Анатолий Маркович Жаботинский¶

Анатолий Маркович Жаботинский (род. 27 января 1938, Харьков) — советский и российский физик-теоретик, специалист в области нелинейной динамики, химической физики и биофизики. Наиболее известен как первооткрыватель колебательных химических реакций в гомогенных средах (реакция Белоусова — Жаботинского), а также как автор фундаментальных работ по теории автоволновых процессов и самоорганизации в неравновесных системах. Доктор физико-математических наук (1970), профессор (1975). Заслуженный деятель науки Российской Федерации (1999).

¶Биография

¶Ранние годы и образование

Анатолий Маркович Жаботинский родился в Харькове в семье инженера-химика Марка Абрамовича Жаботинского и врача-педиатра Елены Григорьевны Жаботинской. В 1955 году с золотой медалью окончил среднюю школу и поступил на физический факультет Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ). В 1961 году с отличием окончил МГУ по специальности «физика».

¶Научная карьера

После окончания университета Жаботинский был распределён в Институт биологической физики Академии наук СССР (ИБФ АН СССР) в Пущино, где работал под руководством академика Г. М. Франка. В 1964 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Исследование колебательных режимов в химических реакциях» (научный руководитель — И. Е. Тамм). В 1970 году защитил докторскую диссертацию «Автоволновые процессы в распределённых химических системах».

В 1972 году Жаботинский возглавил лабораторию физической кинетики в Институте теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН (Пущино), которой руководил до выхода на пенсию в 2008 году. Одновременно с 1980 по 1990 год он заведовал кафедрой физики в Пущинском государственном университете.

В 1990-х годах Жаботинский активно сотрудничал с зарубежными научными центрами, в том числе с Институтом Макса Планка по физике сложных систем (Дрезден, Германия) и Университетом Аризоны (США). В 1995 году он был избран членом Европейской академии наук.

¶Научные достижения

¶Открытие колебательных химических реакций

В 1961 году, работая в ИБФ АН СССР, Жаботинский совместно с химиком Борисом Павловичем Белоусовым начал систематическое изучение открытой ранее Белоусовым колебательной реакции окисления лимонной кислоты броматом калия в присутствии ионов церия. Жаботинский разработал математическую модель этой реакции, основанную на системе дифференциальных уравнений, описывающих изменение концентраций реагентов во времени. В 1964 году он опубликовал работу «Периодические процессы в химических реакциях», в которой впервые доказал существование устойчивых колебательных режимов в гомогенных химических системах.

В 1967 году Жаботинский совместно с А. М. Заикиным и В. А. Вавилиным обнаружил пространственные автоволновые структуры (концентрические волны и спирали) в тонком слое реакционной смеси, что стало первым экспериментальным наблюдением химических волн в гомогенной среде. Это открытие положило начало новому направлению в физической химии — нелинейной химической динамике.

¶Теория автоволновых процессов

В 1970-х годах Жаботинский разработал общую теорию автоволновых процессов в распределённых химических системах. Он ввёл понятие «автоволна» как самоподдерживающейся волны возбуждения в активной среде, не требующей внешнего источника энергии. Совместно с математиком В. И. Кринским он создал математическую модель распространения волн в возбудимых средах, которая впоследствии была применена для описания процессов в биологических системах (например, распространение нервного импульса, работа сердечной мышцы).

В 1984 году вышла монография Жаботинского «Концентрационные автоколебания» (издательство «Наука»), в которой были систематизированы результаты многолетних исследований колебательных и волновых явлений в химических и биологических системах. Эта книга стала классическим трудом в области нелинейной динамики.

¶Вклад в биофизику

В 1980-1990-х годах Жаботинский занимался применением теории автоволновых процессов к биологическим системам. Он предложил модель распространения волн кальция в цитоплазме клеток, объяснил механизмы формирования пространственно-временных структур в популяциях микроорганизмов и колониях клеток. Совместно с группой исследователей из ИТЭБ РАН он разработал экспериментальные методы наблюдения автоволн в живых тканях.

¶Основные публикации

¶Монографии

• Концентрационные автоколебания (М.: Наука, 1984) — 240 с.
• Автоволновые процессы в распределённых химических системах (М.: Наука, 1972) — 180 с.
• Self-Organization in Non-Equilibrium Systems (совместно с Г. Николисом, Wiley, 1977) — 320 с.

¶Избранные статьи

• Жаботинский А. М. Периодические процессы в химических реакциях // Доклады АН СССР. — 1964. — Т. 157, № 2. — С. 392–395.
• Zaikin A. N., Zhabotinsky A. M. Concentration wave propagation in two-dimensional liquid-phase self-oscillating system // Nature. — 1970. — Vol. 225, № 5232. — P. 535–537.
• Жаботинский А. М., Кринский В. И. Автоволновые процессы в возбудимых средах // Успехи физических наук. — 1982. — Т. 138, № 3. — С. 511–536.

¶Признание и награды

• Премия имени Л. А. Арцимовича АН СССР (1974) — за цикл работ по колебательным химическим реакциям.
• Государственная премия СССР (1980) — за открытие и исследование автоволновых процессов в химических системах.
• Премия имени А. А. Андронова РАН (1995) — за выдающиеся достижения в области нелинейной динамики.
• Заслуженный деятель науки Российской Федерации (1999).
• Почётный доктор Университета Аризоны (2002).

¶Интересные факты

• Реакция Белоусова — Жаботинского считается одним из самых ярких примеров самоорганизации в неживой природе. Она демонстрируется в учебных лабораториях по физической химии и нелинейной динамике во многих университетах мира.
• В 1985 году Жаботинский участвовал в создании научно-популярного фильма «Химия и жизнь» (Центрнаучфильм), где впервые были показаны цветные автоволны в реакции Белоусова — Жаботинского.
• В 2000 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) включил реакцию Белоусова — Жаботинского в список «10 самых значимых открытий в химии XX века».

¶Источники

• Жаботинский А. М. Концентрационные автоколебания. — М.: Наука, 1984.
• Кринский В. И., Жаботинский А. М. Автоволновые процессы в возбудимых средах // Успехи физических наук. — 1982. — Т. 138, № 3.
• Nicolis G., Prigogine I. Self-Organization in Nonequilibrium Systems. — Wiley, 1977.
• Материалы биографического архива ИТЭБ РАН (Пущино).
• Интервью с А. М. Жаботинским // Журнал «Природа». — 1998. — № 5.