Анатолий Кулаков: тернистый путь первооткрывателя

2351

Предлагаем вашему вниманию подготовленное для журнала «Радиофронт» интервью Анатолия Кулакова, члена Совета по промышленной политике и предпринимательству при правительстве РФ, в прошлом зампреда Военно-промышленной комиссии СССР.

Судьба подарила Анатолию Васильевичу Кулакову уникальную биографию ученого, изобретателя, влиятельного руководителя оборонно-промышленного комплекса страны. Среди наиболее ярких его должностей — заместитель председателя Военно-промышленной комиссии СССР, председатель Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии СССР, председатель Экспертно-консультативного совета по приоритетным направлениям научно-технического прогресса, генеральный директор Российского союза промышленников и предпринимателей, член Совета по промышленной политике и предпринимательству при правительстве РФ. Главные направления научной деятельности — энергетика (создание новых чистых источников энергии) и теория электромагнитных взаимодействий (в том числе и нелинейных) в системах заряженных частиц, плазме, твердом теле. Созданного Анатолием Васильевичем хватило бы и на пятерых. Причем, он и сегодня — самый активный участник научно-технологического процесса, его разработки и открытия, без преувеличения — мирового уровня и всемирной значимости. Наш разговор с членом-корреспондентом РАН, доктором физико-математических наук Анатолием Кулаковым в рамках рубрики «Крупным планом» журнала «Радиофронт» коснулся и прошлого, и настоящего, и будущего этого безусловно одного из ярчайших ученых современной России.

— Анатолий Васильевич, почему вы после школы поступили учиться именно в Ленинградский политехнический институт?

— Случайно. Сам я из Ленинграда. Отец у меня был военнослужащим, и сначала я хотел поступать в Военно-воздушную академию имени А. Ф. Можайского. Я был спортивно подготовлен, хорошо учился и не сомневался, что поступлю туда. Но в тот год было принято решение «с гражданки» в Академию не принимать. И я поехал по институтам. Политех мне понравился двумя вещами. Первое – потрясающе красивое здание с хорошей вузовской репутацией. Второе — рядом находится Физический институт имени Иоффе, где многие крупнейшие ученые читали курсы лекций и были не против, чтобы сторонние студенты или молодые инженеры приходили для прослушивания их курсов. Поэтому в итоге я получил два образования: в своем институте — по специальности инженер-радиофизик и в Институте Иоффе — по углубленному знанию физики.

— Но в итоге вы все равно оказались в Военно-промышленной комиссии?

— Наверное, судьба. В Военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР я проработал с 1979 года по 1992 год.

— А как вы попали в состав Комиссии?

— Попал в эту комиссию, можно сказать, случайно. Много лет в Ленинграде я был вовлечен в работу по различной тематике в интересах оборонной промышленности. В процессе этой работы мне пришла идея о новом виде одного оборонно-технического устройства. И я написал об этом в Государственный комитет СССР по науке и технологиям (ГКНТ СССР). Прошло два года, и мне поступил вызов в Комиссию Президиума Совета Министров СССР — так называлась тогда Военно-промышленная комиссия СССР. Я встретился с человеком, который покорил меня своей эрудицией, мудростью, требовательностью к логике изложения материала, обаянием. Это был Александр Николаевич Щукин, легендарный человек, заместитель председателя Военно-промышленной комиссии СССР, председатель Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии.

Разговор у нас продолжался около трех часов. Когда я доложил Александру Николаевичу существо дела, он стал меня расспрашивать, какие я использовал иностранные материалы, какой у меня доступ к секретным исследованиям и т.д. Он немало удивился, что я все сделал без использования каких-либо секретных, а также иностранных материалов. И в итоге сказал, что я разработал очень интересную вещь, но американцы близкую модель уже создали. Я расстроился, конечно, стал прощаться. А он говорит: вы напрасно считаете, что потратили не лучшим образом годы своей молодости и вместо того, чтобы ухаживать за девушками, изучали минимум Ландау… Нам такие люди нужны! Я говорю: я из другого города. Он говорит: не важно. Я говорю: я человек семейный. Не важно. Я говорю: у меня ребенок. Не важно. И я говорю: вы знаете, когда я входил в Кремль и начали бить часы на Спасской башне, у меня мурашки забегали по позвоночнику. Он на это: ничего, привыкните. И буквально через полгода я получил приглашение работать в Военно-промышленной комиссии. То есть я начал работать в Военно-промышленной комиссии с 1979 года. И работал в ней неизменно до момента ее ликвидации.

— Кем вас пригласили работать в Комиссию?

— Самым «малым» по должности специалистом. Но работая там, я достаточно быстро поднимался по карьерной лестнице, если можно так выразится: я прошел путь от ученого секретаря Научно-технического совета до заместителя председателя Военно-промышленной комиссии СССР и председателя Научно-технического совета. И хотел бы отметить, что в своей работе я руководствовался в первую очередь принципами Александра Николаевича Щукина. Я особенно остро ощутил значимость и величие этого человека, когда после его ухода из ВПК по состоянию здоровья я был назначен заместителем председателя ВПК СССР и председателем НТС ВПК: вот тогда я почувствовал на себе тяжелейший груз ответственности тех задач, которые решал Александр Николаевич. Конечно, Щукин – великий человек, и именно его школа, его знания, его авторитет, его человечность, порядочность, мудрость и мужество воспитали меня и подготовили для этой работы.

— Какими работами больше всего запомнились эти годы?

— Работы было много — очень важной, азартной, интересной… Комиссия ВПК сыграла огромную роль в развитии оборонного комплекса державы. И Научно-технический совет занимался всеми ключевыми технологическими и оборонными задачами СССР. Под руководством Александра Николаевича Щукина я работал в том числе по системам предупреждения о ракетном нападении, по созданию и развитию системы ПВО города Москвы, развитию войск ПВО, противодействию системы ПРО, участвовал в развитии ядерных проектов, средств противодействия ракетному нападению, в проекте освоения космоса, в программах развития Военно-Морского флота, Сухопутных войск.

Работа в ВПК давала возможность обсуждать те или иные проблемы с учеными мировой величины. Я очень рад тому, что в рамках этих работ я познакомился и даже могу сказать — подружился с такими светилами науки как Анатолий Петрович Александров, Юлий Борисович Харитон, Александр Михайлович Прохоров. Горжусь тем, что А. П. Александров и А. М. Прохоров выдвинули меня кандидатом на вакансию академика Академии наук СССР. И при всей занятости они умудрялись интересоваться моими научными делами.

Помню, Анатолий Петрович Александров однажды неожиданно говорит: «Я почитал одну твою работу — ты сам, наверное, не представляешь, что ты сделал!» Работа эта называлась «Спонтанная намагниченность плазмы квантового происхождения» и была посвящена главному в моей научной деятельности — исследованиям по квантовым обменным силам в конденсированных средах, которые я начал еще в Ленинграде в 90-х годах прошлого века в соавторстве с моим другом — доктором физико-математических наук А. А. Румянцевым, к моему горю, безвременно ушедшим из жизни в 1991 году, и продолжаю до сих пор.

— У вас еще хватало сил заниматься наукой?

— Я всегда испытывал потребность заниматься наукой, занимаюсь и сегодня. Из каждого рабочего дня можно выкроить полчаса-час на научные размышления плюс еще для научной работы были воскресенья. В 1988 году А. П. Александров порекомендовал создать «в железе» генератор, предложенный в моей работе «Генерация частиц высокой энергии МГД-ударной турбулентностью». Потому что, как писал великий учёный, академик АН СССР П. Л. Капица, «эксперимент — это единственное, против чего никто не может возражать».

Я говорю: «Анатолий Петрович, 88-й год — не до экспериментов!» Да и где его провести? Он ответил: «Сделай у меня в Курчатовском институте». И буквально за полтора года мы подтвердили теоретические расчёты предложенного нетрадиционного энергетически эффективного способа получения мощных потоков ускоренных частиц при простоте, компактности и дешевизне самого этого энергетического устройства и получили возможность исследовать на нем квантовый плазменный конденсат.

— Пятое состояние вещества?

— Да, пятое. Квантовый плазменный конденсат. Общеизвестный факт существования четырех состояний вещества — твердое, жидкое, газообразное и плазма. А квантовый плазменный конденсат — это принципиально новое состояние вещества, соединяющее в себе признаки обычной жидкости (текучесть, поверхностное натяжение, внутренние корреляции) и ионизованной плазмы в обычном понимании.

— Правильно будет сказать, что именно вы являетесь первооткрывателем квантового плазменного конденсата?

— В принципе, так выходит. Первые публикации на эту тему вышли в 1988 году. В представлении А. П. Александрова и А. М. Прохорова меня на вакансию академика АН СССР в 1990 году было написано: «Ему (Кулакову А. В.) на основе применения так называемой обменной теории возмущений удалось создать квантовую концепцию сил, определяющих дальний порядок в конденсированных средах…» С тех было много статей на эту тему, в том числе в лучших мировых научных журналах.

Открытый мною квантовый плазменный конденсат — принципиально новое состояние вещества. Это, по существу, плазма, в которой атомы и ионы сближаются настолько, что их электронные оболочки перекрываются, в них проявляется новая сила стягивания. То есть, они начинают с огромной энергией стремиться друг к другу. Главная идея состоит в том, что электронные оболочки в такой сжиженной плазме (например, плазме разряда) перекрываются. Такое перекрытие существует и в веществах, находящихся в обычном фазовом состоянии, но с возрастанием расстояний между атомами экспоненциально снижается, тогда как в конденсированной плазме эффект снижения интенсивности перекрытий оболочек с ростом межчастичных расстояний существенно замедляется и описывается степенной зависимостью. В целом цепь последовательно перекрывающихся электронных облаков охватывает всю плазму: ионы плазмы, «схваченные» этой цепью, притягиваются друг к другу, происходит фазовая трансформация. Переход к новому состоянию сопровождается выделением энергии, равной теплоте трансформации, в некоторых случаях (для плазмы определенного состава) — лишь немного меньшей энергии ядерного синтеза.

При возрастании концентрации плазмы обменное сцепление резко увеличивается, образуется своего рода конденсат, в котором степень ионизации сохраняется, но одновременно проявляются свойства фазового состояния жидкости — происходит фазовая трансформация.

Для понимания физики процесса представьте себе два магнитных волчка. Если они находятся на большом расстоянии, то вы один крутите, а второй на это не реагирует. Но если поставить несколько волчков очень близко друг к другу, то они начинают реагировать один на другой, и от начального вращения одного волчка начинают крутиться все.

То есть, по существу открыты плазменно-фазовые источники энергии, определяемые коллективным характером взаимодействия частиц отчетливо проявляющиеся в плотной плазме в низкотемпературной области, где плазма становится неидеальной, причём плазма при этом не вырождена и в то же время межэлектронное расстояние в несколько раз превышает длину волны де-Бройля тепловых электронов.

Не хочу перегружать наш разговор теорией, скажу только одно: это открытие позволяет обеспечить принципиально новые экономичные, эффективные пути решения большинства сегодняшних наиболее острых энергетических и экологических проблем, о чем говорят не только ученые, но и наиболее грамотные, здравомыслящие политики.

— Можно об этом несколько подробнее?

— В 2015 году, выступая на 70-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН, президент Российской Федерации Владимир Путин поставил перед учеными всего мира задачу создания природоподобных энергетических технологий, не наносящих урона окружающему миру и помогающих восстановить нарушенный баланс между биосферой и техносферой.

Проблема заключается в следующем. Земля по существу находится на грани истощения. При этом только 2-2,5% ископаемых, которые добываются из земли, идут в дело. Остальное или просто вываливается на землю в качестве отходов производства, или направляется в дальнейших передел (с таким же примерно соотношением «полезное-отходы»). В результате сегодня сотни тысяч гектаров заражены отходами, и не только непригодны для жизнедеятельности, но и являются источником отравления природы. Речь, прежде всего, о тяжелых металлах. Проблема заключается в том, что человечество не знает, что делать с этими отходами. Не случайно все чаще звучит известное изречение, что мир погибнет не от атомной войны, а от собственных отходов.

Российская Федерация из-за огромных территорий чувствует это в меньшей степени, чем, скажем, страны Западной Европы. Есть страны, где, по существу, вообще невозможно заниматься сельским хозяйством. Ученые прогнозируют, что в 2050 году может наступить коллапс — именно из-за того, что истощение Земли не даст возможности воспроизводить тот уровень продуктов, который необходим для существования человечества.

А с внедрением новых энергетических технологий, использующих пятое состояние вещества, мы подходим к возможностям решения большинства энергетических и экологических, казалось бы, нерешаемых задач. Коротко говоря: когда мы создаем такую плазму, получается квантовый переход, который сопровождается выделением энергии, иногда по объемам только немного меньший, чем атомной. То есть, по существу мы получаем новый источник энергии. Причем, абсолютно безвредный, в результате его использование приводит не к засорению, а к очищению Земли.

— Почему?

— Наиболее близка к состоянию неидеальности плазма, содержащая ионы углерода, кислорода, азота и других элементов, принадлежащих средним группам таблицы Д. И. Менделеева. Следовательно, в качестве исходного материала для реализации процессов фазовой трансформации можно и должно использовать отходы промышленных производств, отвалы горных разработок, свалки мусора и т.д., состоящих из окислов элементов средней группы таблицы Д. И. Менделеева. Это обстоятельство имеет радикальное экологическое значение. Кстати, в одной из своих статей я писал, что спецификой XXI века будет борьба за свалки, потому что они являются сырьем для новой энергии. И таким образом мы очищаем Землю, используя отходы, а на выходе реакции использования нового источника энергии не получаем ни одного вредного излучения и ни одного вредного вещества.

Многим, возможно, трудно понять, о чем я говорю, потому что они не могут себе представить, что такое квантовый конденсат, хотя люди с ним сталкиваются. Например, шаровая молния — это квантовый конденсат. Внутри Земли проходят очень сложные процессы энерговыделения, сопровождаемые фазовой трансформацией и получением веществ нового вида. Когда мы видим трансформацию магмы, которая вырывается во время извержений вулканов из Земли и превращается в твердое вещество, то это самым наглядным образом подтверждает данную гипотезу.

— Получается, что на основании ваших разработок можно получить принципиально новые источники генерации энергии?

— Можно. Я в этом абсолютно уверен, и они описаны в моих статьях. Но для создания новых источников энергии, предложенных в моих работах, должна быть государственная программа, которая требует сосредоточения средств (по стоимости долей процента от ядерной программы), технологической базы и политической воли руководства. Ведь вспомните, когда в сороковые в СССР решили заниматься термоядом, со всей страны собрали в специальную группу специалистов, которые занялись только этой задачей. Были выделены огромные средства. Сами участники были обеспечены всем необходимым — от бесплатного проезда на трамвае до хороших окладов, жилья и дачных участков. Как говорил мне академик Александров, таким людям нужно давать средства, чтобы у них голова не болела о деньгах, чтобы они думали только о науке, только о деле. В одном из разговоров с ним Анатолий Петрович с грустью сказал мне следующее: «Учти, человек, который опережает время, дожидается его прихода в некомфортных условиях и в бедности».

Мы немного ушли в сторону. Да, это можно реализовать. И чем больше я над этим работаю, тем больше я в этом уверен. Сегодня уже мною опубликован целый ряд работ, доказывающих реальность преобразования квантового плазменного конденсата (так называемого «пятого состояния вещества») в тепло, электромагнитную энергию, энергию заряженных частиц и электричество.

То есть, получая квантовый плазменный конденсат, мы обретаем технологии решения очень большого круга проблем, которые существуют на Земле. И при этом очистим Землю от промышленных отходов!

— То есть, вы разработали принципиально новое направление и науки, и технологического прогресса?

— По сути, да. Давайте я поясню, для лучшего понимания… Мною разработано принципиально новое направление в теории неидеальной плазмы. Неидеальная плазма — это такая плазма, где квантовая сила соизмерима с механическими силами. Проведенные исследования позволили предсказать, а затем экспериментально обнаружить в лабораторных условиях существование принципиально нового вещества – квантового плазменного конденсата, соединяющего в себе признаки, присущие обычной жидкости: текучесть, поверхностное натяжение, внутренняя корреляция, и признаки, характерные для ионизованной плазмы в обычном понимании.

Развитая в наших исследованиях теория основана на непосредственном решении уравнения Шредингера (основного уравнения квантовой механики, распространенного на класс состояния непрерывного спектра теории возмущений с учетом обмена сил), она позволила объяснить уже наблюдаемые особенности в плазменных фазах квантового состояния, которые могут и должны быть использованы современными технологиями. Описанные исследования предсказали и подтвердили существование принципиально нового, альтернативного, возобновляемого, безвредного, эффективного источника энергии на планете Земля — плазменного конденсата. Причём энерговыделение связано не с атомными превращениями или химическими реакциями, а с образованием специфического ионизованного конгломерата, который обладает свойствами, присущими лёгкой жидкости, в частности, поверхностным натяжением, повышающим его устойчивость к распаду. Источник является единственным экологически чистым, не разрушающим и не загрязняющим планету, а его использование очищает окружающую среду.

Овладение теорией квантовых обменных сил в конденсированных средах позволило перейти к решению задачи осуществления холодного ядерного синтеза на обычной воде.

В своей работе я, к сожалению, убеждаюсь в справедливости пророчества великого русского учёного В. И. Вернадского, написавшего: «Вся история науки показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни тысяч исследователей, придерживающихся господствующих взглядов. Несомненно, и в наше время наиболее истинное, наиболее правильное и глубокое научное мировоззрение кроется среди одиноких ученых или небольших групп исследователей, мнение которых не обращает наше внимание или возбуждает наше неудовольствие и отрицание».

— И в наше время встречаются тупиковые направления?

— Конечно. И далеко за примерами ходить не надо. Например, в России были потрачены огромные деньги на создание нового источника электроэнергии — магнитогидродинамического генератора (МГД-генератора). Это такая энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию. Идея простая: пропустить плазму между обкладками конденсатора для получения тока в цепи, соединяющей обкладки. Но на практике ничего не получилось.

Плазменные ленты квантового плазменного конденсата в состоянии жидкостной модификации относительно легкой генерируют магнитные поля и, естественно, достаточно эффективно управляются внешними магнитными полями. Такую магнитную плазменную ленту возможно использовать в качестве теплоносителя в МГД-генераторах

— Насколько я знаю, вы занимаетесь очень широким спектром исследований и разработок…

— Это так. Хотите, наверное, примеры? Пожалуйста. Среди моих научных интересов — измельчение частиц в ферромагнитном слое. Вместе с к. ф.-м. н. В. А. Ранцевым-Картиновым мы спроектировали и построили универсальный диспергатор с очень большим магнитным полем, и туда помещаем иголки. Эти иголки могут дробить любое твердое вещество. Диспергатор небольшой, правда, но работающий и полностью подтвердивший все теоретические прогнозы. По сути это универсальный многоцелевой модуль, который на сегодня является единственным в мире устройством, создающим в большом количестве наночастицы с размером до 10 нанометров. Насколько я знаю, существующие в мире аппараты добиваются эффективного измельчения вещества до размеров не мельче 50 нанометров.

В чем секрет? В аппарате происходит дробление посредством стесненного удара. Что такое стесненный удар? Каждая иголка, которую мы туда вставляем, крутится еще и вокруг своей оси, как карандаш, и бьет твёрдое вещество своими торцами. При этом наблюдаются процессы электромагнитной эрозии.

В общем, установка создана и работает. И показывает удивительные результаты. Например, мы смоги получить при размельчении картофеля 56% крахмала, тогда как в каждом учебнике во всех странах написано, что картофель содержит только 22% крахмала. Дело в том, что количество крахмала в продуктах определяется, как правило, поляриметрическим методом Эверса, использующим гидролиз. Очевидно, в нашем случае измельчился и сам крахмал. То есть, мы перешли на следующую стадию измельчения, и поэтому гидролиз пошел более полный: молекул крахмала, доступных для реакции, стало больше, что можно связать только с их механическим измельчением. При этом любой специалист скажет: удвоение показателей по крахмалу — это прорыв! Важно отметить, что установка дает основания для «прорывов» еще в целом ряде направлений.

— Расскажите хотя бы о нескольких, пожалуйста…

— Хорошо. Например, в этой установке можно получать уникальный наноцемент. Как известно, самого наноцемента, который можно унести в мешке, в природе нет, потому что эти частицы мгновенно окисляются. Это создает определенные технологические сложности при его получении, которые мы в нашей установке успешно преодолеваем. Причем наноцемент мы получаем фактически из отходов: из угольного шлака металлургических комбинатов, из бутового камня, кирпича… А по себестоимости наш наноцемент дешевле обычного цемента в 4-5 раз, в зависимости от исходного материала и условий работы установки.

Благодаря этому принципу можно легко построить, например, военно-морскую базу на Новосибирских островах. Или поселок для нефтяников в условиях Крайнего Севера. Кстати, наноцемент может помочь бороться с новой угрозой — отступлением вечной мерзлоты. Мерзлота исчезает, и все, что построено в тех регионах — проваливается, дороги расползаются… А покрытие легким наноцементом даст возможность законсервировать упругое состояние почвы, поддерживать подъездные пути и так далее… Ничего подобного по технологическим возможностям в мире нет.

Еще одна возможность — создание уникального водоугольного топлива. Весь мир знает, что если уголь размолоть и смешать с водой, получится прекрасное топливо. Но технологически использовать это топливо ни у кого системно не получается, потому что невозможно домолоть уголь до нужного нано- размера — идут взрывы в двигателе. А наша установка такой возможностью обладает, и водоугольное топливо становится реальностью.

Еще одна уникальная возможность этой технологии связана с решением глобальной продовольственной проблемы. Сейчас мир бьется над задачей, как действительно прокормить нарастающее народонаселение. Продуктов уже сегодня реально не хватает! Так вот, мы знаем, что пищевая ценность килограмма зерна и килограмма соломы — одна и та же. Но у соломы — очень плотная клетчатка и многие животные не в состоянии их переварить и получить кормовые единицы. Нужно их размалывать до достаточно высокой тонины и смешать эту муку с 30% зерновой муки! Цена такого комбикорма в 3 раза ниже стоимости зерна при той же его питательности. При этом в качестве исходного сырья можно будет использовать чуть ли не любую органику — траву, камыш, листья деревьев. Перспективы применения нашего универсального модуля в пищевой промышленности — просто огромные!

Нашим диспергатором можно смешивать несмешиваемые, казалось бы, вещи: например, можно воду смешать с маслом, гречневую крупу — с пшеном и так далее. Это открывает новое поле возможностей, безграничное по сути своей поле.

Я могу еще много рассказывать о тех возможностях, которые предоставляет стране разработка новых наших направлений в науке и технологиях. При этом я абсолютно убежден, что Россия может быть технологически самой передовой в мире и решать задачи такой сложности, которые, по оценкам международных специалистов, казалось бы, ей не по силам.

— В общем, ни возраст, ни загруженность, ни сложности с пробиванием открытий не препятствуют вашим научным работам…

— Конечно препятствуют. В настоящее время год не может работать моя лаборатория наноматериалов — не можем найти финансирования всего в 10 миллионов рублей.

У моих работ есть огромный «недостаток» — таких работ больше нет в мире. Этим определяется как недоверие к ним, так и отсутствие интереса к работам, которые не апробированы за рубежом.

Писателя Л. Н. Толстова спросили: «Скажите, кто может быть писателем?» Он ответил: «Писателем может быть только тот, кто не может не писать».

Так и ученый: настоящий ученый — это тот, кто не может не идти вперед, анализировать, разрабатывать, создавать, доказывать и ожидать чуда, когда его открытия, дающие государству неоценимые преимущества по энергетике и наноматериалам, начнут внедряться.