СЛОВО О Н.Н. БОГОЛЮБОВЕ - УЧИТЕЛЕ И МАСТЕРЕ

В. А. Матвеев, А. Н. Сисакян

Николай Николаевич Боголюбов навсегда вошел в историю как крупнейший ученый, создатель современной теоретической и математической физики - новой целостной науки о природе. Созданные им действующие научные школы в Москве, Дубне, Киеве, Львове объединяют десятки ведущих математиков, механиков и физиков-теоретиков России и Украины. Многие ученые из стран-участницОбъединенного института ядерных исследований и других стран считают себя членами этих научных школ, что выражается в их активном сотрудничестве.

В руководимых Боголюбовым научных учреждениях всегда был представлен широкий спектр исследований, относящихся к современной теоретической и математической физике как самостоятельной области науки. Им были организованы Лаборатория теоретической физики Объединенного института ядерных исследований (Дубна), Институт теоретической физики (Киев); отделы теоретической и математической физики Математического института им. В.А.Стеклова (Москва); отделы теоретической физики в Институте физики высоких энергий (Протвино), Институте ядерных исследований (Москва), Институте математики (Новосибирск); кафедры математической физики в Киевском государственном университете им. Т. Г. Шевченко и квантовой статистики в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова, математический отдел во ВНИИЭФ (Саров). Н. Н. Боголюбов основал журналы "Теоретическая и математическая физика" (1969 г.) и "ЭЧАЯ" (1970 г.). В 1972 г. он положил начало серии международных конференций (конгрессов) по математической физике. Являясь в течение многих лет директором Объединенного института ядерных исследований, академиком-секретарем Отделения математики АН СССР, директором Математического института им. В. А. Стеклова АН СССР, директором Института теоретической физики в Киеве, Н. Н. Боголюбов оказал основополагающее влияние на формирование научных программ в области современной математики, механики и физики, включая физику элементарных частиц и атомного ядра.

Оценивая сегодня научную деятельность Н. Н. Боголюбова, можно сказать, что в ряду знаменитых ученых XX в. он выделяется прежде всего как Естествоиспытатель и Просветитель, воплотивший в одном лице математика, механика и физика и тем самым продолживший традиции своих великих ученых-предшественников.

Н. Н. Боголюбов родился 21 (8) августа 1909 г. в Нижнем Новгороде в семье профессора философии и психологии Нижегородской духовной семинарии Николая Михайловича Боголюбова. Мать Ольга Николаевна работала в Нижнем Новгороде преподавателем музыки. После переезда семьи Боголюбовых в конце 1921 г. в Киев Н. Н. Боголюбов в юном возрасте в течение нескольких месяцев принимал участие в работе семинара академика Д. А. Граве. Здесь, в Киеве, Н. Н. Боголюбов начал свою научную деятельность - в возрасте тринадцати лет стал работать в семинаре академика Н.М.Крылова. В 1925 г. малый президиум Укрглавнауки принял решение: "Ввиду феноменальных способностей по математике считать Н. Н. Боголюбова на положении аспиранта научно-исследовательской кафедры математики в Киеве". Начальные годы научной работы Боголюбов вместе со своим учителем Н. М. Крыловым посвятил развитию ряда разделов математики, прежде всего вариационного исчисления, и созданию новой ветви механики, названной ими нелинейной механикой. Основанная Боголюбовым в Киеве школа по нелинейной механике завоевала значительный авторитет в научном мире. Сегодня идеи этой школы во многом определяют теоретическое развитие и разнообразные практические приложения нелинейной механики, включая современную авиацию и космонавтику.

Опираясь на созданный математический фундамент, Боголюбов начиная с конца 1930-х гг. приступил к реализации нового подхода к описанию природы, из которого позже выросла современная теоретическая и математическая физика. Одной из первых его универсальных идей была идея максимальной концептуальной близости описания природы на классическом и квантовом уровнях. Эта идея была впервые воплощена им совместно с Крыловым в 1939 г. в статье, посвященной применению уравнений Фок-кера-Планка в классической и квантовой механике. По сути эта работа содержала в себе программу исследований, которая предопределила дальнейшую научную деятельность Боголюбова и его учеников в статистической механике и квантовой теории.

Свой универсальный подход к единому описанию природы Боголюбов изложил в докладе "К теории сверхтекучести", сделанном им на научной сессии Отделения физико-математических наук АН СССР осенью 1946 г. Еще одной универсальной идеей Боголюбова, высказанной в этом докладе, является предложенное им специальное каноническое преобразование, называемое с тех пор (и - ^-преобразованием Боголюбова. Именно это преобразование лежит в основе его микроскопической теории сверхтекучести бозе- и ферми-систем. За работы по статистическим методам в математической физике и построение динамической теории в статистической физике Н. Н. Боголюбов был удостоен Государственной (Сталинской) премии первой степени в 1947 г.

Весной 1950 г. Н. Н. Боголюбов вместе с некоторыми своими сотрудниками был направлен в Арзамас-16 для организации вычислительных работ в решении задач по оборонной тематике. С 1950 по 1953 г. он работал в КБ-11 начальником математического отдела, где под его руководством были рассчитаны многие варианты систем, необходимые для создания термоядерной бомбы. За эти работы ему была присуждена Государственная (Сталинская) премия в 1953 г.

Очередной важнейший шаг в развитии целостного подхода к решению классических и квантовых задач был сделан Боголюбовым во второй половине 1950-1960-х гг. и аккумулирован в знаменитых на весь мир монографиях "Вопросы теории дисперсионных соотношений" (совместно с Б. В. Медведевым и М. К. Поливановым, 1956 (англ.), 1958 г.), "Введение в теорию квантованных полей" (совместно с Д. В. Ширковым, 1957, 1959 г. (англ.)), "Основы аксиоматического подхода в квантовой теории поля" (совместно с А.А. Логуновым и И.Т. Тодоровым, 1969 г.).

Сегодня сфера применения универсального подхода Боголюбова к описанию природы и на микро-, и на макроуровне еще более расширилась в связи с развитием вариантов квантовой теории поля при конечных температурах, где фактически используется введенная им в 1978 г. квантовая модель термостата. Современная формулировка аксиоматического подхода Боголюбова к квантовой теории поля увидела свет в фундаментальной монографии "Общие принципы квантовой теории поля" (совместно с А.А. Логуновым, А.И. Оксаком и И.Т. Тодоровым, 1987 г.). Более того, в рамках разработанного им варианта аксиоматики Боголюбов впервые доказал дисперсионные соотношения для пион-нуклонного рассеяния, для чего автору пришлось, по существу, развить новую область математики.

Н. Н. Боголюбов вместе с учениками продемонстрировал универсальность метода дисперсионных соотношений как в квантовой теории поля (совместно с А.А. Логуновым и Д.В. Ширковым, 1959 г.), так и в статистической физике (совместно с С. В. Тябликовым, 1959 г.).

Важнейшим вкладом Н. Н. Боголюбова в квантовую теорию поля, по мнению многих известных специалистов, является доказанная им совместно с О. С. Парасюком теорема для Л-операции, предложенной для устранения так называемых ультрафиолетовых расходимостей из диаграмм Фейнмана. Развитие и применение Л-операции в дальнейшем составило целое направление в математической физике.

Существенное значение имело развитие идей и исследований Боголюбова, посвященных математическим проблемам равновесной статистической механики. Среди них - распространение метода функционального интеграла Боголюбова из квантовой теории поля в квантовую статистическую механику.

К числу энциклопедических результатов Боголюбова, составивших самостоятельное направление в современной квантовой теории поля, относится открытие ренормгрупповой симметрии как точного свойства перенормируемого квантово-полевого решения для функций Грина. Оно привело Н. Н. Боголюбова (совместно с Д. В. Ширковым и А. А. Логуновым) к построению метода ренормализационной группы, который успешно применяется во многих областях теоретической и математической физики. Наиболее важным оказалось представление об инвариантном заряде электрона и понятии бегущей константы связи, что естественно нашло применение в концепции асимптотической свободы, приведшей к успеху в неабелевой калибровочной теории.

Одна из самых универсальных идей Боголюбова с глубоким общефизическим содержанием, вошедшая в теорию элементарных частиц, - введение им совместно с Б. В. Струминским и А. Н. Тавхелидзе принципиально нового квантового числа, позднее названного цветом, сыгравшее существенную роль в построении модели кварков.

Не будет преувеличением сказать, что, возможно, самой грандиозной из всех универсальных идей Боголюбова является идея о спонтанном нарушении симметрии, обусловленном вырождением основного состояния. Высказанная впервые в 1946 г. в связи с проблемой сверхтекучести гелия-4, эта идея вместе с методом квазисредних получила у Боголюбова дальнейшее развитие и применение в различных задачах статистической механики, в том числе в теории сверхпроводимости и теории ферромагнетизма, а также при описании ядерной материи и свойств массивных ядер. После появления в 1957-1958 гг. работ Боголюбова по теории сверхпроводимости идея спонтанного нарушения симметрии быстро вышла за рамки собственно статистической механики и стала весьма эффективно и успешно использоваться во многих областях физики.

Идея Боголюбова о спонтанном нарушении симметрии вместе с его (и - ^-преобразованием нашла отражение в квантовой теории калибровочных полей в виде механизма Хиггса, который представляет собой один из существенных элементов Стандартной модели взаимодействия элементарных частиц. Боголюбов вместе с А. Н. Тавхелидзе и одним из авторов этой статьи (В. А. М.) применил идею спонтанного нарушения симметрии к анализу цветовой симметрии адронов. Не исключено, что локальное нарушение последней может найти подтверждение в случае обнаружения в дальнейшем на опыте фазового перехода совокупности бесцветных адронов в такое состояние материи, в котором кварки и глюоны являются свободными.

Нельзя не отметить фундаментальные результаты Н. Н. Боголюбова по разработке вариационного принципа в теории многих тел, позволяющего учесть парные корреляции (метода Хартри-Фока-Боголюбова), в том числе высказанную им впервые гипотезу о сверхтекучести ядерной материи. Эта идея была использована для обоснования существования сверхтекучей фазы в атомных ядрах и в дальнейшем развита В. Г. Соловьевым и его сотрудниками при изучении структуры сложных ядер.

Сформировавшаяся в Дубне научная школа в области физики высоких энергий и релятивистской ядерной физики, представленная учениками и последователями Боголюбова во многих странах-участницах ОИЯИ, успешно продолжает традиции своего учителя.

Среди учеников и последователей Н. Н. Боголюбова - члены Российской академии наук, Национальной академии наук Украины, академий наук других стран. В ряду ярких имен, помимо уже упомянутых ученых, - В. С. Владимиров, В.Г. Кадышевский, А.А. Славнов, Н.Н. Боголюбов (мл.) (Россия), Р.М. Мурадян (Армения), Р.М. Мир-Касимов (Азербайджан), В.А. Москаленко, С.А. Москаленко (Молдова), И.Р. Юхновский (Украина), Нгуен Ван Хьеу (Вьетнам), М. Матеев, Д. Стоянов (Болгария) и другие видные ученые.

В рамках одной статьи очень трудно даже просто коснуться всех аспектов многогранной деятельности замечательного ученого. За 70 лет научной деятельности им было опубликовано более 500 научных работ, основная часть которых включена в 12-томное Собрание научных трудов, вышедшее в свет в 2005-2009 гг. в издательстве "Наука" Российской академии наук.

Н. Н. Боголюбову выпала благородная миссия стать одним из создателей современной теоретической и математической физики как целостной науки и тем самым заложить краеугольный камень в фундамент универсальной квантово-полевой теории окружающей нас материи. Область применения идей Боголюбова с течением времени все более и более расширяется.

Родина высоко оценила научную, педагогическую и организационную деятельность Н. Н. Боголюбова. Он был дважды удостоен звания Героя Социалистического Труда, звания лауреата Ленинской премии, трижды звания лауреата Государственной премии СССР, награжден многими правительственными наградами. Среди его академических наград высшая награда Академии наук СССР - золотая медаль им. М. В. Ломоносова и золотая медаль и премия им. М. А. Лаврентьева. Его именем назван проспект в Дубне, в его честь установлены бюсты в Нижнем Новгороде и Дубне. Имя Н. Н. Боголюбова носят Институт теоретической физики Национальной академии наук Украины, Лаборатория теоретической физики ОИЯИ и Институт теоретических проблем микромира МГУ.

Н. Н. Боголюбов имел широкое международное признание - он был избран иностранным членом многих зарубежных академий, ему присуждены почетные степени доктора ряда известных университетов мира, международные премии и медали. Николай Николаевич сочетал активную научную работу с общественной деятельностью. Он был депутатом Верховного Совета СССР пяти созывов, активным участником Пагуошского движения ученых за мир.

В своем выступлении на открытии Международной Боголюбовской конференции "Проблемы теоретической и математической физики" в Москве 27 сентября 1999 г., посвященной 90-летию со дня рождения Н. Н. Боголюбова, президент Российской академии наук академик Ю. С. Осипов отмечал: "Н. Н. Боголюбова можно поставить в один ряд с универсальными гениями в истории человечества, такими как Л. Эйлер, К. Ф. Гаусс, А. Пуанкаре, Д. Гильберт. Он сравним с ними как по широте научных интересов, так и по глубине проникновения в фундаментальные законы природы, по влиянию на дальнейшее развитие науки. Нам отчетливо видно, что современная математика, математическая и теоретическая физика, а также механика развиваются под глубоким воздействием идей, методов и научных достижений Николая Николаевича".

В вышедших в декабре 2008 г. указах президентов Российской Федерации и Украины, посвященных празднованию 100-летия со дня рождения Н. Н. Боголюбова, подчеркнута особая роль великого ученого в истории науки.

Выдающийся естествоиспытатель, ученый и просветитель Н. Н. Боголюбов внес огромный вклад в мировую науку, явился родоначальником нескольких активно работающих научных школ в области математики, нелинейной механики, теоретической и математической физики, физики конденсированного состояния вещества, физики высоких энергий и атомного ядра. Своими трудами он активно содействовал выделению современной математической и теоретической физики в самостоятельную активно развивающуюся область науки. Знакомство с фундаментальными идеями Боголюбова, их изучение показывает, какое богатое научное наследие оставил своим последователям великий Учитель и Мастер.

Февраль 2009 г.
Москва-Дубна

Наверх