Олександр Михайлович Балдин

(1926-2001)

Академік Олександр Михайлович Балдин, видатний вчений в галузі фізики елементарних часток і атомного ядра, народився 26 лютого 1926 року в Москві на Красній Пресні. У роки Громадянської війни його батько був командиром і комісаром у знаменитій азінской Залізної дивізії. Юність і студентство Олександра Михайловича припали на суворі, голодні роки війни і післявоєнного відновлення. Він закінчив паровозний технікум, став студентом Московського інституту інженерів транспорту. Вже в ці роки він усвідомив своє покликання до наукової творчості. У 1946 р. серед інших студентів-відмінників він був запрошений продовжити освіту в новоствореному Московському механічному інституті боєприпасів, згодом Московському інженерно-фізичному інституті. У 1949 році після закінчення Московського інженерно-фізичного інституту він був направлений у Фізичний інститут імені П.М. Лебедєва АН СРСР, де пройшов шлях від молодшого наукового співробітника до керівника сектора теоретиків, став доктором наук і професором. Він сформувався як вчений під впливом блискучої плеяди фізиків ФІАН, зібраної С. І. Вавілов. Він вважав своїми вчителями Д. В. Скобельцина і М. А. Маркова. Вже перші наукові праці А.М. Балдіні з теорії руху частинок в циклічному прискорювачі привернули увагу фахівців і, перш за все, В. І. Векслера. Ці дослідження, виконані під керівництвом М.С. Рабиновича спільно з В. В. Михайловим, були пов'язані з рішенням широкого кола питань, що відносяться до теорії циклічних прискорювачів, увійшли до фізичне обгрунтування найбільшого на той час у світі прискорювача -- синхрофазотрону ОІЯД. Вони завершилися створенням «методу огинають», який став класичним і широко використовується і понині у розрахунках прискорювачів.

Саме в цей період у нього виникло захоплення альпінізмом, в якому він домігся блискучих результатів і став визнаним авторитетом. Заняття альпінізмом допомогли йому розвинути такі риси характеру як непохитність, мужність і раціональність - якості, повною мірою затребувані в період наукового лідерства і життєвих випробувань.

Введення в дію електронних і протонних прискорювачів у СРСР наприкінці 40-х і протягом 50-х рр.. зажадало фізиків-універсалів, залучених у теоретичну розробку та планування тематики експериментальних досліджень, які глибоко усвідомлювали стан і перспективи розвитку, як сучасній теорії, так і експериментальної і прискорювальної техніки. Олександр Михайлович став одним з найбільш яскравих і плідно працювали представників з цього ряду радянських фізиків.

Так, ще на початку 50-х рр.., у зв'язку з розгортанням робіт на електронному синхротрон ФІАН і за ініціативою М. А. Маркова, А. М. Балдин (частково - у співавторстві з В. В. Михайловим) були виконані піонерські розрахунки перетинів народження мезонів на нуклона та ядрах при опроміненні високоенергетичними фотонами. Полюсна модель з урахуванням аномальних магнітних моментів нуклонів, введена в цих роботах, отримала згодом обгрунтування і стала невід'ємною складовою частиною методу дисперсійних співвідношень. Роботи цього напрямку, відзначені Державною премією СРСР за 1973 р., зіграли помітну роль у розвитку теорії сильних взаємодій і формуванні уявлень про існування внутрішньої структури та збуджених станів нуклонів, а також у розвитку методів адекватного опису процесів за участю сільновзаімодействующіх частинок. Подібно до того, як класичні досліди Хофштадтера з розсіювання електронів на нуклона і ядрах призвели до подання про простраственной протяжності розподілу електричного заряду адронів, дослідження комптонівське розсіювання, виконані в ФІАН і теоретично інтерпретовані А. М. Балдин в термінах коефіцієнтів електромагнітної поляризованого нуклонів, показали, що елементарні частинки, до яких прийнято відносити нуклони, є не тільки просторово-протяжними, а й динамічно-деформуючі системами (відкриття авторським колективом ефекту зафіксовано у 1957 р.). При цьому дисперсійне правило сум А. М. Балдин для суми коефіцієнтів електричної та магнітної поляризованого нуклонів, запропоноване у 1960р., послужило основою перших реалістичної оцінки електричної поляризованого протона і є в даний час основним і найбільш загальним інгредієнтом всіх сучасних аналізів даних низькоенергетичне Комптон-ефекту на нуклона. Взаємна перетворюваність відомих елементарних частинок, можливість їх народження і зникнення в проміжному стані розглянутій реакції - це фундаментальна риса релятивістської квантової динаміки, що призводить до взаємної обумовленості властивостей різних елементарних частинок.

Виконаний пізніше в ОІЯД з ініціативи та за участю А. М. Балдин експеримент по лептонного розпаду фі-мезона (тобто нейтрального векторного мезона з масою 1020 МеВ) з проміжним переходом масивної частки в фотон (зафіксований в 1971 р. в якості наукового відкриття) підтвердив, зокрема, наявність "Адрон" компоненти фотона, яка обумовлює адроноподобний характер поведінки перерізів взаємодії фотонів високих енергій з нуклонами і ядрами, визначаючи, образно кажучи, "ядерні" властивості світла.

Узагальнюючи поняття молекулярної оптики, А. М. Балдин ввів в ядерну фізику поняття тензорною і векторної поляризованого ядер, характеризують "оптичну анізотропію" атомних ядер з відмінним від нуля спіном. Одним з найбільш яскравих проявів цієї властивості виявилося розщеплення гігантського дипольного резонансу сильно деформованих ядер на два максимуму, що відповідають двом типам колективних дипольних коливань нуклонів: вздовж і поперек осі симетрії ядра. А. М. Балдин отримав першу чисельні оцінки параметрів оптичної анізотропії атомних ядер і передбачив таким чином ряд спостережуваних ефектів, що одержали згодом експериментальне підтвердження в роботах американських фізиків з визнанням його пріоритету.

У 1968 році Олександр Михайлович з ініціативи та за підтримки М. А. Маркова було обрано директором Лабораторії високих енергій Об'єднаного інституту ядерних досліджень (м. Дубна). На молодого ще людини лягла відповідальність за формулювання актуальної наукової програми колективу, заснованого В. І. Векслер, за збереження і примноження дослідницької бази і перш за все - «векслеровского спадщини» - синхрофазотрону. Ця унікальна установка, створення якої коштувало величезних зусиль у важкі післявоєнні роки, дала піонерські результати з фізики елементарних частинок. Вона дала путівку у творче життя цілого покоління експериментаторів. Перед Олександром Михайловичем, як перед лідером, встали задачі визначення пріоритетів розвитку прискорювального та експериментального комплексів Лабораторії, що зажадали без залишку всього його наукового таланту і життєвого досвіду, здоров'я та душі. Дослідження взаємодій ядер при релятивістських енергіях було обрано як основного орієнтира. Для цього під керівництвом Олександра Михайловича синхрофазотрон був перетворений у оригінальний прискорювальний комплекс релятивістських і поляризованих ядер.

На початку 70-х років Олександром Михайловичем були визначені довгострокові цілі досліджень з релятивістської ядерної фізики -- пріоритетного для вітчизняної науки напрямку, заснованому на стику фізики атомного ядра і елементарних частинок. Цей напрям відразу виявилося націленим на встановлення меж застосовності протон-нейтронної моделі атомного ядра і побудова фізичної картини ядерної матерії на рівні субнуклонних складових - кварків і глюонів. На синхрофазотрон в Лабораторії високих енергій ОІЯД вперше у світовій практиці прискорювальної були отримані пучки релятивістських ядер, що рухаються зі швидкостями близькими до швидкості світла і енергіями порядку декількох гігаелектрон-вольт на нуклон.

Вивчення процесів зіткнення ядер з ядрами поширилося до області енергій, де принципи теорії відносності починають відігравати визначальну роль. Новий напрямок фізичних досліджень -- релятивістська ядерна фізика - виникло на фундаменті досягнень квантової теорії поля, фізики елементарних частинок, ядерної фізики, фізики прискорювачів. За суті, для формулювання і просування нового напрямку був затребуваний весь потенціал особистості Олександра Михайловича. Слідом за Дубною релятивістська ядерна фізика стала істотною частиною програм найбільших прискорювальних центрів США, Європи, Росії, країн-учасниць ОІЯД. При цьому в Лабораторії динамічно розвивалася велика експериментальна програма співробітництва з фізики частинок з Інститутом фізики високих енергій (Протвино), Лабораторією ім. Е. Фермі (США) і Європейською організацією ядерних досліджень (ЦЕРН).

Важко переоцінити енергію, наукове передбачення, працездатність, здатності переконувати і об'єднувати людей, які виявив Олександр Михайлович в період становлення релятивістської ядерної фізики. Широкий кругозір і рідкісна ерудиція у багатьох розділах сучасної фізики, глибоке розуміння сучасного фізичного експерименту здобули А.М. Балдіні популярність у науковому світі як фізика-універсала. Він не тільки висував ідеї нових експериментів, але й був їх безпосереднім організатором і учасником.

Першим успіхом у цьому напрямку стало передбачення А. М. Балдин ядерного кумулятивного ефекту. Як показали перші експерименти в Дубні, при енергіях в кілька ГеВ народження частинок в зіткнення ядер виходить на асимптотичний режим. Це означає вихід на режим незмінності фізичної картини народження вторинних частинок при фрагментації ядер з ростом енергії зіткнення або досягнення так званої граничної фрагментації ядер -- концепції, введеної А. М. Балдин. У цій області Кварковие і глюонної ступеня свободи починають відігравати істотну роль. Чудовою особливістю процесу фрагментації ядер є поширення цих властивостей і на частинки, народжені за кінематичний межею зіткнення вільних нуклонів - на кумулятивні частки. Мовою Партон моделі ця обставина вказало на наявність у ядрах многокваркових станів.

Картина фрагментації ядер при релятивістських енергіях опинилася в глибокій аналогією з уже відомими особливостями протон-протонного взаємодії та глубоконеупругого розсіювання електронів на протонах при високих енергіях. Виявлені емпіричні закономірності дозволили А. М. Балдин ввести універсальне імпульсна розподіл Партон в ядрах - кваркпартонную структурну функцію ядра, що різко активізувало інтерес до розвитку теорії для опису ядра на відстанях менше розміру нуклона (моделі флуктонов, короткодействующих нуклони кореляцій, мультікварковие стану в ядрах і ін.)

А. М. Балдіні запропоновані універсальні підходи до опису не тільки спектрів одиночних часток, але і для опису всієї картини акта множинного народження частинок в зіткнення ядер. Їм було запропоновано опис процесу ядерних взаємодій у просторі 4-х мірних швидкостей, виходячи з принципів симетрії - симетрії самоподібність. Картина множинного народження частинок знайшла аналогію в макроскопічному процесі "точкового вибуху". Був виявлений і вивчається універсальний закон, що дозволяє описувати кумулятивні, підпорогової процеси, процеси утворення антіядер, а також процеси в перехідній області від нуклони до кварк-глюонної змінним.

Результати цього нового напрямку - релятивістської ядерної фізики - спільно з основними роботами теоретиків школи Н. Н. Боголюбова склали єдиний комплекс робіт з виявлення динамічної ролі нового квантового числа «колір» і відповідної симетрії в реалізації спостережуваного масштабно-інваріантного поведінки адронів і ядерних взаємодій з великою передачею імпульсу. Вони були відзначені Ленінської премією за 1988 р.

Під керівництвом Олександра Михайловича розвивалася прискорювальна база Лабораторії високих енергій: були створені нові іонні джерела та експериментальні зони прискорених пучків. В особливий напрямок досліджень сформувалися експерименти з пучками поляризованих дейтронів, створено унікальні пучки поляризованих нейтронів. У них отримані унікальні відомості про спінової структурі Дейтрон - цього "атома водню ядерної фізики" - На межнуклонних відстанях менше радіуса нуклона.

Підсумки першого періоду досліджень з релятивістськими ядрами дозволили Олександру Михайловичу висунути і обгрунтувати ідею созданіяспеціалізірованного прискорювача релятивістських ядер - нуклотрона, магнітна система якого грунтується на явищі надпровідності. Цілеспрямованість, талант організатора дозволили Олександру Михайловичу згуртувати колектив Лабораторії навколо цього завдання. Під його керівництвом були вирішені унікальні інженерні проблеми і насамперед створення бистроціклірующіх надпровідних магнітів і комплексу зрідження гелію. Із запуском і розвитком нуклотрона в 90-х роках виникають якісно нові можливості для вивчення властивостей атомних ядер. Вітчизняна фізика, наука країн-учасниць ОІЯД отримала потужну основу для першокласних досліджень з фізики сильних взаємодій.

Найбільш пильну увагу Олександр Михайлович приділяв застосування досягнень релятивістської ядерної фізики, технологій нуклотрона для створення ядерно-енергетичних установок, керованих прискорювачем, проблемам трансмутації радіоактивних відходів, радіаційних досліджень для космічних польотів.

Науково-організаційна діяльність Олександра Михайловича була надзвичайно багатогранна. Він був головою Ради з електромагнітних взаємодій РАН, членом бюро Відділення ядерної фізики РАН, головним редактором журналів «Фізика елементарних часток і атомного ядра» і «Листи до ЕЧАЯ», членом редколегій багатьох наукових видань. Серед конференцій, організатором яких був Олександр Михайлович, на особливому місці стоять Міжнародні семінари з проблем фізики високих енергій, що почали свою історію в 1969 р. за підтримки М. А. Маркова. Вони отримали неформальне, трохи жартівливе іменування «балдінская осінь».

Велика увага А.М. Балдин приділяв вихованню наукових кадрів. Серед його учнів десятки докторів і кандидатів наук. Він читав лекції в МГУ, МИФИ, Навчально-науковому центрі ОІЯД, на багатьох міжнародних школах фізиків. А.М. Балдин зробив дуже багато для підготовки висококласних фахівців у країнах-учасницях ОІЯД. У Дубні їм була створена наукова школа, що включає теоретиків і експериментаторів, фахівців з прискорювальної техніці.

У своїх виступах та статтях, присвячених загальним питань стратегії наукових досліджень, А.М. Балдин невпинно підкреслював вплив центрів великий науки на науково-технічний прогрес і потенціал країни. Його звернення до цих питань визначалися почуттям великої громадянської відповідальності, державним підходом і глибоким розумінням ролі науки в сучасному суспільстві.

Досягнення видатного вченого і великого організатора науки академіка А.М. Балдіні відзначені Ленінської та Державної преміями, премією Російської академії наук імені В.І. Векслера, орденами і медалями Росії, Болгарії, В'єтнаму, Монголії, Польщі, Чехії, нагородами інших країн. Олександру Михайловичу було присвоєно звання почесного громадянина міста Дубни.

самовіддане служіння Олександра Михайловича Балдіні науці, його висока громадянська позиція, справжня інтелігентність, постійна турбота про людей, про соціальну справедливість завжди викликали щиру повагу до нього. Він багато й чесно працював, багато зробив людям добра.

29 квітня 2001 після важкої хвороби Олександра Михайлович помер. Світла пам'ять про цю чудову людину буде завжди жити в наших серцях.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту