Их имена - в истории науки

25 сентября в конференц-зале Лаборатории теоретической физики открылся ХVIII Балдинский Международный семинар по проблемам физики высоких энергий "Релятивистская ядерная физика и квантовая хромодинамика". В своем вступительном слове член-корреспондент РАН А.Н.Сисакян охарактеризовал выдающийся вклад академика А.М.Балдина в становление и развитие новой области физики высоких энергий, обозначил основные вехи творческого пути ученого. О развитии идей А.М.Балдина в современных исследованиях говорили профессор А.И.Малахов и профессор В.В.Буров. Научная программа конференции включает в себя около ста докладов на пленарных и секционных заседаниях, в их обсуждении принимают участие физики из многих стран мира. Семинар завершит свою работу 30 сентября.

Публикуемая сегодня статья, посвященная деятельности академика А.М.Балдина как физика-теоретика продолжает цикл материалов, посвященных 50-летию Лаборатории теоретической физики.

Юбилейный семинар состоится 3 октября в 11.00 в конференц-зале ЛТФ. Его откроет директор ОИЯИ А.Н.Сисакян и вручит премию имени Н.Н.Боголюбова профессору Ю.Вессу. Лауреат премии выступит с докладом "Калибровочные теории и гравитация в некоммутирующих координатах". Научная программа конференции включает в себя следующие доклады: С.С.Герштейн, А.А.Логунов, М.А.Местверишвили - ""Самоограничение" гравитационного поля и его роль во Вселенной", Ю.Ц.Оганесян - "Релятивистский эффект в структуре сверхтяжелых атомов", А.А.Славнов - "Механизм Хиггса как коллективный эффект".

Имя академика Александра Михайловича Балдина и его роль в научной биографии ОИЯИ связывается прежде всего с его почти 30-летней деятельностью в качестве директора Лаборатории высоких энергий, которая носит сейчас его имя наряду с именем основателя В.И.Векслера. Однако свою работу в ОИЯИ А.М.Балдин начинал в ЛТФ, и теоретики по праву гордятся тем, что именно в нашей лаборатории по приглашению Н.Н.Боголюбова появился новый сотрудник ОИЯИ, ставший выдающимся ученым-физиком и организатором науки.

После окончания в 1949 году МИФИ (в то время Московского механического института) А.М.Балдин был принят на работу в ФИАН и начал активную научную деятельность. Это было то время, когда введение в строй первых электронных и протонных ускорителей в СССР обусловило актуальную востребованность физиков-универсалов, вовлеченных в теоретическую разработку и планирование тематики экспериментальных исследований, глубоко понимающих состояние и перспективы развития как современной теории, так и экспериментальной и ускорительной техники.

А.М.Балдин, называвший своими учителями в науке М.А.Маркова и Д.В.Скобельцына, стал одним из наиболее ярких и плодотворно работавших представителей этого ряда российских физиков. Так, еще в начале 50-х годов, в связи с развертыванием работ на электронном синхротроне ФИАН и по инициативе М.А.Маркова, А.М.Балдиным (частью - в соавторстве с В.В.Михайловым) были выполнены пионерские расчеты сечений фоторождения на нуклонах и ядрах. Полюсная модель с учетом аномальных магнитных моментов нуклонов, введенная в этих работах, получила впоследствии обоснование и стала неотъемлемой составной частью метода дисперсионных соотношений. Работы этого направления, отмеченные Государственной премией СССР за 1973 год, сыграли заметную роль в развитии теории сильных взаимодействий и формировании представлений о существовании внутренней структуры и возбужденных состояний нуклонов, а также методов адекватного описания процессов с участием сильновзаимодействующих частиц.

Подобно тому, как классические опыты Хофштадтера по рассеянию электронов на нуклонах и ядрах привели к представлению о пространственной протяженности распределения электрического заряда адронов, исследования комптоновского рассеяния, выполненные в ФИАН и теоретически интерпретированные А.М.Балдиным в терминах коэффициентов электромагнитной поляризуемости нуклонов, показали, что "элементарные" частицы, к которым было принято относить нуклоны, являются не только пространственно протяженными, но и динамически деформируемыми системами (этот эффект получил позже статус открытия). При этом дисперсионное правило сумм А.М.Балдина для коэффициентов электрической и магнитной поляризуемости нуклонов, предложенное в 1960 году, послужило основой первой реалистической оценки электрической поляризуемости протона и является в настоящее время основным и наиболее общим ингредиентом всех современных анализов данных по низкоэнергетическому комптон-эффекту на нуклонах. Взаимная превращаемость известных элементарных частиц, возможность их рождения и исчезновения в промежуточном состоянии рассматриваемой реакции - это фундаментальная черта релятивистской квантовой динамики, которая приводит к взаимной обусловленности свойств различных элементарных частиц.

Выполненный позже в ОИЯИ по инициативе и при участии А.М.Балдина эксперимент по лептонному распаду фи-мезона (то есть нейтрального векторного мезона с массой 1020 МэВ) с промежуточным переходом массивной частицы в фотон (зафиксированный в 1971 году в качестве научного открытия) подтвердил, в частности, наличие "адронной" компоненты фотона, которая обусловливает адроноподобный характер поведения сечений взаимодействия фотонов высоких энергий с нуклонами и ядрами, определяя, образно выражаясь, "ядерные" свойства света.

Обобщая понятия молекулярной оптики, А.М.Балдин ввел в ядерную физику понятия тензорной и векторной поляризуемости ядер, характеризующие "оптическую анизотропию" атомных ядер с отличным от нуля спином. Одним из наиболее ярких проявлений этого свойства оказалось расщепление гигантского дипольного резонанса сильно деформированных ядер на два максимума, соответствующих двум типам коллективных дипольных колебаний нуклонов: вдоль и поперек оси симметрии ядра. А.М.Балдин получил первые численные оценки параметров оптической анизотропии атомных ядер и предсказал, таким образом, ряд наблюдаемых эффектов, получивших впоследствии экспериментальное подтверждение.

Выдающимся достижением А.М.Балдина является своевременное осознание и энергичная разработка аспектов теории глубоко-неупругих адрон-ядерных и ядро-ядерных реакций с регистрацией образовавшихся адронов в кумулятивной (то есть в глубоко-подпороговой по отношению к кинематике изолированных нуклон-нуклонных взаимодействий) области как основы изучения переходной области от импульсного приближения взаимодействия квазисвободных нуклонов к кварк-глюонному описанию мультиадронных процессов с их качественно новыми масштабными параметрами. Результаты этого нового направления исследований - релятивистской ядерной физики - совместно с основополагающими работами теоретиков школы Н.Н.Боголюбова составили единый комплекс работ по выявлению динамической роли нового квантового числа "цвет" и соответствующей симметрии в реализации наблюдаемого масштабно-инвариантного поведения адронных и ядерных взаимодействий с большой передачей энергии-импульса (Ленинская премия 1988 года за цикл совместных работ).

Личные научные достижения А.М.Балдина и характерный для него "экстравертный" стиль научного творчества, предполагающий и реализующий тесные контакты и постоянный и широкий обмен идеями и информацией с коллегами и учениками, определили ту значительную роль Александра Михайловича в формировании новых направлений исследований в ЛТФ, которая продолжала приносить плоды и после его перехода на работу в ЛВЭ. Экспериментальное открытие и интенсивное изучение кумулятивного эффекта в ЛВЭ, предложенные А.М.Балдиным способы его наблюдения в инклюзивных реакциях и его интерпретация как проявление локальных свойств, внутренне присущих ядерной материи, не могли не привлечь внимания теоретиков ЛТФ.

В связи с этим можно также отметить, что еще раньше Д.И.Блохинцевым была выдвинута гипотеза флуктуационного формирования в ядерном веществе плотных сгустков материи, "флуктонов", которые могли бы объяснить процесс выбивания дейтонов из ядер с неожиданно большой вероятностью при больших (в масштабе ядерных размеров) переданных импульсах. Кварк-глюонная структура адронов, предписывемая квантовой хромодинамикой, и ее проявление при изменившихся кинематических масштабах ядерных реакций поставили вопросы о существовании и/или образовании в ядрах специфических мультикварковых кластеров и о пределах применимости протон-нейтронного описания атомных ядер. В исследование этих и сопутствующих вопросов внесли вклад работы А.В.Ефремова, С.Б.Герасимова, В.К.Лукьянова, В.В.Бурова, А.И.Титова. Все они инициированы либо А.М.Балдиным лично, либо экспериментами, выполненными в ЛВЭ под руководством А.М.Балдина.

В связи с огромным вниманием, уделяемым в настоящее время во многих ускорительных центрах мира программам исследований взаимодействий ультрарелятивистских тяжелых ионов, можно напомнить, что сам Александр Михайлович довольно скептически относился к идее образования полностью деконфайнмированной кварк-глюонной плазмы в экспериментах на ускоренных пучках тяжелых ионов в ЦЕРН и Брукхейвенской национальной лаборатории (США), однако горячо поддерживал само направление исследований свойств плотной и "нагретой" ядерной материи, образованной при взаимодействии релятивистских тяжелых ядер. Исходя, возможно, как из эвристических, так и прагматических соображений, он определенно отдавал предпочтение изучению переходной "гетерогенной" области, характеризуемой наличием как нуклонной фазы, так и кварковой фазы в виде кварков или кварковых кластеров, о чем свидетельствует работа, опубликованная в 1984 году в соавторстве с Р.Г.Назмитдиновым, А.В.Чижовым, А.С.Шумовским и В.И.Юкаловым.

Уже в настоящее время эта проблема приобрела новое звучание и породила интерес настолько сильный, что в научных центрах, располагающих пучками ядер максимальных энергий, поставлена задача снижения энергии ускоряемых ядер до уровня 5-10 ГэВ/нуклон для постановки экспериментов с целью более эффективного исследования "смешанной" фазы.

Будучи, казалось, предельно загруженным решением жизненно важных проблем ЛВЭ, строительства нуклотрона и т.д., Александр Михайлович старался находить время для того чтобы приходить в ЛТФ, поработать и подумать в более спокойной обстановке своего кабинета на четвертом этаже ЛТФ, бывшего раньше кабинетом его учителя М.А.Маркова, обсудить новости и проблемы сотрудников его бывшего сектора в ЛТФ. Эрудированность Александра Михайловича, его энтузиазм и глубокая заинтересованность в достижении действительно значимых результатов всегда делали эти контакты для нас (А.Б.Говоркова, С.Б.Герасимова, В.М.Дубовика) чрезвычайно полезными и порой просто воодушевляющими. Александр Михайлович, в частности, горячо поддерживал и исключительно высоко оценивал деятельность и результаты работ безвременно ушедшего из жизни Алексея Борисовича Говоркова, посвященных изучению обобщенных схем квантования полей и возможной связи с внутренними симметриями фундаментальных взаимодействий. Его результат об эквивалентности предполагаемой парастатистики кварков группе внутренней симметрии SO(3), a не "цветовой" SU(3), как утверждалось в работе американского теоретика О.Гринберга, сыграл свою роль в установлении отечественного и корпоративного приоритета ОИЯИ в постулировании SU(3)-цветовой симметрии кварков (Н.Н.Боголюбов, А.Н.Тавхелидзе, Б.В.Струминский).

И последнее, что особо хотелось бы отметить в облике Александра Михайловича Балдина - это очевидная и глубоко импонирующая каждому, кто его знал, деятельная позиция ученого и гражданина, обеспокоенного судьбами науки и страны.

С.Б. ГЕРАСИМОВ