Игорь Харичев
21 мая исполняется 100 лет со дня рождения Андрея Дмитриевича Сахарова. Выдающегося физика и столь же выдающегося правозащитника. Гражданина с большой буквы, причем, в ту пору, когда в СССР не было и не могло быть гражданского общества — оно стало нарождаться позже, в 1980‑е.[1]
Отец Андрея Дмитриевича, Дмитрий Иванович Сахаров, преподавал физику в педагогических институтах и технических вузах. Он выпустил целый ряд научно-популярных книг[2], за что ему присвоили степень кандидата педагогических наук без защиты диссертации. Для собственных детей — Андрея и его младшего брата Юрия — Дмитрий Иванович выбрал домашнее образование. Ему удалось привить интерес к науке, и конкретно к физике. Андрей Сахаров вспоминал: «Меня очень волновала возможность свести все многообразие явлений природы к сравнительно простым законам взаимодействия атомов, описываемым математическими формулами. Я еще не вполне понимал, что такое дифференциальные уравнения, но что-то уже угадывал и испытывал восторг перед их всесилием».
Без труда сдав экзамены за 6‑й класс, Андрей Сахаров продолжил учебу в обычной школе, и весьма успешно. Стоит ли удивляться, что в 1938 году его, отличника, без экзаменов зачислили на Физический факультет МГУ.
Когда началась Великая Отечественная война, студентов‑физиков направили на медкомиссию: прошедшие ее должны были попасть в летное училище. Андрей Сахаров комиссию не прошел. Он мог уйти на фронт добровольцем, но не стал делать это, решив, что, доучившись, принесет больше пользы на военном заводе. В 1942‑м Сахаров получил диплом с отличием по специальности «оборонное металловедение». И вскоре попал на патронный завод в Ульяновске. Некоторое время пришлось поработать на лесозаготовках. Но позже, став сотрудником Центральной заводской лаборатории, Андрей Сахаров изобрел прибор, с помощью которого можно было контролировать, как закаляются сердечники бронебойных пуль для противотанковых ружей. Как писал позже Сахаров: «Моя задача была найти метод контроля без разрушения сердечника. Через месяц у меня уже было хорошее решение, и я начал первые контрольные опыты на опытной модели, сделанной мною собственноручно с помощью механика лаборатории». Продолжая работу на патронном заводе, Андрей Дмитриевич внес и реализовал ряд других важных предложений.
По сути начав свою трудовую деятельность как изобретатель, Сахаров поступил в 1945 году в аспирантуру Физического института Академии наук СССР им. Лебедева (ФИАН). Его научным руководителем стал выдающийся физик Игорь Евгеньевич Тамм, будущий академик и лауреат Нобелевской премии.
Когда в конце 1946 года Сахарову предложили принять участие в некотором секретном проекте в секретной «системе для выполнения важных правительственных заданий», он отказался. Но спустя два года в Физическом институте сформировали особую исследовательскую группу под руководством Тамма — она проверяла расчеты по созданию водородной бомбы, которые велись в Институте химической физики в группе Якова Зельдовича. В состав фиановской группы вошел и Андрей Сахаров — атомный проект не миновал его. После того, как в 1949 году в СССР прошли первые испытания атомной бомбы, создание более мощной водородной стало следующим шагом в разворачивающейся гонке вооружений.
В основу будущего проекта водородной бомбы собирались положить сведения, полученные от зарубежных ученых. Однако, Андрей Сахаров предложил принципиально иной проект термоядерного заряда — схему, названную «слойка Сахарова». Идеи Андрея Дмитриевича дополнили исследования его коллеги Виталия Гинзбурга. Первое испытание водородной бомбы прошло 12 августа 1953 года. Через два месяца, в октябре, Сахарова, который претендовал на звание члена-корреспондента Академии наук СССР, единогласно избрали академиком. Он и Игорь Тамм получили звание Героя Социалистического Труда. Кроме того, члены группы были удостоены Сталинской премии.
В 1958 году появились две статьи Сахарова о вредном действии радиоактивности, порожденной ядерными взрывами, на наследственность и, как следствие, снижение средней продолжительности жизни. По оценке ученого, каждый мегатонный взрыв приводит в будущем к 10 тысячам жертв онкологических заболеваний. Андрей Сахаров призывал остановить ядерные испытания. Правительство СССР и так собиралось их приостановить, однако переговоры с Западом по этому поводу практически не продвигались. Тогда Хрущев принял решение возобновить испытания, а Сахарова обвинил в том, что тот «лезет не в свое дело». В 1961 году прошло испытание сверхмощной 50‑мегатонной водородной бомбы, имевшей скорее политическое, чем военное назначение — за ее создание Сахаров был награжден третьей медалью Героя Социалистического Труда. Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах СССР, Великобритания и США подписали в 1963 году.
Параллельно с работой над водородными бомбами Сахаров вместе с Таммом выдвинул идею магнитного удержания плазмы (1950) и провел основополагающие расчеты установок по управляемому термоядерному синтезу. Ему принадлежат также идея и расчеты по созданию сверхсильных магнитных полей обжатием магнитного потока проводящей цилиндрической оболочкой (1952). В 1961 году Сахаров предложил использовать лазерное обжатие для получения управляемой термоядерной реакции. Эти идеи положили начало масштабным исследованиям в новой сфере — термоядерной энергетике. Были построены ТОКАМАКи (тороидальные камеры с магнитными катушками). В них надеялись получить управляемый термоядерный синтез. Пока что это не удалось осуществить. Слишком сложно оказалось удержать плазму в заданном объеме. Но исследования продолжаются. Ибо цель крайне притягательна: источник энергии, невероятно мощный и при этом не загрязняющий окружающую среду.
А еще в начале 1960‑х Андрей Дмитриевич Сахаров защищал открытия опальной тогда генетики и физико-математические школы, которые собирались закрывать как «противоречащие принципам педагогики». Его усилия не пропали даром.
С 1960‑х годов Андрей Сахаров стал все чаще вмешиваться «не в свои» дела: выступал против нового закона, дающего возможность «более массового преследования за убеждения и информационную деятельность», против принудительного лечения в психиатрических больницах. В составе Комитета по Байкалу Сахаров боролся за запрет промышленной деятельности на берегу озера. В 1968 году в самиздате распространилась его статья «Размышления о прогрессе, мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе»…
О правозащитной деятельности Сахарова отдельный разговор. Но если говорить о научной деятельности, может показаться, что большинство проведенных ученым исследований носит прикладной характер. Водородные бомбы разной мощности, разработки по управляемой термоядерной реакции. По крайней мере, об этих исследованиях рассказывается в первую очередь в различных биографических материалах, посвященных Андрею Дмитриевичу Сахарову. Но круг научных проблем, которые он решал, гораздо шире. Немало времени Сахаров уделил фундаментальным исследованиям в космологии, физике элементарных частиц. Лучшим подтверждением тому станет список его теоретических работ — названия статей скажут многое тем, кто следит за развитием физики, космологии:
1. Кварковая структура и масса сильно взаимодействующих частиц. (Совместно с Я. Б. Зельдовичем.) Ядерная физика, 4, 395 (1966).
2. Нарушение СР-инвариантности, С‑асимметрия и барионная асимметрия Вселенной. Письма в ЖЭТФ[3], 5, 32 (1967).
3. Вакуумные квантовые флуктуации в искривленном пространстве и теория гравитации. ДАН СССР, 177, 70 (1967).
4. Кварк-мюонные токи и нарушение СР-инвариантности. Письма в ЖЭТФ, 5, 36 (1967).
5. Антикварки во Вселенной. Проблемы теоретической физики. (Сборник, посвященный Н. Н. Боголюбову в связи с его шестидесятилетием). М.: Наука, 1969.
6. Топологическая структура элементарных зарядов и СРТ-симметрия. Проблемы теоретической физики. (Сборник памяти И. Е. Тамма). М.: Наука, 1972.
7. О скалярно-тензорной теории гравитации. Письма в ЖЭТФ, 20, 189 (1974).
8. Массовая формула для мезонов и барионов с учетом шарма. Письма в ЖЭТФ, 21, 554 (1975).
9. Спектральная плотность собственных значений волнового уравнения и поляризация вакуума. ТМФ 23, 178 (1975).
10. Барионная асимметрия Вселенной. ЖЭТФ, 76, 1172 (1979).
11. Космологическая модель Вселенной с поворотом стрелы времени. ЖЭТФ, 79, 698 (1980).
12. Массовая формула для мезонов и барионов. ЖЭТФ, 78, 2112 (1980).
13. Оценка постоянной взаимодействия кварков с глюонным полем. ЖЭТФ, 79, 350 (1980).
Актуальность большинства из этих статей сохраняется до сих пор, хотя они написаны в 60–70‑е годы ХХ века. Известные физики высказывали мнение, что в ряде своих работ Сахаров сильно опередил время, поставил вопросы и дал ответы, которые спустя многие годы определили приоритетные направления научных исследований. Андрея Дмитриевича Сахарова по праву называют физиком-теоретиком. Он был великим физиком.
[1] Наш журнал, конечно же, публиковал ранее материалы, посвященные А. Д. Сахарову — статьи нашего давнего автора, известного историка науки Геннадия Горелика («Знание — Сила», №№ 5/2001, 9–10/2003, 4/2008, 5/2011).
[2] Вышли в свет «Рабочая книга по физике», «Борьба за свет», «В помощь тем, кто плохо понимает электричество», «Теплота в природе и технике», «Электрическая лампочка и физические опыты с нею», «Сборник задач по физике» и другие научно-популярные издания.
[3] «Журнал экспериментальной и теоретической физики» — один из старейших и наиболее авторитетных российских научных журналов по физике. ЖЭТФ публикует статьи, которые вносят существенный вклад в одну из областей физики и представляют интерес для широкой физической аудитории. Выходит с 1931 гола. Журнал «Письма в ЖЭТФ», выходящий с 1965 года, публикует краткие статьи, требующие срочной публикации и представляющие общий интерес для широкого круга читателей-физиков.
