Леонид Стефанович Кузьменков

            25 января 2000 года исполнилось 60 лет ведущему профессору кафедры теоретической физики Леониду Стефановичу Кузьменкову.

Говоря о научной деятельности Л. С. Кузьменкова, надо начать с того, что он — ученик и продолжатель дела выдающегося физика профессора физического факультета Анатолия Александровича Власова. В 30-ые годы двадцатого века в физике произошло важнейшее, нередко, вплоть до нашего времени недооцениваемое событие — развитие кинетической теории привело к возникновению кинетической теории описания систем взаимодействующих заряженных частиц и электромагнитного поля. Основателем нового подхода был А.А. Власов.

Л. С. Кузьменков под руководством А. А. Власова обратился к новой области применения кинетической теории — статистической теории систем многих частиц в рамках общей теории относительности. Анатолий Александрович очень высоко ценил способности молодого ученого, сравнивал его математический талант с талантом Н. Н. Боголюбова. Леонид Стефанович успешно преодолел трудности, возникающие при сочетании методов теории систем многих частиц с релятивистской теорией гравитации. Им опубликован ряд работ по ковариантной статистике и в 1973 году защищена кандидатская диссертация по теме «Развитие ковариантной статистики в общей теории относительности». Позднее Л. С. Кузьменковым была поставлена точка в многолетней дискуссии относительно преобразования температуры в релятивистской термодинамике на основании ковариантной статистики — однозначно была продемонстрирована справедливость подхода Планка к преобразованию температуры. Важно отметить, что при этом у него сформировался свой оригинальный взгляд на основы самой релятивистской теории гравитации, Л. С. Кузьменков определил структуру метрических коэффициентов в приближении скалярного, векторного и тензорного полей в статистической ковариантной теории.

            Вскоре, однако, интересы Л. С. Кузьменкова сместились в область, казалось бы, более разработанную — кинетическую теорию систем частиц с электромагнитным взаимодействием и теорию плазмы. Многим тогда казалось, что фундаментальные основы описания таких систем более-менее разрешены, осталось только развивать конкретные методы решения частных задач. Но Леонид Стефанович предугадал, что не вполне осознанные тонкости описания подобных систем могут принципиально изменить картину динамики статистических систем заряженных частиц. Здесь Л. С. Кузьменков пошел существенно дальше своего учителя.

            Первой проблемой, проанализированной Л. С. Кузьменковым в этой области, была проблема радиационного торможения частиц плазмы. Было показано, что стандартная форма уравнения Власова в релятивистской плазме не достаточна, в приближении власовского самосогласованного поля, заряженные частицы не могут считаться пробными, а их динамика — гамильтоновской. В целой серии работ опубликованных Л. С. Кузьменковым, а также в соавторстве с П. А. Поляковым в 1977-1982 гг. было получено кинетическое уравнение с учетом радиационного торможения заряженных частиц, проведено сопоставление радиационного и «столкновительного» затухания плазменных волн, а также рассчитан ряд других эффектов, для которых существенна радиационная диссипация.

В то время сама необходимость учета радиационного торможения отрицалась многими ведущими специалистами в теории плазмы. Участвуя в дискуссиях и отстаивая свою точку зрения, Л. С. Кузьменков пришел к выводу о необходимости вновь обратиться к задаче получения и обоснования власовского приближения самосогласованного поля. Помимо самого А. А. Власова к этой проблеме в конце 40-ых годов обращался Н. Н. Боголюбов, продемонстрировавший смысл власовского приближения для потенциального поля (кулоновская плазма) с использованием знаменитой цепочки кинетических уравнений. Л. С. Кузьменков пришел к выводу о качественном отличии систем с полным электромагнитным взаимодействием. Им была получена цепочка уравнений кинетических уравнений для релятивистской плазмы с учетом запаздывающего взаимодействия частиц, обобщающая результат Н. Н. Боголюбова. Важнейшей особенностью релятивистской системы является наличие вклада типа самовоздействия, имеющего вид силы радиационного торможения.

            Следующий цикл работ Л. С. Кузьменкова, опубликованных в 1980-1986 гг. был посвящен теории нелинейного взаимодействия волн в лоренц-инвариантном кинетическом приближении. Особенностью предложенного подхода было сочетание лоренц-инвариантного описания с последовательным учетом гармоник нелинейных волн с помощью метода Крылова-Боголюбова. Было получено новое решение для нелинейной ленгмюровской волны в горячей плазме. Результаты Кузьменкова Л.С. послужили основанием для постановки эксперимента, проведенного в Калифорнийском университете [C.E.Clayton et all, Phys.Rev.Lett. 1987, v59] и были подтверждены с высокой степенью точности. К этому циклу работ примыкают также работы, в которых была продемонстрирована возможность формирования мощного квазистатического магнитного поля в результате развития модуляционной неустойчивости ленгмюровских волн.

В кинетической теории слабозамагниченной плазмы при переходе к пределу нулевого магнитного поля нерелятивистская теория дает неправильное описание затухания плазменных волн. В ряде работ, опубликованных в 1982-1985 гг. Л. С. Кузьменковым установлен ступенчатый характер затухания Ландау волн, для которых прежняя теория давала нулевой результат.

По итогам десяти лет исследований в 1985 году Леонид Стефанович защитил докторскую диссертацию по теме «Проблемы релятивистской кинетической теории плазмы». В последующие годы Кузьменковым с коллегами и учениками была продолжены интенсивные исследования по теории горячей плазмы. Нелинейные продольные волны в горячей плазме интенсивно взаимодействуют с резонансными частицами. Целая серия работ Л. С. Кузьменкова и его учеников была посвящена захвату и ускорению релятивистских электронов продольными плазменными волнами, а также теории плазменных ускорителей заряженных частиц.

В 1988-1994 гг. Л. С. Кузьменков обратился к динамике нелинейных волн в ограниченной горячей плазме. Сюда же относятся исследования по соотношению объемных и поверхностных мод в линейном и слабо-нелинейном приближении.

В конце 90-ых годов Л. С. Кузьменков вновь обратился к получению из первых принципов системы континуальных уравнений для совокупности заряженных частиц с электромагнитным взаимодействием. Причем им было показано, что уравнения поля в такой полной теории оказываются содержащими в качестве источников не только плотности заряда и тока, но и поляризации, намагниченности и другие аналогичные величины, вводимые в согласии с представлениями электродинамики сплошных сред. При этом уравнения движения для источников поля не ограничиваются только известными уравнениями гидродинамики или кинетики. Эти уравнения могут служить в качестве фундаментальных для исследования физических явлений в системах «частицы-поле».

В последнее время Л. С. Кузьменковым совместно с учениками активно разрабатывается  гидродинамический метод описания многочастичных квантовых систем. На этой основе им сформулировано новое научное направление квантовой микроскопической и макроскопической гидродинамики систем частиц с кулоновским и спин-спиновым взаимодействием. На этом этапе удалось обнаружить некорректность обычно используемого гамильтониана спин-спинового взаимодействия, установить его точный вид и на этой основе уточнить модель многоэлектронного атома Томаса-Ферми-Дирака. Последнее время были также исследованы линейные волны в парамагнитных системах.

Эта работа последние годы велась под научным руководством Л. С. Кузьменкова по научным программам «Физические эффекты и явления в системах «частицы-поле»» и «Коллективные явления в системах частиц с электромагнитным взаимодействием».

Кузьменков Л.С. является автором более 80 научных работ, в том числе монографии «Процессы реального кристаллообразования» (в соавторстве с Н.Н. Шефталь и др.).

На высоком научно-методическом уровне Кузьменков Л.С. читает курсы лекций по теоретической механики и основам механики сплошных сред (2-3курсы), теории физических систем «частицы – поле» (4курс), ведет практические занятия. В университетах России и за рубежом широко используется учебное пособие "Задачи по теоретической механике для физиков", соавтором которого Л.С. Кузьменков является (совместно с И.И.Ольховским и Ю.Г.Павленко). Им были прочитаны также оригинальные курсы лекций по физической кинетике, электродинамике и кинетике систем релятивистских зарядов.

Л. С. Кузьменков постоянно руководит дипломными работами студентов, подготовил шесть кандидатов наук. При работе с младшими коллегами Леонида Стефановича всегда отличали готовность прийти на помощь в любых вопросах, будь то научных, организационных или даже личных, способность терпеливо выслушать собеседника, глубоко проникнуть в суть его проблемы. Его ученики кандидаты и доктора наук успешно работают на физическом факультете, в НИИЯФ, РАН, международных научных центрах.

Л. С. Кузьменков все годы работы на физическом факультете активнейшим образом занимался организацией учебного процесса. С 1972 по 1980 был начальником учебной части физического факультета. В эти годы был создан первый полномасштабный, полнокровный учебный план факультета, согласованный по курсам, специальным и общим учебным дисциплинам с выделением официального специального времени на научную работу студентов, план, который предусматривал наряду с изучением отдельных дисциплин и спецкурсов переход к комплексному рассмотрению (изучению) физического явления. С 1980 по 1995 он являлся заместителем председателя УМО (учебно-методического объединения) университетов по физике. Кузьменков Л. С. – автор всех существующих сегодня государственных стандартов по физике (8-ми стандартов по специальностям: "физика", "радиофизика и электроника", "физика твердого тела", "геофизика", "астрономия", "ядерная физика", "биофизика" и "физика кинетических явлений"), а также госстандартов на степени бакалавра и магистра по физике.

Другое приложение организационных талантов Л. С. Кузьменкова — организация научных исследований. Будучи заместителем декана факультета по научной работе, он уделял много внимания поддержке экспериментальных работ, способствовал развитию новых форм исследований — в частности, кооперации различных специалистов, объединению усилий разных кафедр для решения комплексных проблем, с использованием различных организационных форм — от создания временных творческих коллективов до организации межкафедральных научных центров (Новых компьютерных технологий, Гидрофизических исследований и других).

Л. С. Кузьменков принимал самое активное участие в создании научной программы "Университеты России", в становлении ее направления "Фундаментальные исследования по физике". С первого дня является заместителем председателя соответствующего Экспертного Совета.

Он является членом Ученого совета факультета, работает в составе трех Специализированных ученых советов. Награжден знаком «Почетный работник высшего профессионального образования России».

Сотрудники кафедры теоретической физики