08.03.2019

Яков Зельдович - советский физик и физикохимик

8 марта 1914 года родился Яков Зельдович, физик, физикохимик, академик АН СССР, доктор физико-математических наук, профессор.

Личное дело

Яков Борисович Зельдович (1914–1987) родился в Минске. Его отец, Борис Наумович Зельдович, был адвокатом, а мать, Анна Петровна Зельдович (Кивелиович), переводчицей. В 1924 году семья переехала в Ленинград, где Яков поступил в третий класс средней школы, которую окончил в 1930 году. После этого он устроился на работу лаборантом Института механической обработки полезных ископаемых («Механобр»).

В мае 1931 года Яков Зельдович стал лаборантом в Институте химической физики АН СССР (ИХФ). В 1930-е годы Зельдович, формально имевший только среднее образование, активно занимался самоподготовкой в области физики. В 1932-1934 годах учился на заочном отделении физико-математического факультета Ленинградского государственного университета (ЛГУ), но обучение не закончил. Позже он посещал лекции физико-механического факультета Политехнического института.

В 1934 году Зельдович стал аспирантом ИХФ и спустя два года успешно защитил кандидатскую диссертацию, а еще через три – докторскую. В 1937 году он создал и возглавил отдел высокотемпературной кинетики реакций при взрывных процессах ИХФ, а затем также лабораторию физики горения. В конце августа 1941 года вместе с институтом был эвакуирован в Казань. В 1943 году вместе с лабораторией переведен в Москву. С 1946 по 1948 годы заведовал теоретическим отделом Института химической физики АН СССР.

Еще в 1939–1940 года Зельдович совместно с Юлием Харитоном опубликовал три статьи, посвященные расщеплению ядер урана и цепной реакции. В одной из них ученые писали: «Кинетика развития цепного развала является решающей для суждения о тех или иных путях практического, энергетического или взрывного использования распада урана». Подготовкой такого использования Зельдович занялся с середины 40-х, когда он в составе группы ученых работал над советским атомным проектом. В 1947 году группа физиков из ИХФ АН СССР во главе с Зельдовичем была командирована в КБ-11 (Арзамас-16), где создавалась первая советская атомная бомба. В дальнейшем Яков Зельдович также участвовал в создании советской водородной бомбы. За работы по атомному проекту Зельдович трижды получил звание Героя социалистического труда (1949, 1954, 1956).

В Арзамасе-16 Зельдович работал до 1963 года. В 1946 году был избран членом-корреспондентом, а в 1958 году – академиком АН СССР.

С 1965 до 1983 года Зельдович заведовал отделом Института прикладной математики АН СССР. Также в 1965 году он стал профессором физического факультета МГУ имени Ломоносова, а в 1984-1987 годах - заведующим отделом релятивистской астрофизики МГУ.

С 1983 года возглавлял отдел Института физических проблем АН СССР, был консультантом дирекции Института космических исследований АН СССР. С 1977 года - руководитель Научного Совета по горению АН СССР.

Умер Яков Зельдович в Москве 2 декабря 1987 года.

Чем знаменит

Многочисленные открытия Якова Зельдовича связаны с теорией горения, воспламенения и распространения пламени, теорий зажигания накаленной поверхностью, теплового распространения ламинарного пламени в газах, пределов распространения пламени, горения конденсированных веществ. Он описал распространение ударных и детонационных волны, газодинамику взрыва. Независимо друг от друга Я. Б. Зельдович в СССР, Джон фон Нейман в США и Вернер Деринг в Германии создали модель распространения детонационной, названную впоследствии моделью Зельдовича – Неймана – Деринга (ZND). Они установили, что при распространении детонации вещество сначала нагревается при прохождении фронта ударной волны, а химические реакции начинаются в веществе спустя некоторое время, равное задержке самовоспламенения. В ходе химических реакций выделяется тепло, которое приводит к дополнительному расширению продуктов и увеличению скорости их движения. Таким образом, зона химических реакций выступает в роли своего рода поршня, толкающего ведущую ударную волну и обеспечивающего ее устойчивость. От этих тем Зельдович перешел к изучению условий стационарного деления урана в энергетических установках и его взрывного деления.

О чем надо знать

С 1960-х годов Яков Зельдович много работал в области астрофизики и космологии, где достиг не меньших результатов по сравнению со своими предыдущими работами. Его исследования охватили целый ряд проблем: теорию образования черных дыр и нейтронных звезд, выделение энергии и излучение рентгеновских лучей при падении вещества на черные дыры; разработку теории эволюции «горячей» Вселенной, свойств реликтового излучения, теории образования галактик и крупномасштабной структуры Вселенной, инфляционной теории ранней Вселенной. Совместно с И. Д. Новиковым он написал монографии «Теория тяготения и эволюция звезд» и «Строение и эволюция Вселенной». Вместе с Рашидом Сюняевым Зельдович создал теорию рассеяния реликтового излучения на электронах (эффект Сюняева — Зельдовича). В 1964 году Яков Зельдович и независимо американский физик Эдвин Солпитер выдвинули предположение, источником энергии квазаров служат аккреционные диски вокруг массивных черных дыр.

Прямая речь

Из воспоминаний Андрея Сахарова: «Открытие деления урана изменило научную судьбу Зельдовича, как и судьбы многих ученых, на годы вперед - в более широком смысле оно изменило судьбы всех нас. Его пионерские исследования совместно с Ю.Б. Харитоном по теории взрывных и контролируемых цепных ядерных реакций деления были одновременно и последними работами, опубликованными в открытой литературе до того, как занавес секретности опустился в этой области. Они оказали огромное влияние на каждого, кто работал в этой области. С самого начала советских работ над атомной (позже термоядерной) проблемой Зельдович был в эпицентре событий. Его роль здесь была совершенно исключительной. Зельдович крайне не одобрял мою общественную деятельность, которая раздражала и даже пугала его. Однажды он сказал: «Вот такие люди, как Хокинг, по-настоящему преданы науке. Ничто не может отвлечь их». Я никак не понимал, почему он не мог прийти мне на помощь, о которой, при нашей дружбе, я считал себя вправе просить. Я знал, что всё это терзало Зельдовича. Мне это также причиняло боль. Сегодня эти события прошедших лет кажутся не более, чем пеной, унесённой потоком жизни. К сожалению, после моего возвращения из Горького я встречался с Зельдовичем лишь однажды или дважды, да и то на людях, так что едва ли можно было по-человечески поговорить с ним. Таков ещё один урок — не откладывать на завтра то, что можно сделать сегодня».

Из воспоминаний Владислава Мохова: «Интересны были взаимоотношения Якова Борисовича с А.Д. Сахаровым. Оба умели очень быстро думать, но во всем остальном это были совершенно разные люди, ярко выраженные сангвиник и холерик, "жаворонок" и "сова"; любитель резких, зачастую нецензурных выражений Яков Борисович - и сдержанный, интеллигентный Андрей Дмитриевич».

Из воспоминаний Семена Герштейна: «Спустя некоторое время ЯБ, справившись о моих занятиях, сказал: «Поскольку Вы даете уроки, я хочу попросить Вас позаниматься с моими девочками». Я стал отказываться, говоря, что это им совершенно не нужно, они и так прекрасно учатся, отличницы, и только будут стесняться, что у них появился репетитор (в те времена этого стыдились). Однако ЯБ нашел следующее возражение: «В школе не прививают экспериментальных навыков. Накупите приборов, и пусть они делают эксперименты». Мне оставалось только согласиться (некоторый опыт у меня был: в сельской школе я постарался создать подобие физпрактикума, чтобы каждый ученик мог выполнить несколько лабораторных работ). В магазинах учебных пособий удалось приобрести довольно хорошие приборы — оптическую скамью, линзы, гальванометры и т.д. Нашлась также небольшая камера Вильсона. И вот мы с Олей и Мариной начали ставить различные опыты и решать связанные с ними задачи. Бывало, опыты кончались для меня конфузом — пару раз я пережёг чувствительные электроприборы. ЯБ подшучивал надо мной; нередко сам принимал участие в опытах, и я вместе со своими ученицами с интересом слушал его комментарии об использовании рассматриваемых явлений в различных технических устройствах. Меня удивляли экспериментальные навыки ЯБ и его способность «работать руками». «Я ведь начинал как экспериментатор,— сказал он мне, — а до этого работал лаборантом» (я тогда ещё не знал, что ЯБ не имел официального высшего образования). Не знаю, принесли ли пользу ученицам мои уроки (придуманные, как я понимал, чтобы помочь мне), но меня самого они многому научили и помогли продержаться до мая 1955 г., когда Ландау удалось осуществить свой план и взять меня в аспирантуру Физпроблем».

Из воспоминаний Владимира Захарова: «Впервые я увидел Якова Борисовича «in person» зимой 1961–62 гг. в Академгородке. Зима там длинная, и более точное время вспомнить трудно. Роальд Сагдеев защищал докторскую диссертацию, и ЯБ, уже три года полный академик, был его официальным оппонентом. Защита как таковая стёрлась из памяти совершенно, но банкет я отлично запомнил благодаря ЯБ. Он вышел на середину зала, невысокий, крепкий, в круглых очках человек средних лет, бодрый и энергичный. И произнёс следующий тост:

— Были два вора, молодой и старый. Они устроили соревнование: нужно было залезть на дерево и обокрасть воронье гнездо, да так, чтобы ворониха, сидящая на яйцах, ничего не заметила. Молодой вор полез как был — в пиджаке и сапогах. Ворониха его заметила и подняла крик. Старый вор сказал: «Эх ты! Смотри как нужно!» Снял сапоги, снял пиджак, залез на дерево, украл яйца. Спустился — ни пиджака, ни сапог, ни молодого вора нет. Итак, выпьем за молодое поколение ученых!»

10 фактов о Якове Зельдовиче

● В Институт химической физики Яков Зельдович первый раз попал в группе экскурсантов. Вопросы, которые он задавал, демонстрировали владение термодинамикой, молекулярной физикой и химией на уровне не ниже третьего курса университета. Удивленные сотрудники предложили экскурсанту поступить к ним работать.

● По легенде, Институт механической обработки полезных ископаемых согласился на переход лаборанта Зельдовича в Институт химической физики в обмен на вакуумный насос.

● Формально Яков Зельдович так и не получил высшего образования.

● Во время войны работы Зельдовича по описанию процессов горения были использованы при создании снарядов реактивного миномета «Катюша», а позднее – для разработки твердотопливных ракет.

● Чувство юмора, отличавшее Якова Зельдовича, стало причиной появления множества историй, обогативших научный фольклор. Например, во время дискуссии с Т. Лысенко, утверждавшим, что если мышам рубить хвосты много поколений подряд, должны начать рождаться бесхвостые мыши, Зельдович возразил: «Многие тысячелетия, сотни поколений подряд, еврейских мальчиков подвергают обрезанию. До сих пор не зарегистрировано ни одного случая, чтобы еврейский мальчик родился уже обрезанным».

● В одной из бесед Яков Зельдович высказал интересное замечание по поводу «Ревизора» Гоголя: «Я прикинул,— говорил он,— что отцы города по возрасту должны быть ветеранами Отечественной войны 1812 года. И рисковав жизнью за Родину, им не кажется теперь зазорным взять штуку сукна у купчишки, ради которого, в сущности, они рисковали жизнью. Хлестаков же по молодости в войне не участвовал и, принимая, как должное, плоды победы, не может понять элементарных для правящего класса ветеранов вещей».

● В 1955 году Зельдович подписал «Письмо трехсот», где содержалась критика Т. Лысенко.

● Помимо научных монографий Яков Зельдович написал несколько учебников, среди которых «Высшая математика для начинающих» (1960) и «Высшая математика для начинающих физиков и техников» (1982).

● Сын Зельдовича Борис Яковлевич тоже стал известным ученым, специалистом по нелинейной оптике, членом-корреспондентом РАН.

● Зельдович получил две именные награды Академии наук. В 1977 году он был награжден золотой медалью имени Игоря Курчатова «за предсказания свойств ультрахолодных нейтронов и их обнаружение и исследование», а в 2002 году получил премию имени Александра Фридмана за серию работ: «Эффект понижения яркости реликтового излучения в направлении на скопления галактик». С 2015 года РАН вручает золотую медаль имени Я. Б. Зельдовича за выдающиеся работы в области физики и астрофизики.

Источники:

1. polit.ru