Их имена - в истории науки
Дмитрий Иванович Блохинцев - выдающийся ученый XX века. Его имя неразрывно связано c развитием многих областей современной физики, с созданием первой в мире атомной электростанции, с организацией науки, в том числе, с организацией в нашей стране Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) - международного института, объединившего усилия ученых социалистических стран в области фундаментальной физики. За прошедшее время общепризнанной стала огромная роль этого научного центра в развитии фундаментальных исследований и в подготовке научных кадров у нас в стране и в странах-участницах ОИЯИ.
Родился Д.И.Блохинцев в Москве в 1908 году. С ранних лет он увлекался техническим конструированием, астрономией и другими естественными науками. Сильное влияние на научное мировоззрение Д.И.Блохинцева оказало его знакомство с трудами К.Э.Циолковского, а в дальнейшем - личная переписка с ним. От Циолковского Дмитрий Иванович воспринял его стремление к целостному мировоззрению с неизменным преклонением перед красотой и гармонией Мира. Именно по этой причине, - подчеркивал Дмитрий Иванович, - Циолковский никогда не употреблял таких словосочетаний, как "завоевание" или "покорение" космоса, а всегда говорил о его освоении.
Окончив Московский промышленно-экономический техникум, Д.И.Блохинцев готовился к поступлению в Военно-Воздушную академию. В это время ему стали известны знаменитые опыты Резерфорда по расщеплению атомных ядер. Именно это и направило интересы юного Дмитрия Ивановича в сторону атомной физики, определив тем самым весь его дальнейший жизненный путь.
В 1926 году он поступает на физический факультет МГУ, где слушает лекции таких выдающихся ученых, как Л.И.Мандельштам, С.И.Вавилов, Н.И.Лузин, И.Е.Тамм. Это были годы становления квантовой механики и объяснения на ее основе многих загадочных, с классической точки зрения, физических явлений. Уже первые работы Дмитрия Ивановича были отмечены глубоким проникновением в физическую суть рассматриваемых проблем. Он вычисляет работу выхода электронов из металла и на ее основе объясняет аномальные магнитные свойства двухвалентных металлов (1932), обобщает теорию Блоха на случай перекрывающихся зон, открывает нелинейную зависимость излучаемого атомом света от интенсивности падающего в присутствии сильного переменного магнитного поля (1939). Этот нелинейный эффект явился фактически первым исследованием по нелинейной оптике, получившей впоследствии столь существенное развитие. За свою аспирантскую работу он был признан достойным степени доктора наук (1934).
В своих дальнейших работах Дмитрий Иванович предложил механизм фосфоресценции и на его основе дал объяснение экспериментально наблюдаемому длительному времени высвечивания кристаллических фосфатов. Это исследование вместе с другими работами Д. И. Блохинцева по кинетике фосфоресценции, теории гетерополярных и окрашенных кристаллов сыграли заметную роль в развитии квантовой теории конденсированных сред и ее практического использования.
Глубокое понимание квантовой физики и способность предвосхищать развитие науки ярко проявились в работе Дмитрия Ивановича, посвященной расчету смещения спектральных линий, вызванному обратным действием поля излучения (1938). Работа, по существу, содержала в себе теорию лэмбовского сдвига, открытого лишь десять лет спустя. Формула, полученная Д.И.Блохинцевым еще до создания теории перенормировок в квантовой электродинамике, отличалась от знаменитой формулы Г.Бете для лэмбовского смещения лишь численным множителем. К сожалению, это важное открытие Дмитрия Ивановича не было по достоинству оценено современниками, а статья была отклонена редакцией ЖЭТФ, которая посчитала расчеты "необоснованными". Эта работа стала известна физической общественности только в 1949 году, благодаря обзору Я.А.Смородинского (УФН, т.39, с.325, 1949).
В 1935 году Д.И.Блохинцев избирается профессором кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, и с этой поры до последних дней жизни его педагогическая деятельность неразрывно связана с Московским университетом. В 50-х годах Дмитрий Иванович был одним из организаторов филиала отделения ядерной физики физфака МГУ в Дубне. Ставилась цель - приблизить процесс обучения студентов к научно-исследовательской работе, ведущейся в ОИЯИ.
За время педагогической работы Дмитрием Ивановичем был прочитан целый ряд фундаментальных теоретических курсов. Особое место среди них занимает курс квантовой механики, составивший основу первого в мире университетского учебника, который выдержал с 1944 года семь изданий в нашей стране и более 16 изданий в других странах на девяти языках. За учебник "Основы квантовой механики" автору была присуждена Государственная премия СССР.
С 1935 по 1947 гг. Д.И.Блохинцев совмещал свою научно-педагогическую деятельность в МГУ с работой в Физическом институте имени П.Н.Лебедева АН СССР. В эти же годы он был членом Ученого совета Физического института АН Украинской ССР, где руководил работами молодых украинских физиков.
В предвоенные годы внимание Дмитрия Ивановича было сосредоточено на принципиальных вопросах квантовой механики. Он - автор концепции квантовых ансамблей, на этой основе им была разработана трактовка волновой функции как объективной характеристики квантового ансамбля и была выявлена особая роль классического измерительного прибора в квантовой механике. Работы Д.И.Блохинцева явились важным вкладом в методологические основы квантовой теории. Результаты этих исследований были обобщены в его монографиях "Принципиальные вопросы квантовой механики" (1966 г.) и "Квантовая механика. Лекции по избранным вопросам (1981 г.).
В годы войны Д.И.Блохинцев переключился на оборонную тематику, а именно, на задачи, связанные с совершенствованием звуковой локации самолетов, защитой кораблей от акустических мин, и на другие задачи. Существовавшая в то время теория акустических явлений ограничивалась лишь линейным приближением в описании распространения звука в однородной и неподвижной среде. Однако практика настоятельно требовала знания законов акустики для неоднородных и движущихся сред, и Д.И.Блохинцев, исходя из общих уравнений гидродинамики, получает основные уравнения акустики для общего случая (уравнения Блохинцева). На их основе он рассматривает акустические процессы в неоднородных и движущихся средах (в частности, в турбулентных средах) как при дозвуковых, так и при сверхзвуковых скоростях. Им разрабатывается теория генерации шума (в частности, пропеллером) и средств его приема, что составляет основу методов акустического обнаружения самолетов и подводных лодок. За эти работы, результаты которых были обобщены в монографии "Акустика неоднородной и движущейся среды" (1946), Д.И.Блохинцев был награжден орденом Ленина. Сейчас редкая работа по физике шума, например, внутри салона современного пассажирского лайнера или шума, генерируемого реактивной струей, обходится без ссылок на эту книгу.
В последние годы войны и в послевоенное время жизненно важной для страны стала задача овладения ядерной энергией. Начиная с 1947 года, Дмитрий Иванович активно включился в работы по ядерной проблеме, возглавляемые И.В.Курчатовым.
В 1950 году Дмитрий Иванович назначается первым директором созданного незадолго до этого Физико-энергетического института в Обнинске. В своем выступлении на юбилейной конференции, посвященной 75-летию Д.И.Блохинцева, директор ФЭИ, профессор А.В.Зродников отмечал: "Д.И.Блохинцев стал первым научным директором, поскольку два предыдущих руководителя были сотрудниками 9-го Управления МВД, и направления научных исследований определялись, в основном, немецкими специалистами, приглашенными в 1945-50 годах на работу в СССР. С приходом Д.И.Блохинцева в ФЭИ закончился "немецкий" период работы института. В течение 1950-56 гг. были заложены основные направления развития института и получены следующие важные результаты: были сделаны первые урановые сборки, спроектирована и пущена первая в мире АЭС, начаты работы по созданию атомных реакторов на быстрых нейтронах". По инициативе Дмитрия Ивановича был создан Обнинский институт атомной энергетики. В 1955 году за создание АЭС Д.И.Блохинцев был удостоен Ленинской премии, а в 1956 году - звания Героя Социалистического Труда.
Реакторы привлекали внимание Д.И.Блохинцева не только как энергетические установки, но и как мощные источники нейтронов для самых разнообразных научных исследований. Он один из авторов выдающегося изобретения - импульсного быстродействующего реактора (ИБР), импульсная мощность которого при малой средней мощности не уступает самым большим реакторам постоянного действия (1955). Первый реактор такого типа, ИБР-1, был сооружен и запущен в Дубне в Лаборатории нейтронной физики (1960). В последующие годы Д.И.Блохинцев был научным руководителем проекта сооружения более совершенного реактора ИБР-2, физический пуск которого состоялся в 1977 году. Эти работы были отмечены Государственной премией СССР.
В 1956 году по инициативе правительства СССР в Дубне был организован Объединенный институт ядерных исследований, и Комитет полномочных представителей одиннадцати стран-участниц ОИЯИ единогласно избрал Д.И.Блохинцева первым директором этого Института. К работе в ОИЯИ им были привлечены крупнейшие ученые из Советского Союза и стран участниц. Дополнительно к двум уже существовавшим в Дубне лабораториям - ядерных проблем и высоких энергий - были созданы три новых: лаборатория ядерных реакций, нейтронной физики и теоретической физики, причем две последних - по инициативе Д.И.Блохинцева.
Создание ОИЯИ было в определенном смысле ответом на создание ЦЕРН - международного Европейского центра ядерных исследований, который сосредоточился на исследованиях в области физики элементарных частиц при высоких энергиях (ускорительная физика). Однако при этом не было копирования "западного образца", о чем свидетельствует создание ЛНФ и ЛЯР. Как показало время, это оказалось чрезвычайно важным для нашего Института впоследствии. Действительно, когда не стало Советского Союза и финансирование строительства ускорителей элементарных частиц на все более и более высокие энергии в нашей стране прекратилось, ОИЯИ существенно отстал от европейских и американских центров в области физики высоких энергий, однако в области низких энергий - получение трансурановых элементов (ЛЯР) и разработка и применение нейтронных методов исследования в физике конденсированных сред (ЛНФ) - наш Институт занимает лидирующее положение. В этом - немалая заслуга первого директора ОИЯИ Д.И.Блохинцева.
За период пребывания Д.И.Блохинцева на посту директора ОИЯИ (1956-1965 гг.) Институт оформился организационно, стал крупнейшим международным научно-исследовательским центром, завоевавшим своими достижениями высокий авторитет и международное признание, кузницей научных кадров для стран участниц ОИЯИ.
В последующие годы (1965-1979) Блохинцев возглавлял Лабораторию теоретической физики ОИЯИ и внес весомый личный вклад в обретение этой лабораторией мирового научного авторитета. Несмотря на большую загруженность административной работой, Дмитрий Иванович все эти годы не прерывал своих научных исследований, сосредоточившись на фундаментальных проблемах физики высоких энергий, физики частиц и ядерной физики. В 1957 году, основываясь на опытных данных группы М.Г.Мещерякова по обнаружению "дейтронных пиков" в реакциях квазиупругого рассеяния протонов высокой энергии на ядрах, Д.И.Блохинцев выдвигает и разрабатывает идею флуктуации плотности ядерного вещества. "Флуктоны Блохинцева" способны как единое целое воспринимать большой импульс налетающей частицы. Это наиболее ярко проявилось в последующих (через 20 лет) экспериментах, изучавших реакции с релятивистскими ядрами, когда были обнаружены так называемые "кумулятивные" частицы. Замечательное подтверждение идеи флуктонов было также получено в эксперименте по глубоко неупругому рассеянию мюонов на ядрах в ЦЕРН и в рождении кумулятивных протонов нейтронным пучком в Серпухове. Эти исследования выросли в настоящее время в бурно развивающееся направление - релятивистскую ядерную физику.
Исследуя проблему структуры нуклонов, Д.И.Блохинцев устанавливает необходимость деления области внутри нуклона на периферическую и центральную части и приходит к выводу о доминирующей роли периферических взаимодействий при высокоэнергетических столкновениях нуклонов.
В 1960 году им была выдвинута идея существования нескольких вакуумов в квантовой теории поля и спонтанного перехода между ними. Сейчас это направление интенсивно разрабатывается в современных единых теориях поля и элементарных частиц.
Большой цикл работ Дмитрия Ивановича посвящен квантовой теории нелокальных и нелинейных полей, а также негамильтоновой их формулировке. Эти и другие проблемы были изложены им в книге "Пространство и время в микромире", изданной в 1970 году и переизданной в 1982-м.
Творческая активность Дмитрия Ивановича не угасала до последних дней его жизни. Обратившись снова к нейтронной физике, он исследовал проблему аномально малого времени удержания ультрахолодных нейтронов (УХН) и предложил свой механизм, объясняющий этот эффект, а именно, нагревание УХН адсорбированным поверхностью сосуда водородом. Этот механизм нашел свое экспериментальное подтверждение.
На протяжении всей творческой жизни Дмитрия Ивановича интересовали философия и методология науки. Уже в своей первой книге "Что такое теория относительности?" он дает не только доступное для широкой читательской аудитории изложение этой теории, но и материалистическую интерпретацию выводов, следующих из нее. Большое значение он придавал одной из последних своих работ "О соотношении прикладных и фундаментальных исследований" (1973). Здесь на обширном историческом материале он показывает все возрастающую активность людей в производстве идей и предсказывает ее дальнейший рост по сравнению с активностью в производстве вещей.
Присущий Д.И.Блохинцеву дар предвидения проявился не только в его научных трудах, но и, как уже отмечалось выше, в его организационной деятельности. Здесь следует отметить организованные им конференции и совещания по нелокальной и нелинейной квантовой теории поля в период почти полного ее забвения (1964-1979 гг.). В немалой степени такое отношение к квантовой теории поля было обусловлено теоремой о ноль-заряде, имеющей место в квантовой электродинамике при определенных предположениях. Тогда нужно было предвидеть последующий ренессанс нелинейной теории поля, идеи которой доминируют в настоящее время в теории элементарных частиц. Дмитрию Ивановичу принадлежит заслуга и в установлении первых научных обменов между ЦЕРН и ОИЯИ в то время, когда в мире еще не исчезли предрассудки холодной войны между Западом и Востоком.
Все это, несомненно, свидетельствует о том, что Дмитрий Иванович был выдающимся государственным и общественным деятелем. Он являлся советником Научного совета при Генеральном секретаре ООН, вице-президентом (1963-1966) и президентом (1966-1969) Союза чистой и прикладной физики (ИЮПАП). Его заслуги были отмечены высокими правительственными наградами: четырьмя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, званием Героя Социалистического Труда, орденом Кирилла и Мефодия 1-й степени (Болгария), Золотой медалью Академии наук Чехии, Почетной грамотой Всемирного Совета Мира (1969).
В заключение еще раз хочется отметить многогранность творчества Дмитрия Ивановича. Он был оригинальным поэтом и художником, его картины неоднократно демонстрировалась на выставках, а их репродукции печатались в журналах, его стихи были опубликованы в посмертном сборнике "Муза в храме науки" (1982). "Творчество - говорил Дмитрий Иванович - это не волевой акт, но особое состояние духа и разума, вовлекающее в процесс эмоциональные и эстетические переживания".
Б.М. БАРБАШОВ
