Академік Віталій Лазаревич Гінзбург - Нобелівський лауреат з фізики 2003 г.

7 Жовтень 2003 Нобелівський комітет прийняв рішення про присудження Нобелівської премії з фізики трьом ученим - А.А. Абрикосова, В.Л. Гінзбургу і Е.Дж. Леггетт. Премія присуджена за "Піонерський внесок у теорію надпровідників і надплинні рідин ". Двоє з трьох лауреатів - наші вітчизняні фізики, хоча А.А. Абрикосов учень Л.Д. Ландау, працює вже понад 10 років у США.

Вся наша наукова життя пройшло поруч з Віталієм Лазаровичем Гінзбургом -- чудовим ученим і людиною. Природно, що, будучи астрономами, ми пишемо тут в основному про астрономічні досягнення Віталія Лазаревича, хоча Нобелівська премія присуджена йому за роботи з фізики в галузі теорії надпровідності. Самому лауреату, як нам здається, доріг також і його внесок у астрофізику, хоча він і не ставить свої астрономічні роботи на перше місце.

В.Л. Гінзбург, єдина дитина в сім'ї, народився 4 жовтня 1916 р. в Москві і був. Його батько був інженером, а мати лікарем. У 1931 р. після закінчення семи класів В.Л. Гінзбург надійшов лаборантом в рентгеноструктурних лабораторію одного з вузів, а в 1933 р. безуспішно складав іспити на фізичний факультет МГУ. Вступивши на заочне відділення фізфаку, вже через рік він перейшов на 2-й курс очного відділення.

В 1938 В.Л. Гінзбург з відзнакою закінчив кафедру "Оптики" фізичного факультету МДУ, якій тоді завідував наш видатний вчений академік Г.С. Ландсберг. Після закінчення університету Віталій Лазарович був залишений в аспірантурі. Він вважав себе не дуже сильним математиком і спочатку не збирався займатися теоретичною фізикою. Ще до закінчення МДУ перед ним була поставлена експериментальна завдання - дослідження спектру "каналових променів ". Робота проводилася їм під керівництвом С. М. Леві. Восени 1938 р Віталій Лазарович звернувся до завідуючого кафедрою теоретичної фізики майбутньому академіку і лауреату Нобелівської премії Ігор Євгенович Тамм з пропозицією про можливе поясненні передбачуваної кутовий залежності випромінювання каналових променів. І хоча ця ідея виявилася невірною, саме тоді почалося його тісна співпраця і дружба з І.Є. Таммом, що зіграв в житті Віталія Лазаревича величезну роль. Три перші статті Віталія Лазаревича по теоретичної фізики, опубліковані в 1939 р., і склали основу його кандидатської дисертації, яку він захистив у травні 1940 р. в МГУ. У вересні 1940 В.Л. Гінзбург був зарахований до докторантури теоретичний відділ ФІАН, заснований І. Є. Таммом в 1934 р. З цього часу все життя майбутнього лауреата Нобелівської премії проходила в стінах ФІАН. У липні 1941 р., через місяць після початку війни, Віталій Лазарович і його родина були з ФІАН евакуйовані до Казані. Там у травні 1942 р. він захищає докторську дисертацію з теорії частинок з вищими спинами. Наприкінці 1943 р. повернувшись до Москви, Гінзбург став заступником І. Е. Тамма в теоротделе. На цій посаді він залишався наступні 17 років.

В 1943 р. він захопився дослідженням природи надпровідності, відкритої нідерландським фізиком і хіміком Камерлінг-Онессом в 1911 р. і не мала в той час пояснення. Найвідоміша з великої кількості робіт у цій області була написана В.Л. Гінзбургом в 1950 р. спільно з академіком і теж майбутнім Нобелівським лауреатом Левом Давидовичем Ландау - безсумнівно найвидатнішим нашим фізиком. Вона була опублікована в журналі експериментальної і теоретичної фізики (ЖЭТФ).

Ще до війни, в 1934 р., в ФІАН був виявлений ефект свічення рівномірно рухомого електрона у середовищі, який отримав назву ефекту Вавилова -- Черенкова. Класична теорія, що пояснює це явище, була побудована в 1937 м. академіками І. Є. Таммом та І. М. Франком (ця робота в 1958 р., тобто через 20 років після відкриття, удостоєна Нобелівської премії). С.І. Вавилов помер у 1951 р. і не дожив до своєї Нобелівської премії. У 1940 р. В.Л. Гінзбург побудував квантову теорію цього ефекту, а також розглянув рух електрона в анізотропної середовищі. Зокрема, Віталій Лазаревич показав, що електрон буде випромінювати, рухаючись у вакуумі на дуже близькій відстані від діелектричної поверхні, або у вузькому каналі всередині діелектрика (у співавторстві з І.М. Франком).

В Наприкінці війни і в перші післявоєнні роки В.Л. Гінзбург крім теорії надпровідності займається теорією сегнетоелектриків і надтекучістю рідкого гелію. Цією темою займався і академік Ландау, а сам ефект надплинності гелію був відкритий академіком П.Л. Капицею і одночасно Алленом Міллером в 1933 р.

В 1945 р. на знову організованому радіофізичному факультеті Горьковського університету Віталій Лазарович очолив кафедру розповсюдження радіохвиль, якою завідував до 1961 р., постійно курсуючи між Москвою і Горьким. З тих пір він був тісно пов'язаний з горьківськими радіофізики. За теорією розповсюдження радіохвиль їм були опубліковані дві монографії - і до цього дня настільні книги всіх радіофізиків. Після 1961 В.Л. Гінзбург відвідував своїх учнів у Горькому не так вже й часто, а в 1980 і 1983 рр.. їздив до Горького для зустрічей з опальним і засланим в Горький академіком Андрієм Дмитровичем Сахаровим. Місто Горький був важливою віхою в житті Віталія Лазаревича ще й тому, що саме туди була заслана його майбутня дружина Ніна Іванівна, де вона навчалася в Політехнічному інституті без права проживання в Москві і багатьох інших містах Радянського Союзу. Лише в 1953 р., після смерті Сталіна, подальшої амністії та реабілітації, вона змогла переїхати до Москви.

В 1947 керівник Радянського атомного проекту академік Ігор Васильович Курчатов залучив до вирішення деяких теоретичних проблем створення ядерної зброї І. Е. Тамма, який запропонував, у свою чергу, включитися в цю тематику молодим фізикам теоротдела, у тому числі А.Д. Сахарову і В.Л. Гінзбергу. У 1950 м. І.Є. Тамм і А.Д. Сахаров поїхали в закрите місто Арзамас-16 (нині місто Саров), а Віталій Лазарович із-за того, що його дружина перебувала на засланні, залишився в Москві. Це не завадило йому зробити вагомий внесок у вирішення проблеми створення термоядерної зброї. Віталій Лазарович ще в 1948 р. запропонував використовувати замість дейтерієва-тритієвої суміші (як в американському пристрої МАЙК) дейтерид літію-6, що дозволило створити працездатний ефективне пристрій. За цю роботу Віталій Лазаревич отримав орден Леніна і Сталінську премію першого ступеня. У 1953 р. він був обраний членом-кореспондентом Академії наук СРСР. Академіком В.Л. Гінзбург став в 1966 р.

Як вже було сказано на початку статті, ми краще знайомі з астрофізичної наукової діяльністю Віталія Лазаревича. Він сам пише: "Робота в області астрофізики проводилася мною досить спорадичним і хаотичним чином, і те, що ближче до радіоастрономії, наскільки можна умовно розділити на наступні основні напрямки:

іоносферні і внеіоносферние мерехтіння радіоджерела, коливання інтенсивності сонячного радіовипромінювання, використання поляризаційних вимірювань, використання супутникових вимірів.

Теорія спорадичні випромінювання Сонця (спільно з В. В. Железнякова).

Теорія синхротронного космічного радіовипромінювання, зв'язок з проблемою походження космічних променів і з астрофізикою високих енергій.

Природа радіогалактик і квазарів.

Механізми радіовипромінювання пульсарів ".

Відразу після війни академік Н.Д. Папалексі звернувся до В.Л. Гінзбургу з проханням розрахувати умови відображення радіохвиль метрового і дециметрового діапазону від Сонця. Це завдання виникла у зв'язку з ідеями Н.Д. Папалексі про можливість проведення локації не тільки Місяця і планет, але і Сонця. Оскільки у Віталія Лазаревича вже була розвинена теорія розповсюдження радіохвиль в плазмі, він швидко прийшов до нетривіальною тоді висновку, що радіохвилі будуть поглинатися в короні і хромосфері. Звідси слідував цікавий висновок, що джерелом сонячного радіовипромінювання є не фотосфера, як в оптиці, а верхня хромосфера, а для більш довгих хвиль метрового діапазону і Сонячна корона, температура якої досягає мільйона градусів. Цій тематиці і було присвячено перший астрономічна стаття В.Л. Гінзбурга, опублікована в Доповідях АН СРСР в 1946 р. Цікаво, що в цей же час до аналогічних висновків прийшли І.С. Шкловський і англієць Д.Ф. Мартін. У 1947 р. Віталій Лазарович взяв участь в експедиції на кораблі "Грибоєдов" до Бразилії для проведення радіонаблюденій сонячної корони. В експедиції брали участь і інші астрономи і фізики, в тому числі І.С. Шкловський і Я.Л. Альперт. На відміну від невдалих оптичних спостережень (лив суцільний дощ), радіонаблюденія корони увінчалися повним успіхом. У результаті Гінзбург написав два огляду по радіоастрономії в журналі "Успіхи фізичних наук" (1947 р. і 1948 р.). У цих роботах він розглянув питання і про дифракції радіохвиль на місячному лімбі, що дозволяє істотно збільшити кутове дозвіл деталей на Сонце під час сонячного затемнення. Теорію синхротронного космічного радіовипромінювання та її зв'язок з проблемою походження космічних променів і з астрофізикою високих енергій Віталій Лазарович вважає, мабуть, найбільш важливими аспектами своєї астрофізичної діяльності. Справа в тому, що до кінця 40-х рр.. стало ясно, що галактичне космічне випромінювання на довгих радіохвилях має ефективну температуру набагато вища за температуру міжзоряного газу (10 000К). Це і означало, що для пояснення результатів спостережень було потрібно залучити якийсь джерело нетеплове радіовипромінювання (типу спорадичні радіовипромінювання Сонця). Так народилася ідея існування в Галактиці такою кількістю "радіозвезд", які через погане дозволу радіотелескопів того часу не спостерігалися як окремі джерела. Альтернативна ідея - гіпотеза синхротронного радіовипромінювання. Це випромінювання генерується електронами високих енергій, що рухаються з релятивістськими швидкостями в магнітних полях. Воно було досить добре відомо фізикам у зв'язку з теорією прискорювачів заряджених часток (синхротрон). Лише в 1950 р. з'явилися перші статті, в яких синхротрон механізм залучався для пояснення космічного радіовипромінювання (Х. Альфвен, Н. Н. Герловсон - стосовно до "радіозвездам", К. Кіпенхойер - стосовно до міжзоряного середовища). Для повного тріумфу синхротроном теорії знадобилося кілька років зусиль відомих астрономів та фізиків, серед яких слід відзначити В.Л. Гінзбурга, І.С. Шкловського і І.М. Гордона. Зокрема, І.С. Шкловський запропонував синхротрон інтерпретацію для пояснення всього спектру (від рентгенівського до радіовипромінювання) відомого залишку наднових 1054 - Крабоподібної туманності (позначеної в каталозі Месьє під номером М1). У 1958 р. на симпозіумі МАС в Парижі, де був представлений доповідь Віталія Лазаревича "Радіоастрономія і походження космічних променів ", синхротрон механізм був беззастережно визнали як домінуючого при поясненні космічного радіовипромінювання.

Встановлення зв'язку між радіоастрономії і космічними променями призвело, на думку самого Гінзбурга, до народження нового напрямку в астрономії - астрофізики космічних променів, а потім і астрофізики високих енергій, тобто до гамма-і рентгенівської астрономії.

Активна астрономічна діяльність Віталія Лазаревича, природно, посилила його контакти з провідними радянськими астрофізиками І.С. Шкловським і його учнями С.Б. Пікельнер., С.А. Капланом і що з'явилися в 1963 р. на астрономічному горизонті тричі Героєм Соціалістичної Праці академіком Я.Б. Зельдовичем. Відділ Я.Б. Зельдовича розташовувався в Інституті прикладної математики, очолюваному тоді Президентом АН СРСР академіком М.В. Келдишем. Не дивно, що на початку 1966 р. три провідних московських астрофізика (І.С. Шкловський, В.Л. Гінзбург і Я.Б. Зельдович) за активної участі Н.С. Кардашева і І.Д. Новикова вирішили організувати в ГАІШ МДУ спільний семінар з астрофізиці - знаменитий Об'єднаний астрофізичний семінар (ОАС). Цей семінар завжди проходив у переповненому залі, і зробити на ньому доповідь вважалося для всіх астрономів СРСР великою честю. Тематика доповідей була самою різноманітною - від "штучних супутників Марса" до новітніх космологічних теорій. Часто на семінар запрошувались і видатні іноземні астрономи. Виступали такі зірки першої величини, як М. Шмідт, Х. Альвфен, С. Хоукінга, Ян Оорт, Ф. Хойл, К. Саган, М. Лонгейр, Б. Пачінскій, К. Торн, Ч. Мізнер, Дж.А. Уїллер, К. Келлерманн та інші. Запрошували з доповідями і відомі радянські фізики, наприклад, Р.З. Сагдеев, Л.Б. Окунь, С.І. Сироватський, Г.Т. Зацепин, В.Б. Брагинский, Я.А. Смородинский, Л.Е. Гуревич. Іноді на семінарі виступав і А.Д. Сахаров, який залишався співробітником теоротдела ФІАН, навіть коли був засланий у Горький, куди працівники відділу (В.Л. Гінзбург, Д.А. Кіржніц, Е.С. Фрадкін, Е.Л. Фейнберг та інші) їздили по спеціальним дозволом КДБ. Відомо, що Віталій Лазарович звертався неодноразово до Президії АН СРСР з клопотаннями на захист Андрія Дмитровича і не давав згоди звільнити його з ФІАН. Він відмовився підписати листа з звинуваченнями проти А.Д. Сахарова.

До жаль, чудовий тріумвірат змінних керівників ОАС, виявився нестійким, і Я.Б. Зельдович аж до смерті в 1987 р. був єдиним керівником цього семінару. Але Віталій Лазаревич Гінзбург не залишився "без роботи", так як він беззмінно керував Общемосковскім семінаром по теорфізіке в ФІАН, де останній (1700-й) семінар відбувся в рік його 85-річчя. Цей семінар проіснував більше 45 років і цілком гідний книги рекордів Гінесса.

На передньому плані зліва направо: С.Б. Пікельнер, В.Л. Гінзбург і англійська

астроном Фред Хойл. За спиною В.Л. Гінзбурга І.С. Шкловський. 1963

Про широті астрофізичного кругозору В.Л. Гінзбурга можна судити по назвах його доповідей на цих семінарах. Наведемо теми деяких з них:

15 Вересень 1966 "Підсумки конференції з радіоастрономії і будова галактики "(Голландія) у співавторстві з С. Б. Пікельнер;

5 Жовтень 1967 у співавторстві з С.І. Сироватський "Про спектрі і прискоренні електронів в космічних умовах ";

12 Лютий 1970 у співавторстві з Л.М. Озерним "Обмеження на гамма-випромінювання від квазарів ";

21 Жовтень 1971 "Нові дані по рентгенівському і гамма-випромінювання";

10 Лютий 1972 у співавторстві з В.В. Усова "Про атмосфері намагнічених що обертаються нейтронних зірок - пульсарів ".

Багато з нас пам'ятають, як Віталій Лазарович, отримуючи іноземні наукові видання (як член різних редколегій і наукових товариств), зачитував на семінарах їх змісту, коротко коментував найбільш цікаві статті та роздавав журнали учасникам семінару для реферування.

Під його керівництвом зросли чудові вчені: академіки Л.В. Келдиш, В.В. Железняков, А.В. Гуревич, І.С. Фрадкін, член-кореспонденти Д.А. Кіржніц, В.П. Сілін, доктора наук Є.Г. Максимов,

Б.М. Болотовскій, Г.Ф. Жарков і багато інших. З 1968 р. Віталій Лазарович очолює кафедру "Проблем фізики та астрофізики" Московського фізико-технічного інституту, яку за цей час закінчили понад 200 студентів, причому більше половини з них захистили дисертації.

В.Л. Гінзбург не тільки визнаний авторитет у науковому світі, що й підтвердив своїм рішенням Нобелівський комітет, а й громадський діяч, багато сил і часу віддає боротьбі з бюрократизмом всіх мастей та проявами антинаукових тенденцій.

З 1998 Віталій Лазарович - головний редактор журналу "Успіхи фізичних наук "(УФН), в якому вважають за честь друкуватися провідні російські вчені. Причому він не боїться публікувати в цьому журналі матеріали не тільки на усталені теми, але і дискусійні статті, залучає до редакції УФН молоді наукові кадри. Взагалі, молодіжна тематика в науці - це коник В.Л. Гінзбурга. Він охоче допомагає молодим вченим і підписує різні листи у високі інстанції в захист тих чи інших наукових проектів. Перу В.Л. Гінзбурга належить ряд книг, наприклад "Про науку, про себе і про інших", які служать хорошим настановою для молоді, присвячують себе служінню науці. У 2001 р. в листі на ім'я президента РАН Ю.С. Осипова він пропонував у два рази збільшити квоту в РАН для член-кореспондентів, вік яких в середньому нижче, ніж вік академіків, хоч і різко виступав проти окремих додаткових місць для молодих вчених. Крім того, Віталій Лазаревич пропонував ввести граничний вік, що обмежує перебування членів РАН на адміністративних посадах. І сам показав пРімера, добровільно залишивши посаду завідуючого теоретичним відділом ФІАН і спочатку відмовився від керівництва семінаром цього відділу, а потім і Общемосковского семінару з теоретичної фізики. Останнє, до речі, було повною несподіванкою для учасників семінару, що прийшли на ювілейне 1700-ті засідання, порядок денний якого була інтригуючою:

В.Л. Гінзбург. "Недодумані, недороблені ..."

Виступи трудящих (можна й жартівливі).

В.Л. Гінзбург. "Виступ ще одного трудящого".

Ось в цьому останньому своєму виступі В.Л. Гінзбург і оголосив про закриття семінару, нагадавши історію з відомою артисткою Малого театру Олександрою Яблочкіної; її вивозили на сцену у візку. У своєму препринтів, який Віталій Лазарович роздавав після цього семінару, він процитував слова одного театрального діяча: "... як важливо все-таки вчасно йти звідусіль. У тому числі і з сцени. Саме йти. Чи не виїжджати ".

Віталій Лазарович - член комісії РАН з боротьби з лженаукою і багато пише на цю тему в газетах та популярних виданнях. Будучи обраним у 1984 р. у 1-й склад З'їзду народних депутатів (депутатами якої були обрані також академіки А.Д. Сахаров і Р.З. Сагдеев), В.Л. Гінзбург активно боровся з привілеями чиновників і самих депутатів. Як говорить сам Віталій Лазарович: "... зараз про це не тільки забули, але, більше того, колишні "борці" перевершили своїх комуністичних попередників ".

В.Л. Гінзбург опублікував понад 400 наукових праць та дюжину книг і монографій. Він обраний членом 9 іноземних академій, в тому числі: Лондонського Королівського товариства (1987 р.), Американської національної академії (1981 р.), Американської академії мистецтв і науки (1971 р.). Він нагороджений кількома медалями міжнародних наукових товариств.

Крім Державної (1953 р.) і Ленінської (1966 р.) премій Віталій Лазаревич був удостоєний премії імені Мандельштама (1947 р.), імені Ломоносова (1962 р., 1995 р.), "Тріумф" (2002 р.). Нагороджений Золотою медаллю імені академіка С.І. Вавілова.

Коли В.Л. Гінзбурга нагородили до 80-річчя орденом "За заслуги перед Вітчизною "III ступеня, він пожартував, що, мабуть, до 90-річчя йому дадуть орден II ступеня, а до 100-річчя - I-й.

Ну, це його жарт. А серйозно: чудово те, що до свого 87-річчя Віталій Лазарович був, нарешті, удостоєний найпрестижнішої премії, став дев'ятим за рахунком вітчизняним лауреатом Нобелівської премії з фізики.

Б.В. Комберг, доктор фізико-математичних наук Астрокосмічний центр ФІАН

В.Г. Курт, професор Астрокосмічний центр ФІАН

Примітки:

Каналовие промені - потік позитивних іонів, що рухаються в газовому розряді, наприклад, в газосветних світяться рекламних трубках.

Частинки з вищими спинами - гіпотетичні елементарні частинки з спіном більше, ніж 2. У переносника гравітаційного поля Гравітон спін дорівнює 2. Однак можна поки лише теоретично сконструювати і складні частинки з великим спіном.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://ziv.telescopes.ru