Профессор КФУ: "Радио стоит у основания цифровой революции"

Ежегодно 7 мая в России отмечается День радио. О значении события, положенного в основу этого праздника, и вызовах, которые стоят сегодня перед наукой, рассказал заведующий кафедрой радиофизики Института физики Казанского федерального университета Олег Шерстюков.

7 мая 1895 года на историческом заседании физического отделения Русского физико-химического общества в Санкт-Петербургском университете Александр Попов продемонстрировал созданную им первую в мире радиосистему. Доклад ознаменовал завершение целой эпохи напряженных исследований, а само событие перевернуло не только научный, но и бытовой мир.

«Радио не могло быть изобретено в результате внезапного вдохновения или случайного наблюдения, – уверен Олег Шерстюков. – Это результат глубочайших научных исследований нескольких десятилетий, целой плеяды величайших ученых, среди которых наиболее близко к изобретению радио подошел немецкий физик‑экспериментатор Генрих Герц, открывший в 1886 году "волны Герца" и сумевший создать устройство, порождающее электромагнитные волны, и доказать их распространение в пространстве. Далее необходимо было развивать технические элементы, являвшиеся компонентами раннего радио, они были полностью заимствованы из практической электротехники. А радиоприемник Попова являлся уже решающим звеном практического применения радио».

Разработка русского физика послужила точкой отсчета в дальнейшем революционном развитии «передачи информации на расстоянии». В 1901 году А. Попов создал судовую радиоприемную станцию, в Севастополе была построена первая в России мощная береговая радиостанция. В 1922 в Москве ввели в строй радиостанцию им. Коминтерна, а первая опытная передача телевидения состоялась в 1933 году, сообщил завкафедрой.

Радио развивалось семимильными шагами. В 1948 году Всесоюзное радио перешло на трехпрограммное вещание (45 часов в сутки). В 1970-е годы радиовещанием была охвачена вся территория страны: передачи велись на более чем 60 языках народов СССР и 70 языках народов других стран. В 1990-х появились первые коммерческие радиостанции.

«Скажу больше – без открытия радио сейчас не было бы ни современных средств коммуникаций, ни даже компьютеров, так как именно развитие компонентной базы радио послужило основой вычислительной техники, – особо отметил О. Шерстюков. – Напомню, что мониторинг ближнего космоса в нашей стране начинался именно в Казанском университете, в 1952 году в вузе по постановлению правительства под руководством Игоря Михайловича Романова была создана кафедра радиофизики для обеспечения радиоэлектронной промышленности квалифицированными кадрами, а в 1955 году Константин Владимирович Костылев (руководитель астрофизического отдела Астрономической обсерватории Казанского университета (1952–1956), заведующий кафедрой радиоастрономии (1962–1987) – прим. ред.) произвел  впервые в СССР радиомониторинговые наблюдения метеорных частиц».

Профессор Института физики напомнил, что в 1944 году в Казанском университете Евгений Завойский совершил одно из важнейших открытий XX века – электронный парамагнитный резонанс. Впоследствии это определило развитие методов радиоспектроскопии, в частности современной томографии. Также Шерстюков рассказал, что под руководством Владимира Сидорова в вузе в 1970–1990 гг. велись работы по созданию синхронизации шкал времени через метеорный радиоканал с точностью до 1 наносекунды, которая и сейчас является недостижимой для спутниковых систем радионавигации.

Сегодня радиофизика – это комплексная наука, изучающая физические процессы и явления, связанные с генерацией, излучением, взаимодействием, распространением электромагнитных волн и волн иной физической природы, с обработкой и передачей информации.

«Радио стоит у основания цифровой революции, поскольку именно развитие элементной базы радио послужило основой создания цифровых элементов и систем и в конечном итоге всей компьютерной техники. С другой стороны, освоение электромагнитного спектра привело сейчас к такому прогрессу радиотелекоммуникаций, что сейчас мы говорим о мобильной революции, создании универсальных широкополосных каналов для передачи любых видов информации», – подчеркнул завкафедрой радиофизики КФУ.

Исследования продолжают ученые и студенты Высшей школы киберфизических систем и прикладной электроники Института физики.

«В широком смысле мы развиваем технологии Общества 5.0, основанные на взаимодействии физических (человеческих) систем с информационными системами, в частности, сейчас нами создаются и изучаются такие системы и технологии, как распределенные сенсорные сети и интеллектуальные системы, инфокоммуникационные технологии интернет-вещей, автономные системы, системы информационной безопасности на физических принципах, также занимаемся приборостроением в ВЧ и СВЧ диапазонах», – поделился ученый.

Олег Шерстюков рассказал, что он, как и его поколение, вырос на мечте человека о космосе, на стремлении его изучения оптическими и радиометодами. Выбор в пользу Казани и Казанского университета в его случае определила кафедра радиоастрономии в вузе.

«Молодежь не всегда понимает, что статистическая радиофизика являлась родоначальницей таких современных и бурно развивающихся научно-технических направлений, как теория информации и кодирования, кибернетика и теория оптимального управления. Радиофизика закладывает фундаментальные основы синтеза и реализации адаптивных, самообучающихся и эволюционирующих радиосистем, является базисом для создания интеллектуальных инфокоммуникационных систем и платформ искусственного интеллекта, – говорит профессор КФУ. – Более популярными сейчас у молодежи являются IT-направления, однако когда мы говорим о получении, обработке, передачи и хранении информации, мы фактически говорим о физических основах инфокоммуникационных технологий, то есть о том, чем и занимается радиофизика. Поэтому мы и приглашаем молодых людей получать знания по направлениям радиофизики, овладевать профессией, которая сейчас, в наше динамичное и неспокойное время, чрезвычайно востребована».

В соответствии с указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 октября 1980 года 7 мая был включен в перечень праздников как «День радио, праздник работников всех отраслей связи». Сегодня его продолжают отмечать не только работники радиовещания, но и все, кто имеет отношение к этой индустрии.