Памяти Валерия Рубакова

Полная версия из ТрВ-Наука № 365. Краткий вариант некролога был опубликован онлайн 19 октября 2022 года.

Валерий Рубаков на 10-летии ТрВ-Наука. Фото И. Соловья
Валерий Рубаков на 10-летии ТрВ-Наука. Фото И. Соловья

Ушел из жизни Валерий Рубаков, физик-теоретик, академик, главный научный сотрудник ИЯИ РАН, лауреат длинного списка международных наград, член Президиума РАН, председатель Секции ядерной физики РАН, главный редактор журнала «Успехи физических наук», заведующий кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ и проч. Это случилось внезапно 19 октября, во время поездки в Саров, где он читал лекции студентам.

Валерий последние годы болел лейкемией — сейчас это далеко не смертный приговор, но своего рода дамоклов меч. Несколько лет назад он едва выкарабкался, переболев тяжелым воспалением легких. Тогда висящий меч помогла удержать его жена Эльвира (она по профессии иммунолог, что очень пригодилось). При растительном здоровом образе жизни риск не так велик, но это не для Рубакова. Он продолжал интенсивно работать, ездить в командировки, делать доклады на конференциях, преподавать, выступать с популярными публичными лекциями, тянуть «Успехи физических наук». Как-то в разгар ковида пришлось даже слегка поругаться с ним из-за публичных лекций. «Ничего, зал большой, воздуха много», — успокаивал он.

Валерий был нарасхват повсюду — и как ученый, и как учитель для студентов и научной молодежи, и как просветитель для широкой публики.

Его приглашали на пост директора ОИЯИ (Дубна), причем с использованием интенсивной массированной аргументации. Ему предлагали пост директора Института теорфизики Абдуса Салама в Триесте и еще несколько высоких постов в Европе и США. Не уговорили. На все предложения следовал непробиваемый аргумент: «А кто здесь молодежь учить будет?!»

Одно время Валерий все-таки занимал административный пост: его уговорили взвалить на себя должность замдиректора ИЯИ по науке — курировать Баксанскую нейтринную обсерваторию и Байкальский глубоководный детектор — это добрая половина института. Причем он занимал этот пост в 1987–1994 годах — самое горячее время для этих направлений. Казалось бы, добросовестное выполнение административных обязанностей и интенсивная работа в науке несовместимы. Но только не для Рубакова с его фантастической работоспособностью! Отработав с 9 утра до 6 вечера в Троицке на посту замдиректора, он ехал на московскую площадку, где располагался теоротдел, и работал до 10 вечера уже как физик вместе с коллегами, которые соответственно подстраивали свой рабочий день.

Валерий широко известен и далеко за пределами научного сообщества, прежде всего как просветитель. На сообщение в соцсетях о смерти Валерия откликнулись с соболезнованиями многие десятки людей всяких профессий — кто-то читал его популярные статьи, кто-то слушал популярные лекции по космологии или физике частиц. Валерий — любимец широкой публики, любезный народу за предельную ясность, за четкий стиль и харизму. Типичное число просмотров его лекций, записанных на площадке АРХЭ, — сотни тысяч, почти до полумиллиона. В одной из социальных сетей есть группа, посвященная Рубакову. «Я знаю про эту группу, но никак не связан с этими ребятами», — говорил Валерий.

Кадр из интервью с Валерием Рубаковым «Перспективы физики элементарных частиц»
Кадр из интервью с Валерием Рубаковым «Перспективы физики элементарных частиц»

По поводу вклада Валерия в науку будет еще много написано. Он занимался фундаментальнейшими из фундаментальных тем:

  • Самая-самая ранняя Вселенная до Большого взрыва. В том числе и поиск альтернативы теории космологической инфляции.
  • Открытые им интересные эффекты распада протона в частности и несохранения фермионного заряда вообще при некоторых необычных условиях. И вытекающая из них возможность объяснения барионной асимметрии Вселенной.
  • Исследование возможных вариантов космологии с дополнительными измерениями, главным образом с «большими» не свернутыми лишними измерениями, в которых наш мир представляется пленкой (браной) меньшего числа измерений (3+1), простирающейся в пространстве, например 4+1 измерений или больше.

Наиболее известны его работы по квантовой теории поля, где он выходит за рамки теории возмущений и предсказывает интересные эффекты. Первый из них — именной эффект Рубакова — распад протона, индуцированный магнитными монополями. На нем стоит остановиться подробней.

В стандартной модели элементарных частиц действует закон сохранения барионного заряда, который запрещает распадаться протонам. Кварки — отдельно, лептоны — отдельно, и переходить друг в друга они не могут. Но за рамками стандартной модели есть так называемая теория великого объединения, где кварки и лептоны свободно переходят друг в друга через промежуточные частицы, лептокварки. В нашем мире их нет — они слишком тяжелые (порядка 1015–1016 ГэВ) и могли существовать только в первые мгновения жизни Вселенной при огромных температурах. Про современный статус теории великого объединения можно прочитать в нашем интервью с Валерием Рубаковым1. В принципе, влияние великого объединения может ощущаться и сейчас, например через очень редкие распады протона. На «бытовом» языке распад протона можно описать как рождение на короткое мгновение виртуального лептокварка, который переводит кварк в лептон. Поскольку лептокварк тяжелый, вероятность такого процесса ничтожна и время жизни протона превышает 1032 лет (экспериментальный предел).

Однако и в современной Вселенной могут существовать процессы, приводящие к быстрому распаду протона, только для этого нужен источник очень сильного поля, тогда вероятность трюка с лептокварком радикально повышается. Такое сверхсильное поле способны обеспечить тяжелые магнитные монополи, которые тоже могли бы рождаться в ранней Вселенной и дожить до наших времен.

Именно работа на эту тему сделала Валерия знаменитым еще в ранней молодости. Ее результат стал известен во всем мире под названием «эффект Рубакова». Выглядит он так: магнитный монополь, оказавшись в веществе, притягивает к себе протоны за счет магнитного момента последних, и в сильном поле протоны за счет форсированных процессов с лептокварками распадаются, скажем, на электроны, нейтрино и гамма-кванты. А с монополем ничего не происходит — он летит дальше и разваливает новые протоны, работая как катализатор. Получается, что летящий монополь оставляет за собой жирный трек из продуктов распадов протонов. Такие треки, конечно же, искались, но тщетно. А представляете, если бы монополи существовали и их удалось бы набрать в ловушку Это был бы неисчерпаемый источник энергии!

Монополей не обнаружено, но эффект Рубакова общепризнан. А в свое время, в начале 1980-х, люди не верили, искали ошибку. На первом семинаре в ИТЭФ Валерий выдержал шквал ожесточенной критики, статья с первой попытки была отвергнута, но довольно быстро признали, что работа правильная. Специфика работы заключается в том, что она выходит за рамки теории возмущений, в которых вычисляются большинство процессов в физике частиц. Диаграммы Фейнмана, к которым все привыкли, — это и есть инструмент теории возмущений. А здесь ей не обойтись, тут нужны совсем другие инструменты и более сложные методы вычислений. Это называется «непертурбативная теория поля».

Валерий не остановился на своем эффекте и продолжил поиски в том же направлении. Оказалось, что есть и другая возможность для несохранения барионного числа, более интересная и важная для понимания истории Вселенной. Роль монополей могут играть так называемые сфалероны (sphalerons). Это не частицы в привычном смысле слова, это конфигурация полей, участвующих в электрослабом взаимодействии — статическая, но неустойчивая, причем, подобно магнитному монополю, способная нарушать барионный заряд. В современную эпоху образовать сфалерон практически невозможно, но в ранней Вселенной они могли возникать при высокой температуре и внести свой вклад в барионную асимметрию Вселеннной. Это одна из самых фундаментальных проблем космологии, она, в частности, была освещена в ТрВ-Наука к 90-летию А. Д. Сахарова, впервые сформулировавшего эту проблему и наметившего подходы к ее решению2.

Валерий Рубаков с другим выдающимся физиком, Вадимом Кузьминым, см. trv-science.ru/2022/04/kuzmin-ot-solnechnyx-neutrino-do-glubin-kosmologii/
Валерий Рубаков с другим выдающимся физиком, Вадимом Кузьминым, см. trv-science.ru/2022/04/kuzmin-ot-solnechnyx-neutrino-do-glubin-kosmologii/

Мне довелось работать с Валерием по сходной тематике в середине 1980-х. Речь шла об электрослабом распаде гипотетических частиц — тяжелой версии барионов, так называемых технибарионов, — в тысячи раз тяжелей протона. В то время надеялись обнаружить такие частицы на строящемся американском коллайдере SSC (проект закрыт на стадии строительства). Из-за тяжести частиц можно было надеяться, что технибарионы могут распадаться за счет электрослабых процессов и в современной Вселенной. Мое участие в работе напоминало роль солдата, которому поручено «копать траншею от забора и до обеда», т. е. численно минимизировать функционал — действие в квазиклассическом приближении, описывающее подбарьерный распад. Под интегралом стояло довольно громоздкое выражение — этакая простыня на две страницы. Пришлось изобретать хитрые методы минимизации. В конце концов пробились (кроме нас с Валерием в этой работе участвовал Пётр Тиняков), результаты оказались не очень оптимистическими с точки зрения детектирования такого распада на ускорителях, с тех пор про технибарионы забыли, но радость от совместной работы и сопутствующего человеческого общения отлично сохранилась в памяти.

Что касается теории происхождения Вселенной, то здесь Валерий работал как в рамках мейнстримной теории космологической инфляции, так и в поисках альтернатив. Он признавал, что теория инфляции — наиболее проработанный сценарий, но не настолько подтвержденный, что пора забросить все попытки построить альтернативный сценарий. Сам он больше всего возлагал надежды на сценарий, где Вселенная изначально была безвидна и пуста (действовала конформная теория поля без выделенных масштабов), но божий дух все-таки носился над водами, в результате чего произошло спонтанное нарушение конформной симметрии и появилась нормальная физика и горячая Вселенная. Этот сценарий тоже много объясняет, например первичные неоднородности плотности Вселенной, почти одинаковые на всех масштабах. Но понять этот сценарий не так просто. Приведу отрывок нашего с Рубаковым диалога из книги «Прорыв за край мира», где он выступал в качестве научного редактора. Эта книга по большей части посвящена теории инфляции, и Валерий представлен в этом диалоге как «адвокат дьявола».

Б. Ш.: Ну какая же альтернатива тогда жизнеспособна?

А. Д.: Моя любимая альтернатива — старт с конформной симметрии. Есть конформно-симметричные теории поля…

Б. Ш.: Инвариантные относительно растяжений масштаба?

А. Д.: Да, но не только. Там целый класс преобразований. Но, главное, там действительно нет выделенного масштаба.

Б. Ш.: Но квантовая механика-то есть? А если есть квантовая механика, у любой частицы с массой есть комптоновский радиус.

А. Д.: При конформной симметрии нет частиц с массой, которые, конечно, эту симметрию бы нарушили.

Б. Ш.: Ну, хорошо, но планковский размер-то есть! Вот и выделенный масштаб!

А. Д.: Планковский масштаб связан с гравитацией. Гравитация тоже нарушает конформную симметрию. Предполагается, что изначально пространство пустое и гравитации нет. Потом эта симметрия спонтанно нарушается — появляется гравитация, частицы и всё остальное.

Б. Ш.: Подожди, это происходит одновременно во всем пространстве? А как же проблема горизонта? Как причинно не связанные области узнают, что надо нарушать симметрию вместе с другими? Та же самая проблема, что стояла до инфляции.

А. Д.: А здесь опять конформная симметрия работает. Нет выделенного масштаба — нет проблемы горизонта!

Б. Ш.: И после нарушения симметрии оно разогревается и выходит на стадию Фридмана? А как получается, что оно правильно выходит — почему Вселенная «плоская» оказывается?

А. Д.: Точно так же. Радиус кривизны — уже выделенный масштаб. Нет выделенного масштаба — нет кривизны.

Б. Ш.: Очень круто! Дай прийти в себя…

Выше упомянута лишь небольшая часть вклада Валерия Рубакова в науку. По этому поводу в обозримое время наверняка появится достаточно полный обзор. А сейчас пару слов про его вклад в нашу общую жизнь.

Во-первых, он внес немалый вклад в повышение интеллектуального тонуса страны да и вообще нашего биологического вида путем интенсивного производства молодых теоретиков. Он был феноменальным учителем. Теоротдел ИЯИ — некий оазис, территория, полная жизни, и это его заслуга.

Валерий Рубаков с женой Эльвирой на Марше мира, 2014 год
Валерий Рубаков с женой Эльвирой на Марше мира, 2014 год

Во-вторых, он был одним из лидеров борьбы за сохранение Академии наук, которую в 2013 году пытались раздавить: распустить и создать новую, с другим, удобным уставом. Тогда в первую же пару дней после появления плана переучреждения РАН мы созвонились, и он заявил, что не будет вступать в новую кастрированную академию и готов заявить об этом публично. В тот же день к нему присоединился другой выдающийся физик, Владимир Евгеньевич Захаров, и еще несколько академиков, а через несколько дней таких «академиков-отказников» стало под сотню. Вскоре они образовали хорошо известный Клуб «1 июля», не раз отстаивавший честь Академии. Тогда это помогло: план переучредить РАН был молча провален. Академию сильно прижали, но в целом она выстояла.

Валерий Рубаков читает просветительскую лекцию в «Курилке Гутенберга» 15 ноября 2015 года
Валерий Рубаков читает просветительскую лекцию в «Курилке Гутенберга» 15 ноября 2015 года

О вкладе Валерия в просветительское движение сказано выше. Остается добавить, что он опубликовал много научно-популярных статей, в том числе в «Троицком варианте», — был одним из постоянных авторов. А в этом году, когда судьба газеты висела на волоске, с его подачи она получила неожиданную поддержку.

Наконец, о гражданской позиции Валерия Рубакова. Когда в голове крутится «моя страна сошла с ума», каждый выдающийся вменяемый человек помогает многим сохранить разум. Подпись такого человека под общим письмом или его появление на шествии стоит тысячи прочих. И пускай ни пи́сьма, ни шествия сейчас не достигают своей прямой цели, они помогают пережить темное время.

Валерий поддерживал светлую сторону бытия, а его самого держала Эльвира. Самые искренние соболезнования ей и сыновьям — Алексею и Сергею!

Валерий прожил необыкновенно насыщенную и плодотворную жизнь, которой можно только позавидовать белой завистью. Будем благодарны судьбе за то, что он был.

Борис Штерн


1 trv-science.ru/2022/01/perspektivy-fiziki-chastic/

2 trv-science.ru/2011/05/saxarov-i-kosmologiya/

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest

7 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Леонид Коганов
Леонид Коганов
1 месяц назад

Очень жаль!
Л.К.

protopop47
protopop47
1 месяц назад

Скорбим.
Помним.
Светлая память останется в наших сердцах….

Юрий Кирпичев
Юрий Кирпичев
1 месяц назад

RIP

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
1 месяц назад

Мне нравилось читать его заметки в ТрВН – они создавали образ незаурядной личности, искренне пытающейся разобраться в физической организованности нашего изумительного мира.
У меня всегда возникает ощущение преждевременной утраты — когда такие уходят из круга живых.

Олег
Олег
1 месяц назад

Очень жаль… Зато теперь он узнает всё, что так мечтал узнать…

res
res
1 месяц назад

Большая потеря для отечественной науки. Его книга по классической теории поля одна из лучших в мире, если не лучшая. RIP

Dmitri
Dmitri
1 месяц назад

Скорбим.
Нужно перечитать еще раз его прекрасные книги по астрофизике для студентов

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (10 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...