Геннадий Горелик - Матвей Петрович Бронштейн

Матвей Петрович Бронштейн

В книге рассказывается о жизни и творчестве замечательного советского физика-теоретика М. П. Бронштейна. Наиболее важный его вклад в науку — первое глубокое исследование квантования гравитации. Полученные им результаты стали особенно актуальны в наше время, когда построение квантовой теории гравитации насущно необходимо для космологии и физики элементарных частиц. Бронштейну также принадлежат важные работы в релятивистской космологии, астрофизике, теории полупроводников. Написанные им замечательные научно-популярные и научно-художественные книги переиздаются в наши дни.

Книга рассчитана на читателей, интересующихся историей советской науки.

Горелик Геннадий Ефимович, Френкель Виктор Яковлевич

Матвей Петрович Бронштейн (1906-1938)

МОСКВА «НАУКА»

1990

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Серия «Научно-биографическая литература»

Основана в 1959 г.

Предисловие

Читателю серии, в которой издается эта книга, вряд ли надо объяснять, что подлинную, живую биографию физики можно узнать только с помощью биографий людей, которые физику делали. Хотя, разумеется, в жизни не каждого работника науки проявляются самые характерные черты эпохи,— можно честно и с пользой трудиться в узкой области, лишь слабо отзываясь на главные события в жизни науки.

На обширной территории, которую занимала теоретическая физика 30-х годов, для Матвея Петровича Бронштейна практически не было незнакомых областей. Его научные интересы охватывали космологию и ядерную физику, гравитацию и полупроводники, физику атмосферы и квантовую электродинамику, астрофизику и релятивистскую квантовую теорию. Все, кто общался с М. П. Бронштейном, говорят о поразительной его образованности, огромном объеме глубоко продуманных и прочувствованных знаний (далеко выходящих за пределы ремесла физика-теоретика). Поэтому в научной биографии Бронштейна отразились многие важные события теоретической физики 20—30-х годов.

Тот, кому имя М. П. Бронштейна говорит немногое, может усомниться, что в биографии со столь близко расположенными крайними датами успели запечатлеться черты, характерные для физики того времени в целом. Мало кто из физиков (в отличие, скажем, от математиков и поэтов) успевает к тридцати годам сделать главные работы, с которыми связываются в истории их имена. И все же в три десятилетия жизни М. П. Бронштейна успело вместиться многое. Об этом свидетельствует и то, что для его биографии нашлось место в Большой Советской Энциклопедии, и то, что Игорь Евгеньевич Тамм, говоря о первом поколении физиков, получивших образование в советское время, назвал Бронштейна в числе «исключительно ярких и многообещавших» теоретиков [268].

В 1979 г., к столетию Эйнштейна, был издан сборник важнейших работ в истории современной теории гравитации [90]. Среди них есть и работа героя нашей книги. Это первое глубокое исследование проблемы квантования гравитации, приведшее к важным физическим результатам. Об истории этой работы, ее смысле и значении подробно будет говориться в дальнейшем. Но уже здесь следует сказать, что работа по квантованию гравитации, которой суждено было стать важнейшим научным достижением М. П. Бронштейна, принадлежит вовсе не только истории. Проблема построения квантовой теории гравитации — одна из важнейших для современной фундаментальной физики. Конечно, за пять десятилетий очень сильно изменилось понимание этой проблемы и путей ее решения, но одна из самых существенных ее особенностей, обнаруженная Бронштейном еще в 1935 г., остается неприступной для теоретиков и поныне, хотя и в других, современных обличьях. Речь идет о несовместимости классической релятивистской теории гравитации (общей теории относительности) и квантовой теории. Эту несовместимость точным физико-математическим анализом и обнаружил М. П. Бронштейн полвека назад. Он впервые осознал, что подлинный синтез релятивистских и квантовых идей, включающий в себя квантовую теорию гравитации, потребует глубокой перестройки понятий пространства и времени.

Изменяя эти фундаментальные понятия, Эйнштейн, как известно, достиг выдающихся физических результатов (связь пространства и времени в теории относительности, искривленное пространство-время в теории гравитации). Поэтому не удивительно, что впоследствии физики не раз выдвигали предположение о «пространственно-временном» решении фундаментальных физических проблем. Однако все такие прогнозы смывались потоком развивающихся физических идей и экспериментов. Все, за исключением квантово-гравитационного, который впервые был сделан Бронштейном в 1935 г. И хотя прогнозы не вполне законная часть физической теории, сейчас, как никогда раньше, крепка уверенность, что построение квантовой теории гравитации станет одним из самых замечательных событий в истории теоретической физики и, в частности, в развитии представлений о пространстве и времени.

Биографии замечательных людей не просто украшают историю человечества. Они помогают историю лучше понять. Время, в котором прошла жизнь Бронштейна,— это чрезвычайно интересный и важный период в истории нашей страны. И многое в биографии М. П. Бронштейна было созвучно эпохе. Поэтому, рассказывая о нем, неизбежно придется рассказывать о его времени, об окружавших его людях. Биографический жанр вообще подчиняется закону, напоминающему квантовый принцип неопределенности (который, кстати, именно в занимающую нас эпоху был выдвинут и утвержден). Чем точнее пытаются локализовать жизненный путь героя, изолируя его от окружающих людей, тем менее определенными, менее осмысленными становятся «динамические» характеристики «биографируемой» личности — ее устремления и действия. Только в биографической механике, в отличие от квантовой, вместо универсальной планковской константы должна стоять, скорее, величина, характеризующая данного человека, степень его социальности, попросту говоря — число друзей и недругов, число людей, для которых его существование было фактом не только юридическим, но и биографическим.

Своими воспоминаниями о М. П. Бронштейне с нами поделились больше двух десятков человек. Не сразу мы привыкли к тому, что люди, обремененные годами, высокими академическими званиями, ответственными обязанностями, сразу же откладывали свои дела для того, чтобы рассказать, написать о Матвее Петровиче. Письма, которые мы получали из Бюракана, Минска, Оксфорда и Свердловска, беседы с его друзьями и коллегами в Москве и Ленинграде, слова, которые они находили, и стремление помочь представить душевный облик и научный темперамент М. П. Бронштейна — все это говорило нам о яркой личности, впечатления от которой не угасли за пятьдесят лет. При этом было ясно, что тут не просто желание рассказать о событиях своей молодости. Чувствовалось, что им особенно хочется оживить образ Матвея Петровича, что они считают это своим долгом.