте проекта. Скажу больше – она не отвечала пресловутым ТТТ. А вот метод записи нескольких дорожек на узкой магнитной ленте, предложенный тогда Александром Александровичем, используется сейчас не только в устройствах магнитной записи вычислительных машин, но и в любом магнитофоне. Широкое распространение, правда только в специальной аппаратуре, получила и магнито-модуляционная головка, позволяющая считывать информацию с медленно движущегося или даже неподвижного носителя.

Александр Александрович Харкевич родился 3 февраля 1904 г. в Петербурге. Через годы и города пронес он облик истинного петербуржца: спокойствие, элегантность, тонкая ирония. В 1930 г. Александр Александрович закончил Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина).

20-е и 30-е годы – время бурного развития радио. Активно действует в нашей стране "Общество друзей радио". Повсюду можно встретить небольшие брошюрки с черной рамкой на обложке и буквами ОДР. К слову сказать, одна из таких брошюрок была написана инженером Лосевым, за два десятилетия предвосхитившим идею транзисторов.

Приемник может сделать каждый из любых подсобных материалов. Катушки мотаются "звонковым" проводом на картонных коробках из-под кофе. Если ты сторонник микроминиатюризации, можешь мотать катушку на спичечном коробке. Конденсаторы делаются из конфетных станиолевых оберток. Самая тонкая деталь – детектор – изготовляется в пробирке путем нагревания смеси свинца и серы. Несколько взрывов на кухне, обожженные пальцы, экскурсия на крышу для установки антенны – и границы мира для тебя больше не существуют. Ночи теперь проводятся только с наушниками на голове.

Сегодня невольно испытываешь сожаление – настолько наглядной была тогдашняя радиотехника. Святая святых – электронная лампа – проглядывалась насквозь. Сквозь стекло, покрытое золотисто-черным налетом, можно было видеть все ее детали, а обладая известным воображением, даже электроны, летящие от вишнево-красной нити накала через сетку к аноду. У тогдашних радиолюбителей, проводивших ночи за отыскиванием чувствительной точки кристалла, вырабатывалась изумительная способность чувствовать новые идеи кончиками пальцев. А в идеях недостатка не было: Детекторные приемники, ламповые приемники, супергетеродины. Движущиеся модели, управляемые по радио, громкоговорящий прием.

Нет ничего удивительного в том, что после поступления в институт в 1922 г. Александру Александровичу стало тесно в учебных аудиториях. Уже в 1924 г. он – монтер в аккумуляторной лаборатории, затем практикант, техник и руководитель работ на заводе. Учеба не заброшена, но одновременно с усвоением математики, физики, электротехники отрабатываются способности блестящего экспериментатора, умение думать не только головой, но и руками. В эти годы у Александра Александровича выработалось поражавшее всех, кто его знал, умение мыслить геометрическими образами и, наоборот, видеть "вещное" в самых абстрактных математических и физических теориях.

Радиотехника тех лет не то чтобы проста, но уж очень лежала на поверхности. Отмотаешь виток - изменилась индуктивность катушки. Нужно увеличить емкость конденсатора – добавь еще полоску станиоля. Иное дело громкоговорители. Здесь приходится иметь дело не с "плоскими" схемами, а с трехмерным объемом воздуха, в котором распространяются звуковые волны. Объем воздуха взаимодействует с поверхностью рупора. Возникают сложные резонансные явления. Существовавшая в те времена теория могла дать только самое приближенное представление о процессах рождения и распространения звуковых колебаний.

И вот в 1928 г. выходит в свет первая статья А. Харкевича "Экспериментальное исследование некоторых свойств репродукторов". Институт еще не закончен, но ученый уже родился. Всю свою дальнейшую жизнь Александр Александрович будет избегать лёгких путей и простых решений – всегда самые актуальные вопросы, и всегда немного впереди.

В 1938 г. Александр Александрович уже доктор технических наук, профессор, крупнейший специалист в области теоретической и прикладной акустики. За первой статьей последовали "Опыт расчета рупорного электродинамического громкоговорители" (1930), "К вопросу о новой системе электромагнитных громкоговорителей" (1932), монографии "Электроакустическая аппаратура" (1933), "Примеры технических расчетов в области акустики" (1938) и "Теория электроакустических аппаратов" (1940).

Но не надо думать, что все эти годы Александр Александрович интересовался только акустикой. Его вторая в жизни научная статья называется "О детектировании биений" (1930), а в 1931 г. выходит работа "Электромеханические аналогии". Одним из замечательных качеств Александра Александровича как ученого была его способность видеть аналогии между самыми непохожими на первый взгляд явлениями природы. В 1952 г. вышла его небольшая книжка "Автоколебания". В ней с единых позиций и без применения математики описывается, а точнее, объясняется работа поршневых двигателей, пневматических ударных инструментов, инерционного маятника часов, термопрерывателя, электронных параметрических генераторов и электронных генераторов сверхвысоких частот, исследуются явления автоколебаний резца токарного станка, явления флаттера и шимми у самолетов, образования звука гармонным язычком в органной трубе.

Нет, не зря любил Александр Александрович смотреть, как взрывают лед на Днепре, и ходил туда не только сам, но и приглашал с собой весь свой отдел. А что касается токарного станка, то в кабинете ученого всегда стоял один, а подчас и два токарных станка. Работал на них Александр Александрович искусно, с увлечением.

Конечно, найдутся люди, которые будут говорить, что ученый разбрасывался, что подобная широта интересов приводит к верхоглядству. Но в том-то и дело, что Александр Александрович совсем не разбрасывался. Он умел видеть то общее, что объединяет разнородные на первый взгляд явления. Работа поршневого двигателя, часов и лампового электронного генератора, а также многих других систем, как построенных искусственно, так и созданных самой природой, подчиняется четырем основным физическим принципам.

Во-первых, во всех этих системах совершается периодическое движение.

Во-вторых, для поддержания этого движения необходим приток энергии от внешних источников, прячем энергия должна поступать к системе отдельными порциями в строго определенные моменты времени. Для этого на пути от источника энергии к системе ставятся заслонка, а чтобы угадать момент, когда нужно открыть заслонку, используется цепь обратной связи.

В-третьих, общее количество энергии, поступающей в систему, должно в точности равняться количеству энергии, затрачиваемому системой. В противном случае движение либо постепенно прекратится, либо размах колебаний будет безгранично увеличиваться. Порции поступающей энергии "отмеряются" нелинейными элементами.

Наконец, в-четвертых, энергию в систему можно подавать либо непосредственно, либо каким-нибудь косвенным образом, например изменяя значения одного из параметров.

Книгу "Автоколебания" можно назвать одной из наиболее кибернетических из всех написанных к тому времени книг. В ней идет речь об управлении в чистом виде, четко и в то же время чрезвычайно наглядно вскрываются механизмы управления, и нет никакой беды в том, что ни слова не говорится о тех же процессах в живых организмах. На том уровне, на котором ведется рассмотрение, ничего нового это все равно не принесло бы.

В начале 50-х годов Александр Александрович переехал в Москву и, объединив несколько разрозненных групп, создал и возглавил Институт проблем передачи информации Академии наук СССР, ставший тем центром, где появились первые ростки современной информатики в нашей стране. Он возглавлял этот институт вплоть до своей безвременной кончины в 1965 году.

Ненастный вечер 1965 года. Александр Александрович остался дома наедине с любимой собакой. Пришел очень неприятный человек и состоялся очень неприятный разговор. И Александра Александровича не стало. А созданный им Институт живёт и продолжает развивать идеи, заложенные его основателем. Но как всё таки коротка человеческая память!

А. А. Харкевич практически был первым, кто усомнился в правомочности отождествления шенновской меры количества информации и термодинамической энтропии. В своей книге "Очерки общей теории связи", представляющей собой одно из наиболее совершенных изложений на русском языке основ того, что тогда называлось теорией информации, он прямо указывает, что для отождествления шенноновской меры с энтропией нет достаточных оснований. В дальнейшем подобный взгляд получил ряд подтверждений.

Статья опубликована 09.12.2003 г.