У галузі обчислювальної математики і інформатики одержали розвиток загальна теорія управління і її додатки до проблеми побудови автоматизованих систем управління, проектування й обробки даних. Вченими побудована теорія інтегрованих систем, що мала велике значення для створення гнучких автоматизованих виробництв. Розроблена вітчизняна технологія програмування, яка за своїми можливостями була на рівні світових досягнень. Важливі результати отримані по теорії дискретних перетворень. Багато було зроблено для розробки базового комплексу математичних і технічних засобів робототехнічних систем автоматизації технологічних процесів. Отримані результати знайшли широке застосування в різних галузях господарства.
Варто відзначити, що перша в СРСР і на Євразійському континенті електронна цифрова обчислювальна машина "МЗСМ" була створена в Україні в 1950 р. в Інституті електротехніки АН УРСР. Робота над її створенням розпочалася в 1947-1948 рр. під керівництвом С.О.Лебедева (Л.Н.Дашевський, Д.О.Шкабара та ін.). У листопаді 1950 р. запрацював макет "МЗСМ", а 25 грудня 1951 р. машину було введено в експлуатацію. На ній працювали перші програмісти М.Р.Шура-Бура, В.С.Королюк, К.Л.Ющенко та ін.
В Обчислювальному центрі АН УРСР було розпочато роботу з метою створення міні-ЕОМ для управління виробничими процесами "Днепр-І" (В.М.Глушков, Б.М.Маляновський та ін.) і для інженерних розрахунків - "Промінь" (В.М.Глушков, С.Б.Погребинський та ін.), встановлено тісний зв'язок з промисловістю (Київський завод "Радіоприлад"). Внаслідок спільної праці з заводом у 1961-1962 рр. "Днепр-І" і "Промінь" почали випускатися серійно і набули чималого поширення і визнання не лише в Україні, але і за її межами.
Як експеримент вперше в Європі було здійснено дистанційне керування складними технологічними процесами (Дніпродзержинський металургійний завод і Слов'янський завод колонної карбонізації) протягом кількох діб підряд у режимі порадника майстра (В.М.Глушков, Б.М.Малиновський).
У 1959 р. в Інституті математики АН УРСР під керівництвом Б.В.Гнеденка було створено групу біологічної кібернетики. Пізніше (1960 р.) організовано відділ біокібернетики (керівник М.М.Амосов), переведений в 1961 р. до Обчислювального центру АН УРСР. Біокібернетики проводили дослідження з автоматизації медичної діагностики, моделювання на ЕОМ вищої нервової діяльності, вивчали процеси керування та моделювання в живих організмах. В 1960 р. було створено апарат "штучне серце-легені", що застосовується для підтримування життєдіяльності людського організму під час операцій на серці (М.М.Амосов).
Важливим етапом на шляху подальшого зростання машинного інтелекту було створення міні-ЕОМ "Мир-2" (В.М.Глушков, С.Б.Погребинський, О.А.Летичевський та ін.), переданої до серійного виробництва в 1969 р. Особливістю машини є передусім схемно-програмна інтерпретація мови АНАЛІТИК, розробленої спеціально для спрощення програмування різного типу аналітичних викладок в алгебрі та аналізі (В.М.Глушков, О.А.Летичевський та ін.). За швидкістю виконання аналітичних перетворень "Мир-2" успішно конкурувала з універсальними ЕОМ звичайної структури, що перевершували її номінальною швидкістю та обсягом пам'яті у сотні разів. На машині вперше у практиці вітчизняного математичного машинобудування було реалізовано діалоговий режим роботи, що використовує дисплей з світловим пером.
У галузі механіки суттєвий внесок був зроблений у розробку теорії гіроскопів і її додатків, теорії пружності, дослідження фізико-механічних властивостей прогресивних конструкційних матеріалів. Велике практичне значення, особливо для машинобудування, мають результати досліджень із проблем динаміки складних механічних систем, міцності матеріалів і конструкцій в екстремальних умовах експлуатації, стійкості пластин і оболонок.
Вагомі результати одержані в галузі механіки гірських порід і їх руйнування, теорії гірських машин і робочих процесів, рудникової аерогазодинаміки. Розвинуті теоретичні основи розробки гірничих масивів, дано теоретичне обґрунтування викидів порід і газу і продовжені методи боротьби з ними, створені нові надійні види гірського транспорту і обладнання, ефективні технології видобутку корисних копалин.
Широкого розвитку в Україні набули дослідження актуальних проблем сучасної фізики, найрізноманітніших її напрямів: теоретичної, фізики твердого тіла, низьких температур, ядерної, радіофізики, напівпровідників, електроніки, фізики плазми.
Фундаментальне і прикладне значення мають досягнення в галузі спектроскопії кристалів, фазових перетворень у металах і сплавах, магнетизму, фізики радіаційних пошкоджень у твердих тілах.
Створена строга теорія квантових станів, що дозволило передбачити новий тип електронних станів - флуктуонів, що відігравали важливу роль у розсіянні кристалами рентгенівських променів, теплових нейтронів тощо.
Потужний розвиток отримала теорія екситонів у молекулярних кристалах, на основі якої передбачені і вивчені їхні оптичні властивості. Розвинуто метод тунельної спектроскопії під тиском.
Великим досягненням було створення послідовної теорії електронного енергетичного спектру металів, розвиток уявлень про зонну структуру перехідних металів і сплавів на їх основі. Дослідження змін, що виникають у металах і сплавах у процесі термічної обробки, дозволило розробити теорію фазових перетворень, що має велике значення для металургії. Відкриті нові фізичні явища - проміжний фазовий стан в натиферомагнетиках, електронно-оптичні фазові переходи металів при пружних деформаціях, термопружна рівновага при фазових перетвореннях мартенситного типу.
Вчені-фізики виявили новий тип субструктурного зміцнення в тугоплавких металах і сплавах. Розвиток теоретичних основ цього ефекту відкрив нові можливості для створення тугоплавких сполук, які мають високу низькотемпературну пластичність. Велике практичне значення має розробка фізичної теорії високотемпературної міцності і повзучості гетерогенних систем.
Широко відомими стали роботи з фізики низьких температур. Встановлена природа і вивчені властивості орбітального магнетизму електронів у металах, отримані нові відомості про фізичні властивості кріокристалів. Значно розвинуті уявлення про надпровідність, що дозволило створити нові надпровідні матеріали з рекордними параметрами.
Суттєві успіхи були досягнуті в галузі фізики напівпровідників. Створена фундаментальна теорія поляронів. Експериментально виявлені і вивчені ефекти і явища, які проходять у напівпровідниках у різних фізико-хімічних умовах. Розроблені фізико-технічні основи некогерентної оптоелектроніки - перспективному напрямку в галузі обробки і передачі електричних і оптичних сигналів. Вони стали фундаментальною базою створення принципово нових фотоелектричних приладів.
Широке застосування в народному господарстві знайшли радіофізичні методи дистанційного зондування суші і морської поверхні Землі з аерокосмічних носіїв.
Розвиток праць у галузі фізичної і квантової електроніки передбачив вирішення ряду важливих наукових і прикладних задач. На базі неметалевих кристалів, складних напівпровідників і органічних красителів створений унікальний комплекс лазерів із пристроюваною частотою в широкому діапазоні хвиль, лазерні спектрометри надвисокого руйнування.
Глибокі дослідження фізичної природи процесів переносу електронів в об'ємі і на поверхні твердих тіл привели до виявлення невідомих раніше ефектів, які використовувалися при розробці нових типів термоемісійних перетворювачів, випрямлячів, підсилювачів, елементів пам'яті ЕОМ, при створенні нових мас-спектральних мікроскопів і т.д.
Значний прогрес досягнутий у дослідженнях з ядерної фізики. Створене сімейство нових генераторів, реакторів і прискорювачів, призначених як для наукових цілей, так і для використання в народному господарстві. Особливу цінність становлять отримані з високою точністю нейтронні константи важливих реакторних матеріалів.
У дослідженнях з теорії ядра і квантової теорії поля створені - дифракційна теорія ядерних процесів, теорії оболонкової структури сферичних і деформованих ядер, ядер важких елементів, слабких взаємодій і т.д.
Піонером у галузі ядерних досліджень в Україні був Харківський фізико-технічний інститут. У 1932 р. вперше в СРСР тут здійснено розщеплення ядра атома літію швидкими протонами на дві альфа-частинки (К.Д.Синельников, О.І.Лейпунський, А.К.Вальтер, Г.Д.Латишев). У 1939 р. у Харкові збудовано перший в СРСР електростатичний прискорювач заряджених частинок на 2,5 МеВ, за допомогою якого К.Д.Синельников і В.К.Вальтер дослідили поглинання швидких електронів речовиною. Вагомий внесок у розвиток ядерної фізики та ядерної енергетики зробив О.І.Лейпунський. Він одержав у 1934 р. перше непряме підтвердження гіпотези нейтрино, досліджуючи імпульси віддачі ядер у бета-розпаді. У 1935-1939 рр. під керівництвом О.І.Лейпунського було досліджено взаємодію нейтронів із різними речовинами - водою, парафіном, залізом та нікелем (Г.О.Голобородько, Л.В.Розенкевич, Д.В. Тимощук).
У Києві ядерні дослідження почалися в 1944 р. під керівництвом О.І.Лейпунського. З 1946 р. цими дослідженнями в Інституті фізики АН УРСР керував М.В.Пасічник. Тут вивчалися взаємодії ядер з нейтронами радон-берилієвого джерела в 100 мКі.
У 1960 р. в Україні до ряду діючих установок введено експериментальний ядерний реактор ВВР-М з тепловою потужністю 10 МВт. З метою прискорення протонів було збудовано електростатичний генератор у стисненому газі на енергію 2,5 МеВ для протонів. В.Й.Стрижак, М.Д.Борисов та інші розробили напівпровідникових та ін. Вивчені фізичні, хімічні і механічні властивості цих матеріалів щодо режимів їх роботи в машинобудуванні, атомній енергетиці, авіаційній техніці. Вперше створені технологічні процеси отримання надтвердих порошкових неіржавіючих сталей, вироби з яких спроможні витримувати великі ударні і статичні навантаження. Запропоновані методи нанесення детонаційних покриттів, які значно підвищують надійність і довговічність різних частин машин і механізмів. Міжнародне визнання отримали праці з синтезу надтвердих матеріалів і їх використання. Встановлені важливі закономірності зародження і росту кристалів алмазу, розроблені фізико-хімічні основи процесів синтезу надтвердих матеріалів і їх композицій. Запропоновані комплекси високовиробничого технологічного устаткування, побудовані могутні спеціалізовані підприємства з випуску синтетичних алмазів, алмазних порошків і інструментів із них.
Принциповою новизною характеризуються роботи по дослідженню і використанню електрогідравлічних явищ. Розвинені наукові основи перетворення енергії сильного електричного розряду в рідині і викликаних ним гідродинамічних явищ. Встановлені закономірності і запропоновані методи розрахунку характеристик цього процесу. Результати дослідження дозволили розробити принципово новий ефективний метод обробки матеріалів у полі ударних хвиль, на основі якого створено ряд високоефективних технологічних процесів. До найважливіших з них відноситься процес електрогідравлічного очищення литва від формовочних сумішей. В Україні і за кордоном за методом імпульсного деформування за допомогою електрогідравлічних установок здійснюється багато операцій високошвидкісної обробки матеріалів.
Значного розвитку в Україні отримали дослідження в галузі фізико-технічних проблем енергетики. Розвиток наукових основ теплометрії дозволив створити серію теплометричних приладів і обладнання для вимірювання та реєстрації теплових потоків. Суттєвих результатів досягнуто в розробці модельних методів в енергетиці, у вирішенні проблем керованого термоядерного синтезу.
В останні десятиліття якісно нового рівня досягли дослідження в галузі хімічних наук. Українські вчені зробили вагомий внесок у розробку проблем каталізу, органічного синтезу, хімії.
Існуюча за радянських часів ідеологія приховувала справжні здобутки української науки та імена тих, хто її творив. Але настав час пригадати імена всесвітньо відомих вчених, виходців з України, які з різних причин змушені були покинути рідну землю. Протягом віків кращі представники України, вимушено розсіяні в складних обставинах майже по всьому світу, зуміли досягти неперевершених наукових результатів, які за значенням для людства зробили б честь будь-якому народу світу. Про тих, кого доля забрала за межі України, вже більше не згадувались, їх свідомо забували. Інші, за часів Російської імперії, стали російськими, так само як і їхні наукові здобутки. Показовим щодо цього є авторство І.Сікорського у створенні першого у світі гелікоптера: це сталося у 1909 р. в Києві. Але в УРЕ (та й інших наукових виданнях) вказується, що це відбулося не просто в Києві - в Росії. Коли вже зайшла мова про авіацію, то так само російськими стали добре відомі в авіаційному світі імена вінницького міщанина М.Можайського, що збудував перший літак ще у 80-х роках минулого століття, засновників вищого пілотажу киянина Нестерова та одесита Уточкіна. Перший у світі гідроплан українця Дмитра Григоровича став базовим для аналогічних апаратів у Франції, Великобританії, Італії та США. Перший важкий бомбардувальник (а згодом і гелікоптер) киянина Ігоря Сікорського ввійшов в історію... американської авіації. Як і його багатомоторні гідроплани. Можна лише поспівчувати радянським конструкторам Іллюшину, Мілю, Камову, Берієву, яким після еміграції Сікорського довелося винаходити велосипед.
За радянської доби наукові досягнення України, її вчені ставали "вітчизняними", вони збагачували "радянську" науку. Як тут не згадати відомих теоретиків космічних польотів, моторо- та ракетобудування — Кибальчич, Кондратюк, і практиків ракетної, моторної та літакобудівної галузей - Корольов, Янгель, Люлька, Чоломий, Калінін, Григорович, Черновський, Івченко. Серед цих визначних імен не можна не назвати ще одного українця - Тимошенка (якого російське телебачення за давно усталеною імперською звичкою в одній зі своїх передач не забарилося "вкрасти" для Росії) - видатного вченого найвищого світового рівня в галузі теоретичної механіки та опору матеріалів, який, як і Сікорський, після жовтневого більшовицького перевороту змушений був працювати за океаном і своїми працями надзвичайно сприяв розвитку авіаційних прикладних наук та практиці авіабудівництва.
Механік Сергій Тимошенко, який народився в селі Шпотівка тепер Сумської області в 1878 р., професор Київського політехнічного інституту, один із співзасновників Української Академії наук. Ставши у 28 років професором Київської політехніки, згодом таке ж звання він здобув у трьох російських інститутах: шляховому, політехнічному й електротехнічному. Тимошенко створив перший підручник із курсу опору матеріалів (1911 рік), який і досі є базовим посібником у вузах багатьох країн світу. Йому належать фундаментальні праці з теорії пружності і коливань та міцності пружних систем. Він став одним із перших академіків Української академії наук, заснував Інститут механіки. Радянська влада ж "віддячила" йому за труди дозволом на, фактично, примусову еміграцію.
У 1920 році емігрант із Радянської України деякий час керував кафедрою опору матеріалів в Загребському політехнічному інституті. У 1922 році його запросили на роботу до Сполучених Штатів, де він став професором Мічиганського та Стенфордського університетів. Однак вдячні хорвати Тимошенка не забули й уже за часів соціалістичної Югославії надали йому титул honoris causa Загребської політехніки. Тавро емігранта, яке більшовицька пропаганда начепила С.П.Тимошенкові, не злякало радянських учених, бо з 1928 року і до самої своєї смерті в 1972-му Степан Прокопович мав почесне звання іноземного члена Академії наук СРСР. А ще він був академіком Французької та Американської академій, Лондонського королівського товариства, почесним доктором усіх провідних технічних університетів Європи та США, лауреатом найвищих нагород світової науки за наукові та педагогічні заслуги. Наш земляк зробив у царині теоретичної та прикладної механіки не менше, ніж Ейнштейн, Менделєєв і Нільс Бор у їхніх галузях наукової діяльності.
Єдині, хто активно відхрещувався від геніального земляка, - ідеологи української радянської науки. У коротесенькій довідці в УРЕС (народився, помер, емігрував, працював, створив ряд праць у галузі механіки) ви не зайдете ані натяку на справжні заслуги С.П.Тимошенка у світовій науці загалом і українській зокрема.
Двічі - у 1958 та 1967 роках - Степан Прокопович бував у СРСР, заходив до створених ним Академії наук та Інституту механіки. І нікому з учених землячків і на думку не спало вшанувати генія бодай honoris cause того ж КПІ, до створення якого Степан Прокопович теж доклав чимало зусиль. "Цинкові ґудзики" радянських "віц-мундирів" переважили золото правди.
На одному з будинків у Празі можна зустріти меморіальну дошку з написом: "Тут жив і 31 січня 1918 р. помер професор Іван Пулюй - український вчений і дослідник". На превеликий жаль, ім'я Івана Пулюя, нашого мудрого співвітчизника, увічнене на чужині, не знаходить згадки на сторінках жодного навчального посібника з фізики. А підстави для цього є великі.
Іван Пулюй народився у містечку Гримайлові на Тернопільщині. Гімназійну освіту продовжив на теологічному факультеті Віденського університету (Тернопільщина тоді була частиною Австрійської імперії). Проте в особі І.Пулюя Тернопільщина втратила одного священика. З 1860 р. у Віденському університеті він почав опановувати філософські науки й одночасно працювати асистентом з експериментальної фізики. З часом молодий експериментатор прибув у Страсбург вивчати електрику у самого Рентгена. Успішно співпрацюючи з керманичами європейської думки, захищає дисертацію доктора з відзнакою. В наступні роки праця І.Пулюя знову пов'язана з Віденським університетом, пізніше (з 1884 р.) - він професор фізики німецької вищої технічної школи (Прага).
Що ж принесло широку відомість нашому славетному співвітчизникові? До 1884 р. Європа знала одну електролампу - Едісонову. Та ось на Всесвітній виставці у Штайарі оголосили: лампа Пулюя (він працював над удосконаленням ниток розжарювання) - краща. Іван Пулюй першим дослідив так зване холодне, або неонове, світло, запровадив на телефонних станціях розподільний трансформатор, взяв участь у розробці першої у Європі електростанції змінного струму.
Є всі підстави вважати І.Пулюя попередником Рентгена у дослідженні таємничих променів. На жаль, за свідченнями дослідників творчості видатного подолянина (Ю.Гривняк, В.Голованенко), спеціальні наукові видання цей факт відкрито ігнорують. Не давав тверджень на користь Пулюя й найближчий учень Рентгена А.Йоффе. Хоч він і констатував відкриття Рентгена як чистісіньку випадковість - підставою для цього є відсутність будь-яких публікацій німецького фізика на цю тему. А ось Пулюй - справді займався і поведінкою катодних променів у розріджених газах, і газорозрядними трубками. Тобто він готував грунт для грядущого відкриття.
Як відомо, фізик Леонард (Нобелівський лауреат у галузі катодних променів) навіть сумнівався у ймовірності Рентгенового відкриття. Тому слід припустити, що завищена оцінка ролі Рентгена у спогадах Йоффе йшла як від незнання праць І.Пулюя, так і від природного прагнення учня захистити улюбленого вчителя.
Достеменно відомо, що ґрунтовніше, глибше, ніж Рентген, пояснити природу ікс-променів Пулюй зміг. Це сталося завдяки наявності у нього за плечима безлічі дослідів з катодними трубками. На жаль, немає жодних історичних доказів щодо офіційних спроб вченого відстояти свій пріоритет.
Що ж дає підстави вважати без найменшого сумніву І.Пулюя справжнім першовідкривачем ікс-променів. Дослідник його творчості Ю.Гривняк переконаний, що таке твердження має опиратись на спогади відомого українського біохіміка (з 1925р. академіка АН УРСР), а водночас і професора Чеського університету у Празі І.Горбачевського. Він пригадував, що Пулюй сам розповідав йому про досліди з невидимим промінням. Є свідчення, що говорив Пулюй про свої досліди і на лекціях у Німецькій технічній школі. А не поспішав з пріоритетними публікаціями, бо хотів усе як найґрунтовніше перевірити.
Зовсім прикро, що в енциклопедії Брокгауза і Ефрона І.Пулюя згадано як "чеського фізика". Настав час на повний голос заявити про Пулюя як сина України - великого вченого, філософа і патріота своєї нації. Адже відомо, що він ще у 80-х роках минулого століття створив у Відні гурток з вивчення української історії та літератури, відстоював створення у Львові українського університету, переклав на українську мову навчальні посібники.
Приклад з І.Пулюєм далеко не поодинокий. На жаль, у більшості наукових розвідок, присвячених життю й творчості великої плеяди видатних вчених - вихідців з України, не знаходиться й згадки про їх причетність до свого народу, своєї держави, не обминула така доля і Сергія Вишеградського, вченого-біолога із світовим іменем, досягнення якого в галузі мікробіології спричинили чи не революцію в цій науці.
С.Вишеградський народився в Києві у 1856 р. в сім'ї юриста. Навчання у 2-й Київській гімназії він закінчив із золотою медаллю. Після вступу на юридичний факультет Київського університету Святого Володимира юнак невдовзі переводиться на природниче відділення фізико-математичного факультету. Бурхлива вдача молодої людини після 3 курсу університету привела його до Санкт-Петербурзької консерваторії (клас фортепіано у відомого професора Лешетицького). Але згодом консерваторію було залишено - переважив потяг до наук: він залишив консерваторію і вступив на 2-й курс природничого відділення Санкт-Петербурзького університету. В 1881р. після отримання диплому та вченого ступеня кандидата, він залишився в лабораторії фізіології рослин для підготовки професорського звання.
Протягом 1885-88 років, працюючи в Страсбурзі, він вніс фундаментальний вклад у вивчення морфології та систематики бактерій. У 1888-91 роках він працював у Цюріху, продовжуючи свої дослідження, і читав лекції з бактеріології. Результатом роботи стало обґрунтування процесу хемосинтезу.
З 1891 по 1905 рік Вишеградський очолював відділення мікробіології Інституту експериментальної медицини, де вивчав питання життєдіяльності мікроорганізмів. З 1922 р. і до кінця життя С.Вишеградський плідно працював в інституті Пастера в Брі-Конт-Робер у спеціально створеній для нього лабораторії.
Ім'я Вишеградського стоїть поруч з іменами засновників мікробіології - Пастера, Конна, Коха, Мечникова. Наукові заслуги вченого в галузі мікробіології відзначені обранням його почесним членом Французької АН, АН СРСР, а також членом Англійського Королівського товариства. Помер С.М.Вишеградський у Франції, де й був похований.
Отже, і за обставинами життя, й за характером особистості, Вишеградський уособлює образ "громадянина планети". Він народився й ріс в Україні, формувався в українській та західноєвропейській культурах.
В.К.Сидоренко, П.В.Дмитренко
Основи наукових досліджень
Навчальний посібник для вищих педагогічних закладів освіти