Американская знаменитость из Закарпатья

Ник Голоняк — профессор с такой украинской фамилией работает в Иллинойском университете (США). Кстати, мировая знаменитость самого крупного калибра. Ему прочили Нобелевскую премию в 70-х. Но случилось так, что за весьма родственные работы по физике высокую награду получила другая тройка претендентов и среди них знаменитый санкт-петербургский ученый Жорес Алферов. Как бы исправляя положение, на Ника Голоняка тут же посыпался дождь высших наград со всего мира. Так, японцы вручили ему свою национальную премию — аналог Нобелевской. Недавно президент США Буш-младший наградил его Технологической национальной медалью США — самой значимой научной наградой в этой стране. Ее также называют американской нобелевской премией. Показательно, что ранее такую же медаль вручил ему Буш-старший, когда был президентом.

Сегодня основывать аналоги Нобелевской премии стало модно. Когда нечто подобное создали в России — Международную премию «Глобальная энергия», — естественно, первых кандидатов для ее вручения отбирали особенно тщательно. На получение награды были выдвинуты 400 исследователей со всех континентов, в том числе и 160 ученых из России. И вот в 2003 году в Голубом зале Константиновского дворца Санкт-Петербурга в присутствии научной, культурной и политической элиты России и зарубежных стран президент России Владимир Путин вручил ее тройке самых выдающихся, на взгляд комитета во главе с Жоресом Алферовым, современных ученых. Премию в 900 тыс. американских долларов поделили между собой двое американских ученых — Ник Голоняк и Ян Дуглас и вице-президент РАН Геннадий Месяц.

Самое странное, что в Украине имя Ника Голоняка почти не знакомо. Я позвонил в отделение физики и астрономии НАНУ, чтобы узнать не является ли он почетным членом Национальной академии? Мне ответили, что такого академика в НАНУ нет. Его фамилия была неизвестна и председателю Международного комитета по вопросам науки и культуры при НАНУ академику Ярославу Яцкиву. Впрочем, академик-секретарь отделения физики и астрономии Вадим Локтев сообщил, что встречался не раз с Голоняком. Однако не уверен, что тот имеет какое-либо отношение к Украине. Может быть, он поляк?..

Чтобы внести некоторую ясность в эту историю, пришлось заняться специальным расследованием.

Вряд ли кто-либо взялся бы предсказать выдающуюся судьбу сыну Мыколы Голоняка-старшего — выходца из закарпатского села, которое когда-то буквально задыхалось от нищеты. Чтобы не умереть с голоду, Голоняку-старшему пришлось искать счастья за океаном. Начало жизненного пути матери будущей американской знаменитости также не обещало ничего хорошего — она была сиротой, и трудно сказать, как сложилась бы ее судьба в родном краю. Однако счастье неожиданно улыбнулось девушке, когда ее дядя, выехавший в США еще перед Первой мировой войной, написал письмо в родное село и пригласил кого-нибудь из родственников приехать. Он готов был оплатить такой переезд. Юной сироте терять было нечего. Она решила попытать счастья в другой стране. Здесь она познакомилась со своим будущим мужем и 3 ноября 1928 года в провинциальном городке в штате Иллинойс у них родился сын. После крещения в деревянной греко-католической церкви, построенной в этом штате украинцами, его на американский манер нарекли Ником.

Надо сказать, что жизнь молодой украинской пары и в США не была усеяна розами. Когда Нику едва исполнилось четыре года, началась Великая депрессия. Семья вынуждена была в поисках работы переехать на новое место. Понятно, детей игрушками особенно не баловали и Ник, как все дети, развлекался тем, что попадалось на глаза. Однажды жертвой его любознательности стал недорогой радиоприемник. Он был тут же полностью разобран, изучен и, как положено юным Эдисонам, тут же собран обратно. Родителей, которые с трудом могли читать, удивило то, что приемник снова заработал. Возможно, эта невинная забава и определила дальнейшие интересы мальчика — Ник с жадностью стал разбирать, собирать и даже создавать свои собственные технические приспособления. Особенно его привлекало все, что было связано с радиотехникой. При этом он читал все книги по физике, попадавшиеся ему на глаза.

Голоняки жили небогато, ребенка явно не баловали, и во время каникул мальчику пришлось по десять часов в день ремонтировать железнодорожные пути, чтобы хоть как-то поддержать материальное состояние семьи и продолжить учебу. Однако во время такого заробитчанства он серьезно повредил себе позвоночник. Пришлось накопленные деньги потратить на две хирургические операции. Но боли в спине до сих пор напоминают ученому о нелегком детстве.

Чтобы начать учебу в университете, Нику пришлось взяться за ремонт крыш. А после поступления он трудился на сталелитейных заводах, жил в жутком бараке и питался по студенческому талону. Как удивительно похожа его жизнь на судьбу другого выдающегося украинского ученого — Богдана Гаврылишина. Ему также приходилось тяжело работать, в частности лесорубом, чтобы обеспечить себе возможность учиться в Канаде.

В американских университетах ценят напористость и талант. Вскоре Ник стал получать приличную стипендию, подрабатывал лаборантом. Похоже, тучи над его жизнью начали понемногу рассеиваться. Несомненной удачей следует считать то, что на незаурядного молодого человека обратил внимание и взял к себе в аспирантуру Джон Бардин, которому вскоре предстояло стать одним из самых знаменитых физиков столетия. Именно этот человек посоветовал Голоняку заняться в то время мало кому известными полупроводниковыми транзисторами. Со временем полупроводники произвели настоящую революцию в традиционной электронике, а автор биполярного транзистора Джон Бардин получил за это свою первую Нобелевскую премию.

Неудивительно, что Ника Голоняка после получения докторской степени приглашают в самое знаменитое исследовательское учреждение США — Bell Labs. Здесь за честь считали работать нобелевские лауреаты — их в этом институте трудилось 11 человек. Кстати, не все из них выдерживали высокие требования этого учреждения. Однако Ник превзошел все надежды, которые на него возлагали работодатели, — если его учитель провел свои исследования на германии, то он изготовил первый в мире транзистор из кремния. Это был шаг в развитии техники, который создал необходимые условия для быстрого развития компьютерных технологий. Даже рождение Кремниевой (Силиконовой) долины в значительной степени обязано этим событиям.

Следующее достижение Голоняка, получившее всемирное признание, —изобретение излучающего светодиода — Led-элемента. Оно достаточно скоро нашло широчайшее применение в промышленности. Красненькие, чрезвычайно экономичные светодиодики конструкторы начали вставлять в калькуляторы и электронные часы, в телевизоры и радиоприемники, стиральные машины и холодильники. Они сигнализировали о том — включен или нет электрический прибор. С их помощью начали изготавливать информационные табло на транспортных узлах, стадионах, аэропортах, делать надежные фары автомобилей, светофоры. Если события и дальше будут развиваться так же интенсивно, то вскоре люди забудут о традиционных спиралях накаливания и о том, что когда-то такие примитивные и прожорливые лампы освещали их жилища и служили главным источником света в нашем мире.

В одной статье попросту не хватит места, чтобы перечислить все открытия и изобретения, которыми мы обязаны Нику Голоняку. Но нельзя не вспомнить о том, что именно он провел важнейшие исследования в области полупроводниковых лазеров, работавших в видимом спектре. Его лазер смог считывать информацию с носителей, не повреждая их. Это были ключевые свершения, которые со временем помогли создать компакт-диски, DVD-устройства, без которых сегодня невозможно представить нашу жизнь.

И сегодня, несмотря на солидный возраст, Ник Голоняк еще полон идей и работает в полную силу. Вот недавнее сообщение информационного агентства США: «Исследователи из Университета штата Иллинойс сообщают о разработке принципиально нового полупроводникового устройства — светоизлучающего транзистора. Группа исследователей во главе с Ником Голоняком и Милтоном Фенгом разработали, создали и изучили свойства излучающего свет биполярного транзистора, который можно будет использовать в устройствах для обработки сигналов. Ученые полагают, что в перспективе на основе подобных устройств возможно создание интегральных микросхем, где в качестве среды для передачи информации будут использоваться не электрические импульсы, распространяющиеся по проводам, а кванты света — фотоны».

Сегодня некоторые аналитики считают, что изобретение триода, к которому имеет непосредственное отношение наш герой, по своей значимости можно приравнять к изобретению колеса. Именно триод привел к возникновению того мира, который сделал реальными компьютеры, Интернет, телевидение и прочие современные электронные приборы. Именно развитие этого направления приведет к тому, что роботы в дальнейшем смогут выполнять сложную и тонкую физическую работу…

На примере Ника Голоняка хорошо видно, какую роль в жизни самого талантливого ученого играет удача. Несмотря на все трудности и невзгоды, ему повезло в главном — он оказался в нужном месте в нужное время. А ведь задолго до этих событий в Нижнем Новгороде в начале 20-х годов были проведены научные работы, которые, казалось бы, вплотную подвели человечество к аналогичным достижениям. Все началось с того, что юноша, едва закончивший школу, которого звали Олег Лосев, фактически неудачник — его не приняли в Московский институт связи — открывает, что у некоторых кристаллов (например, в паре «цинкит — угольное острие») существуют активные точки. Как выяснил юный исследователь, в кристаллах можно нащупать определенные точки, которые обеспечивают генерацию высокочастотных сигналов. От таких точек можно добиться и усилительного эффекта.

В то время (начало двадцатых годов), когда радиолюбительство в стране буквально приняло масштабы эпидемии, а электронных ламп крайне не хватало да и дороги они были для рядового радиолюбителя, кристадин Лосева — так назвал изобретатель созданную им радиосхему с кристаллом, работающую всего от четырех батареек, — позволял радиолюбителям выйти в эфир и связаться друг с другом. Слава Олега Лосева шагнула за рубежи страны. У него появились последователи в Германии, Англии, Чехии…

Чуть позже нижегородскому гению, которому ко времени очередного открытия еще не исполнилось и двадцати лет, удалось обнаружить голубоватое свечение некоторых полупроводниковых детекторов при пропускании электрического тока. Нагрева кристалла при этом не было — свет появлялся изнутри карбидокремниевого кристалла вследствие каких-то неведомых в то время причин. Так был впервые открыт холодный свет — электролюминесценция.

Интенсивность света была крайне мала, тем не менее «эффект Лосева» был замечен учеными и с ним связывали даже некоторые практические надежды. Олег Владимирович надеялся, что это открытие со временем поможет создать очень экономичные электролампы на совсем другом принципе излучения света — свечение будет появляться из кристалла при прохождении тока. За эти работы ему без защиты диссертации была присуждена степень кандидата физико-математических наук. Если учесть при этом, что он не имел диплома об окончании вуза, так как вообще там не учился, — случай совершенно беспрецедентный!

К сожалению, в технике опередить свое время — почти такая же трагедия для первооткрывателя, как и опоздать со своими идеями. При жизни Олега Владимировича его свечение считалось одним из необъясненных парадоксов физики. Самому Лосеву не пришлось дождаться применения своего открытия. Он умер во время блокады Ленинграда от истощения.

Однако прошло всего десять лет и в США Ник Голоняк обратил внимание на свет, появляющийся при определенных условиях в полупроводниковых кристаллах. Так был впервые построен светодиод, с помощью которого в нашу жизнь вошли крохотные красные, желтые, зеленые, фиолетовые, белые светлячки. Вскоре они могли соперничать с радугой насыщенностью и разнообразием цветов. Конструкторы начали с удовольствием размещать их на лицевых панелях телевизоров, радиоприемников, магнитофонов…

Сейчас красная лампочка в любой кофеварке оповещает о том, что кофе готов, стиральная машина закончила свою работу, а холодильник отключен. Их можно увидеть на центральных улицах Киева, где они используются в современных светофорах. Сегодня в мире производится около 30 миллиардов светодиодов. Но эксперты уверены, что это лишь начало. Поистине великое будущее у холодного света впереди, когда светодиоды начнут широко использовать для освещения. Вот тогда у нас возможность в полной мере оценить их достоинства — миниатюрные размеры, невероятная долговечность, безопасность — они способны работать от нескольких вольт, — необыкновенная прочность и экономичность.

Не так давно, изучая строение крыльев африканских бабочек, ученые обнаружили, что их структура содержит так называемые фотонные кристаллы, которые весьма похожи на микроскопическую структуру светодиодов. Важно и то, что изобретение природы оказалось много совершеннее, нежели то, что пока создано в лабораториях. Это открывает путь к созданию структур, подобных чешуйкам бабочек. И хотя уже сейчас дизайнеры очень широко используют светодиоды для световой живописи — украшения памятников, арок, скульптур, в ближайшем будущем откроется возможность подсвечивать дома, квартиры, автомобили так, как подскажет художнику самая буйная фантазия. Тогда мы увидим окружающий нас мир ночью буквально залитым причудливым светом, потому что эти крохотные приборы обладают еще одной замечательной способностью — они почти полностью превращают электричество в свет, не тратя ни капли энергии на нагревание! В США считают, что использование светодиодов — революционная технологическая разработка, которая к 2020 году обеспечит сокращение расхода энергии на освещение на 90%…

В южнокорейском городе Кванчжу вообще решили пойти дальше всех — здесь строится город будущего, в котором будет Светодиодная долина (по аналогии с американской Силиконовой долиной), представляющая собой технопарк, проектно-исследовательские институты, производственные комплексы, нацеленные на совершенствование светодиодов. Все это позволит Корее и на этом перспективном направлении выйти на международный рынок, чтобы успешно бороться за многомиллиардные заказы…

Конечно, мы можем гордиться тем, что украинцу принадлежит такой серьезный вклад в перспективнейшее направление ХХI века. Однако к чувству гордости примешивается горькое чувство сожаления — «ЗН» уже не раз писало о печальном положении с производством и разработкой фотодиодов в Украине. Если лет 15 назад на этом направлении мы были среди лидеров, то сегодня положение здесь просто катастрофическое…