Для успешной научной деятельности чрезвычайно важное значение имеет принадлежность к сложившейся научной школе, а для успешного функционирования школы – постоянно действующий научный семинар… Фактически, группа Иваненко и его семинар стали центром научной мысли в области общей теории относительности и гравитации, а его организатор– признанным лидером гравитационного сообщества в нашей стране.
Ю.С. Владимиров [1.С.97–98].
Семинар стал своеобразной научной школой Д.Д. Иваненко… Он считал, что речь может идти о третьем (вслед за ньютоновским и эйнштейновским) этапом развития теории гравитации, и, наверное, хотел, чтобы он отчасти стал ″иваненковским″.
А. Сарданашвили [2.С.140,150].
Авторы этих эпиграфов – ученики Д.Д. Иваненко, видные представители его гравитационной школы. Их книги являются основным источником для изучения этой школы [1–6]. В эпиграфах отмечена основная особенность школы Иваненко – ее теснейшая связь с его гравитационным семинаром и даже, можно сказать, ее отождествление с этим семинаром. Исследовательскую программу школы можно реконструировать по тематике семинара и по множественным юбилейным и вступительным статьям Д.Д. Иваненко к сборникам и монографиям по теории гравитации, выходивших под его редакцией на протяжении почти 30 лет, т.е. с начала 1960-х до конца 1980-х гг. [7–24].
Конечно, программа претерпевала определенные изменения, отчасти в связи с бурным развитием релятивистской астрофизики и космологии в 1960-1980-е гг., но, вместе с тем, основная направленность ее, а именно анализ трудностей общей теории относительности (ОТО), возможных обобщений этой теории и поиском ее синтеза с квантовой теорией и физикой элементарных частиц, сохранялась.
Место Иваненко и его школы в развитии гравитационной науки выявляется при рассмотрении «иваненковской цепочки» событий, начиная с 1920-х гг. и затем с 1960-х до 1980-х гг.(см. также тщательно составленную Г.А. Сарданашвили «Хронику жизни» Иваненко [2.С. 153–187]).
Предыстория
Предысторическая часть начинается в середине 1920-х гг., когда Иваненко и Г.А. Гамов создали неофициальный теоретический семинар для студентов в Петроградском университете и когда возник знаменитый «джаз-банд» во главе с «тремя мушкетерами»: Д.Д. Иваненко, Г.А. Гамовым и Л.Д. Ландау. Чуть позже к ним присоединился М.П. Бронштейн. Иваненко успел прослушать несколько лекций А.А. Фридмана, стимулировавших его интерес к ОТО. Уже в своей первой работе (совместной с Гамовым) обнаруживается его нацеленность на синтез релятивизма и квантов (связь общерелятивистского пятимерия с уравнением Шредингера, 1926г ). В 1927 году он заканчивает Ленинградский университет и вскоре становится сотрудником (в должности вычислителя) Физико-математического института АН СССР. В 1928 г. – важная работа о трех фундаментальных константах (вместе с Гамовым и Ландау), также связанная с идеей квантово-релятивистского синтеза. С 1927 по 1932 гг. Иваненко – аспирант, а затем сотрудник ЛФТИ. 1928г. – статья Иваненко и Ландау по представлению спиноров как антисимметричных тензоров.
Д.Д. Иваненко
Тем самым, Иваненко подключается к супершколе А.Ф. Иоффе, в которой главным теоретиком был Я.И. Френкель, имевший учеников, но научной школы не создавший.[1]
1929 г. – статья В.А. Фока и Иваненко по параллельному переносу спиноров в гравитационном поле (так называемые коэффициенты Фока–Иваненко, в какой-то степени предвосхищающие калибровочный подход к теории гравитации). Затем Иваненко увлекается ядерной физикой, где параллельно с Гейзенбергом и И.Е. Таммом выполняет важные работы.
Впрочем, если не считать совместной статьи с В.А. Амбарцумяном, он пару раз возвращался к релятивизму. В 1932 г. под редакцией Иваненко вышел перевод книги П. Дирака «Основы квантовой механики» с написанными им релятивистскими дополнениями («Геометризация уравнения Дирака», «Общая теория относительности. Параллельный перенос полувекторов»). В 1934 г. под редакцией Иваненко был издан перевод монографии А. Эддингтона «Теория относительности», в которой немалое внимание уделялось «неримановым обобщениям» ОТО.
Наконец, в 1935 г. под редакцией Иваненко и В.К. Фредерикса был издан сборник классических работ по теории относительности «Принцип относительности» с нетривиальным историко-научным комментарием. Уже тогда обозначился интерес Иваненко к истории науки, и, в частности, к истории релятивизма. Этот сборник увидел свет после ареста Иваненко в 1935 г. Пробыв в лагерях, а затем в ссылке в Томске и Свердловске, он защищает докторскую диссертацию «Основы теории ядерных сил» в ФИАНе. Но в МГУ на кафедру теоретической физики он попадает только осенью 1943 г. И вскоре (1944 г) организует там теоретический семинар, который с конца 1950-х стал проходить дважды в неделю, причем его четверговая часть была посвящена гравитации. «Семинар стал своеобразной научной школой Иваненко ( в первую очередь – гравитационной – В.В.). Через него прошли сотни отечественных ученых со всех концов страны» [2.С. 174].Но к семинару и школе Д.Д. Иваненко мы вернемся позже, а сейчас отметим еще несколько событий и достижений, связанных с теорией относительности.
В 1947 г. была опубликована статья Иваненко и А.А. Соколова по квантовой теории гравитации, в которой воспроизводились результаты репрессированного в 1937 г. М.П. Бронштейна. «Однако, поскольку имя Бронштейна было под запретом и его работы недоступны, статья Д.Д. Иваненко и А.А. Соколова стимулировала отечественные исследования по квантовой гравитации» [Там же. С.177].
В послевоенные 1940-е–1950-е гг. Д.Д. Иваненко в основном занимался теорией синхротронного излучения, а затем – квантовой теорией поля. Коснемся только его выступлений на знаменитом «несостоявшемся совещании по борьбе с идеализмом и космополитизмом» 1949 г. (точнее, на подготовительных совещаниях к нему), где он обвинил в этих «измах» ведущих «академических» физиков, в том числе Л.И. Мандельштама, И.Е. Тамма, Л.Д. Ландау, М.А Леонтовича, В.Л. Гинзбурга и др. [25].
Впрочем, Иваненко даже в эти годы никогда не выступал против теории относительности и квантовой механики. Об этом свидетельствуют материалы методологического семинара, посвященного теории относительности, который состоялся на физфаке МГУ 1 июня 1952 г. Иваненко отстаивал правильное понимание теории относительности в полемике с влиятельным философом Х.М. Фаталиевым [26. С.291–310]. «Слова Д.Д. Иваненко в защиту теории относительности, – резюмировал его выступление на семинаре Ю.С. Владимиров, – не утратили своей актуальности. С большинством его высказываний по существу обсуждаемого вопроса автор ( Ю.С. Владимиров – В.В.) согласен, за исключением его слов о борьбе с идеализмом и махизмом, которые следует рассматривать как дань господствующей идеологии» [Там же. С. 301].
С 1949 г. Д.Д. Иваненко работал сотрудником Института истории естествознания и техники АН СССР, в изданиях которого в 1957 г. и 1959 г. опубликовал основательные обзорно-исторические исследования ОТО. Как раз в 1959 – 1960 гг. произошло несколько знаменательных событий, обозначивших поворот Д.Д. Иваненко к гравитации как в исследовательском плане, так и в научно-организационном отношении.
В июне 1959 г. он принял участие в международной гравитационной конференции в Париже (Руайомоне), на которой был создан Международный гравитационный комитет. От СССР в него вошли В.А. Фок и Д.Д. Иваненко, который был членом комитета до 1977 г. С этого времени Иваненко – одна из главных действующих фигур международного (и, конечно, советского) научного сообщества гравитационистов. И как раз в это время (с начала 1960-х гг.) на базе семинара начинает формироваться гравитационная НШ Д.Д. Иваненко.
Формирование гравитационной школы
Теперь дадим слово крупным представителям школы Иваненко, которые на протяжении 10–15 лет, сначала один, а вскоре после него – другой – были учеными секретарями семинара, – это авторы цитированных книг Ю.С. Владимиров и Г.А. Сарданашвили. «Фактически группа Иваненко и его семинар стали центром научной мысли в области общей теории относительности и гравитации, а его организатор – признанным лидером гравитационного общества в нашей стране. С полным основанием можно сказать, что в то время у многих отечественных физиков-релятивистов понятие гравитации ассоциировалось с деятельностью Д.Д. Иваненко» [1.С. 98]. И далее Ю.С. Владимиров перечисляет наиболее заметных участников семинара и, соответственно, членов группы Иваненко или его школы в 1960-е – начале 1970-х гг. Это прежде всего его старшие ученики – А.М. Бродский, Г.А. Соколик, В. И. Родичев и Д.Ф. Курдгелаидзе и затем представители более молодого поколения – Н.В. Мицкевич, В.С. Брежнев, Д.В Белов, Б.Н. Фролов, Ю.Г. Сбытов, А.А. Ткаченко, В.Г. Кречет и др. В семинаре принимали участие и другие теоретики, которых едва ли можно причислить к школе Иваненко; это, в основном, ученики А.Л. Зельманова (В.Д. Захаров, Р.Ф. Полищук, С.Л. Галкин и др.), К. П. Станюковича (В.Н. Мельников, К.А. Бронников) и др. Сам Ю.С. Владимиров был секретарем семинара с 1960 до 1973 г., затем его на этом посту сменил Г.А. Сарданашвили, который секретарствовал до начала 1980-х, а после него в 1980-х секретарями были видные младшие «школьники» и соавторы Иваненко П.И. Пронин и Ю.Н. Обухов. К списку постоянных участников в 1960-е – 1970-е гг., приведенному ранее, Сарданашвили добавляет еще нескольких (назовем только гравитационистов): В.Н. Пономарев, В.Г. Лапчинский, А.Я. Буринский, В.Ф. Панов. Присутствие на семинарах дипломников и аспирантов считалось обязательным.
Г.А. Сарданашвили подробно описывает, как проходили заседания семинара: «Для Д.Д. Иваненко семинар был чем-то священным. Пока он был здоров, никакие личные обстоятельства не могли его побудить отменить заседание… Семинар начинался с обзора литературы… Все это была информация с самого фронта мировой науки… Потом начинался основной доклад… На семинаре царила очень творческая атмосфера… Он никому не поручал сделать то или это. Он просто высказывал свои соображения, и они часто находили своих «реализаторов». Иногда это выливалось в совместную работу, иногда нет… В 60–70-е годы он (семинар – В.В.) сыграл немалую роль в развертывании отечественных гравитационных исследований, особенно на новых, «постэйнштейновских» направлениях» [2. С. 140–141]. Конечно, на семинаре нередко проходили апробацию кандидатские и докторские диссертации, и это имело существенное значение, поскольку Иваненко был членом диссертационных советов и экспертной комиссии ВАК.
Д.Д. Иваненко был профессором кафедры теоретической физики физфака МГУ, которая до 1965 г. называлась кафедрой статистической физики и квантовой механики. Тогда ею официально заведовал Н.Н. Боголюбов, а реально его заместитель А.А.Соколов. По ряду причин (см. [1. С.110–111]) она разделилась на две: первую, сохранившую название, продолжал возглавлять Н.Н. Боголюбов (там преобладали его ученики), а вторая получила название кафедры теоретической физики, ее возглавил А.А. Соколов. Иваненко удалось ввести в состав кафедры двух своих учеников Д.Ф. Курдгелаидзе и Ю.С. Владимирова. Позже, в 1970-е и 1980-е гг., штатными сотрудниками Иваненко были Г.А. Сарданашвили, В.Н. Пономарев, П.И. Пронин и Ю.Н. Обухов. Так что из «школьников» Иваненко, помимо нескольких аспирантов и дипломников, только двое-трое штатных сотрудников были «институциализированы», т.е. были при кафедре теоретической физики одновременно. Имея в виду эту особенность школы Иваненко, Сарданашвили подчеркивал: «Хотя Д.Д. Иваненко вовсе не был ″ученым-одиночкой″, он действительно не создал в обычном понимании научной школы» [2.С.22]. И далее: «Если его аспирант или сотрудник чем-то увлекался, он никогда его не ″осаживал″, более того, это часто становилось интересно ему самому, и тогда отношения ″учитель–ученик″ между ними переворачивались. Отпущенные на такую волю, его ученики очень рано становились самостоятельными учеными. Но именно это позволило Д.Д. Иваненко создать в 60-е – 80-е годы широкую научную школу, объединявшую десятки ученых по всей стране, занимавшихся постэйнштейновскими и обобщенными теориями гравитации. Ее центром был семинар Иваненко» [Там же]. Кстати, именно это направление – постэйнштейновские и обобщенные теории гравитации – составило ядро исследовательской программы НШ Иваненко, но к более подробному ее рассмотрению мы еще вернемся.
Научно-организационная активность Д.Д. Иваненко
А сейчас отметим еще две важные особенности школы Иваненко и самого лидера. Первая относится к его беспрецедентной научно-организационной активности – стремлению быть во главе или среди первых фигур в гравитационном научном сообществе. Вторая же особенность связана с некоторыми чертами личности и научного стиля Иваненко.
Научно-организационная активность Иваненко представлена в книгах Ю.С. Владимирова и Г.А. Сарданашили [1–4]. Вместе с Фоком он вошел в Международный гравитационный комитет, организованный на Второй международной гравитационной конференции. Вернувшись из Парижа, он обратился с письмом в руководяще инстанции о необходимости развития гравитационных исследований в стране и соответствующих организационных мероприятий в этой сфере (большой фрагмент этого письма – см [1. С.50–52]). Первым результатом было проведение 1-ой Советской гравитационной конференции летом 1961г. на физфаке МГУ. Председателем оргкомитета был Иваненко. В 1962 г. при Минвузе СССР была создана Советская гравитационная комиссия по координации исследований в этой области. Но у Иваненко были сложные отношения с ведущими академическими гравитационистами: В.А. Фоком и представителями теоретических школ Л.Д. Ландау и И.Е. Тамма. Поэтому председателем комиссии стал А.З. Петров, а Иваненко – его заместителем, каковым и оставался до конца ее существования (1989). После смерти Петрова комиссию возглавляли сначала А.А. Соколов, а затем А.А. Логунов. Этой комиссией было проведено семь Всесоюзных гравитационных конференций и множество симпозиумов и школ по гравитации и смежным проблемам. Таким образом, Иваненко стал одной из ведущих фигур в научном гравитационном сообществе страны. В 1965 г. прошла 2-я Советская гравитационная конференция в Тбилиси, в организации которой Д.Д. Иваненко принял самое активное участие. На ней выступали и представители его школы – Ю.С. Владимиров, В.И. Родичев, Д.Ф. Курдгелаидзе и др.
Иваненко прилагал все усилия к тому, чтобы члены его НШ участвовали не только во всесоюзных, но и в международных гравитационных конференциях. Так в 4-й Международной конференции в Лондоне (1965) участвовали В.И. Родичев, Н.В. Мицкевич и Ю.С Владимиров, но сам Иваненко из-за конфликта с Фоком не смог поехать на нее.
В 1967 г. Советская гравитационная комиссия была преобразована в секцию гравитации НТС Минвуза, и Иваненко продолжал в ней играть ведущую роль (подробно о работе секции – см. [1,4]). Сочетание научно-организационной активности с деятельностью по руководству широкой школой-семинаром выдвинуло Д.Д.Иваненко в лидеры гравитационного сообщества [1. С. 98].
Вторая особенность Иваненко и его школы была связана с некоторыми отрицательными чертами его личности, которые уже проявились и в предшествовавшие, 1930–1940-е, годы и привели к его конфликтам с ведущими академическими теоретиками и, соответственно, их школами (с Л.Д. Ландау, И.Е. Тамом, В.А. Фоком и др). Ю.С. Владимиров, отдав должное беспрецедентной научной эрудиции Иваненко и его организационной активности, отмечает эти «негативы» [1. С.104–109]:
1. «Иваненко сам никогда ничего не считал».
2. «…Все оригинальные научные публикации Д.Д.Иваненко сделаны им в соавторстве».
3. «После нашего выпуска (т.е. с начала 1960-х годов – В.В.) Д.Д. Иваненко практически сам не читал своих лекций».
Заметим, что эти три «негатива» в какой-то степени служили на пользу школе, способствуя развитию самостоятельности «школьников», их вычислительных способностей, лекционных навыков. Другие «негативы» («гипертрофированное отношение к цитированию его работ другими авторами», «многословность», конфликтность и др.) не шли на пользу школе. Некоторые «школьники» уходили из школы из-за конфликтов, несомненной была и определенная отчужденность от мощных академических теоретических школ (в том числе, и гравитационных).
Исследовательская программа школы и ее эволюция
Какова была исследовательская программа гравитационной школы Иваненко? Конечно, она эволюционировала, но все-таки основное ее ядро сохранялось. Сначала остановимся на том, как характеризуют эту программу Ю.С. Владимиров и Г.А. Сарданашвили. А затем рассмотрим ее эволюцию и то, как сам Д.Д. Иваненко высказывался о ней в начале 1960-х (1961–1962 гг.), середине 60-х (64–66), начале и середине 1970-х (1973–1976), начале и середине 1980-х (1982–1985) и в конце 1980-х – начале 1990-х (1989–1991).
Перечислив ряд «школьников» Иваненко 1960-х гг., Ю.С. Владимиров так характеризует основные направления (и, соответственно, программу): «Все названные лица работали по тематике, соответствующей интересам руководителя, которые всегда отличались своей широтой: единая нелинейная спинорная теория поля, обобщения теории гравитации (главным образом тогда в направлении учета кручения), квантование гравитации, в том числе расчеты взаимных трансмутаций гравитонов и квантов обычной материи, а также входящая тогда в моду калибровочная теория гравитации» [1. С. 99].
Г.А. Сарданашвили так описывает программу НШ Иваненко: «Д.Д. Иваненко вступил в отечественную гравитацию со своей совершенно новой для того времени проблематикой – признание коренных трудностей ОТО (принцип относительности и принцип эквивалентности, проблема систем отсчета, проблема энергии, гравитационные сингулярности) и, следовательно, необходимость выхода за рамки эйнштейновской теории, а также объединение гравитации с другими фундаментальными взаимодействиями, например на базе калибровочной теории. Он считал, что речь может идти о третьем (вслед за ньютоновским и эйнштейновским) этапе развития теории гравитации, и, наверное, хотел, чтобы он отчасти стал ″иваненковским″» [2. С. 150]. И далее: «Из основных направлений гравитационных исследований Д.Д. Иваненко и его ближайшего научного окружения следует отметить: проблему систем отсчета и тетрадный, монадный формализмы; возможное уменьшение гравитационной постоянной и его следствия, в частности, эффект расширения Земли; скалярно-тензорную теорию; возможность существования сверхплотных астрофизических объектов (кварковых и гиперонныхзвезд); модели с ″сильной″ гравитацией, коллапс вращающихся и заряженных объектов…; модели (космологические – В.В.) ″нефридмановской″, например, неоднородной, вращающейся и иерархической Вселенных; варианты многомерия; геометрию спинорных полей…, неримановы геометрии и основанные на них обобщенные теории гравитации с кручением; калибровочные теории гравитации; более радикальные модели с дискретным или фрактальным пространствами» [Там же].
Из этого весьма широкого спектра тем Сарданашвили выделяет две главных, или приоритетных: «Приоритетной темой была калибровочная теория гравитации, развивавшаяся сначала в работах Д.Д. Иваненко, А.М. Бродского, Г.А. Соколика, Б.Н. Фролова, а потом в моих с Иваненко совместных работах» [Там же. С. 150–151]. Вторая приоритетная тема – кручение: «Пожалуй, главным направлением исследований Иваненко стала теория гравитации с кручением» [Там же. С. 151]. Оба этих главных направления были связаны между собой, т.к. гравитацию и кручение можно было получить из соответствующей модификации калибровочной теории. Несмотря на «крутительную» активность Иваненко (его даже называли «крутящимся Иваненко»), большинству гравитационного сообщества кручение не казалось перспективной темой, поскольку была неизвестна постоянная взаимодействия поля кручения и отсутствовали какие-либо наблюдаемые макроскопические объекты с поляризованным спином. В 1960-е гг. после появления первой статьи В.И. Родичева по кручению в ЖЭТФе (1961) редакция журнала «решила не печатать работы по кручению вплоть до выяснения его физического смысла», как было сказано в ответе М. А. Леонтовича Родичеву, когда тот послал туда свою вторую статью по кручению[2. С. 151].
И еще две темы, которые интересовали Иваненко и разрабатывались в его школе, но не вызывали заметного энтузиазма в гравитационной физике 1960–1970-х гг., – это проблема космологической постоянной и каталоги теорий гравитации, включающие, помимо ОТО, ряд других, альтернативных теорий, согласующихся с экспериментом (наблюдениями). «Д.Д. Иваненко был большим патриотом включения в уравнения Эйнштейна космологического члена для учета эффектов типа энергии вакуума» [Там же. С. 150]. И в этом отношении он оказался пророком: после открытия ускоренного расширения Вселенной введение космологического члена привело к ставшему почти общепринятым понятию «темной энергии», объяснившему это ускорение. Обсуждение альтернативных теорий гравитации тоже было полезным делом и в конечном счете способствовало укреплению позиций ОТО.
Теперь реконструируем эволюцию исследовательской программы гравитационной школы Д.Д. Иваненко по его текстам. В 1961 г. выходит в свет сборник «Новейшие проблемы гравитации» под его редакцией и с его же большой вступительной статьей [7]. Опираясь на определенный всплеск активности в гравитационной физике во второй половине 1950-х гг., в том числе на материалы двух больших международных гравитационных конференций, и предвосхищая астрофизический и космологический бум, Иваненко говорит о начале новой фазы в развитии гравитационной науки: «Хотя все указанные и другие исследования не привели еще к результатам, сравнимым по значению с результатами общей теории относительности и фридмановской космологии, можно, несомненно, говорить о начале нового, третьего периода в истории изучения гравитации, вслед за ньютоновским и эйнштейновским» [7. С. 6]. И далее он перечисляет примерно десять проблем, в шести из которых у него и его первых учеников уже был некоторый задел. Это проблемы энергии гравитационного поля, гравитационных волн, экспериментальной проверки ОТО, «геометризованной единой теории поля», «квантовой гравидинамики» и квантовой теории взаимодействия элементарных частиц с гравитацией. Помимо своих ранних работ (по коэффициентам Фока–Иваненко и квантованию гравитационного поля – с А.А. Соколовым), он ссылается на работы Н.В. Мицкевича (и совместную с ним статью) по проблеме закона сохранения энергии-импульса в ОТО, на свою статью (с А.М. Бродским и др.) о роли гравитационных волн в обеспечении устойчивости астрономических систем, на свою работу с М.У. Сагитовым о расширении Земли вследствие возможного уменьшения гравитационной постоянной и совместную статью с В.Б. Брагинским и Г.И. Рукманом о возможных измерениях скорости распространения гравитации в земных условиях, на работы по кручению В.И. Родичева, на работы Д.Ф. Курдгелаидзе и свою статью с ним по квантованию гравитации.
Почти через год под редакцией Иваненко и с его вступительной статьей выходит в русском переводе книга Дж.А. Уилера «Гравитация, нейтрино и вселенная», в которой появляются новые проблемы и новые имена [8]. Речь идет, прежде всего, о калибровочном подходе к гравитации, или, в терминологии Д.Д. Иваненко, о трактовке гравитации как «компенсирующего поля». При этом он сослался на совместные работы с А.М. Бродским и Г.А. Соколиком.
По-прежнему в центре внимания работы по кручению Родичева и минских гравитационистов А.Е. Левашова и О.С. Иваницкой, к которым примыкают и работы Ю.С. Владимирова с расчетами трансмутаций элементарных частиц в гравитоны и гравитонов в эти частицы. Что касается геометродинамики Уилера, то Иваненко ее приветствовал как новое перспективное обобщение ОТО, включающее новые топологические аспекты теории.
В калибровочной, или компенсационной, трактовке гравитации Иваненко видел не только возможность сближения гравитации с квантовой теорией поля и элементарных частиц, но и практические пути к естественному включению кручения в теорию гравитации и к решению проблемы энергии в ОТО [10. С. 19–23 ].
Во вступительной статье к сборнику «Гравитация и топология» (1966) [12] появляется большой раздел «Релятивистская астрофизика», которой иваненковцы ранее не уделяли достойного внимания и которой активно и успешно занимались в гравитационных подшколах Л.Д. Ландау (Е.М. Лифшиц, И.М. Халатников), И.Е. Тамма (В.Л. Гинзбург, М.А. Марков, А.Д. Сахаров) и особенно школа Я.Б. Зельдовича. Единственная работа по релятивистской астрофизике, выполненная к этому времени в НШ Иваненко, – это его совместная с Д.Ф. Курдгелаидзе статья о кварковых сердцевинах звезд.
С начала 1970-х гг. Д.Д. Иваненко увлечен идеей возможности не только ряда альтернативных теорий тяготения, но даже нескольких «каталогов теорий гравитации». В вводной статье к сборнику «Квантовая гравитация и топология» он говорит о нескольких направлениях в множестве альтернативных теорий тяготения: 1) единые теории поля (куда, в частности, следует отнести и теории с кручением; 2) каталог Торна, куда помимо ОТО, входят скалярно-тензорные обобщения теории и различные варианты конформно-плоских теорий; 3) «третий каталог теорий» (куда входят различные линейные варианты теории, тетрадные варианты теории, калибровочные, или компенсационные, варианты теории тяготения и др.) [13] (о каталогах теорий гравитации – см. также [14]). При этом в школе Иваненко в это время разрабатывались и теории с кручением, и скалярно-тензорные теории, и калибровочный подход (работы самого Иваненко, Родичева, Фролова, Пономарева, Горелика, а также более ранние работы Иваненко, Бродского и Соколика).
В 1976 г. выходит сборник «Актуальные проблемы теоретической физики», который был посвящен 50-летию научной деятельности Д.Д. Иваненко [17]. В нем были представлены выдающиеся иностранные гравитационисты, такие, как Дж.А. Уилер, Х. Меллер, И. Шоке-Брюа, Дж. Вебер, Г.-Ю. Тредер, Ф. Хель и др., некоторые лидеры советской физики – Б.М. Понтекорво, Д.И. Блохинцев, Д.В. Ширков и др., а также были опубликованы работы Иваненко и его «школьников» (В.Г. Кречета, В.Н. Пономарева, Г.А. Сарданашвили). В этих работах доминировали все те же идеи кручения, калибровочной концепции гравитации, нелинейного спинорного уравнения, переменности гравитационной постоянной: «Теория компенсации, кручение, нелинейность, как мы видели, – говорилось в статье Иваненко и Сарданашвили, – требуют кубического псевдовекторного члена в уравнении Дирака. Этот фундаментальный результат, неожиданно связывающий различные области идей: компенсацию – кручение – спинорную нелинейность, представляется весьма многозначительным и подсказывает возможность геометрической интерпретации и правдоподобную роль кручения «внутри» частиц. Эти соображения вновь побуждают проанализировать и другие возможности влияния гравитации как внутри частиц, так и в экстремальных условиях сверхвысоких плотностей, вероятно, реализующихся в астрофизических и космологических условиях» [17.С. 115].
Большая подборка статей, приуроченных к столетию Эйнштейна, в журнале «Вопросы истории естествознания и техники» [18. С. 3–71], открывалась статьей Д.Д. Иваненко «Непреходящая актуальность теории гравитации Эйнштейна», в которой исследовательская программа и достижения его школы встраивались в масштабную историю ОТО, ее блистательных применений в астрофизике и космологии и попыток ее синтеза с квантовой теорией элементарных частиц на основе, прежде всего, калибровочного подхода [Там же. С. 3–14]. При этом истоки калибровочной идеологии восходили к работам Фока – Иваненко и получили значительное развитие в работах ранних «школьников» в соавторстве с лидером (А.М. Бродский, Г.А. Соколик) и последующих представителей школы (Б.А. Фролова, Г.А. Сарданашвили и др.). В этом русле весьма перспективным выглядело и «крутительное» обобщение ОТО, привлекавшее Иваненко и его школу (В.И. Родичев, В.Г. Кречет, В.Н. Пономарев, Ю.Н. Обухов и др.). Квантование гравитации Иваненко также возводил к своим работам (с А.А. Соколовым) конца 1940-х гг. (в этой статье он не упоминал о работе М.П. Бронштейна середины 1930-х гг.).
К этому же времени (1979–1982) относится основательный доклад Д.Д. Иваненко «Актуальность теории гравитации Эйнтштейна», прочитанный им в Берлине на конференции, посвященной столетию Эйнштейна и по-русски опубликованный в 1982г. (в дополненном варианте) [19.С. 127–154]. Как и раньше (начиная с 1961г.), Иваненко перечисляет «коренные трудности ОТО», над осмыслением и преодолением которых уже почти 20 лет работает он и его ученики. Это – проблема систем отсчета в ОТО, продвинутая усилиями В.И. Родичева и др. благодаря использованию тетрадного формализма. Далее, это – проблема сингулярности в начале Большого взрыва или при коллапсе, связанная с концепцией черных дыр (здесь иваненковцам особенно нечем было похвастаться, хотя упоминаются работы В.С. Брежнева по применению нелинейных по кривизне лагранжианов, не приводящих к сингулярностям). Еще одна, давняя трудность – это отсутствие удовлетворительного решения проблемы энергии (упоминаются работы Родичева, но не упоминаются работы Н.В. Мицкевича); один из вариантов решения – это отказ от ОТО в пользу теории А.А. Логунова, близкой к биметрическим теориям поля Н. Розена и др.). Наконец, целый пучок проблем относится к квантованию гравитации и их связи с физикой элементарных частиц.
Затем в докладе подробно рассматривается несколько подходов к преодолению этих трудностей, фактически некоторых обобщений ОТО, разрабатываемых в школе Иваненко. Прежде всего, это калибровочные теории гравитации, открывающие новые пути для квантования гравитационного поля (помимо ранних работ А.М Бродского, Г.А. Соколика, Б.Н. Фролова, называются и последние совместные с Г.А. Сарданашвили работы). Далее, это – теории гравитации с кручением, на которые в школе Иваненко возлагались особые надежды (по-прежнему здесь фигурируют имена «школьников» Иваненко – Родичев, Кречет, Пономарев, Пронин, Обухов и др.).
Дальнейшие небольшие дополнения и модификации исследовательской программы НШ Иваненко и обзор ее некоторых достижений можно найти в монографии Д.Д. Иваненко и Г.А. Сарданашвили, вышедшей в 1985г. [20]. Основа сохраняется: те же «коренные трудности ОТО», те же «каталоги теорий гравитации». Те же калибровочные теории гравитации и теории с кручением как основные пути преодоления этих трудностей. То же провозглашение 3-го, постэйнштейновского, этапа в развитии теории гравитации, который «характеризуется выходом за рамки ОТО в виде широкого применения новых методов, квантования и обобщения теории гравитации с теорией элементарных частиц» [20. С. 4]. В книге упоминаются работы следующих «школьников» Д.Д, Иваненко (и даются ссылки на их исследовния): А.О. Барвинский, А.А. Буринскй, П.И. Пронин, Ю.С. Владимиров, В.Г. Кречет, Н.П. Коноплева, Ю.Н. Обухов, В.Н. Пономарев, В.И. Родичев, Г.А. Сарданашвили, Б.Н. Фролов.
К этому же времени относится сборник трудов симпозиума, посвященного 80-летию Д.Д. Иваненко «Проблемы гравитации» в октябре 1984 г. (вышел в 1986 г.) [21]. В статье Иваненко и Сарданашвили, в основном посвященной развитию калибровочной теории гравитации, приводится также наиболее полный каталог гравитационных теорий (нерелятивистские теории, спецрелятивистские обобщения теории Ньютона, «полевые» теории гравитации, геометризованные теории – в частности ОТО, единые теории поля, космологические варианты и радикальные варианты, характеризуемые отказом от ряда фундаментальных физических положений, например, теории с дискретным пространством-временем) [21. С. 111–117]. Один из космологических вариантов обобщения ОТО был рассмотрен Иваненко в совместной работе с В.Ф.Пановым – это модель вращающейся Вселенной[2].
Д.Д. Иваненко
Последний «срез» в эволюции школы Иваненко – это его 85-летие и два связанных с ним текста: послесловие к книге Г.-Ю. Тредера «Новые подходы к единой теории» [22. С. 306–344] и вышедший в 1991г. юбилейный сборник «Перспективы единой теории» под ред. Д.В. Гальцова, Л.С. Кузьменкова и П.И. Пронина [23].
В первом обзоре Д.Д. Иваненко вспоминает о своих ранних работах, затрагивающих не только гравитацию, но и физику микромира, затем говорит о трудностях современной фундаментальной физики, характеризуя нынешний этап ее развития на рубеже третьего тысячелетия как «постэйнштейновский и посткварковый». Далее отмечается вклад гравитационной НШ Иваненко в разработку обобщений и применений ОТО, включая проблему энергии (Родичев и др.), теории с кручением (Родичев, Кречет, Пономарев, Обухов, Пронин и др.), калибровочные теории гравитации (от работ Иваненко с Бродским и Соколиком до недавних работ его же с Сарданашвили), теории с уменьшающейся гравитационной постоянной и их возможные геофизические следствия (совместно с М.У. Сагитовым), космологию с расширением и вращением Вселенной (совместно с Пановым и Обуховым), попытки учесть гравитацию в рамках единой нелинейной спинорной теории поля Гейзенберга (Иваненко, Кречет, Пономарев, Наумов, Курдгелаидзе), «иерархические» модели вселенной (совместно с Кречетом) и дальнейшие попытки квантования гравитации (Иваненко совместно с Прониным и др.).
Заслуживает внимания вступительная статья к юбилейному сборнику [23], написанная его редакторами, и, наверняка, одобренная Д.Д. Иваненко. Фактически перечисляются те же самые проблемы и разработки, составляющие программу школы и ее достижения, но при этом подчеркивается и значительная роль Иваненко в научно-организационной деятельности в области гравитационной физики. Сам Иваненко в этом сборнике был представлен совместной с Ю.Н. Обуховым статьей «Модель Вселенной с расширением и вращением», в которой использовался вариант калибровочной теории гравитации, который был разработан Иваненко совместно с Сарданашвили, Прониным, Пономаревым и Барвинским.
Добавим, что почти одновременно в издательстве «World Scientific» вышел второй юбилейный сборник, посвященный Д.Д. Иваненко на английском языке под ред. П.И. Пронина и Ю.Н. Обухова [24], в котором, наряду с крупными зарубежными гравитационистами Ф. Хелем, Ю. Нееманом, Дж. Вебером, В. де Саббатой, Дж. Джакеттой и др., были представлены его ученики Г.А. Сарданашвили, П.И. Пронин, Ю.Н. Обухов и др. (статьи самого лидера школы на этот раз не было). И в этом сборнике доминировали калибровочная теория гравитации, кручение, модель расширяющейся и вращающейся Вселенной, квантование гравитации.
В 1992 г. по просьбе редколлегии ВИЕТ (а обе книги были присланы в редакцию журнала), я написал рецензию на них, отметив историко-научную ценность этих сборников [28]. В одной из статей первого сборника было рассказано также о нелегкой судьбе одного из наиболее замечательных учеников Иваненко – Г.А. Соколика, который будучи тяжело больным, уже в 1972 г. эмигрировал в Израиль, где несмотря на ухудшающееся состояние здоровья продолжал работать до своей кончины в начале 1980-х гг. [24.С. 139].
Мы так подробно остановились на обзорных и юбилейных статьях Иваненко и его учеников за 30 лет, начиная с 1961 г. и кончая 1991 г., чтобы проследить эволюцию исследовательской программы школы. В общем, характеристика исследовательской программы гравитационной школы Д.Д. Иваненко, данная Ю.С. Владимировым и Г.А. Сарданашвили, подтверждается более детальным рассмотрением реализации и некоторой эволюции этой программы. Действительно, в школе Иваненко в основном занимались не столько самой ОТО и ее применением к релятивистской астрофизике и космологии, сколько ее возможными расширениями или обобщениями. Две темы были сквозными: теории с кручением и калибровочная теория гравитации. Они начинают исследоваться уже с начала 1960-х и остаются приоритетными и в 1990-е гг. Породив массу интересных и перспективных разработок, они так не привели к заметному физическому прогрессу.
Точно так же не был достигнут сколько-нибудь заметный прогресс на пути квантования гравитации и синтеза ОТО с теорией элементарных частиц. Надежды на наступление постэйнштейновского этапа в развитии теории гравитации, который хотя бы отчасти должен был стать «иваненковским», не оправдались. Большего успеха добились те гравитационные школы, которые прочно стояли на почве ОТО, занимаясь релятивистской космологией и астрофизикой, а также математическими аспектами теории. Мы имеем в виду прежде всего гравитационное «подразделение» школы Ландау, блистательную школу Зельдовича, а также школы Фока и особенно А.З. Петрова.
Тем не менее, в оценке гравитационной школы Иваненко мы присоединяемся к его ученикам Ю.С. Владимирову и Г.А. Сарданашвили (см. эпиграфы к этой статье и ссылки [5–9]).
Заключительные замечания
Суммируем основные черты гравитационной школы Д.Д. Иваненко:
1. Это – «вузовская» (или «университетская») школа, как и НШ Фока, Петрова и т.п. Ее институциональная база – физфак МГУ, именно кафедра теоретической физики.
2. Коммуникативный центр школы – гравитационный семинар Иваненко, работавший с начала 1960-х до начала 1990-х гг.
3. Исследовательская программа школы – обобщения ОТО с целью объединения гравитации с другими фундаментальными взаимодействиями и квантовой теорией, а также преодоление ее «коренных трудностей» (проблемы энергии, систем отсчета, квантования гравитации, сингулярностей). Сквозные приоритетные направления исследований – геометрии с кручением и калибровочный подход к теории гравитации.
4. Стиль работы – коллективный. Большое количество работ написано лидером вместе со своими учениками.
5. В составе школы большое количество учеников, начинающих свои исследования как дипломники и аспиранты лидера. Состав школы на протяжении лет изменялся. Ядро школы – наиболее продуктивные ученики – в разные периоды не более десяти человек. В 1960-е – это А.М. Бродский, Г.А. Соколик, Н.В. Мицкевич, В.И. Родичев, Ю.С. Владимиров, Д.Ф. Курдгелаидзе, В.С Брежнев, Б.Н. Фролов и др. В 1970-е гг. – это, в основном, Родичев, Владимиров, Курдгелаидзе, Фролов, к которым присоединяются В.Г. Кречет, Г.А. Сарданашвили, В.Г. Лапчинский и др. В 1980-е гг. это, главным образом, те же Курдгелаидзе, Кречет, Сарданашвили, а также В.Н. Пономарев, П.И. Пронин, Ю.Н. Обухов и др.
5. Для лидера и школы в целом была характерна активная научно-организационная, международная, издательская и просветительская деятельность (включая претензии на организационное лидерство в гравитационном научном сообществе).
6. Некоторые черты личности Д.Д. Иваненко еще в «дошкольный период» осложнили его отношения с Л.Д. Ландау, В.А. Фоком, И. Е. Таммом, а впоследствии отчасти и отношения школы Иваненко с некоторыми другими гравитационными школами.
Основные работы школы Иваненко, как и ее исследовательская программа, имели поисковой характер. Главный упор при этом делался не столько на применение ОТО в области астрофизики и космологии и на изучение ее математической структуры, сколько на ее обобщения и расширения. В начале 1960-х гг. у ряда теоретиков были надежды на наступление «постэйнштейновского этапа» в гравитационной физике, и с этими надеждами была связана и исследовательская программа школы Иваненко. Но они в значительной степени не оправдались, ОТО выдержала испытание временем: главное достижения теории гравитации во 2-й половине ХХ в. были связаны именно с самой ОТО и ее блестящими применениями к астрофизике и космологии. Можно предположить, что во многом этим объясняется не столь высокий уровень достижений школы по сравнению с общепризнанными весьма высокими достижениями других гравитационных школ страны.
В заключение отметим еще одну важную особенность гравитационной школы Д.Д. Иваненко, присущую и самому лидеру. Это неподдельный интерес к истории и философии науки, и прежде всего, именно к истории и философии науки, и прежде всего, именно к истории теоретической физики и философским проблемам современной физики. Из других гравитационных НШ эта черта была в наибольшей степени присуща школе Фока, точнее ее лидеру и немногим его ученикам – А.Д. Александрову и Г.М. Идлису. Хотя и в школе И.Е. Тамма был достаточно выражен интерес к этой проблематике (к истории науки – со стороны В.Л. Гинзбурга, а к философии – со стороны М.А. Маркова).
О раннем интересе Иваненко к истории физики мы говорили; в частности и о том, что он в 1950-е гг. работал в ИИЕТ АН СССР и в течение ряда лет входил в редколлегию журнала ВИЕТ. Он также старался участвовать в конференциях по философским проблемам современной физики и приобщить к этому своих учеников. Так, на симпозиумах «Философские проблемы теории тяготения Эйнштейна и релятивистской космологии» в середине 1960-х гг. участвовало, помимо самого Иваненко, шесть «иваненковцев», а именно: Г.А. Соколик, Н.П. Коноплева, В.И. Родичев, Н.В. Мицкевич, Д.Ф. Курдгелаидзе, Б.Н. Фролов [29]. Впоследствии такие видные ученики Д.Д. Иваненко, как Ю.С. Владимиров и Г.А. Сарданашвили, выпустили ряд важных и интересных исследований как по истории отечественной теоретической физики, так и по философским проблемам физики [1–6].
В недавно увидевшей свет книге Ю.С. Владимирова «Природа пространства и времени: Антология идей» [30] приводятся некоторые высказывания Д.Д. Иваненко о природе пространства и времени (при этом цитируются его ранние выступления, относящиеся как раз к середине 1960-х гг.) [31].
Вот некоторые из этих высказываний Иваненко, связанных с исследовательской программой его гравитационной школы (цит. по [30. С.291–292]):
«… Мы стоим нынче перед задачей построения единой теории, учитывающей с самого начала как атомно-квантовые, так и гравитационные и космологические обстоятельства; речь идет о своего рода четвертой программе единой картины мира» (см. также [31. С.46]). Четвертая программа соответствует постэйнштейновскому этапу в развитии фундаментальной физики. Первые три программы (и этапа) – это ньютоновская, или классико-механическая, далее – электромагнитно-полевая и третья –эйнштейновская геометрическая полевая программа. Четвертую программу, на которую опиралась исследовательская программа его гравитационной школы, он еще называл «максимально объединенной, естественной картиной мира», которая «должна дать ответы на … трудные вопросы, перед которыми беспомощна эйнштейновская гравидинамика, по-видимому, способная претендовать на описание гравитации и обычной материи в основном в неквантовом пределе, притом лишь в масштабах примерно галактики» (см. также [31. С. 53]).
Литература
1. Владимиров Ю.С. Между физикой и метафизикой. Кн.2. По пути Клиффорда-Эйнштейна. – М.: Либроком, 2011. – 248с.
2. Сарданашвили Г.А. Дмитрий Иваненко – суперзвезда советской физики: Ненаписанные мемуары. – М.: Либроком, 2010. – 320с.
3. Владимиров Ю.С. Между физикой и метафизикой. Кн.1. Диамату вопреки. – М.: Либроком, 2011. –280с.
4. Владимиров Ю.С. Между физикой и метафизикой. Кн.3. Геометрическая парадигма: испытание временем. – М.: Либроком, 2011. – 288с.
5. Сарданашвили Г.А. Я – ученый: Заметки теорфизика. – М.: Изд. ЛКИ, 2010. – 160с.
6. Сарданашвили Г.А Между рассветом и закатом: Советская физика в 1950–1979 гг. – М.: Ленанд, 2013. – 232с.
7. Иваненко Д.Д. Основные проблемы гравитации (вступительная статья) // Новейшие проблемы гравитации. Сборник статей. Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Изд. иностр.лит., 1961. С. 5–64.
8. Иваненко Д.Д. Вступительная статья // Уилер Дж. А. Гравитация, нейтрино и Вселенная / Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Изд. иностр. лит., 1962. С. 5–30.
9. Иваненко Д.Д. Вступительная статья // Вебер Дж. Общая теория относительности и гравитационные волны. – М.: Изд. ин. лит., 1962. С.5–21.
10. Иваненко Д.Д. Теория элементарных частиц и векторные, или компенсирующие, поля. Вступительная статья // Элементарные частицы и компенсирующие поля / Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Мир, 1964. С. 7–27.
11. Иваненко Д.Д. Возможности единой теории // Изв. вузов СССР, 1965. №3. C. 5–10.
12. Иваненко Д.Д. Актуальные проблемы гравитации//Гравитация и топология. Актуальные проблемы / Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Мир, 1966. С. 5–33.
13. Иваненко Д.Д. Гравитация и единая теория. Вступительная статья // Квантовая гравитация и топология. Сборник статей / Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Мир, 1973. С. 5–28.
14. Иваненко Д.Д. Каталоги теорий гравитаций. Послесловие // Тредер Г.-Ю. Теория гравитации и принцип эквивалентности / Под ред. Д.Д. Иваненко. – М.: Атомиздат, 1973. С. 150—167.
15. Иваненко Д.Д. Главные периоды исследования гравитации // ВИЕТ, 1974, № 2–3. С. 51–59.
16. Иваненко Д.Д. Актуальность трудов Эйнштейна // ВИЕТ, 1975. №5.
17. Актуальные проблемы теоретической физики. Сборник статей, посвященный 50-летию научной деятельности Д.Д. Иваненко. / Под ред. А.А. Соколова. – М.: Изд. МГУ. 1976. 388с.
18. Иваненко Д.Д. Непреходящая актуальность теории гравитации Эйнштейна // ВИЕТ, 1980. №3 (67) – 4 (68). С. 3–14.
19. Иваненко Д.Д. Актуальность теории гравитации Эйнштейна // Проблемы физики: классика и современность./Под ред. Г.–Ю. Тредера. – М.: Мир, 1982. С. 127–154.
20. Иваненко Д.Д., Сарданашвили Г.А. Гравитация. – Киев: Наукова думка, 1985. 199с.
21. Проблемы гравитации./ Под.ред. Д.В. Гальцова. – М.: Изд. МГУ, 1986 – 240с.
22. Иваненко Д.Д. Новые подходы к единой теории// Тредер Г.Ю. Эволюция основных физических идей / Под. ред. Д.Д. Иваненко. – Киев: Наукова думка, 1989. С. 306–344.
23. Перспективы единой теории / Под ред. Д.В. Гальцова, Л.С. Кузьменкова, Л.И. Пронина. – М.: Изд. МГУ, 1991. – 378с.
24. Modern Problems of Theoretical Physics. Festschrift for Prof. D. Ivanenko / Ed-s P.I. Pronin and Yu.N. Obukhov. – Singарore etc.: World Scientific Publ., 1991.–351 p.
25. Сонин А.С. Борьба с космополитизмом в советской науке. – М.: Наука, 2011. – 663с.
26. Владимиров Ю.С. Методологический семинар по философским вопросам теории относительности (1952 год, физфак МГУ) // Исследования по истории физики и механики. 2006. – М.: Наука, 2007. С. 291–310.
27. Глазков Н.И. Избранное. – М.: Художественная Литература, 1989. 542с.
28. Визгин В.П. (Рецензия на сборники [23,24])// ВИЕТ, 1992. №2. С. 142–143.
29. Философские проблемы теории тяготения Эйнштейна и релятивистской космологии. Тезисы докладов и сообщений на втором Всесоюзном симпозиуме / Под ред. П.С. Дышлевого. – Киев: Ин-т философии АН УССР, 1966. – 172с.
30. Владимиров Ю. С. Природа пространства и времени. Антология идей. – М.: ЛЕНАНД, 2015. – 400с.
31. Иваненко Д.Д. Возможность единой теории поля // Философские проблемы теории тяготения Эйнштейна и релятивистской космологии.– Киев: Наукова думка, 1965. С. 42–54.
Примечания
[1] «Характерно, что Я.И. Френкель, – вспоминал впоследствии Д.Д. Иваненко, – имевший немало учеников и являвшийся автором многих книг, не создал своей школы; по-видимому для этого требовалась некоторая «жесткость», а также склонность к коллективной работе и наличие более узкой, но долгосрочной программы. При этом Я.И. Френкель не был «одиночкой», как Дирак или Эйнштейн, но, можно сказать, слишком быстро сам решал возникающие вопросы, не привлекая сотрудников» (цит по [2. С. 207] ).
[2] Вспомним в связи с этой моделью шутливое (но до некоторой степени пророческое) стихотворение Н. Глазкова, написанное в 1947г.:
«Пусть с вашей точки зрения
Все это извращение –
Но мир в момент творения
Был создан из вращения…» [27. С. 134].
Оригинал: http://7iskusstv.com/2017/Nomer1/Vizgin1.php
