Классик мировой науки
После войны. Работа в Сарове
Первые послевоенные годы стали для Н. Н. Боголюбова весьма плодотворным периодом. В 1946 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических наук, на следующий год ему была присуждена Сталинская премия первой степени за исследования в области нелинейной механики и статистической физики, а еще через год он был избран академиком Академии наук Украины (АН УССР).
В 1948 г. Боголюбов был приглашен в Москву для работ по оборонной тематике в Институте химической физики АН СССР. Вскоре академик Иван Матвеевич Виноградов, первый директор Математического института им. В. А. Стеклова АН СССР (МИАН, один из центров математической науки в стране), поручил ему возглавить в МИАН отдел теоретической физики. Это послужило началом более тесных связей с Москвой, где Николай Николаевич также стал регулярно читать курсы на физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова. В 1951 г. он получил квартиру в столице и переехал туда с семьей. Сначала они жили в районе станции метро «Сокол», а в 1954 г. ученому была предоставлена квартира в одном из профессорских корпусов нового высотного здания МГУ.
В 1950 г. Н. Н. Боголюбов был направлен на работу в Горьковскую область — возглавить математический отдел на «объекте» в Сарове. В то время ученый уделял много энергии исследованиям по закрытой тематике, но и его собственные работы не лежали в долгом ящике. Его работоспособность была исключительная — он продолжал исследования по нелинейной механике и статистической физике, к которым постоянно добавлялись новые идеи.
В своих «Воспоминаниях» академик Андрей Дмитриевич Сахаров писал: «На объекте Боголюбов действительно способствовал усилению математического отдела. Он нашел большую группу активных, хороших работников. Боголюбов делал также отдельные теоретические работы по тематике объекта, если их удавалось выделить и они соответствовали его интересам (в э том случае он делал их так, как вряд ли смог кто-либо другой). Но его совсем не интересовали инженерные и конструкторские, а также экспериментальные работы. Однажды он случайно попал на инженерное совещание у Ю. Б. Харитона. Придя с него, он говорил с некоторой растерянностью (частично это была, конечно, игра): «Я там попал в кукиль» (то есть в кокиль — специальную литейную форму.) Это выражение — «попасть в кукиль» — стало у нас нарицательным. Большую часть своего времени он открыто использовал на собственную научную работу, не имеющую отношения к объекту (много позже я стал делать то же самое), а также на писание монографии по теоретической физике. Главным образом для этого он привез с собой Климова, Ширкова и Зубарева… Их совместная монография по квантовой теории поля получила всеобщее заслуженное признание. Эта монография, так же как совместная монография с Зубаревым, была окончена уже в Москве.
Внеслужебные отношения с Николаем Николаевичем у Игоря Евгеньевича (Тамма) и у меня были вполне хорошие. И.Е. и я иногда заходили к Н.Н. в номер, он радушно встречал нас и угощал чем Бог послал (а посылал Он хорошие вещи), расхаживал по комнате, размахивал руками и что-нибудь рассказывал. Разговаривать с ним всегда было интересно, он эрудит в самых разнообразных областях, отлично знал несколько языков, обладал острым оригинальным умом и юмором. От Николая Николаевича я впервые узнал идеи кибернетики, о работах Винера, Шеннона, Неймана (это сильно укрепляло меня в моих спорах с Игорем Евгеньевичем о природе жизни), услыхал об огромных потенциальных возможностях ЭВМ.
С объекта Боголюбов уехал после испытаний 1953 г.».
Через 20 лет, в 1973 г., Н. Н. Боголюбов подписал письмо ученых в газету «Правда» с осуждением «поведения академика А. Д. Сахарова» за то, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза».
В конце 1953 г. Н. Н. Боголюбов был избран академиком АН СССР и одновременно заведующим кафедрой теоретической физики МГУ, в это же время ему была присуждена вторая Сталинская премия за исследования по оборонной тематике.
Новые интересы
Уже в 1950-х гг. Н. Н. Боголюбов стал одной из ключевых фигур в мировом математическом естествознании. Его монографии, а также монографии, написанные им в соавторстве с его учениками, переводятся на многие языки и издаются ведущими издательствами, его труды входят в золотой фонд мировой науки. Он не порывает с Киевом: сотрудничает с АН УССР, принимает участие в различных мероприятиях, организуемых на Украине. После его основополагающих работ по нелинейной механике Киев продолжает оставаться тем центром, где проводятся дальнейшие исследования в этом направлении и где суммируются результаты науки в области математической теории колебательных процессов.
В 1953–1965 гг. ученый заведовал кафедрой статистической физики и механики МГУ, в 1966–1992 гг. был организатором и завкафедрой квантовой статистики и теории поля физфака МГУ.
В период организации Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) Н. Н. Боголюбов был приглашен на работу в Дубну и избран директором Лаборатории теоретической физики. В 1963 г. он получил еще одну нагрузку: его избрали академиком-секретарем Отделения математики и членом президиума АН СССР, а через пару лет — директором ОИЯИ. Будучи директором института, он в 1983–88 гг. возглавлял также Математический институт им. В. А. Стеклова АН СССР. Это не были синекуры: везде Николай Николаевич отдавал делу все свои знания и умения.
В середине 1960-х гг. Н. Н. Боголюбов занялся еще одним важным делом — организацией в Киеве Института теоретической физики АН УССР. К тому времени на Украине сложилась сильная группа теоретиков, среди которых большую роль играли его ученики. Для объединения их усилий и решения ряда вопросов, вставших перед физикой, в Киеве было решено создать институт самого широкого плана, который служил бы также базой для проведения симпозиумов и конференций, в том числе международных. Подобной структуры на Украине не было, и теоретическую физику представлял отдел в Институте математики, руководимый академиком О. С. Парасюком. Поэтому решено было построить новое здание на окраине Киева. Николай Николаевич ознакомился с проектом, указал на необходимые изменения, а затем следил за строительством начиная от закладки фундамента вплоть до внутреннего оформления здания. В 1966 г. институт начал работу. Первым его директором до 1973 г. стал Н. Н. Боголюбов; и в настоящее время институт носит его имя.
Таким образом, в деятельности Боголюбова в 1960–1970 гг. появились новые интересы, которые условно можно назвать вторым киевским периодом, к нему едут ученики с Украины, и параллельно московско-дубненской школе развивается киевская школа теоретической физики. В этом направлении у него были далеко идущие планы: он хотел увязать воедино исследования обеих школ и создать на базе Института теоретической физики международный центр исследований в области теоретической физики. По ряду причин сделать это ему не удалось.
Тем не менее его международный авторитет вырос. Боголюбов был избран членом академий наук нескольких стран и удостоен почетных званий доктора ряда зарубежных университетов. Его идеи находили все более широкое распространение в мировой науке.
Зрелые годы
В 1970–1980 гг. ученый не раз выезжал за рубеж как единолично, так и в составе делегаций, многие из которых он же и возглавлял. В последние годы его сопровождала супруга Евгения Александровна. На вопрос, на каких языках физиками чаще всего читаются доклады на международном уровне, он однажды ответил, что они предпочитают «броукн инглиш» (ломаный английский). Много времени и внимания Н. Н. Боголюбов уделял общественной деятельности, был участником Пагуошского движения ученых за мир, главным редактором журнала «Физика элементарных частиц и атомного ядра» («ФЭЧАЯ»), издаваемого ОИЯИ, членом редакционной коллегии журнала «Теоретическая и математическая физика». Выдвигался на Нобелевскую премию.
Николай Николаевич не собирал своих трудов, в его кабинете были лишь те из них, над которыми он работал в тот момент. Книги он читал, но их не собирал. Иногда в разговоре с ним собеседникам приходилось удивляться, какими широкими познаниями он владел. Как-то среди коллег зашел разговор о том, кто первым высказал мысль о возможности создания вычислительной машины. Боголюбов назвал Раймунда Луллия. Действительно, этот средневековый философ и богослов и один из родоначальников комбинаторики (Луллий жил в Каталонии в XIII–XIV вв.), первым обосновал эту идею. Так святой Раймунд попал в справочник «Математики. Механики».
Однако были у Николая Николаевича и любимые книги. Новинки он знал буквально с момента их выхода в свет: «Теркина на том свете», «Доктора Живаго», романы Солженицына, «Мастера и Маргариту». С детства в его памяти сохранилось многое из «Кобзаря» Тараса Шевченко. А еще он любил задачи и ребусы Агаты Кристи.
В 1983 г. в связи с присуждением Н. Н. Боголюбову второй золотой медали Героя Социалистического Труда в Горьком на ул. Свердлова (ныне на Большой Покровской) перед зданием физического факультета Горьковского университета им. Н. И. Лобачевского (ныне перед зданием Института филологии и журналистики Университета Лобачевского) был установлен бюст ученому.
В 1989 г. в Дубне отмечали 80-летие директора ОИЯИ Николая Николаевича Боголюбова, но в связи с достижением предельного возраста он был освобожден от этой должности и избран почетным директором института. По той же причине он был освобожден и от должности академика-секретаря Отделения математики АН СССР и переведен на должность советника при президенте АН СССР.
Незавершенный доклад
Переход на заслуженный отдых не мог не отразиться на состоянии здоровья ученого. Но исследований он не прекратил, отдыхать не мог — это противоречило традициям его жизни. Он выезжал за рубеж, сотрудничал с Физическим исследовательским институтом, расположенным рядом с итальянским городом Триест и еще накануне своей последней болезни работал над докладом для Триеста. Доклад остался незавершенным — ученого не стало 13 февраля 1992 г. В некрологе «Ушел из жизни великий ученый, классик мировой науки», опубликованном в газете «Известия», говорилось, что «с именем академика Н. Н. Боголюбова связана целая эпоха в развитии современной математики, механики, физики. Он принадлежит к плеяде тех замечательных ученых-естествоиспытателей, которых дала миру наша Родина». Погребен ученый на Новодевичьем кладбище.
На общем собрании Академии наук Украины президент академии Б. Е. Патон, зачитывая список ушедших членов академии, особо остановился на имени Н. Н. Боголюбова, ведь он как научный сотрудник был всего на шесть лет младше АН УССР, созданной в 1918 г. В том году Коля учился в первом классе киевской гимназии, а в 1925 г. стал аспирантом академии. Таким образом, он несколько лет был ее старейшим сотрудником.
Вклад в науку
Труды Н. Н. Боголюбова принадлежат к различным областям математики, математической физики, нелинейной механики, статистической физики и кинетики, теории сверхпроводимости, квантовой электродинамики, квантовой теории поля, теории элементарных частиц. В каждой из этих областей результаты, полученные ученым, являются фундаментальными.
Математика и нелинейная механика
• 1924–1932. Первые публикации Н. Н. Боголюбова были посвящены проблемам вариационного исчисления, методам приближенного решения дифференциальных уравнений и теории почти периодических функций. Развил прямые методы вариационного исчисления, дал новое построение теории Х. Бора равномерных почти периодических функций, обобщил теоремы о тригонометрической аппроксимации почти периодических функций.
• 1932–1943. Совместно с Н. М. Крыловым создал теорию нелинейных колебаний. Разработал методы асимптотического интегрирования нелинейных уравнений, описывающих различные колебательные процессы, и дал их математическое обоснование. Ряд исследований Боголюбова, выполненных также совместно с H. M. Крыловым, относится к теории динамических систем: здесь была создана т. н. теория инвариантной меры в динамических системах. Разработанные методы распространил на статистическую механику. Работы этого цикла были обобщены в монографиях Крылова и Боголюбова «Введение в нелинейную механику» (1937) и Боголюбова и Митропольского «Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний» (1955).
• 1956. Доказал теорему «об острие клина» в теории функций многих комплексных переменных, играющую важную роль в аксиоматической квантовой теории поля.
Статистическая механика (классическая и квантовая)
• 1945. Впервые высказал идею об иерархии времен релаксации, имеющую важное значение в статистической теории необратимых процессов.
• 1946. Разработал метод микроскопического вывода кинетических уравнений для классических систем на основе цепочки уравнений для многочастичных функций распределения (так называемой иерархии Боголюбова — Борна — Грина — Кирквуда — Ивона, цепочки ББГКИ).
• 1946. Обобщил вывод кинетических уравнений на случай квантовых систем с использованием квантовой цепочки ББГКИ (совместно с К. П. Гуровым).
• 1947. Вывел кинетические уравнения в теории сверхтекучести.
• 1947–1948. Рассчитал спектр элементарных возбуждений слабо неидеального вырожденного бозе-газа. Показал, что его спектр имеет такие же свойства, как и спектр гелия II, что послужило основой создания теоретической модели для объяснения явления сверхтекучести гелия II.
• 1958. Разработал и применил для изучения сверхпроводящих и сверхтекучих систем вариационный принцип (метод Хартри — Фока — Боголюбова), обобщающий метод самосогласованного поля на случай учета волновых функций пар частиц. Создал последовательную микроскопическую теорию сверхпроводимости. Показал, что сверхпроводимость можно рассматривать как сверхтекучесть электронного газа и разработал микроскопическую теорию сверхтекучести. Оригинальный метод Боголюбова в теории сверхпроводимости в курсах излагается вместе с теорией Баардина — Купера — Шриффера — микроскопической теорией сверхпроводников, являющейся на сегодняшний день доминирующей.
• 958. Впервые указал на возможность сверхтекучести ядерной материи.
• 1963. Применил метод построения гидродинамических уравнений для построения гидродинамики сверхтекучей жидкости.
Квантовая теория
• 1946. Разработал метод приближенного вторичного квантования для определения энергетического спектра слабовозбужденных состояний квантовых систем.
• 1955. Построил новую теорию матриц рассеяния. Ввел условие микропричинности S-матрицы в терминах вариационных производных.
• 1955. Совместно с Д. В. Широковым разработал метод ренормализационной группы. Совместно с О. С. Парасюком доказал теорему о вычитании расходимостей в квантовой теории поля.
• 1965. Совместно с Б. В. Струминским и А. Н. Тавхелидзе и независимо от Хан Мо Ён и Йоитиро Намбу предложил трехтриплетную кварковую модель и ввел новое квантовое число — цвет.
• Дал первое доказательство дисперсионных соотношений, имеющих важное значение в физике элементарных частиц.
• Получил важные результаты в квантовой электродинамике.
