Физический институт им. П.Н. Лебедева (ФИАН) – старейший научно-исследовательский центр России, ровесник Российской академии наук, после учреждения которой физика получила в России полноправный статус самостоятельной науки.
Именно в первой половине XVIII века лежат истоки ФИАН: институт «вырос» из Физического кабинета Академии наук, основанной Петром I.
XVIII век – начало XX века
Учрежденная в XVIII веке в рамках Академии наук Кафедра физики в С.-Петербурге была единственным центром развития отечественной физики. Кафедра располагала хорошо оборудованным Физическим кабинетом, с которым связаны все основные экспериментальные исследования, проводившиеся тогда в Академии. Одновременно Физический кабинет был и базой для чтения первых в России курсов физики, организованных Академией. Годом основания Физического кабинета принято считать 1724 – год учреждения Академии наук, но его история началась раньше. Материальной основой Кабинета послужили собранные в Кунсткамере к моменту её открытия в 1714 году различные физические приборы, машины и инструменты, поиск и приобретение которых производились по указанию Петра I после его поездки в Европу. Также Кунсткамера пополнялась приборами, изготовленными отечественными мастерами.
Главное здание Академии наук в Санкт-Петербурге (слева) и Кунсткамера (справа). источник изображения
Известно, что к 1740 г. Физический кабинет занимал три помещения в верхнем этаже правого крыла главного здания и одну комнату в левом крыле здания Кунсткамеры. После пожара в Кунсткамере в 1747 г. и серии переездов Физический кабинет вплоть до начала XIX в. ютился в помещениях Кунсткамеры, пока в 1828 г. не переехал окончательно в правое крыло главного здания. Там Физический кабинет, затем Физическая лаборатория и Физический институт находились до переезда в Москву в 1934 г. (подробнее см. здесь)
Функционирование и развитие Кабинета не всегда шло одинаково успешно. Годы подъема (при Бильфингере, Крафте-старшем, Рихмане, Парроте, Ленце, Якоби, Вильде, Голицыне) сменялись периодами спада (при Эпинусе, Крафте-младшем, отчасти и при Петрове), за которыми следовал новый подъем. Но при этом Физический кабинет всегда оставался тем стержнем, который определял развитие академической физики в России.
На протяжении почти двух столетий деятельность Физического кабинета (впоследствии – Физической лаборатории, Физико-математического института) в значительной мере направляли по своему усмотрению и личным научным интересам его директора.
Первый директор Физического кабинета Г.-Б. Бильфингер проявил себя в С.- Петербургской Академии разносторонним физиком-экспериментатором, результаты его опытов опубликованы в многочисленных статьях в «Комментариях», под его руководством проводились систематические метеорологические наблюдения. Одновременно с Бильфингером членом Академии был выдающийся математик и физик Даниил Бернулли, прославившийся своими исследованиями по гидродинамике (его знаменитый трактат писался в Петербурге), механике и акустике. Большой вклад в развитие практической оптики и точной механики внёс другой коллега Бильфингера – профессор оптики и механики Иоган-Георг Лейтман.
Выдающийся математик Леонард Эйлер, создатель первой в России математической школы, автор почти 900 научных работ, занимал в Академии некоторое время кафедру физики. Его знаменитая книга «Письма о разных физических и философских материалах, писанные к некоторой немецкой принцессе» – великолепная популярная энциклопедия физики XVIII века.
Работа Г.-В. Крафта в Академии была полностью связана с Физическим кабинетом, который он упорядочил и расширил. Благодаря усилиям Крафта к 1741 г. Физический кабинет стал одним из лучших в Европе, в нем насчитывалось около 400 физических приборов по общей механике, механике жидкостей и газов, оптике, магнетизму, теплоте, акустике и электричеству. Крафт опубликовал в «Комментариях» около 100 работ. Им написаны несколько учебников для академической гимназии, в том числе первый учебник по физике «Начальные основания учения о природе».
Г.-В. Рихман, принявший кабинет от Крафта в 1744 г., уделял ему большое внимание. Будучи чистым экспериментатором, он начал опыты с электричеством задолго до Франклина. Узнав об экспериментах Франклина по атмосферному электричеству, Рихман с 1752 г. с большим увлечением занялся наблюдениями над грозами и трагически погиб во время опыта 26 июля 1753 г.
Начиная с 1741 г., в Физическом кабинете в течение ряда лет проводил опыты великий русский учёный М.В. Ломоносов. В своих публичных лекциях по физике он проводил демонстрации в Физическом кабинете. Сохранились сведения о совместных работах Ломоносова и Рихмана.
В 1747 г. в Кунсткамере был пожар, значительно пострадал и Физический кабинет, но уже в начале 1748 г. Кабинету было предоставлено дополнительное помещение. Благодаря стараниям Рихмана и поддержке Ломоносова Физический кабинет в начале 50-х годов XVIII века стал в России центром исследований по экспериментальной физике и координатором работы учебно-педагогических учреждений.
После смерти Рихмана Кабинет был опечатан и до 1756 г. находился под наблюдением адъюнкта М. Софронова.
Последними директорами Физического кабинета в XVIII веке были Ф.-У.-Т. Эпинус и В.-Л. Крафт-младший. Эпинус открыл пироэлектричество при исследовании турмалина, изобрел ахроматический микроскоп, дал первую количественную теорию электростатических явлений. Став воспитателем будущего императора Павла I, Эпинус отошёл от академической деятельности, после чего Кабинет пришел в упадок, лекции студентам не читались. При директоре Крафте-младшем Кабинет пополнился обширной коллекцией приборов по электричеству, но со временем превратился, по существу, в кладовую физических приборов, многие из которых были устаревшими.
* В этот период в моде были силуэтные портреты, в связи с чем иных изображений этих ученых не сохранилось
Таким образом, последняя четверть XVIII века и первая четверть XIX века оказались в истории академической физики и, в частности, Физического кабинета малопродуктивными.
Ситуация значительно улучшилась после появления в Академии Г.-Ф. Паррота. Приняв от В.В. Петрова Кабинет, он принялся с большой энергией за его реорганизацию и добился в 1828 г. перевода Кабинета из Кунсткамеры в Главное здание Академии, где Физический кабинет и выросшая из него Физическая лаборатория, а затем и Институт помещались до перевода Академии наук из С.-Петербурга в Москву в 1934 г.
В конце XVIII – начале XIX веков все возрастающее внимание физиков привлекали электрические явления, поэтому не случайно среди директоров Физического кабинета оказались ученые, имена которых вошли в историю исследования электричества: В.В. Петров (электрическая дуга), Г.-Ф.-Э. Ленц (закон Джоуля–Ленца), М.-Г. Якоби (гальванопластика).
После смерти Якоби новым директором был избран выдающийся физик и метеоролог Г.И. Вильд – организатор русской метеорологической сети (за 27 лет его работы число метеостанций увеличилось с 31 до 650), исследователь земного магнетизма и автор серии замечательных приборов. Занятый метеорологическими исследованиями Вильд не смог уделять много времени физике, поэтому работы по физике в Кабинете вел в основном приват-доцент Петербургского университета О.Д. Хвольсон, который продолжил работы Ленца и Якоби по электромагнетизму и Вильда по оптике.
В 1893 г. адъюнктом Академии по представлению Вильда и других академиков был избран Б.Б. Голицын. В начале 1894 г. ему было поручено заведование Физическим кабинетом. Ко времени прихода Голицына в Кабинет там уже никто не работал. Голицын привёл Кабинет в порядок, пополнил приборами и в 1912 г. преобразовал его в Физическую лабораторию, просуществовавшую до 1921 г.
Б.Б. Голицын – основоположник отечественной сейсмологии, им разработаны теория и конструкции сейсмических приборов. Благодаря ему сейсмология превратилась в точную науку. Он решил задачу определения очага землетрясения по данным одной сейсмической станции, сконструировал первый электродинамический сейсмограф и разработал его теорию, создал много других сейсмических приборов, решил вопрос о скорости распространения сейсмических волн на различных глубинах Земли. Сейсмографами Голицына были оборудованы все русские и большинство зарубежных сейсмических станций, в том числе и сейсмостанция вблизи Иркутска, которая зарегистрировала падение Тунгусского метеорита в 1908 г. Исследования Голицына были посвящены также оптике, молекулярной физике и спектроскопии. Он первый ввел (1893 г.) понятие температуры теплового излучения, экспериментально проверил эффект Доплера для света, изучал критическое состояние вещества, осуществил ряд спектроскопических исследований.
После смерти Голицына в течение некоторого периода Физическая лаборатория не имела постоянного руководства и переходила из рук в руки от академика геофизика М.А. Рыкачева к академику физику-химику Н.С. Курнакову, от него к физику П.П. Лазареву
