ЭС: Н.Н.Боголюбов (ст.)

БОГОЛЮБОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ (8(21).08.1909, Нижний Новгород – 13.02.1992, Москва), математик, физик.

 

Ученик Н.М. Крылова. Доктор физико-математических наук (1936). Профессор (1940).

Академик отделения физико-математических наук (математика) АН СССР (1953, член-корреспондент с 1946).

Академик АН Украинской ССР (1948).

 

Заведующий кафедрой квантовой статистики (1966–1992); заведующий кафедрой статистической физики и механики (1954–1966); профессор (1943), заведующий кафедрой теоретической физики (1953–1954) физического факультета.

 

Окончил семилетнюю школу в селе Великая Круча Пирятинского уезда Полтавской губернии и школьный аттестат стал единственным документом об образовании, который он получил в жизни. В 14 лет, благодаря уникальным математическим способностям, начал работать в научном семинаре Д.А. Граве в Киевском университете, а в 1924 г. в соавторстве с Н.М. Крыловым написал первую научную работу «О поведении решений линейных дифференциальных уравнений на бесконечности». Исследование оказалось настолько самостоятельным и глубоким, что в 1925 г. в порядке исключения он был принят аспирантом на кафедру математики Киевского университета. Совместно с Н.М. Крыловым начал разработку новой области математической физики, которую учёные назвали нелинейной механикой. Её основы были изложены в капитальном труде «Введение в нелинейную механику» (1937). Был создан практичный и строгий математический аппарат исследования колебательных процессов с широким спектром приложений. Нелинейная механика сыграла чрезвычайно важную роль в развитии теории колебаний и многих актуальных разделов техники: радиотехники, теории статической и динамической устойчивости синхронных машин, продольной устойчивости летательных аппаратов. Статья «Об уравнениях Фоккера–Планка, выводящихся в теории возмущений методом, основанным на спектральных свойствах пертурбационного гамильтониана» (соавт., 1939), стала отправной точкой для исследования широкого круга вопросов в другом направлении математической физики – статистической механики.

Особое место в научном наследии Н.Н. Боголюбова занимают проблемы квантовой теории. Он внёс основополагающий вклад в развитие статистической механики равновесных и неравновесных процессов, где им были получены многочисленные важнейшие результаты, ставшие в настоящее время классическими. Они нашли широкое применение в физике конденсированного состояния и квантовой физике, лежат в основе решения важнейших проблем прикладной математической физики.

В области квантовой статистики Н.Н. Боголюбовым впервые было показано, что явление сверхтекучести обусловлено наличием в бозе-системе устойчивого конденсата, то есть пребывания макроскопически большого числа частиц системы в наинизшем энергетическом состоянии. Был сделан важный вывод о том, что только газ со взаимодействием обладает свойством сверхтекучести, тогда как идеальный бозе-газ этим свойством не обладает. Высказана плодотворная идея о том, что наиболее существенным является взаимодействие частиц с противоположными импульсами. Развитие этих идей и методов позволило учёному создать последовательную микроскопическую теорию сверхпроводимости. Однако решение проблемы не удавалось из-за чисто математических трудностей. Математический приём, известный теперь как «преобразование Боголюбова», позволил Н.Н.Боголюбову не только построить последовательную теорию сверхтекучести, но и установить факт фундаментального значения, согласно которому сверхпроводимость может рассматриваться как сверхтекучесть электронного газа. В науку вошёл также ряд других терминов, связанных с именем учёного, в том числе «метод Крылова–Боголюбова», «условие микропричинности Боголюбова», «цепочка уравнений Боголюбова», «теорема Боголюбова “об острие клина”».

В области квантовой теории поля развивал аксиоматические пути построения теории, основанные не на гамильтоновом формализме, а на свойствах S-матрицы рассеяния, удовлетворяющей основным физическим постулатам – релятивистской ковариантности, унитарности, причинности и спектральности. Н.Н. Боголюбов открыл и доказал очень важную теорему, известную как теорема об «острие клина», ставшую основой нового направления в математике. Другим важным достижением Н.Н. Боголюбова и его учеников явилась разработка методов ренормализационной группы, заложивших основы развития нового направления в рамках теории обобщённых функций многих переменных.

К 1964–1966 гг. принадлежат работы Н.Н. Боголюбова по теории симметрии и кварковым моделям элементарных частиц. Предложил новое квантовое число кварков – цвет (совместно с А.Н. Тавхелидзе и Б.В. Струминским), независимо от других исследователей. Понятие цвета кварков позволило решить проблему статистики кварков и составило основу для построения новой теории сильных взаимодействий, а именно, квантовой хромодинамики.

Директор (1965–1988), заведующий лабораторией теоретической физики (1956–1988) Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна). Директор Математического института имени В.А. Стеклова АН СССР (1983–1987). Главный редактор журнала «Теоретическая и математическая физика» (1969–1988).

 

Лауреат Ленинской премии за разработку нового метода в квантовой теории поля и статистической физике (1958).

Лауреат Государственной премии СССР за цикл работ «Метод ренормализационной группы в теории полей» (1984, соавт.).

Лауреат Государственной премии СССР за научные работы в области статистической физики «О некоторых статистических методах в математической физике», «Проблемы динамической теории в статистической физике» (1947).

Награждён Большой золотой медалью имени М.В. Ломоносова за выдающиеся достижения в области математики и теоретической физики (АН СССР, 1984).

Награждён золотой медалью имени М.А. Лаврентьева за работу «О стохастических процессах в динамических системах» (АН СССР, 1983).

Награждён золотой медалью имени А.М. Ляпунова за цикл работ по проблемам устойчивости, критическим явлениям и фазовым переходам в теории систем многих взаимодействующих частиц (АН СССР, 1989).

Лауреат премии имени М.В. Ломоносова за работу «О новом методе в теории сверхпроводимости» (1957).

 

Великая Отечественная война. Работал в Институте физики и математики АН УССР, находившемся в эвакуации в Башкирии (1941–1944), заведовал кафедрами Уфимского авиационного института и Уфимского педагогического института.

 

Атомный проект. Заведующий отделом Института химической физики АН СССР (1948–1950), заведующий отделом теоретической физики Математического института имени В.А. Стеклова АН СССР (1947–1991). В начале 1950 г. вошёл в состав расчётно-теоретической группы под руководством И.Е. Тамма и А.Д. Сахарова, работавших над созданием водородной бомбы. Был направлен в КБ-11 в Саров, для руководства математическим отделом. Задачи, которые надо было решать на «объекте», имели сугубо прикладной характер. Поэтому разработанные в довоенные годы приближённые методы Боголюбова–Крылова часто становились основным инструментом их решения. Под его руководством были рассчитаны многие варианты ядерных систем, в том числе «слойка» А.Д. Сахарова. После успешного испытания водородной бомбы РДС-6с, на котором Н.Н. Боголюбов лично присутствовал, навсегда оставил «объект». За исключительные заслуги перед государством при выполнении специального задания правительства награждён орденом Трудового Красного Знамени.

 

Государственные награды: Герой Социалистического Труда (1969, 1979). Ордена – Ленина (1953, 1959, 1967, 1969, 1975, 1979), «Знак Почёта» (1944), Трудового Красного Знамени (1954), Октябрьской Революции (1984).

 

Награды иностранных государств: ордена – «Кирилл и Мефодий/Кирил и Методий» (Народная Республика Болгария, I ст. – 1969), «Заслуг перед Республикой Польша/Zasługi Rzeczypospolitej Polskiej» (Польская Народная Республика, 1977), Государственного флага (Корейская Народно-Демократическая Республика), «Звезда Дружбы народов/Stern der Völkerfreundschaft» (Германская Демократическая Республика).

 

Основные труды: «Новые методы нелинейной механики» (соавт., 1934), «Приложение методов нелинейной механики к теории стационарных колебаний» (соавт., 1934), «Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний» (соавт., 1955), «Введение в теорию квантовых полей» (соавт., 1957), «Новый метод в теории сверхпроводимости» (соавт., 1958), «Вопросы теории дисперсионных соотношений» (соавт., 1958), «Метод ускоренной сходимости в нелинейной механике» (соавт., 1969), «Основы аксиоматического подхода в квантовой теории поля» (соавт., 1969), «Избранные труды. В 3-х т.» (1969–1971), «Избранные труды по статистической физике» (1979), «Введение в квантовую статистическую механику» (соавт.,1984), «Общие принципы квантовой теории поля» (соавт., 1987), учебное пособие «Квантовые поля» (соавт., 1980).

 

 

Литература: Боголюбов Н.Н. (мл.), Санкович Д.П. Н.Н.Боголюбов и статистическая механика. Успехи математических наук. 1994. Т. 49. Вып. 5(299). С. 21–46; Самойленко А.М. Н.Н.Боголюбов и нелинейная механика. Успехи математических наук. 1994. Т. 49. Вып. 5(299). С. 103–146; Воспоминания об академике Н.Н.Боголюбове: к 100-летию со дня рождения. Математический институт им. В.А.Стеклова РАН; Атомный проект СССР: документы и материалы; Н.Н.Боголюбов. Кафедра квантовой статистики и теории поля. Физический факультет МГУ.