Лучи смерти. Из истории геофизического, пучкового, климатического и радиологического оружия - Олег Фейгин

«Дело Оппенгеймера» породило большие споры. Многие из сторонников ученого восприняли как реабилитацию присуждение Оппенгеймеру через девять лет, в 1963 г., премии Э. Ферми, учрежденной Комиссией по атомной энергии США, «в знак признания его выдающегося вклада в теоретическую физику, а также за научное и административное руководство работами по созданию атомной бомбы и за активную деятельность в области применения атомной энергии в мирных целях».

Оппенгеймер известен не только как создатель американской атомной бомбы. Ему принадлежат многие работы по квантовой механике, теории относительности, физике элементарных частиц и теоретической астрофизике. Наиболее значительные достижения Оппенгеймера в физике включают: приближение Борна – Оппенгеймера для молекулярных волновых функций, работы по теории электронов и позитронов, процесс Оппенгеймера в ядерном синтезе и первое предсказание квантового туннелирования. Вместе со своими учениками он внес важный вклад в современную теорию нейтронных звезд и черных дыр, а также в решение отдельных проблем квантовой механики, квантовой теории поля и физики космических лучей.

Оппенгеймер также автор ряда популярных книг, в том числе – «Наука и обыденное познание» (1954), «Открытый разум» (1955), «Некоторые размышления о науке и культуре» (1960).

Лев Давидович Ландау (1908–1968)

Выдающийся советский физик-теоретик, основатель научной школы, доктор физико-математических наук, профессор, академик АН СССР.

Родился в Баку (Азербайджан) в семье инженера-нефтяника Давида Львовича Ландау. С 1916 г. учился в бакинской гимназии, где его мать, Любовь Вениаминовна, была преподавателем естествознания. Необыкновенно одаренный математически, Ландау шутя говорил о себе: «Интегрировать научился лет в 13, а дифференцировать умел всегда». В 14 лет поступил в Бакинский университет, где обучался одновременно на двух факультетах: физико-математическом и химическом. За особые успехи был переведен в Ленинградский университет. Окончив в 1927 г. физическое отделение Ленинградского университета, Ландау стал аспирантом, а в дальнейшем сотрудником Ленинградского физико-технического института, в 1926–1927 гг. опубликовал первые работы по теоретической физике. В 1929 г. был в научной командировке для продолжения образования в Германии, в Дании у Нильса Бора, в Англии и Швейцарии. Там он работал вместе с ведущими физиками-теоретиками, в том числе с Нильсом Бором, которого с тех пор считал своим единственным учителем. В 1932 г. Ландау возглавил теоретический отдел украинского Физико-технического института в Харькове. С 1937 г. работал в Институте физических проблем АН СССР.

Академик Ландау (близкие друзья и коллеги звали его Дау) считается легендарной фигурой в истории отечественной и мировой науки. Квантовая механика, физика твердого тела, магнетизм, физика низких температур, физика космических лучей, гидродинамика, квантовая теория поля, физика атомного ядра и физика элементарных частиц, физика плазмы – вот далеко не полный перечень областей, в разное время привлекавших внимание Ландау. Про него говорили, что в «огромном здании физики XX в. для него не было запертых дверей».

С 1932 по 1937 г. Ландау работал в УФТИ; после увольнения из Харьковского университета и последовавшей за ней забастовки физиков в феврале 1937 г. принял приглашение Петра Капицы занять должность руководителя теоретического отдела только что построенного Института физических проблем (ИФП) и переехал в Москву. После отъезда Ландау начинается разгром УФТИ органами областного НКВД. Были арестованы иностранные специалисты А. Вайсберг, Ф. Хоутерманс, а в августе – сентябре 1937 г. арестованы и в ноябре расстреляны физики Л. В. Розенкевич (соавтор Ландау), Л. В. Шубников, В. С. Горский («дело УФТИ»). В апреле 1938 г. Ландау в Москве редактирует написанную М. А. Корецем листовку, призывающую к свержению сталинского режима, в которой Сталина называют фашистским диктатором. Текст листовки был передан антисталинской группе студентов ИФЛИ для распространения по почте перед первомайскими праздниками. Это намерение было раскрыто органами госбезопасности СССР, и Ландау, Кореца и Ю. Б. Румера арестовали за антисоветскую агитацию. В тюрьме Ландау провел год и был выпущен благодаря письму в свою защиту от Нильса Бора и вмешательству Капицы, взявшего ученого на поруки. После освобождения, до самой смерти в 1968 г., Ландау был сотрудником ИФП.

Семен Яковлевич Брауде (1911–2003)

Выдающийся ученый в области радиофизики и радиоастрономии, основатель двух новых научных направлений: радиоокеанографии и декаметровой радиоастрономии, член украинской Академии наук (1969), заслуженный деятель науки и техники Украины (1991).

Научные исследования начал 1933 г. в Харьковском физико-техническом институте в лаборатории электромагнитного излучения под руководством А. А. Слуцкина. Ученый выяснил закономерности движения электронов в электрических и магнитных полях с учетом пространственного заряда, участвовал в разработке первых в мире мощных многорезонансных магнетронов сверхвысокочастотных колебаний. В 1950-е гг. Брауде основал новое научное направление – радиоокеанографию. Под его руководством проведены первые детальные исследования распространения ультракоротких волн над морем в условиях прямой видимости и за горизонтом и рассеяние электромагнитного излучения взволнованной морской поверхности. Ученый выявил и обосновал эффект дальнего тропосферного распространения радиоволн, а также явление атмосферного волновода. Установленные им закономерности взаимосвязи характеристик рассеянного электромагнитного поля со свойствами морской поверхности в дальнейшем позволили разработать новый неконтактный метод определения параметров морского волнения на дальних расстояниях – метод дистанционного зондирования.

В 1960-е гг. широкое признание принесли Брауде работы, которыми было начато еще одно научное направление – декаметровой радиоастрономии. Вместе с коллегами и учениками он создал крупнейшие радиоастрономические системы декаметровых волн, уникальные по своей чувствительности и пространственному разрешению – радиотелескоп УТР-2 и радиоинтерферометры УРАН. С их помощью получены результаты мирового уровня: составлен первый каталог космических источников декаметрового излучения (более 4000 дискретных объектов), изучены особенности радиоизлучения Солнца, обнаружены новые виды космических пульсаров и необычные закономерности в распределении радиояркости небесных тел.

Значительным научным достижением Брауде стало обнаружение в космическом излучении первой предельно низкочастотной спектральной линии возбужденных атомов углерода, что открыло новые возможности в диагностике межзвездной среды. При решении ряда задач астрофизики Брауде теоретически определил эффекты совместного действия синхротронного и теплового излучения, эффекты поглощения в ионизированном газе, а также закономерности синхротронного излучения объектов с большой оптической толщиной.

Ричард Филлипс Фейнман (1918–1988)

Выдающийся американский физик, родился в Нью-Йорке в семье заведующего отделом сбыта фабрики по изготовлению форменной одежды. С детства питал большой интерес к естественным наукам и проведению экспериментов в домашней лаборатории, демонстрируя членам семьи и соседям нехитрые химические фокусы. Еще школьником зарабатывал на карманные расходы починкой радиоприемников и решал головоломные математические задачи, изобретая новые способы рассматривать их в целом и избегая громоздких вычислений.

По окончании средней школы в 1935 г. успешно поступил в Массачусетский технологический институт (МТИ) и в 1939 г. окончил его с дипломом бакалавра по физике. В МТИ, как говорил впоследствии Фейнман в своей нобелевской речи, он впервые осознал, что наиболее важной проблемой того времени было неудовлетворительное состояние квантовой теории электричества и магнетизма – квантовой электродинамики, занимавшейся изучением взаимодействия между элементарными частицами и между частицами и электромагнитным полем.

В 1942 г. Фейнман защитился в Принстонском университете, получив степень доктора философии, продолжив там работать свободным исследователем. В 1940-х гг. принял самое непосредственное участие в создании ядерного оружия, проведя много уникальных исследований в Лос-Аламосской лаборатории. В 1950-х гг. – профессор на кафедрах физики Корнелльского университета и Калифорнийского технологического института в Пасадене. Основные работы Фейнмана связаны со специальными вопросами квантовой электродинамики, квантовой механики и статистической физики. С помощью созданной Фейнманом современной версии квантовой электродинамики удалось успешно преодолеть многие трудности, связанные с применением квантовой механики в теории взаимодействия электронов и других заряженных элементарных частиц с электромагнитным полем. В конце 1940-х гг. ученому удалось разработать оригинальные схемы, иллюстрирующие возможные превращения элементарных частиц, названные «диаграммы Фейнмана». В 1958 г. совместно с М. Гелл-Манном он предложил новую количественную теорию слабых взаимодействий, а в 1969 г. – новую модель нуклона. В 1972 г. Фейнман создал полуфеноменологическую картину генерации новых частиц при их столкновениях и создал метод интегрирования по траекториям квантовых объектов. В последние годы он занимался разработкой теории квантованных вихрей в сверхтекучем гелии и настойчиво делал попытки применить методы теории возмущений в задаче квантования гравитационных полей. Кроме всего прочего Фейнман был замечательным педагогом и одним из создателей знаменитого университетского курса лекций по физике.