(продолжение. Начало в № 4/2016 и сл.)
Лев Давидович Ландау и Илья Пригожин
Известно из многих источников, в частности и от учеников, что Л.Д. Ландау допускал порой весьма резкие высказывания в адрес многих ученых. Лично я таких высказываний не слышал, поэтому могу, например, сослаться лишь на телефонный разговор, который состоялся у меня с Михаилом Александровичем Леонтовичем вскоре после опубликования в журнале УФН Нобелевской речи Ильи Пригожина.
В один прекрасный день у меня дома прозвучал телефонный звонок.
— Юрий Львович?
— Да.
— Здравствуйте! Говорит Леонтович. Не хотели бы вы рассказать у нас на семинаре о работах Пригожина? Я прочитал в УФН его Нобелевскую лекцию и… далее шли бранные слова в адрес И. Пригожина.
— Михаил Александрович, у меня нет желания делать доклад на эту тему, так как я не все работы Пригожина знаю в деталях. Для меня более всего существенно их стимулирующее влияние.
— Вот Ландау называл Пригожина…
— Могу лишь сожалеть об этом.
— Так что же вы более всего цените в работах Пригожина?
— Михаил Александрович, более всего я ценю в них научный энтузиазм.
— Тогда ему надо было бы выдавать Нобелевскую премию по педагогике.
— Михаил Александрович, я премий не раздаю и сам премий не получаю.
Последовала короткая пауза.
— Кто, по вашему мнению, мог бы рассказать о работах Пригожина на нашем семинаре?
— Ну, например, Юлий Александрович Данилов. Он, по-моему, знает все.
Доклад состоялся и, по отзывам очевидцев, Юлий Александрович справился со своей задачей блестяще. Однако, все же и ему, по-видимому, не удалось смягчить М.А. Леонтовича, так как «под занавес» тот все же не удержался от бранных слов.
Меня всегда удивляло негативное отношение многих наших ведущих физиков-теоретиков к И. Пригожину. Инициатором такого отношения был, по-видимому, Л.Д. Ландау. Замечательный физик позволял себе весьма резкие высказывания по поводу деятельности отдельных ученых. А ведь такой пример весьма заразителен.
Когда я ответил Михаилу Александровичу, что больше всего ценю в работах И. Пригожина его научный энтузиазм, то это не было шуткой. Это действительно так! Но вместе с тем это далеко не единственное, чем привлекает этот одаренный и высокообразованный человек.
И. Пригожин очень чутко реагирует на новые принципиальные достижения в науке и стремится к обобщенному пониманию явлений Природы. Я проиллюстрирую это на двух примерах.
В 1937 году была опубликована, ставшая вскоре знаменитой, работа Л.Д. Ландау, в которой на основе уравнения Больцмана и дополнительных соображений был установлен вид кинетического уравнения для системы частиц, взаимодействующих по закону Кулона. Задача не была тривиальной, поскольку непосредственное использование теории возмущений по малым отклонениям импульсов электронов приводило в интеграле столкновений к логарифмической расходимости на малых и больших расстояниях. Расходимость на малых расстояниях можно устранить легко. Физически более интересной была задача устранения расходимости на больших расстояниях. Она связана с коллективным характером взаимодействия заряженных частиц, которое не учитывается в исходном уравнении Больцмана.
Ландау нашел здесь изящный выход, основанный не на математическом решении проблемы, а на физической интуиции: он просто произвел ограничение под знаком логарифма на длине Дебая и тем самым грубо учел роль коллективного взаимодействия заряженных частиц.
Таким образом, оставалась открытой проблема более строгого обоснования кинетического уравнения для системы заряженных частиц. Существенный шаг в этом направлении был сделан Н.Н. Боголюбовым в его знаменитой работе «Проблемы динамической теории в статистической физике», опубликованной в 1946 году.
В этой работе, в частности, была получена замкнутая система уравнений для одно- и двухчастичных функций распределения заряженных частиц разреженной плазмы, когда число частиц в «сфере взаимодействия» — в сфере с радиусом Дебая — велико и, следовательно, взаимодействие носит коллективный характер. До получения кинетического уравнения — замкнутого уравнения для одночастичной функции распределения, оставался, казалось бы, один шаг: надо было с помощью второго уравнения выразить двухчастичную функцию распределения через одночастичную. Но этот шаг оказался весьма трудным. Существовал, по-видимому, какой-то психологический барьер. Во всяком случае, Н.Н. Боголюбову это сделать не удалось, хотя математический аппарат для решения такого уравнения был уже разработан, и к тому же в основном в работах советских ученых (Н.И. Мусхелишвили, И.Н. Векуа и др.).
Задача была решена лишь в 1960 году практически одновременно и разными способами: учеником И. Пригожина — Раду Балеску и английским физиком А. Ленардом. При этом Ленард напрямую решил интегральное уравнение Боголюбова для двухчастичной корреляционной функции, а Балеску использовал оригинальный способ, основанный на методе суммирования диаграмм, который был разработан Пригожиным и его учениками в Брюсселе.
Таким образом, решение одной из принципиальных задач статистической теории неравновесных процессов в значительной мере основано на работах И. Пригожина.
Второй пример характеризует быструю реакцию И. Пригожина на принципиально новые открытия в науке. Речь пойдет о знаменитой реакции Б.П. Белоусова. В ходе этой реакции возникают автоколебания химических реагентов.
Хорошо известно сколь драматична была история этого открытия. Б.П. Белоусов дважды посылал статью с описанием этой реакции в наши ведущие химические журналы, но оба раза отзывы рецензентов были отрицательными. Основываясь на взгляде на химическую реакцию как на акт взаимодействия отдельных молекул, они не могли признать возможность таких коллективных процессов при химических реакциях, как автоколебания химических компонент. Краткое содержание работы Б.П. Белоусова было опубликовано лишь через несколько лет в виде реферата в медицинском журнале, но, тем не менее, положительный отклик не заставил себя ждать.
Впервые я услышал имя Б.П. Белоусова от И. Пригожина. В то время у нас в стране о реакции Б.П. Белоусова знали лишь очень немногие специалисты. Пригожин был восхищен результатом Б.П. Белоусова. Для него он служил ярким примером развиваемой им в то время теории самоорганизации в открытых системах, теории диссипативных структур. Лишь значительно позднее о реакции Белоусова и о других работах по изучению автоколебаний и автоволн при химических реакциях я узнал из доклада А.М. Жаботинского.
История реакции Белоусова — Жаботинского не только драматична, но и очень поучительна. Она показывает, сколь важен и ответствен труд рецензента при оценке работ, содержащих оригинальные идеи и результаты. Рецензент сам должен обладать высокоразвитой интуицией, научным чутьем и вместе с тем терпимостью к нестандартному мышлению.
Именно такими качествами обладает И. Пригожин. У меня нет сомнений, что мнение И. Пригожина как рецензента о работе Б.П. Белоусова было бы положительным. Благодаря, в значительной мере, именно этим качествам, И. Пригожин стал одним из основателей современной теории самоорганизации. Написанная им совместно с Г. Николисом книга по теории самоорганизации играла и продолжает играть заметную роль в развитии ряда новых научных направлений.
Пренебрежительное отношение к «нестандартным» работам обходится, как правило, очень дорого. Возникновение теории самоорганизации было подготовлено трудами многих выдающихся ученых, прежде всего работами Л. Больцмана, А. Пуанкаре и А.М. Ляпунова. И все же возникновение теории самоорганизации, или синергетики (этот термин был введен в науку Г. Хакеном с целью подчеркнуть роль кооперативных явлений в процессах самоорганизации), как междисциплинарного, объединяющего нового научного направления, ее становление и развитие связано в значительной степени с именем Ильи Пригожина.
Илья Пригожин — Поэт термодинамики
В 1977 году профессору Брюссельского университета Илье Романовичу Пригожину была присуждена Нобелевская премия по химии. В решении Нобелевского комитета было сказано, что премия присуждается И.Р. Пригожину за его выдающийся вклад в развитие неравновесной термодинамики и, в частности, за создание теории диссипативных структур.
На церемонии при вручении Нобелевской премии И.Р. Пригожина представил член Королевской академии наук Швеции профессор Стиг Классон. В заключение своей краткой речи, в которой была дана характеристика основных научных достижений лауреата, профессор Классен сказал:
«Его работы отличаются такой элегантностью и прозрачностью, что ему может быть присвоен эпитет “Поэт термодинамики”».
Профессор Илья Романович Пригожин родился 25 января 1917 года в Москве в семье инженера химика, получившего диплом в Московском политехническом институте. В 1921 году семья покинула Россию. После нескольких лет жизни в Германии она в 1929 году окончательно обосновалась в Бельгии. Здесь Илья Романович получил высшее образование.
После завершения среднего образования встал нелегкий вопрос о выборе дальнейшего пути. Уж очень широки были интересы юного Пригожина. Здесь и древние языки и история и археология и, наконец, музыка. Играть на фортепьяно он стал очень рано. Благодаря матери он начал читать ноты раньше, чем слова.
Выбор дальнейшего пути определился непредвиденными обстоятельствами. Они и направили его совсем в другую сторону — в сторону химии и физики. В 1941 году в Брюссельском университете он получил свою первую степень доктора наук.
Илье Романовичу повезло в университете с учителями. На формирование его как ученого особенно большое влияние оказали профессора Теофил де Дондер и Жан Таммерман. Оба они, очень разные по своим интересам, внесли значительный вклад в развитие науки о тепловых явлениях — термодинамики.
Согласно второму закону термодинамики процессы в замкнутых системах ведут к росту энтропии и, следовательно, к увеличению степени беспорядка. Однако, в природе как живой, так и неживой происходят процессы образования более сложных структур из менее сложных.
Казалось, что эти процессы несовместимы с теми, которые предписываются вторым законом термодинамики. Таким образом возникла проблема: как объяснить самопроизвольное образование все более сложных структур — объяснить процессы самоорганизации в природе, не приходя в противоречие со вторым законом термодинамики.
Решением, хотя и далеко неполным, этой проблемы мы обязаны многим ученым. Существенный вклад в решение этой проблемы внесли и работы И.Р. Пригожина. В частности, именно он ввел очень содержательное понятие: «Диссипативные структуры».
Благодаря его работам достигнуто понимание того, каким образом в открытых системах могут в ходе необратимых процессов возникнуть сложные временные и пространственные структуры. Можно сказать, что в них заложены основы теории самоорганизации при необратимых процессах.
То, что сделано к настоящему времени, составляет основу новой теории, но далеко не исчерпывает всех проблем. Решением их в последние годы занимается все большее число научных коллективов в разных странах, в частности, институты в Брюсселе и Остине (США), созданные И.Р. Пригожиным. Важность проблемы самоорганизации в неравновесных системах было отмечена и тем, что в 1978 году в Брюсселе состоялся Сольвеевский конгресс. Его тема была: «Порядок и флуктуации в равновесной и неравновесной статистической механике».
Напряженная научная и организаторская работа требует отдачи всех духовных и физических сил. Она невозможна без постоянной уверенности и без неизменного спокойствия духа для преодоления встречающихся на жизненном пути трудностей.
В поддержании уверенности и спокойствия духа И. Пригожина большая заслуга его жены Марины Пригожиной. Ее простота и обаяние, внимание и забота распространяются на всех, бывающих у них в доме.
Герман Хакен
Ректору Московского университета
Профессору Садовничему В.А.
Несколько лет тому назад я выступил с предложением о присуждении профессору Хакену звания Почетного доктора Московского университета и подготовил текст соответствующего Представления.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
Директора института теоретической физики и синергетики Штутгартского университета (Германия) профессора Г. Хакена к присуждению звания Почетного доктора Московского университета.
Имя профессора Хакена хорошо известно не только физикам, но химикам, биологам, физиологам и социологам всего мира, благодаря его выдающемуся вкладу в развитие различных разделов науки.
Профессор Г. Хакен по образованию математик. Его дипломная работа была посвящена теории групп. Вскоре после окончания университета его внимание привлекли бурно развивающиеся новые направления в физике. Первый цикл его работ по физике был посвящен теории полупроводников. Эти работы были столь значительны, что он скоро выдвинулся в число лидеров этого очень важного научного и прикладного раздела физики.
В этот период им написана замечательная книга «Квантовополевая теория твердого тела». Она была издана и на русском языке и послужила воспитанию не одного поколения физиков.
Профессор Г. Хакен очень чутко реагировал на новое в науке. Сразу же после создания первых лазеров он со свойственным ему научным энтузиазмом включается в работу по квантовой электронике. Он является одним из авторов уравнений, которые легли в основу теории лазеров. Более того, он является одним из основоположников флуктуационной теории лазеров. Расчеты флуктуаций имели принципиальное значение, например, для определения предельной чувствительности приборов, в частности, лазерных гироскопов, которые в настоящее время широко используются в качестве наиболее совершенных устройств для целей навигации.
Благодаря свойственной профессору Г. Хакену эрудиции и научной интуиции, ему удалось установить глубокую аналогию уравнений теории лазеров и уравнений, лежащих в основе современной теории равновесных и неравновесных фазовых переходов. Он установил, в частности, что уравнения одномодового лазера идентичны уравнениям Лоренца в теории тепловой конвекции, на примере которых было открыто принципиально новое явление — динамический хаос. Тем самым был перекинут мост от теории когерентного лазерного излучения к теории динамического хаоса.
Открытие динамического хаоса, наряду с теорией относительности и квантовой механикой, представляет переворот в научных представлениях, которые казались незыблемыми со времен Ньютона.
Эти работы послужили профессору Г. Хакену исходными для создания нового междисциплинарного направления, которому он дал название «Синергетика».
Несмотря на определенную долю скепсиса со стороны ряда ученых, Синергетика завоевывает все более широкие и прочные позиции. Она становится основой нового уровня научного мышления. Уже велик перечень книг, посвященных синергетике и ее различным приложениям не только в естественных науках, но также, например, в геологии, материаловедении, и, наконец, в искусстве и философии. Серия книг «Синергетика» насчитывает более 60 томов. На русском языке опубликованы четыре монографии профессора Г. Хакена, которые являются настольными для специалистов самого различного профиля. Регулярным стало проведение междисциплинарного «Московского синергетического форума», собрания которого привлекают специалистов разных стран.
Основные работы профессора Г. Хакена выполнены на «нобелевском уровне». То, что он до сих пор не является лауреатом Нобелевской премии, можно объяснить лишь трудностями отбора работ, заслуживающих этой высокой награды. Профессор Г. Хакен является членом академий многих стран и почетным доктором многих университетов.
Профессор Г. Хакен является автором ряда научно-популярных книг. Они завоевали широкую аудиторию и служат делу подготовки молодежи, стремящейся продолжить свое образование в университетах.
Велика заслуга профессора Г. Хакена и в деле развития новых научных направлений в России и, в частности, в Московском университете. Он неоднократно бывал на физическом факультете МГУ для обсуждения научных проблем с профессорами физического и других факультетов. Его лекция по проблемам синергетики в большой физической аудитории была прочитана на русском языке и вызвала живой интерес у многочисленных слушателей. Он неоднократно выступал на научных семинарах Российской Академии наук и участвовал в многочисленных конференциях в Москве и других городах.
Несомненно, что именно благодаря его научному энтузиазму на физическом факультете уже более двенадцати лет регулярно работает междисциплинарный научный семинар «Синергетика». Профессор Г. Хакен является неизменным членом Оргбюро этого семинара. В семинаре участвуют ученые не только Москвы, но также многих городов России и Германии.
На физическом факультете недавно создана лаборатория «Синергетика», одной из задач которой является развитие общих методов теории нелинейных активных сред. Они необходимы не только для физиков, но и для многих других отраслей Знания.
Профессор Г. Хакен является неизменно членом Оргкомитетов научных конференций, проводимых в России. В настоящее время с ним обсуждается проект создания Международного фонда «Синергетика», который будет способствовать не только научному развитию синергетики, но возможно, и финансовой помощи в развитии этого нового междисциплинарного направления в Московском университете.
Деканат физического факультета считает, что присуждение профессору Г. Хакену звания Почетного доктора Московского университета будет служить признанием важности научных заслуг этого замечательного ученого, а также развитию образования и науки в Московском университете. Предложенная на физическом факультете Московского университета новая научная специализация «Физика открытых систем» в большой мере опирается на основные идеи, методы и результаты Синергетики.
По традиции Московского университета звание Почетного доктора присуждается ученым, научная деятельность которых коренным образом меняет сложившиеся научные представления. Здесь мы имеем именно такой случай. Это и служит основанием вносимого физическим факультетом МГУ предложения о присуждении профессору Г. Хакену звания Почетного доктора Московского университета.
Декан физического факультета МГУ
профессор В.И. Трухин
Оригинал: https://7i.7iskusstv.com/y2022/nomer10/klimontovich/
