НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ НАУКИ

(к 75-летию со дня рождения Д.В. Волкова)

Дмитрий Васильевич Волков
(03.07.1925 - 05.01.1996)
Исполнилось 75 лет со дня рождения выдающегося физика-теоретика современности, академика НАН Украины Дмитрия Васильевича Волкова. ДВ, как его обычно называли друзья и ученики, не занимал высоких административных должностей, ему не пришлось руководить большими коллективами ученых. Однако открытая им суперсимметрия определила лицо современной теории и, таким образом, он своей деятельностью направил работу всего международного научного сообщества к созданию теории "всего на свете".
Впрочем, говоря о таком неординарном человеке, трудно в нескольких фразах точно отразить все грани его деятельности. Так, он всегда живо интересовался работой экспериментаторов, оказывал им реальную помощь, некоторые его результаты прямо выходят на эксперимент, изучение открытого им явления заговора полюсов Редже в течение нескольких лет составляло содержание опытов в физике высоких энергий, а поиск проявлений суперсимметрии - едва ли не самая важная задача современной фундаментальной экспериментальной физики.
Дмитрий Васильевич Волков родился 3 июля 1925 г. в Ленинграде. Его мама, Ольга Ивановна Казакова, учительница по дошкольному воспитанию, поклонница Л.Н.Толстого, дала своим сыновьям имена его литературных героев - старший был Левушка, а младший - Митенька. Она также стремилась приобщить детей к музыке. Отец - рабочий-слесарь, Василий Николаевич Волков, со своей стороны стремился закалить сыновей физически, поощрял их стремление к знаниям. У Левы рано проснулось поэтическое дарование, Митю больше привлекала математика.
Семья имела весьма скромный достаток, но это не помешало родителям создать неординарную атмосферу в доме, которая, безусловно, положительно повлияла на формирование духовного мира мальчиков.
В 1941 году отец добровольно вступил в народное ополчение и в феврале 1942 года пропал без вести. Брат Лева был зачислен курсантом в одно из воинских подразделений и в декабре 1941 года умер вследствие полученного ранения.
Шестнадцатилетний Митя, окончивший восьмой класс, в первые месяцы войны принимал участие в оборонных работах, рыл окопы. В августе, вместе с мамой, эвакуировался сначала в Ярославскую, а потом в Курганскую области. Работал в колхозе, а позже на военном заводе. В 1943 году был призван в Красную Армию. Принимал участие в боях как связист, радист, артиллерийский разведчик. Сначала воевал на Карельском фронте, а в 1945 г. был переведен на 1-й Дальневосточный, где участвовал в боевых действиях против японцев.
Тяготы войны оказали сильное влияние на формирование его как личности. "Тот, кому довелось выжить, кто не сломался, тот стал сильнее" - говорил он. Участие в защите Отечества, сопричастность к великой Победе обострили чувство гражданственности, личной ответственности за возрождение страны и ее будущее. После демобилизации в 1946 г. у ДВ было страстное желание самореализоваться. Окончив подготовительные курсы, организованные для бывших фронтовиков, и сдав экстерном экзамены за девятый и десятый классы, он в 1947 г. поступил на физический факультет Ленинградского университета.
Там преподавали многие выдающиеся ученые страны. Поэтому занятия не только давали фундаментальные познания, но и воспитывали глубокое уважение к науке в целом.
Учеба требовала интенсивного самообразования для компенсации упущенного в годы войны. Нуждалась в заботе мама, оставшаяся без работы. В учебное время ДВ напряженно занимался, а во время каникул выезжал на заработки с геологическими партиями, которые искали уран.
После окончания четвертого курса его пригласили в ректорат и предложили поехать в Харьков для продолжения учебы и дальнейшей специализации. Дело в том, что в конце сороковых годов страна остро нуждалась в физиках-ядерщиках. В ряде вузов, в частности в Харьковском университете, были созданы отделения ядерной физики, куда из разных городов отбирали наиболее сильных студентов.
В 1951 г. в Харьковский университет прибыли студенты из Киева, Одессы, Днепропетровска, Воронежа, Перми и других городов. С группой студентов из Ленинградского университета в Харьков приехал и Д. В. Волков, окончивший к тому времени четыре курса. С этого момента его жизнь навсегда переплелась с ХГУ, Харьковом и Украиной в целом. В той же группе в Харьков прибыли В.Ф. Алексин, Е.В. Инопин, Л.И. Коровин, К.Н. Степанов и П.И. Фомин. Со временем все они стали широко известными учеными и внесли значительный вклад в отечественную и мировую науку.
В 50-е годы Харьковский университет был известен высоким уровнем преподавания физико-математических дисциплин. Одну из кафедр возглавлял тогда уже хорошо известный в научном мире А.И.Ахиезер. Он и стал научным руководителем Д.В. Волкова, зачисленного в аспирантуру в 1952 г. Аспирантом ДВ начал работать со студентами, проводил учебные занятия, вел воспитательную работу.
В эти годы определились научные интересы ДВ. Быстро развивающаяся квантовая электродинамика, теория поля, физика элементарных частиц и связанные с ними проблемы полностью овладели его воображением. Его ум, страстное желание проникнуть в тайны мироздания, самодисциплина и высокая организованность позволили сразу же достичь значительных научных результатов и рано принесли известность.
Кроме А.И. Ахиезера, по словам ДВ, большое влияние на формирование его научных интересов оказал Л.Н. Розенцвейг, проводивший занятия с теоретиками и обращавший их внимание на теорию групп и симметрии.
После окончания аспирантуры и защиты кандидатской диссертации по скалярной квантовой электродинамике ДВ был направлен на работу в Украинский физико-технический институт (ныне это Национальный научный центр - ННЦ ХФТИ), где, за почти сорок лет работы, прошел путь от научного сотрудника, начальника лаборатории до академика.
В 1954 г. ДВ женился на С.И. Хацкевич. В 1957 г. у них родилась дочь Оля (окончила механико-математический факультет ХГУ в 1980 г., ныне сотрудник ННЦ ХФТИ).
Уже первые научные труды ДВ отличались оригинальностью подхода к исследуемой проблеме. В 1959 г. он предложил новую схему квантования полей - так называемую парастатистику или статистику Грина-Волкова, которая обобщает статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Парастатистика сыграла важную роль в развитии представлений о кварковой структуре адронов.
В 1962 г. вместе с В.Н. Грибовым ДВ открыл явление, названное "заговором полюсов Редже". Это открытие вызвало большой поток теоретических и экспериментальных работ в физике высоких энергий.
Одновременно с американскими теоретиками ДВ ввел в физику частиц коллинеарные подгруппы, позволившие рассматривать процессы рассеяния с помощью групп высших симметрий. Это дало ряд соотношений для электромагнитных формфакторов нуклона и мезон-барионных констант связи, согласующихся с экспериментом.
В середине 60-х, основываясь на методах Э. Картана, ДВ построил общую теорию взаимодействующих голдстоуновских частиц в системах с произвольной спонтанно нарушенной группой внутренней симметрии. В это же время аналогичные результаты были получены Ю. Вессом, С. Коулменом, Б. Зумино, К.Каланом.
Вместе с учениками ДВ устанавливает важную связь дуальных амплитуд и траекторий Редже с внутренними симметриями и алгеброй токов. В статистической физике рассматривает магноны как голдстоунионы и строит общий лагранжиан для спиновых волн в магнитно-упорядоченных и неупорядоченных средах.
В 1971 г. в докладе на международном семинаре (Москва, ФИАН им. П.Н. Лебедева) ДВ описал общую схему объединения внутренних симметрий, отвечающих голдстоуновским частицам, с группой Пуанкаре. Он указал, что в предложенную схему могут быть включены голдстоуновские частицы, соответствующие фермионным полям. Вслед за этим им была предложена первая четырехмерная полевая модель с новой спонтанно нарушенной симметрией, названной впоследствии суперсимметрией. В этой модели, которая была опубликована в 1972 г. в соавторстве с В.П. Акуловым, начинающим физиком, нейтрино рассматривалось как голдстоуновский фермион. Исходя из других предпосылок к суперсимметрии также пришли в 1971 г. Ю.А. Гольфанд и Е.П. Лихтман, а в 1974 г. - Ю. Весс и Б. Зумино.
Сразу после введения суперсимметрии ДВ исследовал вопрос о совместности ее преобразований с общековариантными преобразованиями в искривленном пространстве-времени. Он первым понял и доказал, что объединение суперсимметрии и гравитации требует введения в теорию фермионного калибровочного поля - гравитино со спином 3/2. Спонтанное нарушение суперсимметрии при наличии гравитона и гравитино приводит к существенной специфике эффекта Хиггса. Новая теория получила название супергравитации и была опубликована ДВ в 1973 г. в соавторстве с его учеником В.А. Сорокой.
ДВ сформулировал основные понятия дифференциальной геометрии суперпространств. Он, одним из первых, осознал важную роль механизма спонтанной компактификации дополнительных пространственных измерений и вместе с учениками выполнил цикл работ по этой проблеме.
Исследуя спинорную структуру пространства-времени ДВ переоткрыл нечетную скобку Пуассона (скобку Бютен) и показал, что широкий класс гамильтоновых систем допускает альтернативную формулировку на основе такой скобки. Совместно с В.В. Яновским были найдены применения нечетной скобки в гидродинамике и построено бесконечное число гидродинамических инвариантов.
В конце 80-х ДВ выдвинул новые идеи о включении твисторов в теорию суперчастиц и суперструн и вместе с учениками, построил новые твистороподобные формулировки функционалов действия для этих теорий. Это позволило прояснить геометрический смысл каппа-симметрии как симметрии супердиффеоморфизмов мировых линий и поверхностей.
В последних работах им была предложена новая концепция обобщенного принципа действия для суперструн и супермембран, с которой он связывал определенные надежды на решение проблемы ковариантного квантования суперструн.
Внимание ДВ всегда привлекали наиболее сложные научные проблемы. Ему были свойственны широкая научная эрудиция, азарт научного поиска и его романтика. Поездки в международные научные центры Европы и Америки плодотворно сказывались на реализации его научного потенциала, творческой одаренности. Во время поездок устанавливались контакты с выдающимися физиками-теоретиками нашей страны и мира. Среди них: Д.И. Блохинцев, И.Я. Померанчук, М. Гелл-Манн, И. Намбу, Т.Д. Ли, Ц.Н.Янг, Б. Зумино, Г. Венециано и многие другие. Особую роль сыграли поездки в ЦЕРН, Швейцария.
В 1968 г. ДВ была присуждена ученая степень доктора физико-математических наук. На защите один из оппонентов сказал: "Считаю за честь быть оппонентом у этого истинного ученого". В 1976 г. ДВ был избран членом-корреспондентом АН УССР, в том же году его наградили орденом Трудового Красного Знамени, а в 1977 г. ему присвоили звание профессора. В 1988 г. ДВ избрали действительным членом Академии Наук Украины. Ему было присвоено звание Заслуженного деятеля науки Украины, а в 1997 г. (посмертно) была присуждена Международная премия им. В. Тирринга за открытие суперсимметрии и супергравитации.
В 1994 г. ДВ получил почетное приглашение на международную конференцию авторов оригинальных идей и открытий ХХ столетия в физике элементарных частиц (Эриче, Италия), как автор пионерских работ по супергравитации.
Обсуждая научные проблемы ДВ быстро вникал в суть и высказывал, как правило, весьма оригинальные и интересные соображения. У него был редкий дар видеть физический результат за сложными математическими выкладками. Отличала его также высокая требовательность к качеству выполняемой работы, ее научной завершенности.
Бескомпромисность ДВ к нарушениям научной этики, проявлениям бюрократизма в организации науки, отмечают многие из тех, кто его знал. Одновременно следует подчеркнуть, что ему был чужд научный снобизм. Он щедро делился своими идеями с коллегами и учениками, искренне радовался их успехам и достижениям.
К ДВ тянулась молодежь. Созданная им научная школа пользуется заслуженной мировой известностью. Под его руководством защищено 15 кандидатских и докторских диссертаций. Творческое сотрудничество с ним молодых сотрудников его лаборатории приводило к взаимному обогащению, появлению новых интересных результатов. Многие из работ, получивших известность, были выполнены в соавторстве с его учениками В.П. Акуловым, И.А. Бандосом, В.И. Гершуном, А.А. Желтухиным, А.Ю. Нурмагамбетовым, А.И. Пашневым, Д.П. Сорокиным, В.А. Сорокой, В.И. Ткачом.
ДВ входил в состав ряда проблемных научных Советов, был членом научного Совета по проблеме "Ядерная физика" АН Украины; входил в редколегии журнала "Ядерная физика" (Москва) и сборника "Проблемы ядерной физики и космических лучей" (Харьков), руководил научным семинаром по физике элементарных частиц на физико-техническом факультете ХГУ. Свыше 30 лет возглавлял библиотечный Совет в ХФТИ.
ДВ принадлежал к людям, преданным науке и посвятившим ей свою жизнь, но он не был "кабинетным ученым". Он очень любил жизнь во всех ее проявлениях, был веселым и добрым человеком. Любил семью, друзей, природу; любил путешествия, увлекался индийской философией, занимался спортом - лыжами, плaванием.
Болезнь сердца, которая проявилась, когда ему было чуть больше сорока, требовала огромного напряжения воли, чтобы остаться на переднем крае науки. Жизнь оборвалась в разгар новых интенсивных научных изысканий.
В июле 2000 г. на базе ННЦ ХФТИ прошла международная научная конференция, посвященная памяти Д.В. Волкова. На доме, где он жил, в 1998 г. установлена мемориальная доска.

С.И. Волкова, В.Г. Зима