|
Существенный вклад в проблему разработки физических принципов оптической обработки информации на основе фотонного эха наряду с учеными США, Японии и стран Западной Европы внесли и ученые МарГУ. Это подтверждается таким фактом, что в книге "Depolarizing collisionsin in nonlinear electrodynamics", выпущенной издательством "Библиотека Конгресса США", публикующим лучшие научные труды мира, больше половины экспериментальных результатов, использованных для иллюстрации описываемых физических процессов, взяты из работ ученых МарГУ.
На кафедре электромеханики имеются хорошие возможности для занятий как фундаментальной наукой в области физики, так и прикладными научными исследованиями по созданию новых электронных приборов электротехнического и медико-биологического направлений. Базовым направлением фундаментальных исследований, возглавляемых профессором кафедры, доктором физико-математических наук И.И.Поповым, является выявление новых свойств и возможностей фотонного эха. При кафедре функционирует экспериментальная научная лаборатория по фотонному эхо, руководимая проф. И.И.Поповым, которая входит в четверку научных коллективов России, кому удался этот эксперимент.
К наиболее значимым результатам, полученным в МарГУ, относится созданный в нашем университете оригинальный экспериментальный оптический комплекс для исследования фотонного эха и впервые зарегистрированные на нем следующие физические эффекты: нефарадеевского поворота поляризации света (фотонного эха), обращения времени, реализованный в амплитудно-временной форме оптического сигнала, ассоциативности фотонного эха, продемонстрировавший новый принцип считывания информации с возбужденных частиц резонансной среды; первое обнаружение фотонного эха в сверхзвуковых охлаждающихся молекулярных газовых струях, позволяющее экспериментально реализовать предсказание лучшей на сегодня оптической квантовой памяти, построенной на основе фотонного эха; первый эксперимент по моделированию в физическом эксперименте информации, представленной гиперкомплексными числами, положивший основу циклу исследований по созданию гиперкомплексных процессоров. Эти фундаментальные исследования в области физики в течение 9 лет имели финансовую поддержку со стороны Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и ряда научных программ Министерства образования и науки РФ. На ближайшие три года получил поддержку РФФИ очередной проект, направленный на разработку физических принципов построения оптических процессоров с гиперкомплексной архитектурой организации вычислительного процесса, предназначенных для решения задач квантовых вычислений. Марийским государственным университетом в 2005 году подана заявка на изобретение "Способ оптической обработки информации в виде гиперкомплексных чисел на основе фотонного эха". Авторы - И.И.Попов, А.М.Гладышев, А.Н.Леухин, В.В.Самарцев, Л.Г.Корнилова. По результатам проведенных исследований защищены 3 кандидатские (1990 г. - Попов И.И., 2000 г. - Бикбов И.С., 2004 г. - Гладышев А.М.) и одна докторская (2004 г. - Попов И.И.) диссертации.
К значительным фундаментальным результатам кафедры относится первое экспериментальное обнаружение нового явления физики - диэлектрического эха. Это явление продемонстрировало возможность реализации экспериментальных методов исследования квантовых переходов, имеющих резонансные частоты в миллигерцовом диапазоне колебаний, т.е. в диапазоне колебаний гравитационных волн. Явление диэлектрического эха позволяет регистрировать влияние движения Луны и Солнца на функционирование биологических и медико-биологических систем. Эти исследования входят в комплексную тему "Моделирование энергетических процессов в клетках животных при изменяющихся воздействиях внешней среды", финансируемую Министерством образования и науки РФ согласно единому заказ-наряду, выполняемую под руководством трех профессоров: М.Ю.Кокурина (ФМФ), В.Н.Самарцева (БХФ) и И.И.Попова (ЭЭФ) .
Глубокая фундаментальность научных исследований, проводимых на кафедре электромеханики, создает условия для разработки новейших приборов и методов измерения в области электротехники с активным участием аспирантов и студентов. На основе нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха авторской группой (проф. И.И.Попов, доцент В.Н.Чайкин, аспирант А.М.Гладышев) разработаны новый метод и прибор дистанционной регистрации электрического тока сверхвысоковольтных линий электропередачи. Их работа защищена патентом на изобретение РФ "Способ оптоэлектронного измерения тока". По полученным результатам НИР А.М.Гладышев защитил кандидатскую диссертацию.
На этой же основе проф. И.И.Поповым, с.н.с. А.М.Гладышевым, аспирантом К.Ш.Газизовым (лауреат стипендии Президента РМЭ 2005 г.), студентом 2 курса ЭЭФ Е.Ю.Севрюгиным разработаны датчик оптоэлектронного измерения тока и способ регистрации между крупногабаритными элементами энергетических объектов. По обеим разработкам ими поданы заявки на изобретение. По полученным результатам К.Ш.Газизов готовит к защите кандидатскую диссертацию.
Хорошую перспективу при создании электротехнических приборов имеют результаты НИР, связанные с разработкой гиперкомплексных оптических процессоров. Интересные результаты в области светотехники получили проф. И.И.Попов и выпускник ЭЭФ А.Н.Попенов. Ими был разработан оригинальный инструментарий оптического театра, обеспечивающий разнообразные режимы художественного освещения выбранного объекта. Их работа хорошо представлена в научной печати. В настоящее время А.Н.Попеновым готовится к защите кандидатская диссертация.
Оригинальной является разработка аспиранта кафедры Д.В.Пузеева, связанная с созданием методов и средств оптоэлектронного контроля в силовой гимнастике. Хорошую перспективу имеют работы аспиранта Н.В.Карпова и доцента Е.В.Хлытиной. Их исследование под руководством профессора И.И.Попова посвящено созданию информационных технологий в электротехническом образовании. Все эти работы основаны на использовании лучших достижений в области компьютерного моделирования электротехнических измерений и процессов.
Особенностью научной работы на кафедре электромеханики является ее доступность не только для сотрудников и аспирантов, но и для студентов как ЭЭФ, так и других факультетов. Она выполняется в хорошей кооперации с учеными и студентами других университетов и сотрудниками институтов РАН. Научно-исследовательская работа студентов (НИРС) является своеобразной кузницей кадрового состава кафедральной науки. Так, аспирант К.Ш.Газизов первую свою научную работу опубликовал, будучи студентом 1 курса ЭЭФ, студент Е.Ю.Севрюгин - во время учебы на 2 курсе, студент Г.Г.Масленников - на 4 курсе. Хорошим результатом НИРС можно назвать создание электронных приборов для демонстрации принципа работы ЦАП (цифро-аналогового преобразователя) и логических схем, выполненных группой студентов 3 курса во главе с М.Э.Пильщиковым и Ю.А.Прошкиным. При этом стоит обратить внимание на уровень выполняемых студентами работ. Так, студент 4 курса Г.Г.Масленников внес существенный вклад в создание экспериментального комплекса для исследования нового явления физики - диэлектрического эха. Им лично проведены работы по разработке программного продукта для автоматизации режимов регистрации этого явления и непосредственные эксперименты по регистрации диэлектрического эха и изучению его свойств. При этом его работа связана не только с получением новых научных знаний, но и с созданием научных заделов по инновационно-ориентированным НИР. Формируемые научные заделы позволят ему и его коллегам участвовать в конкурсе программы "Старт" Российского фонда поддержки малого предпринимательства в научно-технической сфере. В случае поддержки фондом поданного проекта авторам выделяется из бюджета РФ в первый год 750 тыс. руб., а во второй и третий годы - по 1500 тыс. руб. на проведение дополнительных НИР, необходимых для вывода создаваемой продукции на потребительский рынок и на создание собственного малого наукоемкого предприятия. В целом сотрудники кафедры и члены специально созданных межвузовских научных студенческих творческих коллективов ведут работы по созданию научных заделов для пяти проектов, предназначенных для участия в программе "Старт". Каждый выигравший конкурс и успешно выполненный проект обеспечит порядка десяти рабочих мест на малом высокотехнологичном предприятии студентам, занимающимся НИР во время учебы в вузе.
Существенных научных результатов добился профессор С.Я.Алибеков (автор ряда изобретений в этой области), занимающийся вопросами промышленной экологии. Сфера научных интересов доцента А.Р.Рота и В.Н.Чайкина - моделирование производственных процессов со случайными свойствами. Доценты А.В.Маряшев и В.А.Хлебников работают в области теплоэнергетики.
В целом, на кафедре электромеханики жизнь в науке интересна, увлекательна. Перспективы научного роста и создания собственных малых высокотехнологичных инновационных предприятий открыты для всех сотрудников кафедры и студентов ЭЭФ.
И.И.Попов,
д-р физ.-мат. наук,
профессор кафедры электромеханики