Боголюбов Николай Николаевич

Николай Боголюбов начал заниматься наукой, когда его ровесники ещё осваивали школьную программу. В четырнадцать лет он участвовал в семинаре академика Граве в Киевском университете, в шестнадцать его официально признали аспирантом, а в девятнадцать он защитил диссертацию. Дальше были десятилетия, в течение которых он успел создать теории сверхтекучести и сверхпроводимости, заложить основы нелинейной механики и воспитать несколько поколений физиков и математиков.

Советский физик-теоретик и математик, академик АН СССР и АН УССР, дважды Герой Социалистического Труда — за свою жизнь он получил практически все мыслимые научные награды и звания, от премии Академии наук Болоньи до медали Дирака. При этом Боголюбов оставался глубоко верующим человеком, не состоял в партии и был одним из тех, кто вернул верующим храм в Дубне.

Вундеркинд из семьи священника

Николай родился в Нижнем Новгороде в семье протоиерея Николая Михайловича Боголюбова — профессора богословия, философии и психологии, а его мать окончила консерваторию по классу рояля. Отец начал учить сына чтению в четыре года, иностранным языкам — с пяти лет. В 1913 году семья переехала в Киев, где отец занял должность профессора богословия Университета Св. Владимира.

Гражданская война оставила семью без работы и привычной жизни — они перебрались в деревню. Школьного образования Николаю хватило лишь на семилетку, дальше он учился сам. К середине 1922 года его знания по математике и физике уже сравнивали с полным университетским курсом. Отец брал для сына книги в университетской библиотеке и привёл его в Киевский университет, где Николай стал участником научных семинаров.

В 1925 году малый президиум Укрглавнауки вынес решение: «Ввиду феноменальных способностей по математике, считать Боголюбова на положении аспиранта научно-исследовательской кафедры математики в Киеве». Его научным руководителем стал Н. М. Крылов.

Теория сверхтекучести и сверхпроводимости

В 1930-е годы Боголюбов вместе с Крыловым создал теорию нелинейных колебаний и разработал методы асимптотического интегрирования нелинейных уравнений. Эти работы легли в основу монографии «Введение в нелинейную механику», написанной в 1937 году. Параллельно он развивал прямые методы вариационного исчисления и построил новую теорию почти периодических функций.

В 1946 году Боголюбов дал математическое обоснование микроскопической теории сверхтекучести. Он разработал метод микроскопического вывода кинетических уравнений для классических систем, известный теперь как цепочка Боголюбова — Борна — Грина — Кирквуда — Ивона. За работы 1945 и 1946 годов учёный получил Сталинскую премию. В 1947 году он вывел кинетические уравнения в теории сверхтекучести и рассчитал спектр элементарных возбуждений слабо неидеального бозе-газа — он оказался таким же, как спектр гелия II.

В 1958 году Боголюбов создал последовательную микроскопическую теорию сверхпроводимости, показав, что её можно рассматривать как сверхтекучесть электронного газа. Он же впервые указал на возможность сверхтекучести ядерной материи. В том же году разработал вариационный принцип, обобщающий метод самосогласованного поля на случай учёта волновых функций пар частиц, — метод Хартри — Фока — Боголюбова.

Квантовая теория поля и «цвет» кварков

В 1955 году Боголюбов построил новую теорию матриц рассеяния, введя условие микропричинности, и вместе с Дмитрием Ширковым разработал метод ренормализационной группы. Совместно с Остапом Парасюком он доказал теорему о вычитании расходимостей в квантовой теории поля. Ему принадлежит и первое доказательство дисперсионных соотношений, важных для физики элементарных частиц.

В 1965 году Боголюбов с коллегами предложил трёхтриплетную кварковую модель, введя новое квантовое число — цвет. Независимо от него к той же идее пришли Хан Мо Ён и Йоитиро Намбу. В 1956 году он доказал теорему «об острие клина» в теории функций многих комплексных переменных, которая играет важную роль в аксиоматической квантовой теории поля.

Наука и власть

С 1950 по 1953 год Боголюбов возглавлял математический отдел в Арзамасе-16, где шла работа над советским ядерным оружием. За расчётно-теоретические работы по изделиям РДС-6с и РДС-5 он получил Сталинскую премию второй степени в 1953 году. С 1956 года работал в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне: сначала возглавил Лабораторию теоретической физики, а с 1965 по 1988 год был директором ОИЯИ. Параллельно с 1983 по 1988 год руководил Математическим институтом имени В. А. Стеклова.

Боголюбов избирался депутатом Верховного Совета СССР семи созывов, участвовал в Пагуошском движении учёных за мир. В 1973 году он подписал письмо учёных в газету «Правда» с осуждением поведения академика Сахарова. В то же время, в отличие от многих коллег, он никогда не вступал в КПСС.

Вера и семья

Боголюбов был православным верующим. Его брат писал, что основу его философии составляла глубокая религиозность: «он говорил, что нерелигиозных физиков можно пересчитать на пальцах». Он был сыном православной церкви и, когда позволяли время и здоровье, ходил к вечерне и обедне в ближайшую церковь. В середине 1989 года при поддержке Боголюбова верующим Дубны был передан храм Похвалы Пресвятой Богородицы, находившийся в собственности ОИЯИ.

С 1937 года он был женат на Евгении Александровне Пирашковой. Оба сына пошли по стопам отца: Николай стал специалистом по математической физике и членом-корреспондентом РАН, Павел — физиком-теоретиком, руководителем сектора в Лаборатории теоретической физики ОИЯИ. Племянник Боголюбова тоже стал математиком и физиком-теоретиком.

Боголюбов был двенадцать раз номинирован на Нобелевскую премию, но так её и не получил. Его именем названы институты, лаборатории, премии, малая планета и проспект в Дубне. В 1992 году, уже посмертно, ему присудили медаль Дирака от Международного центра теоретической физики.

Вопросы о Боголюбове

Почему Боголюбова не наградили Нобелевской премией?

Он был номинирован двенадцать раз, но премию так и не получил. Причины этого остаются предметом обсуждения историков науки.

Что такое цепочка Боголюбова — Борна — Грина — Кирквуда — Ивона?

Это система уравнений для многочастичных функций распределения, которую Боголюбов разработал в 1946 году. Она стала основой микроскопического вывода кинетических уравнений в статистической механике.

Какую роль сыграл Боголюбов в создании советского ядерного оружия?

С 1950 по 1953 год он возглавлял математический отдел в Арзамасе-16. За расчётно-теоретические работы по изделиям РДС-6с и РДС-5 он получил Сталинскую премию второй степени.

Что такое «цвет» кварков?

Это квантовое число, которое Боголюбов с коллегами ввёл в 1965 году, предложив трёхтриплетную кварковую модель. Сейчас «цвет» — фундаментальное понятие квантовой хромодинамики.