Дмитрий Дмитриевич ИВАНЕНКО
100 лет со дня рождения
Дмитрий Дмитриевич Иваненко (1904-1994) - один из великих физиков-теоретиков XX века, профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ. Имя Д.Д.Иваненко навсегда вошло в историю мировой науки в первую очередь как автора протон-нейтронной модели атомного ядра, первой модели ядерных сил (совместно с И.Е.Таммом) и предсказания синхротронного излучения (совместно с И.Я.Померанчуком).
Д.Д.Иваненко родился 29 июля 1904 г. в Полтаве. В 1920 г. окончил гимназию в Полтаве, где получил кличку "профессор". В 1920-23 гг. - учитель физики и математики в школе, одновременно учился и окончил Полтавский педагогический институт и поступил в Харьковский университет, работая при этом в Полтавской астрономической лаборатории. В 1923-27 гг. - студент Ленинградского университета. С 1927 по 1930 г. - стипендиат и затем научный сотрудник Физико-математического института АН СССР. В 1929-31 гг. - зав. теоретическим отделом Украинского физико-технического института (УФТИ) в Харькове (в то время столице Украины), зав. кафедрой теоретической физики механико-машиностроительного института, профессор Харьковского университета. С 1931 по 1935 г. - старший научный сотрудник Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) и с 1933 г. зав. кафедрой физики Ленинградского педагогического института им. М.В.Покровского. Д.Д. Иваненко 28 февраля 1935 г. был арестован, осужден на 3 года и как "социально опасный элемент" направлен в Карагандинский ИТЛ, но через год лагерь был заменен ссылкой в Томск (сам Д.Д.Иваненко считал, что его спас С.И. Вавилов, а реабилитировали его только в 1989 г.).
В 1936-39 гг. Д.Д.Иваненко - старший научный сотрудник физико-технического института, профессор и зав. кафедрой теоретической физики Томского университета. В 1939-42 гг. - зав. кафедрой теоретической физики Свердловского университета и в 1940-41 гг. зав. кафедрой теоретической физики Киевского университета. С 1943 г. до конца жизни Д.Д.Иваненко - профессор физического факультета МГУ, а по совместительству в 1944-48 гг. зав. кафедрой физики Тимирязевской сельскохозяйственной академии и в 1950-63 гг. старший научный сотрудник Института истории естествознания и техники АН СССР.
Впервые Д.Д.Иваненко вступил в "клуб" великих физиков в мае 1932 г. (ему было 27 лет), опубликовав в Nature статью, в которой на основе анализа экспериментальных данных предположил, что ядро состоит только из протонов и нейтронов, причем, нейтрон является элементарной частицей со спином ?, что устраняло так называемую "азотную катастрофу". Через несколько недель, Гейзенберг тоже опубликовал статью о протон-нейтронной модели ядра, сославшись на работу Д.Д.Иваненко в Nature. Следует заметить, что до этого доминировала протон-электронная модель атомного ядра, в котором согласно гипотезе Бора электрон "теряет свою индивидуальность" - свой спин, а закон сохранения энергии выполняется только статистически. Однако еще в 1930 г. Д.Д.Иваненко и В.А.Амбарцумян предположили, что электрон рождается при ?-распаде. Своего рода признанием научных заслуг Д.Д.Иваненко стало участие целого ряда выдающихся физиков (Дирак, Вайскопф, Перрен, Разетти, Жолио-Кюри и др.) в 1-ой Всесоюзной ядерной конференции в Ленинграде в 1933 г., инициатором и одним из главных организаторов которой был Д.Д.Иваненко (наряду с А.Ф.Иоффе и И.В.Курчатовым). Фактически это была первая международная ядерная конференция, опередившая на два месяца международную конференцию в Брюсселе.
Протон-нейтронная модель ядра по-новому поставила вопрос о ядерных силах, которые не могли быть электромагнитными. В 1934 г. Д.Д.Иваненко и И.Е.Таммом была предложена модель ядерных сил путем обмена частицами - парой электрон-антинейтрино. Хотя расчеты показали, что такие силы на 14-15 порядков меньше тех, которые необходимы в ядре, эта модель стала отправной точкой теории мезонных ядерных сил Юкавы, сославшегося на работы Тамма - Иваненко. Примечательно, что модель ядерных сил Тамма - Иваненко считается настолько важной, что в некоторых энциклопедиях ошибочно указано, что И.Е.Тамм (а следовательно и Д.Д.Иваненко) получил Нобелевскую премию именно за ядерные силы, а не за эффект Черенкова.
Еще одним "нобелевским" достижением Д.Д.Иваненко стало в 1944 г. предсказание синхротронного излучения ультрарелятивистских электронов (соместно с И.Я.Померанчуком). Это предсказание сразу привлекло внимание, поскольку синхротронное излучение устанавливало жесткий предел (порядка 500 МэВ) работы бетатрона. Поэтому проектирование и строительство бетатронов было прекращено и в результате перешли к новому типу ускорителей - синхротрону. Первые косвенные подтверждения синхротронного излучения (по сокращению радиуса орбиты электрона) были получены Блюиттом на бетатроне 100 МэВ в 1946, а в 1947 г. синхротронное излучение, испускаемое релятивистскими электронами в синхротроне, впервые визуально наблюдали в лаборатории Поллака. Уникальные характеристики синхротронного излучения (интенсивность, пространственное распределение, спектр, поляризация) обусловили его широкое научно-техническое применение от астрофизики до медицины, а физический факультет МГУ стал одним из мировых центров исследований синхротронного излучения. Хотя синхротронное излучение - это "стопроцентный" нобелевский эффект, его авторы так и не были удостоены Нобелевской премии - сначала из-за споров между его американскими первооткрывателями, а потом из-за смерти И.Я.Померанчука в 1966 г.
Д.Д.Иваненко внес фундаментальный вклад в развитие многих разделов ядерной физики, теории поля и теории гравитации. Его и В.А.Амбарцумяна идея рождения элементарных частиц легла в основу квантовой теории поля. Д.Д.Иваненко и Е.Н.Гапон начали развивать оболочечную модель атомного ядра. Он совместно с А.А.Соколовым создал каскадную теорию космических ливней. Вместе с А.А.Соколовым разработал классическую теорию синхротронного излучения (Сталинская премия 1950 г. совместно с А.А.Соколовым и И.Я. Померанчуком). Вместе с В.А.Фоком построил уравнение Дирака в гравитационном поле (знаменитые коэффициенты Фока - Иваненко). Предложил первую модель квантования гравитационного поля (совместно с А.А.Соколовым). Построил нелинейное обобщение уравнения Дирака. Развивал тетрадную теорию гравитации (совместно с В.И.Родичевым) и обобщенную теорию гравитации с полем кручения (совместно с В.Н.Пономаревым, Ю.Н.Обуховым, П.И.Прониным). Разработал калибровочную теорию гравитации как хиггсовского поля (совместно с Г.А.Сарданашвили).
Характерной чертой научного стиля Д.Д.Иваненко была его удивительная восприимчивость к новым, подчас 'сумасшедшим', но всегда математически выверенным идеям. В этом ряду следует напомнить первую работу Д.Д.Иваненко с Г.А.Гамовым по 5-мерной теории Калуца-Клейна (1926 г.), теорию спиноров как антисимметричных тензорных полей совместно с Л.Д.Ландау (1928 г.) (известную сейчас как теория Ландау - Кэлера), теорию дискретного пространства-времени Иваненко - Амбарцумяна (1930 г.), гипотезу кварковых звезд совместно с Д.Ф.Курдгелаидзе. Все эти работы не потеряли свою актуальность и продолжают цитироваться в настоящее время.
Изданная в 1949 г. (переизданная с дополнениями в 1951 г., и переведенная на ряд языков), книга Д.Д.Иваненко и А.А.Соколова "Классическая теория поля" стала первым современным учебником по теории поля.
Как уже отмечалось, в 1944-48 гг. Д.Д.Иваненко по совместительству был заведующим кафедрой физики Тимирязевской сельскохозяйственной академии и инициатором первых в нашей стране биофизических исследований с изотопными индикаторами (метод меченых атомов), но был уволен после разгрома генетики на печально известной сессии ВАСХНИЛ в 1948 г.
Еще одной характерной чертой научного мышления Д.Д.Иваненко была концептуальность. Начиная с 50-х годов, все его исследования в той или иной мере следовали идее объединения фундаментальных взаимодействий элементарных частиц, гравитации и космологии. Это единая нелинейная спинорная теория (развивавшаяся параллельно Гейзенбергом), теория гравитации с космологической членом, ответственным за вакуумные характеристики, обобщенные и калибровочные теории гравитации и многие другие работы.
Д.Д.Иваненко внес громадный вклад в становление отечественной теоретической физики. Еще в Харькове, он был инициатором и одним из организаторов первых трех Всесоюзных теоретических конференций.
Знаменитый приказ А.Ф.Иоффе №64 от 15.12.1932 г. о создании в ЛФТИ "особой группы по ядру", включая самого А.Ф.Иоффе (руководитель), И.В.Курчатова (заместитель), а также Д.Д.Иваненко и еще 7 человек, положил начало организации советской ядерной физики. Одним из пунктов этого приказа, Д.Д.Иваненко назначался ответственным за работу научного семинара. Этот семинар и уже упоминавшаяся 1-я Всесоюзная ядерная конференция вовлекли в ядерные исследования целый ряд известных физиков (самого И.В.Курчатова, Я.И.Френкеля, И.Е.Тамма, Ю.Б.Харитона и др.). Не без его участия в Ленинграде (ЛФТИ, Государственный радиевый институт) и Харькове (УФТИ) возникли два мощных центра ядерных исследований, с которыми позже стал конкурировать Московский ФИАН под руководством С.И.Вавилова.
Арест, ссылка и война почти на десять лет вырвали Д.Д.Иваненко из активной научно-организационной жизни. В 1961 г. по инициативе и при самом активном участии Д.Д.Иваненко прошла 1-я Всесоюзная гравитационная конференция (председателем Оргкомитета был А.З.Петров, вопрос решался на уровне ЦК КПСС, и конференция задержалась на год из-за возражений В.А.Фока, считавшего ее "преждевременной"). Впоследствии эти конференции стали регулярными и проводились под эгидой созданной по инициативе Д.Д.Иваненко Советской гравитационной комиссии (формально секции гравитации научно-технического совета Минвуза СССР). Д.Д.Иваненко был также среди основателей Международного гравитационного общества и ведущего международного журнала по гравитации "General Relativity and Gravitation".
Д.Д.Иваненко был инициатором издания и редактором целого ряда переводных книг и сборников наиболее актуальных работ зарубежных ученых. Например, следует упомянуть вышедшие в начале тридцатых годов книги Дирака "Принципы квантовой механики", Зоммерфелда "Квантовая механика", Эддингтона "Теория относительности", а также сборники "Принцип относительности. Г.А.Лоренц, А.Пуанкаре, А.Эйнштейн, Г.Минковский" (1935 г.), "Новейшее развитие квантовой электродинамики" (1954 г.), "Элементарные частицы и компенсирующие поля" (1964 г.), "Гравитация и топология. Актуальные проблемы" (1966 г.), "Теория групп и элементарные частицы" (1967 г.), "Квантовая гравитация и топология" (1973 г.). В условиях определенной недоступности зарубежной научной литературы эти издания дали толчок целым направлениям отечественной теоретической физики, например, калибровочной теории (А.М.Бродский, Г.А.Соколик, Н.П.Коноплева, Б.Н.Фролов).
Нельзя не вспомнить знаменитый теоретический семинар Д.Д.Иваненко, проводившийся на физическом факультете МГУ на протяжении 50 лет. Он проходил по понедельникам, а с конца 60-х годов еще и по четвергам. На нем выступали Нобелевские лауреаты Дирак, Юкава, Нильс и Оге Бор, Швингер, Салам, Пригожин, а также другие известные зарубежные и отечественные ученые. Одним из первых секретарей семинара был А.А.Самарский, с 1960 г. на протяжении 12 лет - Ю.С.Владимиров, с 1973 г. почти 10 лет - Г.А.Сарданашвили, а в 80-х годах - П.И.Пронин. Семинар всегда начинался обзором новейшей литературы, в том числе многочисленных препринтов, получаемых Д.Д.Иваненко из ЦЕРНа, Триеста, ДЕЗИ и других мировых научных центров. Отличительными чертами семинара Д.Д.Иваненко были, во-первых, широкий спектр обсуждавшихся проблем - от теории гравитации до экспериментов по физике элементарных частиц, и, во-вторых, демократизм обсуждения, что было следствием демократического стиля научного общения самого Д.Д.Иваненко. С ним было естественно спорить, не соглашаться, обоснованно отстаивать свою точку зрения. Через семинар Д.Д.Иваненко прошли несколько поколений отечественных физиков-теоретиков из многих регионов и республик нашей страны. Он стал своего рода центром, как сейчас говорят, сетевой системы организации науки, в отличие от иерархической Академии Наук.
Как своеобразное признание научных заслуг Д.Д.Иваненко, пять Нобелевских лауреатов: П.Дирак, Х.Юкава, Н.Бор, И.Пригожин и С.Тинг, оставили свои ставшие знаменитыми изречения на стенах кабинета Д.Д.Иваненко на физическом факультете.
Московский государственный университет отметил юбилей профессора Иваненко, учредив стипендию имени Д.Д.Иваненко для студентов физического факультета.
Д.ф-м.н, ведущий научный сотрудник
кафедры теоретической физики Г.А.Сарданашвили
|
Виртуальный тур и фильмы о факультете
Вестник МГУ. Серия 3.
связаться с нами