Шиманський Юрій Іванович

 

Shymansky

Shymansky
10 липня 2018 року виповнюється 90 років з дня народження Юрія Івановича Шиманського – доктора фізико-математичних наук, професора, академіка АН ВШ України. В Національному університеті «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА) професор Шиманський працював практично з самого початку його відродження і створив кафедру фізико-математичних наук. Даною публікацією НаУКМА вшановує пам’ять цього видатного вченого та прекрасного педагога.

 

Більше про подію можна прочитати тут

 

 

 

Життєвий і науковий шлях видатного українського фізика Юрія Івановича Шиманського

 

 Юрій Іванович Шиманський народився 10 липня 1928 року в м. Києві. Його батько, Іван Євгенович Шиманський, був на той час викладачем математики та заступником директора по навчальній роботі Гідромеліоративного інституту; мати, Людмила Миколаївна Шиманська, була вчителькою французької мови. В 1941 році, коли почалася війна, Юрію було 13 років, і закінчив він 5 класів. Батька мобілізували і відправили разом з іншими призваними до армії на схід для формування військових частин. До Києва увійшли німці. Так Юрій з матір’ю опинились на окупованій території. Важко довелося виживати, продавали свої речі, мати пішла працювати прибиральницею. Щоб не відправили на примусові роботи до Німеччини, Юрій поступив вчитись у річковий технікум. Після звільнення Києва в 1943 році і повернення батька після демобілізації перед Юрієм стало питання: де продовжувати навчання. Він мріяв про фізику, про університет. Але ж не було атестата зрілості. Тому Юрій залишив річковий технікум, поступив на курси, які давали можливість здавати іспити на атестат зрілості екстерном. Це був для нього час напруженої самостійної роботи над програмами середньої школи.

Восени 1945 році Юрій Іванович екстерном склав екзамени на атестат зрілості, але у вузах уже почалися заняття. Ще рік він самостійно покращував свої знання, готувався до вступу в університет.

В 1946 році Юрій Іванович поступив на перший курс фізичного факультету Київського державного університету імені Тараса Григоровича Шевченка (КДУ). Студент Шиманський поринув у напружену роботу по освоєнню своєї улюбленої науки – фізики.

В 1949 році на фізичному факультеті КДУ була створена нова кафедра – фізики напівпровідників. У той час бурхливий розвиток техніки вимагав від науки нових досліджень цих нових перспективних матеріалів. Завідував кафедрою академік АН УРСР, професор В.Є. Лашкарьов. Саме в цьому 1949 році на кафедру фізики напівпровідників було відібрано 8 кращих студентів четвертого курсу. Серед них був і Юрій Шиманський. Курсова і дипломна роботи Юрія Шиманського були присвячені дослідженням контактних явищ в напівпровідниках.

Керівником дипломної роботи у Юрія був доцент В.І. Ляшенко, який в своєму відгуку на захисті дав високу оцінку роботі і діловим якостям студента Шиманського. Рецензентом дипломної роботи був академік АН УРСР, професор В.Є. Лашкарьов. Він відмітив, що в результаті наполегливої праці Ю.І. Шиманським одержані нові результати, які мають високу наукову цінність. Зокрема, при вивченні впливу світла на роботу виходу Cu2O Юрій Іванович відкрив ефект миттєвого збільшення роботи виходу із Cu2O і вперше висловив думку, що на вимірювану роботу виходу накладається фотоерс напівізольованого напівпровідника. Крім того, Вадим Євгенович відмітив, що працюючи з Ag2S, Юрій Іванович в результаті кропітких і ретельно поставлених дослідів вперше встановив існування необоротної зміни роботи виходу при освітленні зразка і вперше довів, що Ag2S є фотохімічно нестійкою речовиною. Ці результати були рекомендовані до друку.

Юрій Іванович відмінно захистив дипломну роботу, одержав рекомендацію до аспірантури, відмінно склав екзамени до аспірантури. Але, незважаючи на великі успіхи, він не був зарахований до аспірантури кафедри напівпровідників, бо не дав згоди на це «перший відділ». Напівпровідникова тематика на той час вважалася «закритою», на кафедру допускалися лише люди, які пройшли перевірку КДБ. Через те, що Юрій Іванович під час війни був на окупованій території (в 13-15 річному віці), його кандидатура не була затверджена перевіряючими «першого відділу». Це було великою моральною травмою для Юрія Івановича – шлях до цікавих для нього наукових досліджень був закритий. Та доля не залишила його на роздоріжжі.

Саме в 1951 році новим ректором КДУ був призначений професор Олександр Захарович Голик. Ним була створена кафедра молекулярної фізики на фізичному факультеті, і був оголошений набір в аспірантуру на цю кафедру. Знаючи хороші відгуки про Юрія Шиманського, Олександр Захарович запросив його поступити в аспірантуру на свою кафедру, описавши захоплюючі перспективи наукових досліджень в області молекулярної фізики. Олександр Захарович був «комісаром» на фронті науки і вмів надихати своїми ідеями. Ще в довоєнні роки Олександр Захарович розпочав свої дослідження в області молекулярної фізики і вперше висловив думку про те, що подібність міжмолекулярних сил і ближнього порядку в рідинах повинна приводити до подібності макроскопічних властивостей рідин. І тепер, після фронтів війни, він горів ентузіазмом продовжити експериментальні дослідження рідкого агрегатного стану речовини, щоб створити базу для розвитку теорії цього стану. На той час існували теорії лише для двох інших агрегатних станів: газоподібного і твердого.

Так Юрій Івановичем став першим аспірантом Олександра Захаровича Голика, а потім і його правою рукою на кафедрі молекулярної фізики. Під керівництвом Олександра Захаровича були розпочаті широкі дослідження речовин в рідкому стані: вивчалися механічні, термічні, кінетичні властивості рідин у зв’язку із їх молекулярною будовою. Виконувалися важливі роботи з молекулярної оптики і дифракції рентгенівських променів, акустичні дослідження в рідинах різних класів.

Юрій Іванович захопився новою тематикою і зосередився на нових дослідженнях. В аспірантський період навчання він вивчив на прикладі групи спиртів, що мають подібну молекулярну структуру, поведінку фізичних властивостей індивідуальних речовин і їх найпростіших концентрованих розчинів. Для цих об’єктів він ретельно проаналізував і порівняв різні властивості: густину, заховану теплоту випаровування, в’язкість, розсіяння рентгенівських променів, розсіяння видимих променів, критичні температури. В процесі аспірантської роботи ним був розроблений новий компенсаційний метод вимірювання захованої теплоти випаровування і створена установка для виміру теплоти пароутворення рідин. На основі експериментальних даних знайдена емпірична формула, що дає зв'язок теплоти пароутворення з температурою у всій області співіснування рідини та пари. Параметром в цій формулі є критична температура. (В подальшому Юрій Іванович дав теоретичне обґрунтування цієї формули, і ця формула ввійшла в навчальні підручники вузів). В березні 1955 року Юрій Іванович захистив кандидатську дисертацію на тему «Будова і фізичні властивості подвійних розчинів спиртів», а в 1958 році йому було присуджено вчене звання доцента.

Після захисту кандидатської дисертації Юрій Іванович був призначений керівником Лабораторії фазових перетворень і критичних явищ і разом із дружиною, яка була в той час аспіранткою проф. О.З. Голика, почав займатися новою фундаментальною проблемою - дослідженням фазових перетворень рідина-пара та критичними явищами в чистих речовинах і розчинах.

На той час ця тематика була дуже актуальною. В світовій фізичній літературі точилась дискусія відносно результатів досліджень критичного стану рідин, одержаних деякими канадськими фізиками на основі даних по P-V-T вимірюванням. Ставились під сумнів класичні уявлення про існування єдиної критичної точки на трьохмірній діаграмі стану речовин і вводилось поняття критичної області. Подібні твердження ставили під сумнів можливість побудови адекватної теорії рідин. Необхідні були нові методи дослідження. Аспіранткою проф. Голика О.З. Шиманською О.Т. була запропонована ідея використати оптичний метод Теплера, який міг би дати можливість вивчати градієнти показника заломлення, що виникають в околі критичної точки завдяки великій стисливості речовин в цій області. Ціною великих зусиль Шиманськими була створена унікальна установка, за допомогою якої вперше були досліджені високотемпературні рідини. На основі великої кількості прецизійних експериментальних даних, одержаних на цій установці, були спростовані тогочасні уявлення про існування критичної області та підтверджена правильність класичної теорії про існування єдиної критичної точки. Було показано, що критичний стан рідини реалізується не у всьому об’ємі рідини, а лише на місці зникаючого меніска. При цьому вздовж висоти камери спостерігається градієнт фізичних властивостей речовин, тобто має місце гравітаційний ефект. Вперше виявлено було також наявність гістерезису при дослідженні температурної залежності показника заломлення та густини рідин. На цій установці в подальшому працювали аспіранти Олени Трохимівни ( Артюховська Л.М., Басок Б.І., Безродна Л.А., Олейнікова А.В.), аспіранти Юрія Івановича (Завалін І.В. та Грекова І.Г.) та співробітники (Безручко І.В., Шаровський Б.), студенти проводили дослідження для курсових та дипломних робіт.

Юрій Іванович багато уваги приділяв розробці нових експериментальних і теоретичних методів дослідження критичного стану рідин.

Разом з аспірантами Альохіним О.Д., Крупським М.П. був розроблений і застосований метод розсіяння світла та рефрактометричний метод, за допомогою яких вивчались температурні залежності радіуса кореляції та радіуса міжмолекулярної взаємодії в близькому околі критичної точки.

Разом з аспірантами Булавіним Л.А. та Мельниченком Ю.Б. розроблені і застосовані нейтронні методи дослідження критичного стану рідин. Експериментальні вимірювання були проведені в Інституті ядерних досліджень (м.Дубна, Московської області).

Разом з Чалим О.В., Сисоєвим В.М., Могелем Х.-Й., Фахреддиновим були розроблені теоретичні методи дослідження критичного стану рідин та впливу гравітаційного поля на густину речовини та інтенсивність розсіяння світла.

Починаючи з 1958 року Юрій Іванович активно працював також у Проблемній науково-дослідницькій лабораторії аеродисперсних систем (ПНДЛ), до складу якої входили фізична і хімічна групи. В 1963 році його було призначено науковим керівником фізичної групи, а в 1983 році – науковим керівником усієї Проблемної лабораторії. Створення Проблемної лабораторії було пов’язане з практичними потребами таких прикладних наук, як експериментальна метеорологія та технічна теплофізика.

Колектив лабораторії під керівництвом Юрія Івановича проводив дослідження кінетики фазових переходів рідина–пара в широкому інтервалі зміни тисків та температур. Були проведені дослідження швидкості випаровування і конденсаційного росту крапель води та водних розчинів солей у квазістаціонарних умовах, тепломасопереносу при випаровуванні крапель води і водних розчинів солей у присутності поверхнево активних речовин, вивчено вплив складу парогазової фази на швидкість випаровування. Вперше експериментально встановлено виникнення градієнта концентрації розчину в краплі та його істотний вплив на кінетику досліджуваних процесів. Проведено цикл досліджень випаровування крапель води в паро-гелієвій атмосфері, одержані значення коефіцієнта конденсації. В цій області під керівництвом Юрія Івановича працювала група вчених Проблемної лабораторії аеродисперсних систем: В.М. Нужний, Г.А. Киричевський, В.В. Білодід, Т.А. Чеусова, М.М. Михайленко, Г.К. Іваницький та ін. Займаючись цією тематикою Юрій Іванович розвинув теорію впливу температури на кінетику фазового переходу в аеродисперсних системах.

Коло наукових інтересів Юрія Івановича було широким. Слід згадати, наприклад, його роботи в області композитів із надпровідної кераміки. Дослідження діелектричної релаксації в полімерних композиційних матеріалах, які містять високотемпературні надпровідники, були виконані разом з Алєксєєвим О.М., Геніною М.О., Латуненко Ю.Є. Роботи по моделюванню періодичної рекристалізації в дисперсних системах виконувались разом з Лебовкою М.І. та Штангеєвим М.І. В останні роки Юрія Івановича зацікавила теорія врахування фрактальної структури зародків нової фази в дисперсних системах. Він мріяв застосувати цю теорію до біологічних систем та, на жаль, не встиг.

Працюючи в Київському університеті ім. Т.Г. Шевченка на кафедрі молекулярної фізики з 1953 по 1998 Юрій Іванович обіймав посади: 1954-69 – доцент; 1969-98 – професор; 1978-89 – завідувач кафедри молекулярної фізики; 1970-73 і 1981-85 – декан факультету підвищення кваліфікації викладачів вузів. В 1993 році він був обраний академіком Академії Вищої школи України.

Юрій Іванович був прекрасним лектором. Він читав лекції на природничих факультетах з «Загальної фізики», на фізичному факультеті – курс «Молекулярна фізика» та спецкурси «Фізика фазових перетворень», «Фізика газів і рідин», на ФПК та ІПК – «Вибрані питання молекулярної фізики та їх викладання», «Основи термодинаміки та статистичної фізики».

Шиманський Ю.І. – автор і співавтор більше 300 наукових публікацій, навчальних посібників «Критическое состояние чистых веществ» (К.,1961) (у співавторстві з Шиманською О.Т.), «Молекулярна фізика» (К., 2007) (у співавторстві з Шиманською О.Т.) та «Термодинамічна теорія критичних явищ» (К., 1998). Під його науковим керівництвом захищено 10 кандидатських і 4 докторських дисертації.

В період 1993-1998 Юрій Іванович – професор, завідувач кафедри фізико-математичних наук відродженого Національного університету «Києво-Могилянська академія». Хоча формально він був не першим завідувачем цієї кафедри, але саме він став її фактичним творцем – сформував основні напрямки учбової і наукової роботи, підібрав колектив співробітників кафедри з активних учених, які на той час працювали в академічних інститутах та інших вузах Києва. Юрій Іванович приділяв велику увагу організації навчальної роботи, критично ставився до формування нових програм курсів, вимагав, щоб найновіші передові досягнення фізики викладалися доступно для студентів.

В 2002 у серії «Вчені НаУКМА» Видавничий дім «КМ Академія» випустив збірник «Юрій Іванович Шиманський. Збірник на пошану пам’яті». В цьому збірнику зібрані статті та спогади, написані колегами та учнями Юрія Івановича. Збірник містить бібліографічний покажчик праць та літератури про нього.

Цінуючи внесок Юрія Івановича Шиманського в справу відродження НаУКМА, університет відзначить 90-ту річницю з дня народження цього видатного українського вченого-фізика й талановитого педагога 10 липня 2018 року.

 

О.Т. Шиманська

 

© 2012-2021 Національний університет «Києво-Могилянська академія»
вул. Сковороди 2, Київ 04070, Україна