Давид Абрамович
Недавно мои родители нашли мое старое письмо, которое я написал им незадолго до окончания аспирантуры ФИАН, и о котором я сам давно позабыл. Работа шла хорошо, но будущее было неясно. Я писал что после аспирантуры, возможно, Зельдович сможет устроить меня к себе, но что "я уж лучше пойду в Пищевой институт, а работать буду с Киржницем."
Зельдовичeм я восхищался, в Теоротделе в это время не было `единиц,’ так что эта фраза с практической точки зрения выглядела довольно глупо. Я не мог знать, что год спустя всё образуется и меня возьмут заниматься космологией в секторе сверхпроводимости на место, которое Теоротделу дали для развития биофизики. Но я знал, что я не хочу ни на что променять счастье работать с Давидом Абрамовичем.
Впервые я услышал о нём на лекции Евгения Львовича Фейнберга о современной физике в Политехническом Музее. Евгений Львович рассказывал о том, как физики отваживаются посягнуть на святая святых современной науки, принцип причинности. Вообще-то причинность нарушать не положено, потому что тогда можно было бы убить свою бабушку и, тем самым, не родиться. Но, как говорил один поэт, если нельзя, но очень хочется, то можно. Нужно только сделать это на маленьких расстояниях и очень быстро, и проследить чтобы следствия этого не испортили свойства нашего макроскопического мира. Но как же это так? Кто этим занимается? Тут-то я и узнал впервые о нелокальных теориях и услышал имя Давида Абрамовича Киржница. Услышал и тут же забыл. Но что-то осталось в памяти, как запах, как предчувствие чего-то необыкновенного. Я уже знал чего я хочу…
Давид Абрамович Киржниц
Несколько лет спустя, по совету того же Евгения Львовича, я подошел к Давиду Абрамовичу на семинаре и сказал, что я хотел бы стать его студентом. Нет, это не была любовь с первого взгляда, ни с его, ни с моей стороны. До этого я его никогда не видел. Я ожидал увидеть гиганта, гениальность которого подавляюще самоочевидна, а увидел простого выдающегося человека, которых в Теоротделе явно было очень много. С папиросой. Он спросил чем я хочу заниматься. Начитавшись всякой литературы, которую я понимал только отчасти, я бойко сказал, что либо нарушением микропричинности, либо связью между теорией когомологий и теорией обобщенных функций. Он прищурился, долго посмотрел на меня и сказал: "Ну хорошо, для начала рассчитайте мне сечение рассеяния нейтрино на электроне."
Где мои мечты?! И это – великая наука, из-за которой я со страхом в душе каждый вторник приходил на семинар в Теоротдел, в полном осознании своего ничтожества, но также с полным пониманием, что дороги назад у меня нет? И вместо нелокальных теорий и понимания структуры мира – сечение рассеяния нейтрино на электроне?..
Два года я занимался этой проблемой, и полюбил её. Оказалось что в ней много интересного. В первом порядке теории возмущений все просто, но дальше шли перенормировки, которые в теории слабых взаимодействий в то время никто не умел делать. А еще были дважды логарифмические асимптотики, суммирование по мягким фотонам… Поначалу Давид Абрамович, по-видимому, надеялся, что я устану и отстану, говорил мне что у него четырнадцать учеников и что ему некогда, но постепенно становилось всё интереснее, и он решил применить к этой проблеме изобретенный им метод дифференцирования по заряду, который он успешно использовал в его подходе к нелокальным теориям. "Наконец-то" - подумал я, и с новыми силами принялся за дело.
Вычисления не укладывались на обычные листы бумаги. Использовал обороты компьютерной бумаги с листами двойного размера. Структура получающихся выражений была слишком сложна, пришлось придумывать новые графические символы упрощающие понимание. И вдруг произошло что-то, чего я никак не ожидал: выяснилось что одно из важных предположений, которые делал Давид Абрамович, не выполнялось в приложении к этой задаче.
Я был в смятении. Киржниц не мог ошибиться. А если он ошибся, то это опровергает идею, которую мы разрабатывали несколько месяцев. Что же делать? Как сказать ему об этом? А что если я неправ? А что если он будет настаивать на своём и топать ногами? А если я прав? Боже, как он будет огорчён! Вся наша работа заходит в тупик!
Я проверял и перепроверял, и наконец решил позвонить Давиду Абрамовичу. И тут меня ожидал сюрприз. Он немедленно всё понял, обрадовался и сказал: "Замечательно! Значит, ситуация обостряется!"
Бывают события которые могут показаться простыми и незначительными, но в которых таится заряд огромной силы. Я был потрясён. Я ожидал чего угодно, но только не этого. Его теория рушится, а он говорит: "Замечательно! Значит, ситуация обостряется!"
Что ещё можно сказать? Что может сказать учитель ученику о любви к науке, о честности и недоверии к авторитетам, включая его собственный авторитет? Достаточно одной этой фразы, оставшейся у меня в памяти на всю жизнь.
И работа продолжалась, продолжалась успешно, несмотря ни на что. Потом была защита диплома, он был признан лучшим дипломом года на кафедре квантовой теории физфака. Я попал в аспирантуру ФИАН, и немедленно после зимних каникул я пришел к Давиду Абрамовичу, гордо ожидая, что пришла пора опубликовать мою первую научную работу.
И тут я опять ошибся. Первая фраза, которой меня встретил Давид Абрамович была: "Бросайте всё! Появилась новая теория слабых и электромагнитных взаимодействий, и мы ею будем заниматься!"
"Бросайте всё!"… А как же два года моей работы, огромные листы мелко исписанной бумаги, все мои поездки к нему на улицу Новаторов, когда без сил после нескольких часов изнурительных обсуждений я промерзал до костей на остановке 108 автобуса? Ведь хорошая же была работа. Как же так: "Бросайте всё!"
О, как он был прав!
Это было начало 1972 года, когда Хуфт сделал утверждение о перенормируемости калибровочных теорий со спонтанным нарушением симметрии. Вдруг оказалось, что это как раз те теории, которыми в Теоротделе занимались Фрадкин, Тютин и Каллош. Нет пророка в своем отечестве. Казалось что они занимаются чистой математикой – какими-то полями Янга-Миллса. Но выяснилось, что эти поля, в совокупности со скалярным полем, обеспечивающим нарушение калибровочной инвариантности, лежат в основе единой теории слабых и электромагнитных взаимодействий.
События развивались стремительно. Работа Хуфта была только первым шагом, за которым последовали работы Фрадкина и Тютина, затем Тютина и Каллош, Хуфта и Велтмана… Всем стало ясно что в науке произошла настоящая революция, и возврата к старому нет. Но подлинное понимание новой теории пришло не сразу.
Согласно этой теории, разница между слабыми и электромагнитными взаимодействиями возникает после того как у скалярного поля появляется ненулевое вакуумное среднее. Но согласно квантовой теории поля, такие средние всегда должны быть строго равны нулю. Многие люди в то время говорили что среднеесмысла не имеет, и механизм спонтанного нарушения симметрии нужно просто понимать как эвристический трюк нужный только для того чтобы угадать такие соотношения между массами и константами связи при которых теория оказывается перенормируемой.
В этом месте Давид Абрамович сделал решительный шаг, который у многих в то время вызвал недоверие. Он обратил внимание на сходство новых теорий элементарных частиц и теории сверхпроводимости Гинзбурга-Ландау, и сказал, что появление ненулевого вакуумного среднегоаналогично образованию конденсата Куперовских пар.
К этому можно было бы отнестись просто как к поэтической аналогии, но Киржниц был последователен во всём. Мы знаем, сказал он, что при повышении температуры конденсат Куперовских пар исчезает и сверхпроводимость разрушается. То же самое должно произойти и в теории электрослабых взаимодействий. В ранней Вселенной, когда температура была очень высока, среднее значение скалярного полядолжно было обращаться в ноль. Это означает, что в ранней Вселенной не должно было быть разницы между слабыми и электромагнитными взаимодействиями. Разница возникла только потом, когда температура во Вселенной стала достаточно малой. На этой стадии произошел фазовый переход, что в результате и привело к возникновению различия между слабыми и электромагнитными взаимодействиями.
Весной 1972 года Давид Абрамович написал статью в "Письма ЖЭТФ" с описанием этой идеи, затем мы послали совместную статью в "Physics Letters." В течение двух лет эти статьи не вызывали никакой реакции. Люди пожимали плечами и спрашивали, где мы видим температуру в лагранжиане. Здесь я получил ещё один жизненный урок от Давида Абрамовича. Как я уже говорил, первый урок состоял в том, что учёный должен радоваться правильному результату, даже если он противоречит его прежним убеждениям. Теперь я увидел обрантую сторону того же самого: человек не должен склоняться перед мнением других людей, если он глубоко убежден в собственной правоте.
Эти два правила легко сформулировать, но нелегко исполнить. Где найти правильную границу между некритичным доверием к чужому мнению и игнорированием мнения остальных людей? Как научиться верить самому себе и, несмотря на это, не становиться фанатиком? Я видел как тщательно и беспощадно Давид Абрамович исследовал свои собственные аргументы, сравнивал их с аргументами других учёных, приходил к выводу который он считал правильным, и делал следующий шаг. Это была работа Мастера.
Мой вклад в нашу работу в 1972 году был ещё очень мал; я учился, осваивая теорию фазовых переходов, понятие эффективного потенциала и технику функций Грина при ненулевой температуре. Всё это в конечном счете принесло свои плоды и привело к созданию теории высокотемпературных фазовых переходов в теориях со спонтанным нарушением симметрии. Соответствующий формализм был развит в 1974 году одновременно Вайнбергом, Долан и Джакивом, и нами с Давидом Абрамовичем.
И после этого - внезапно все поверили. Этому также помогла важная работа Зельдовича, Кобзарева и Окуня о возникновении доменных стенок после космологических фазовых переходов. Казалось бы, работа полностью завершена, и надо переходить к чему-нибудь ещё. Но оказалось, что мы ещё только на половине пути.
Во-первых, оказалось что в некоторых случаях мы не можем по-настоящему говорить о фазовом переходе и полном восстановлении симметрии из-за патологического поведения Янг-Миллсовских полей при большой температуре. С другой стороны, оказалось что фазовые переходы могут происходить не только при большой температуре, но и при малой температуре но большой плотности, а также и в присутствии внешних полей и токов. Интуиция Давида Абрамовича, базирующаяся на его знании физики твердого тела, была здесь просто неоценима.
Но самым неожиданным результатом, опубликованным в нашей работе в Annals of Physics в 1976, был вывод о том, что в некоторых случаях фазовые переходы являются переходами первого рода. Они могут происходить скачком, из переохлажденного состояния с ненарушенной симметрией, и сопровождаться сильным энерговыделением. Мы поняли, что энергия состояния с ненарушенной симметрией выглядит как энергия вакуума, и назвали процесс энерговыделения во время фазовых переходов первого рода перекачкой энергии из вакуума в вещество.
В то время мы ещё не знали, окажется ли теория космологических фазовых переходов действительно важной для космологии. Наверное Давид Абрамович, с присущей ему честностью, сказал бы что мы не знаем этого в точности и сейчас. Но мне кажется, что в тот момент когда он впервые заговорил о космологических фазовых переходах, он должен был предчувствовать значение своего открытия. "Бросайте всё!" – сказал он мне тогда. Сейчас, почти тридцать лет спустя, можно подвести некоторые предварительные итоги.
1) Значительная часть современных представлений о ранней Вселенной связана с инфляционной космологией. В настоящий момент эта теория представляет собой единственное объяснение того, почему наша Вселенная такая большая, плоская, однородная и изотропная. Инфляционная теория была предложена после того как не увенчались успехом все остальные попытки решить проблему реликтовых монополей. Монополи возникают из-за космологических фазовых переходов практически во всех версиях единой теории слабых, сильных и электромагнитных взаимодействий.
2) Первые варианты инфляционной теории были основаны на механизме космологических фазовых переходов первого рода из переохлажденного вакуумного состояния. Позднее были найдены способы получения инфляционного режима не предполагающие фазовых переходов на начальной стадии инфляции, но затем оказалось что сходные фазовые переходы могут иметь место на промежуточных стадиях инфляции и даже после неё, не требуя, вообще говоря, установления термодинамического равновесия.
3) В настоящий момент существует только два варианта теории образования крупномасштабной структуры Вселенной. Первый вариант (который в данный момент лидирует) связан с инфляцией. Второй связан с космическими струнами и текстурами, которые образуются после фазовых переходов в ранней Вселенной.
4) После инфляции плотность всех частиц, включая барионы, оказывается экспоненциально малой. Это означает, что мы не можем, как раньше, предполагать что наблюдаемый сейчас избыток барионов над антибарионами существовал с самого начала. Необходимо предположить что барионы появились после инфляции за счет механизмов, основанных на знаменитой идее Сахарова. Но изучение этого вопроса Кузьминым, Рубаковым и Шапошниковым показало, что непертурбативные процессы идущие в ранней Вселенной до фазового перехода в теории электрослабых взаимодействий обычно приводят к выгоранию барионной асимметрии, образовавшейся сразу после конца инфляции. Один из способов решить эту проблему – изучить возможность рождения барионной асимметрии за счет неравновесных процессов, которые могли осуществляться, если фазовый переход в теории электрослабых взаимодействий был сильно первого рода.
Этот список можно было бы продолжить, но вывод уже ясен. Значительная часть современной теоретической космологии, начиная с инфляционной теории и кончая теорией создания вещества во Вселенной, так или иначе связана с первоначальной идеей Киржница. Можно было бы дебатировать роль личности в истории, но судя по отношению, которое его идея вызвала в 1972, могло пройти ещё несколько лет, пока её высказал бы кто-нибудь другой.
Всё это описание передаёт только малую часть картины. Помимо теории фазовых переходов, Давид Абрамович создал много другого, о чём напишут его другие ученики. Ему было интересно всё: теория элементарных частиц и космология, теория сверхпроводимости, кристаллизация сверхплотного вещества в белых карликах, теория многих тел, проблема потери информации в черных дырах, теория хаотических процессов, удержание кварков, движение монополей в среде, теория фрактальной размерности, и связь между нарушением причинности и нестабильностью.
Но дело не только в многогранности его таланта. Было что-то ещё, из-за чего многие люди относились к нему с каким-то особым, трепетным чувством. Из-за чего его друзья любили зайти к нему в кабинет, поговорить о важном и выпить чашечку кофе. Что-то не сводящееся к сумме его научных работ. Какая-то чистая нота, сочетание душевной твердости и ранимости, глубокой серьёзности, и наслаждения красотой науки. Я не могу сказать об этом лучше, чем это сказал Боря Воронов: "Красивый был человек. И жил красиво!"
Я помню, как я приходил к нему домой, Рада Михайловна накрывала на стол, Давид Абрамович заваривал кофе, и мы говорили о разных вещах, значительных и незначительных. Я помню, как приехав издалека, я радовался, что могу рассказать ему о том, что происходит в мире и в моей области науки. Хотелось поделится красотой, и я знал что он это оценит.
Очевидно, было в нём что-то ещё, чего я не могу определить как ни стараюсь, из-за чего я, человек в общем-то не склонный к сентиментальности, так люблю смотреть на его старую черно-белую фотографию, как-бы пытаясь продолжить наш неоконченный разговор…
Но мне не хотелось бы заканчивать мои воспоминания на печальной ноте. Давид Абрамович был с нами, и это было счастье, и мы любили его. В 1986 году на его шестидесятилетний юбилей я написал шуточную песню на мотив песни Высоцкого "Я в эту ночь не пил не ел," и пропел её хриплым и яростным голосом, а потом вечером у себя дома Давид Абрамович попросил спеть её ещё раз. Стихосложение никогда не являлось самой сильной стороной моего таланта, но эта песня пробуждает у меня воспоминания о радости, которую давало нам общение с Давидом Абрамовичем, о его доме, о его улыбке, и о нас, тогда ещё относительно молодых ребятах, греющихся у огня его души.
Давиду Абрамовичу посвящается:
Я в этот день не пил, не ел, Я на него весь день глядел Как смотрят дети, как смотрят дети, Что говорил он - помню я, Но вот понять это, друзья, Да, вот понять это, друзья, Вам всем не светит. Что говорил он - помню я, Но вот понять это, друзья, Да, вот понять это, друзья, Нам всем не светит. Он начал издали, про то Что если вдруг захочет кто Свою бабуленьку пришить в момент зачатья, То не мильтон, не страх, не стыд, А лишь причинность запретит, Да, лишь причинность запретит Нам это, братья. Да, не мильтон, не страх, не стыд, А лишь причинность запретит, Эх, лишь причинность запретит Нам это, братья. А если вдруг, презрев закон, Какой-то наглый тахион Вдруг просочится, вдруг просочится, То тут возникнет конденсат, И в нем завязнет этот гад, И с нашей бабушкой плохого не случится. То тут возникнет конденсат, И в нем завязнет этот гад, И с нашей бабушкой дурного не случится. Потом он, братцы, говорил, Что кто-то мир наш сотворил Так симметрично, ох, симметрично, Но тут нарушился закон, И в мире с давних тех времен Живут отлично, Живут отлично. Да, тут нарушился закон, И воры с давних тех времен Живут отлично, Живут отлично. Вначале мир был страшно сер, Построен на один манер, Там все равны, там всё равно, там всё едино, Когда же начался разброд То стало всё наоборот, И он сказал что это нам необходимо. Но вскоре начался разброд И стало всё наоборот, И он сказал что это всем необходимо. Еще сказал: придет пора И вспыхнет черная дыра, И наше знанье всё в незнанье превратится, И, если верно я понял, То тот кто слишком много знал Из той дыры уж никогда не возвратится. Ну надо ж, братцы, так сказать, Что тот кто будет много знать Из той дыры уж никогда не возвратится! Так он сказал, потом ушел, Потом я в книжечке прочел Что в этом деле он ужасно много знает, И всем законам с давних пор Всё делает наперекор И все законы потихоньку нарушает. Он всем законам с давних пор Всё делает наперекор И все законы постоянно нарушает. Испортил эпсилону знак, Зажал он карлика в кулк, И бледный карлик весь в кристаллик превратился, И карлик в крик: постой, Давид, Ты перестань меня давить, Для астрофизики я б тоже пригодился! Тут карлик в крик: постой, Давид, Ты перестань меня давить, Для астрофизики я б тоже пригодился! Потом он к кваркам перешел, Сам беспорядок там навел, И сам кричит чтоб этих кварков задержали, Он там хаос установил, Туда он кварки посадил, И, говорят, с тех пор их больше не видали. Он сам хаос установил, Туда он кварки посадил, И с той поры тех кварков больше не видали. Сверхпроводимости знаток К моим мозгам пускает ток, Я не могу уже стерпеть от этой боли, Мы без вины сидим во тьме, И честный кварк сидит в тюрьме, А Киржниц ловит на свободе монополи. Мы без вина сидим в дерьме, И честный кварк сидит в тюрьме, А он кофий пьёт и ловит монополи! Да, он хитер, да, он таков, Он наплодил учеников, И их теперь он сам на дело посылает, Один не знает, а кричит, Другой всё знает, да молчит, А третий всех здесь постоянно надувает. Один не знает, а кричит, Другой всё знает, да молчит, И об себе там каждый много понимает. Микропричинность портил он, Хоть знал причинности закон, И лишь следил чтобы за этим не поймали, Ты не гляди что тих на вид – Сейчас размерность он дробит И разбивает все пространство на фрактали. Ты не гляди что тих на вид б Ещё покажет вам Давид, Он разрубает все пространство на фрактали! Пора его остановить, А то он станет всё крушить, И что со всеми нами будет – я не знаю… Ему б я бабушку простил, Но он размерность раздробил, И я его за это всё не извиняю. Ему б я бабушку простил, Но он весь мир перекосил, За это я его сегодня повстречаю! Ему б я бабушку простил, Но он науку изменил… За это я его сегодня поздравляю!
___Реклама___
