Он между нами жил... Воспомнинания о Сахарове (сборник под ред. Б.Л.Альтшуллера)
Шрифт:
11 апреля В.Л.Гинзбург с двумя сотрудниками института поехал в Горький, и сразу же по возвpащении обратился к президенту Академии наук СССР академику А.П.Александрову с рядом предложений по улучшению жизни А.Д.Сахарова и установлению регулярных научных контактов между ним и другими сотрудниками отдела. Тогда-то я и завел "горьковскую папку" с надписью "А.Д.", куда положил первый листок, на котором под диктовку Гинзбурга записал проблемы, обсуждавшиеся на встрече с А.П.Александровым.
Их набралось ровно десять: 1) обеспечение ксерокопиями научных статей из ВИНИТИ, 2) установка телефона на квартире А.Д.Сахарова в Горьком, 3) обеспечение А.Д. медицинским обслуживанием в АН СССР, 4) продолжение выплаты зарплаты и членства в профсоюзе, 5) получение и посылка научной литературы, 6) поездки (примерно ежемесячные) сотрудников отдела в Горький, 7) получение железнодорожных билетов через хозяйственный отдел в президиуме АН СССР, 8) возможность публикации препринтов А.Д. в ФИАНе, 9) доклады сотрудников отдела в Институтах химии и прикладной физики в Горьком, 10) представление фамилий сотрудников, выезжающих в Горький, руководству ФИАНа. Вслед за этим списком написано: "16 апреля 1980 г. доложено А.П.Александрову и сообщено обо всех этих пунктах. Реакция — положительная".
Были направлены письма в ВИНИТИ:
14 апреля 1980 г.
В ГРУППУ СРОЧНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ВИНИТИ
Старший научный сотрудник Отдела теоретической физики ФИАНа академик А.Д.Сахаров живет в настоящее время по адресу: 603137 г. Горький, Проспект Гагарина, д. 214, кв. 3.
Прошу все оглавления журналов, и затем сами ксерокопии, которые Вы раньше высылали для академика А.Д.Сахарова на адрес ФИАНа, посылать теперь по указанному выше адресу в г. Горький.
Настоящая просьба
Заведующий отделом
теоретической физики ФИАНа СССР
академик В.Л.Гинзбург
и в бухгалтерию ФИАНа:
В БУХГАЛТЕРИЮ ФИАН СССР
В соответствии с распоряжением президиума АН СССР № 11000-525 от 9 апреля 1980 г. об академике А.Д.Сахарове, прошу считать, что академик А.Д.Сахаров работает вне Москвы над темой "Исследования по теории элементарных частиц с учетом гравитационных эффектов".
В связи с этим прошу снять академика А.Д.Сахарова с табельного учета и выплачивать ему заработную плату соответственно календарным рабочим дням впредь до особого распоряжения об изменении такого порядка.
23 апреля 1980 г. Г.Ф.Жарков
и.о. заведующего отделом
теоретической физики им. И.Е.Тамма,
канд. физ. — мат. наук
Для президиума АН СССР была составлена справка о научных трудах Сахарова за период его работы в теоретическом отделе. Надо было противопоcтавить научный обзор широко распространившимся рассуждениям о том, что Сахаров ничего не делал "после бомбы".
СПРАВКА
о научных работах академика А.Д.Сахарова за период его работы в Теоретическом отделе (Отделе теоретической физики им. И.Е.Тамма) ФИАН СССР[1] (1966–1979 гг.)
Работа А.Д.Сахарова развивалась по физике элементарных частиц, по космологии и теории тяготения, причем в основном он интересовался взаимосвязью этих разделов.
I
Главным его достижением следует считать предложенное им решение проблемы барионной асимметрии мира и выведение отсюда следствия для эволюции Вселенной.
Термином "барионная асимметрия" обозначается тот, остававшийся совершенно необъяснимым, факт, что во Вселенной материя содержит барионы (нуклоны) и электроны, а антибарионы и позитроны почти полностью отсутствуют.
В работе [1] А.Д.Сахаров предложил первое научное решение проблемы на основе выдвинутой им смелой гипотезы о слабой нестабильности баpионов (нуклонов, в частности, протонов) и об их распаде на лептоны (в частности, мюоны). Нестабильны тогда, конечно, и антибарионы. Но А.Д.Сахаров указал, что если принять во внимание известное уже к тому времени нарушение СР-инвариантности, то видно, что существуют процессы, при которых антибарионы распадаются быстрее, чем барионы. Был указан и конкретный такой процесс. В итоге, в условиях неравновесной расширяющейся и охлаждающейся Вселенной, и возникает барионная асимметрия. Приняв, что необходимым третьим участником распада является некоторый достаточно тяжелый бозон (конкретно, была выбрана самая тяжелая возможная частица — гравитационный максимон), А.Д.Сахаров оценил время жизни протона. Оно, как и должно быть, получилось очень большим [1].
В течение 7 лет эта идея казалась фантастической. Но затем появились первые варианты гипотетической единой теории слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий (Пати и Салам; Джорджи и Глэшоу), в которых обязательно возникает нестабильность барионов. В частности, обязательно возникает и тот процесс распада, на который указал А.Д.Сахаров. Оценка времени жизни протона несколько отличалась от полученной А.Д.Сахаровым (из-за того, что вместо максимона здесь фигурирует несколько более легкая другая частица — гипотетический лептокварк). Проблема барионной асимметрии здесь еще не обсуждалась (для этого требовалось дальнейшее развитие единой теории), но сахаровская гипотеза распада барионов получила, таким образом, поддержку с совсем другой стороны. Если оценки, даваемые единой теорией, верны, то распад может быть обнаружен в эксперименте (хотя и на пределе его возможностей).
В настоящее время такие опыты спешно готовятся в разных странах (в том числе и в СССР) и этот эксперимент иногда называют "экспериментом века". Если он даст положительный результат, то мы будем свидетелями одного из крупнейших открытий физики, в котором приоритет советской науки в высказывании основной идеи несомненен. Отрицательный же результат не обесценит данное А.Д.Сахаровым объяснение барионной асимметрии, т. к. можно будет считать просто, что время жизни протона больше даваемого современной единой теорией и ближе к указанному ранее в [1].
Обострившийся интерес к проблеме побудил А.Д.Сахарова к более основательной разработке основной идеи. В 1978 г. он выполнил большое исследование [2], в котором количественно изучил изменение числа барионов и антибарионов в процессе расширения Вселенной при учете разности скоростей их распада и получил формулу для барионной асимметрии в нашу эпоху (такого количественного результата в [1] не было). Для этого нужно было решить кинетическое уравнение в условиях подобной нестационарности. Кроме того, были приняты во внимание появившиеся за последние годы единые теории, что позволило более конкретизировать модели. Полученная в результате оценка асимметрии не противоречит опытным данным[2].
II
Во всех этих работах речь идет не только о конкретной проблеме барионной асимметрии, но и указывается, как подобное объяснение асимметрии меняет наши представления об эволюции Вселенной. Одним из важнейших следствий является то, что поскольку в теории А.Д.Сахарова наблюдаемая барионная асимметрия не зависит от начальных условий (в момент начала расширения Вселенной может иметь место симметрия), устраняется основная трудность осциллирующей модели Вселенной (попеременное расширение и сжатие при неизменном направлении оси времени) и эта модель становится возможной. (Между тем, даже в капитальном труде по релятивистской космологии, вышедшем в 1975 году, трудности, с которыми встречается такая модель, считались кардинальными.)
Основные идеи работы [1] через 12 лет возродились и получили новое обоснование в работах ряда теоретиков, исходивших из единой теории полей. Это стало важнейшим направлением в современной космологии и теории частиц (см. напр. последний обзор по современной космологии одного из создателей единых теорий, недавнего лауреата нобелевской премии С.Вейнберга [4]).
Становится также весьма правдоподобной высказанная уже в первой работе [1] важная гипотеза о космологической СРТ-инвариантности.
Всем этим проблемам эволюции Вселенной посвящены не только существенные пункты в работах [1,2,3], но и специальное исследование А.Д.Сахарова [5], а также одна из последних его работ 1979 года[3]. В ней обсуждается связь сахаровской теории возникновения зарядовой асимметрии из начального симметричного состояния с его же гипотезой космологической СРТ-симметрии, а также связь обеих гипотез с "проблемой обратимости" в статистической физике.
Очевидно, что работы [1,2,3,5,6] образуют вклад в самые глубокие проблемы теории частиц и космологии, содержат важные совершенно оригинальные новые идеи, весьма актуальные для этих наук. Они находятся в стадии дальнейшей интенсивной разработки в исследованиях самого автора (ср. его работы 1978–1979 гг. [2,6]).
III
Особый цикл образуют работы по массовым формулам для адронов. Они не имеют столь фундаментального для основ теории значения, но их успех позволяет лучше понять некоторые проблемы структуры частиц, над которыми усиленно работает множество крупных теоретиков во всем мире. Они кроме того, дают полезный инструмент в руки теоретиков и стимулируют работу экспериментаторов.
В свое время Я.Б.Зельдович и А.Д.Сахаров предложили [7] «наивную», как выражается один из авторов [8], формулу для масс адронов, основанную на нерелятивистской кварковой модели. В 1975 г. А.Д.Сахаров обобщил ее с учетом шарма и получил ряд предсказаний для масс еще не открытых, но возможных согласно кварковой схеме частиц [7].
В 1979 г. А.Д.Сахаров усовершенствовал эту формулу, сравнил ее предсказания с новыми опытными данными [9] и обнаружил прекрасное согласие, например:
(вместо предсказываемой [7]); и еще 5 подобных, столь же хорошо оправдывающихся соотношений (символы обозначают массы частиц; индекс «с» означает, что один кварк в адроне шармирован). Существенно, что в новой формуле число коэффициентов, подбираемых из сравнения с опытом, уменьшено на основе новых физических соображений, а их значения уточнены. Дана сводка новых предсказаний и впечатляющая таблица, демонстрирующая совпадение масс 19 адронов, даваемых формулой, с опытом. В том же 1979 г. совершенно по-новому А.Д.Сахаров получил хотя и грубую, но физически прозрачную оценку константы взаимодействия кварков с глюонами [10].
IV
Ряд интересных идей был выдвинут и разрабатывался А.Д.Сахаровым и в других проблемах теории частиц и общей теории относительности.
а)В работе [11] и в написанных впоследствии «Дополнениях» к ней [12] выдвинута глубокая и оригинальная идея о природе сил тяготения между телами. Подобно тому, как силы Казимира (электромагнитное притяжение макроскопических тел, разделенных
б)Работа [13]- одна из первых, где высказана гипотеза о том, что заряд частицы есть топологическое число. Здесь элементарная частица рассматривается, как сложная система с совершенно своеобразной топологией, причем и этот вопрос увязывается с гипотезой А.Д.Сахарова о космологической СРТ-симметрии Вселенной.
в)Следует отметить также работу [14], в которой гипотеза кварк-мюонных токов, введенных в работе [1], конкретизируется и применяется к процессу распада Ко частиц.
V
Таким образом, в области теории частиц, космологии и теории тяготения А.Д.Сахаров выдвинул и разработал ряд идей, отличающихся смелостью, оригинальностью и отвечающих наиболее существенным современным проблемам.
Особо следует акцентировать внимание на комплексе работ, объясняющих барионную асимметрию Вселенной на основе гипотезы о нестабильности барионов и выведенные отсюда космологические следствия фундаментальной значимости. Разумеется, эти работы широко используются в советской и зарубежной научной литературе. Однако и более «земные» результаты, — массовая формула, успешно предсказывающая массы новых частиц (см. раздел III), и, с другой стороны, работы по принципиальным вопросам теории тяготения и др. (см. в разделе IV) не должны быть упущены при рассмотрении итогов научной деятельности А.Д.Сахарова за рассматриваемый период.
Литература
1. СахаровА.Д.Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной. — Письма в ЖЭТФ. 1967, т.5, c.32.
2. Сахаpов А.Д. Баpионная асимметpия Вселенной. — ЖЭТФ. 1979, т.76, с.1172.
3. Сахаров А.Д. "Антикварки во Вселенной". Сборник "Проблемы теоретической физики", посвященный 60летию Н.Н.Боголюбова. М., Наука, 1969. с.35.
4. Weinberg. Closing talk at the Symposium "The Universe of Large Red Shifts" at the N. Bohr Inst., Copenhagen, Center for Astrophysics, preprint № 1251 (1979).
5. Сахаров А.Д. Многолистная модель Вселенной. Препринт ИПМ № 7, 1970.
6. Сахаров А.Д."Космологические модели Вселенной с повоpотом стpелы вpемени". — ЖЭТФ. 1980, т. 79, с.689.
7. Сахаров А.Д., Зельдович Я.Б. — Ядерная физика. 1966, т. 4, с.395.
8. Сахаров А.Д. Массовая формула для мезонов и барионов с учетом шарма. — Письма в ЖЭТФ. 1975, т.21, с.554; Препринт ФИАН. № 31, 1975.
9. Сахаров А.Д. Массовая формула для мезонов и барионов (1979; направлено в печать). Опубликовано в ЖЭТФ. 1980, т.78, с.2112. — Пpимечание 1991 г.
10. Сахаров А.Д.Оценка постоянной взаимодействия кварков с глюонным полем (1979; направлено в печать). Опубликовано в ЖЭТФ. 1990, т. 79, с.350.
– Пpимечание 1991 г.
11. Сахаров А.Д.Вакуумные квантовые флуктуации в искривленном пространстве и теория тяготения. — ДАН СССР. 1967, т. 177, с.70.
12. Сахаров А.Д.Рукопись. 10 машинописных страниц (в Отделе теоретической физики ФИАНа СССР).
13. Сахаров А.Д. Топологическая структура элементарных зарядов и СРТ-симметрия. Проблемы теоретической физики. Сборник статей памяти И.Е.Тамма. М., Наука, 1972, с.32.
14. Сахаров А.Д. Кварк-мюонные токи и нарушение СР-инвариантности. — Письма в ЖЭТФ. 1967, т. 5, с.36.
На той же страничке, лежащей в папке, записан адрес А.Д. в Горьком, список сотрудников, которые могли бы поехать к нему в ближайшее время (в него вошли Калашников, Фейнберг, Фрадкин, Файнберг, Дрёмин, Киржниц, Линде, Воронов, Зайкин), и те дела, которые они должны сделать перед отъездом (в частности, такая запись карандашом: "Телеграмму А.Д.- о том, когда и кто приедет, — просила Е.Г. 21.04"). Позже появились многочисленные приписки с номерами телефонов в Институте химии АН СССР, куда официально командировались сотрудники Отдела. По тому, сколь небрежны и отрывочны записи на этом листке, можно понять, что в серьезность всего происходящего все еще верилось с трудом, казалось, что это- недоразумение, которое должно вскоре разрешиться. Видимо, во мне «замерзла» эйфория начала хрущевской эпохи, когда думалось, что возврата к сталинским методам быть не может. Этим же объясняется тот факт, что я вначале довольно нечетко фиксировал поездки сотрудников, записывая лишь их фамилии, год, месяц поездки, но не точную дату. Лишь с середины 1982 г. я стал точно фиксировать и число. Всего было 23 поездки (по годам: 1980 — 3; 1981 — 0; 1982 — 5; 1983 — 7; 1984 — 3; 1985 — 2; 1986 — 3), в которых участвовало 17 сотрудников отдела (первый раз вместе с нашими сотрудниками выезжал ученый секретарь института). Полный список приводится ниже.
Поездки в Горький
1980 г. 11 апреля- Гинзбург, Шевелько, Калашников
май — Файнберг, Линде
июнь — Фейнберг, Калашников
1982 г. апрель- Фрадкин, Чернавский
14 мая — Киржниц, Линде
июнь — Фрадкин, Калашников
19 августа — Фейнберг, Линде
23 сентября — Файнберг, Васильев
1983 г. 17 января — Андреев, Ритус
15 марта — Васильев, Шабад
19 мая — Дрёмин, Фрадкин
6 июня — Файнберг, Линде
12 октября — Калашников, Воронов
1 декабря — Андреев, Киржниц
22 декабря — Гинзбург
1984 г. 9 февраля- Ритус, Чернавский
4 апреля — Линде, Фейнберг
12 ноября — Болотовский, Фрадкин
1985 г. 25 февраля — Линде, Чернавский
16 декабря — Фейнберг, Фрадкин
1986 г. 27 января — Киржниц, Линде
2 апреля — Васильев, Каллош
21 мая — Файнберг, Цейтлин
Нерегулярность поездок определяется, прежде всего, периодами голодовок А.Д.Сахарова. Со стороны Отдела ни разу не было отказа, если предоставлялась возможность контакта. Наибольшее число раз навещали А.Д. в Горьком Линде (7 раз), Фрадкин (5 раз), Калашников, Файнберг, Фейнберг (4 раза), научные интересы которых были наиболее близки интересам Андрея Дмитриевича.
Как-то так получилось, что ссылка А.Д. совпала по времени с моментом резкого роста во всем мире интереса к его идеям о барионной асимметрии Вселенной. Так, С.Вейнберг написал 28 апреля 1980 г. письмо на имя директора ФИАНа Н.Г.Басова с просьбой пpислать оттиски работ Сахаpова. Оно было передано Гинзбургу, а затем Сахарову. В 1980 г. согласно составленному нами плану было намечено еще 4 поездки (сентябрь-декабрь). Гинзбург послал 1 сентября 1980 г. следующее письмо:
1 сентября 1980 г., Москва
Глубокоуважаемый Андрей Дмитриевич!
В согласии с имеющимся у нас планом предполагается, что в Горький для обсуждения с Вами научных вопросов в сентябре приедут Е.С.Фрадкин и А.Д.Линде.
К сожалению, по случайным причинам они могут быть в Горьком лишь в конце месяца. Если у Вас имеются в этой связи какие-либо пожелания, сообщите мне, пожалуйста, о них (во избежание недоразумений с почтой, лучше всего послать заказное письмо на ФИАН).
С уважением, В.Л.Гинзбург
Была даже послана телеграмма о приезде Фрадкина и Линде, и тут мы получили ответную телеграмму с просьбой отменить поездку, а затем и следующее письмо:
Глубокоуважаемый Виталий Лазаревич!
Поездки моих коллег, сотрудников ФИАНа, дающие мне возможность обсудить при личном общении животрепещущие научные вопросы, не отрываться от научной жизни Теоротдела — всегда ценны и радостны для меня. Мне был бы в частности очень важен и приятен приезд Ефима Самойловича Фрадкина и Андрея Дмитриевича Линде, о которых Вы пишете. Но сейчас я вынужден просить Вас воздержаться от их командирования. Первая причина — неясность с разрешением на поездку в Горький В.Я.Файнберга и Д.А.Киржница (в особенности важную в силу близости их научных интересов к моим). Для поездок выделены только 4 сотрудника ФИАНа, что вообще выглядит более чем странным. Принципиально недопустимо, чтобы в решении такого вопроса принимали участие какие-либо «инстанции», вообще кто-либо, кроме непосредственно заинтересованных лиц.
Я считаю совершенно незаконным объявленный мне 22 января 1980 г. «режим». Но даже этот режим запрещает контакты со мной только для иностранцев и для "преступных элементов". Я никак не могу согласиться с тем, что В.Я.Файнберг и Д.А.Киржниц и остальные (кроме четырех) сотрудники ФИАНа являются "преступными элементами" и я уверен, что и Вы также разделяете это мнение.
Вторая причина — в следующем. 12 августа я послал письмо в Президиум Академии наук Е.П.Велихову с просьбой содействовать в получении разрешения на выезд из СССР невесты нашего сына Е.К.Алексеевой. В письме я объясняю, почему этот вопрос приобрел для меня такое важное значение, а также рассказываю, как в это дело была вовлечена партийная организация ФИАНа. Ответа из Президиума Академии я до сих пор (14.IX) не получил. Фактически Алексеева оказалась в положении заложника, чего я никак не могу допустить.
Поэтому я вынужден, пока Алексеева не будет выпущена из СССР, и пока с сотрудников Теоротдела, кроме четырех, не будет снят запрет на поездки, воздерживаться от каких-либо контактов с советскими научными учреждениями, в частности, с Академией наук и с ФИАНом.
14.IX-1980.
С уважением, А.Сахаров
P.S. Нетривиальность моего положения возможно вынудит меня опубликовать это письмо.