МАТЕМАТИК И ГЕОФИЗИК. К 100-летию Г.М. Воскобойникова

В январе исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося ученого Г. М. Воскобойникова, внесшего большой вклад в применение математических методов для геофизических исследований.    

Георгий Митрофанович Воскобойников родился 26 января 1913 г. в Томске, в семье служащего. В 1929 г. он окончил среднюю школу в Нижнем Тагиле, с 1930 г. работал на производстве в тресте «Востокруда». Через год поступил на физико-математический факультет Свердловского госуниверситета. По окончании обучения в 1937 г. он работал ассистентом в Уральском госуниверситете и Свердловском горном институте.

В 1941 после окончания аспирантуры при Уральском госуниверситете Г.М. Воскобойников был командирован для производства геофизических измерений в Гидрографическое управление Главсевморпути. В годы Великой Отечественной войны Георгий Митрофанович продолжал работу в арктических экспедициях, находясь на военном положении, был награжден медалями «За оборону Советского Заполярья», «За победу над Германией», знаком «Почетный полярник». В этот период Г.М. Воскобойников прошел путь от астронома-геодезиста, начальника астрономической партии до начальника производственного отдела и руководителя вычислительного бюро различных экспедиций и баз Главсевморпути.

В 1951 г. по окончании экспедиционных работ Георгий Митрофанович перешел на работу в геофизический сектор Горно-геологического института УФАН СССР, а затем в организованный на базе сектора Институт геофизики, где преодолел расстояние от младшего научного сотрудника до заведующего лабораторией математической геофизики.

Основное направление исследований Г.М. Воскобойникова до 1961 г. было связано с решением теоретических вопросов геофизической радиометрии и разработкой на их основе новых методов полевых геофизических (радиометрических) измерений с целью определения вещественного состава горных пород, поиска и разведки месторождений как радиоактивных, так и не радиоактивных полезных ископаемых.  

Кандидатская диссертация Георгия Митрофановича посвящена радиометрическому направлению (1954 г.). Исследования ученого фактически сдвинули геофизическую радиометрию с эмпирических позиций и вывели на качественно новый уровень. Работы этого направления образуют замкнутый цикл, содержащий 12 статей, объединенных общим названием «Теория и методы применения гамма-лучей в геофизической разведке». Эти результаты определили направление обширной серии экспериментальных исследований других авторов и составили основу для разработки стандартной системы исходных параметров и требований к аппаратуре для количественной гамма-разведки.

Вторая серия работ посвящена теоретической и экспериментальной разработке физических основ и методов применения гамма-излучения к задачам поиска и разведки нерадиоактивных полезных ископаемых. В основной работе Г.М. Воскобойниковым был развит формальный аппарат диффузионного приближения применительно к решению задач о распространении мягкого гамма-излучения в рассеивающе-поглощающих средах и предложен метод селективного гамма-гамма каротажа для обнаружения и количественного исследования рудных зон в буровых скважинах на месторождениях элементов высокого атомного номера. Результаты экспериментальной проверки теоретических исследований в совокупности с решением аппаратурных и методических вопросов доказали бесспорное преимущество и эффективность практического применения селективного метода по сравнению с ранее применявшимися и предопределили его широкое производственное использование. Наряду с рудным (селективным) вариантом ученым были решены также главные методические и аппаратурные вопросы применения гамма-гамма каротажа на угольных месторождениях с целью выделения угольных пластов.

После дальнейшего развития метода, выполненного совместно с В.И. Уткиным и Ю.Б. Бурдиным, он стал повсеместно использоваться в последующие годы.

В 1961 г. в Институте геофизики была создана лаборатория математической геофизики, и Г.М. Воскобойников стал ее заведующим. В этот период он начинает заниматься обратными задачами теории потенциала и разрабатывает теоретические основы метода особых точек. В 1967 г. ученый защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. 

Под руководством Георгия Митрофановича Н.И. Начапкиным был разработан устойчивый алгоритм решения задачи по локализации особенностей гравитационного и магнитного полей, разработана и программно реализована вычислительная схема алгоритма, позволяющего определять важнейшие числовые характеристики особых точек. В дальнейшем этот вариант метода особых точек (МОТ) был опробован на большом количестве теоретических и практических примеров и положительно зарекомендовал себя при интерпретации сложных квазидвумерных аномалий.

 А.Ф. Шестаковым под руководством Г.М. Воскобойникова был разработан прямой устойчивый метод локализации особенностей трехмерных потенциальных и волновых геофизических полей, описываемых дифференциальными уравнениями Лапласа, Гельм-гольца и Ламе (для гармонического режима). 

Георгий Митрофанович Воскобойников — основатель уральской школы математической геофизики. Одним из первых ее «выпускников» стал А.В. Цирульский, внесший в дальнейшем свой неоценимый вклад в математическую теорию интерпретации геофизических полей. Эту школу прошли впоследствии не только сотрудники лаборатории математической геофизики — автор этих строк, Ю.М. Гуревич, Н.И. Начапкин, Ф.И. Никонова, О.А. Хачай, Н.В. Федорова, И.Л. Пруткин, А.Ф. Шестаков, но и другие сотрудники института, с которыми Георгий Митрофанович щедро делился своими знаниями. Георгий Митрофанович был очень демократичным заведующим — признавал за сотрудниками право выбора научного направления, свободную конкуренцию, на равных принимал участие в обсуждении результатов, но и требовал, чтобы эти результаты были. В лаборатории оставались только сотрудники, подтвердившие свою способность работать на высоком уровне, почти все они стали докторами наук, занимают ведущие позиции в институте. Умел Георгий Митрофанович правильно отбирать кадры! 

Г.М. Воскобойников подвергал критическому анализу не только работы, выходившие из лаборатории, но и те, что «попадались» ему на глаза. В частности, в ряде статей им выполнен критический разбор и показана несостоятельность некоторых ошибочных теоретических выводов и рекомендаций, проникших в научную и учебную литературу в области гравиметрии, магнитометрии и радиометрии.

В последующие годы, уже в пенсионном возрасте, Георгий Митрофанович продолжал активно работать в качестве научного консультанта, способствуя становлению многих идей и концепций своих коллег и учеников, формированию у них научного мировоззрения. До конца своей жизни, из которой он ушел 31 августа 1990 г., Г.М. Воскобойников оставался преданным геофизике, требовательным к себе и окружающим.