Виталий Лазаревич Гинзбург и его вклад в науку
Виталий Лазаревич Гинзбург работал над многими проблемами физики и астрофизики, однако большую часть жизни посвятил изучению космических лучей и космического радиоизлучения. Однако, несмотря на это, имя Гинзбурга зачастую ассоциируется именно с явлениями сверхпроводимости и сверхтекучести, а также с борьбой против проникновения религии в науку и светскую жизнь.
Гинзбург был одним из величайших ученых нашего времени, что подтверждает присужденная ему Нобелевская премия.
Правда, награда была вручена за достижения в той области, в которой ученый активно работал в начале своей карьеры, а в дальнейшем уделял меньше внимания. Речь идет об уже упомянутых эффектах сверхпроводимости и сверхтекучести, получивших объяснение в 50-х годах прошлого века.
Что же это за эффекты с приставкой «сверх», за изучение которых присуждают самые престижные научные премии? Если говорить простым языком, то сверхпроводимость — это свойство металлов (а также некоторых других веществ), выражающееся в уничтожении сопротивления электрическому току при охлаждении до очень низких температур. А сверхтекучесть — свойство некоторых жидкостей при охлаждении полностью терять вязкость и течь там, где обычные жидкости течь не могут.
Данные явления весьма необычны и интересны, но самое главное, что приведенное описание как нельзя лучше характеризует знания о них, существовавшие в 30-х годах прошлого века. Открыть-то их открыли,
а объяснить, почему происходит потеря сопротивления в проводниках и трения в жидкостях при очень низких температурах (до –270 °С), ученые долгое время не могли.
Сверхпроводимость была открыта еще в 1911 году голландским ученым Хейке Камерлинг-Оннесом, исследовавшим поведение металлов при очень низких температурах. Однажды физик охладил ртуть до –269 °С и с удивлением обнаружил, что электрическое сопротивление металла полностью исчезло. Почему так произошло, он, как ни старался, объяснить не смог.
Теоретическое обоснование сверхпроводимости было дано в 1933 и 1935 годах физиками Вальтером Мейснером и Робертом Оксенфельдом, а также братьями Фрицем и Гейцем Лондонами.
Однако действительно работающая теория сверхпроводимости была создана в 1950 году двумя авторами, одним из которых был Виталий Гинзбург.
Над проблемой сверхпроводимости Виталий Лазаревич работал вместе с другим великим ученым — Львом Ландау, поэтому теория и получила название Гинзбурга — Ландау. В принципе, она достаточно сложна для понимания и сводится к квантовым явлениям. Гинзбург и Ландау на основе созданной теории предсказали ряд явлений, происходящих в проводниках при различных внешних условиях.
Интересен тот факт, что сейчас общепринятой считается теория сверхпроводников, созданная другими учеными (в ней утверждается, что в сверхпроводниках электроны сцепляются в пары и в своем движении не взаимодействуют с кристаллической решеткой вещества), но и теория Гинзбурга — Ландау не потеряла своей актуальности, так как стала основой для последующих достижений в этой области.
Не будет преувеличением сказать, что без работ Виталия Гинзбурга и Льва Ландау было бы невозможным изобретение современных томографов и многих физических приборов, а также знаменитого Большого адронного коллайдера, в устройстве которого сверхпроводники играют главную роль.
Кстати, именно Виталий Гинзбург был одним из немногих ученых, которые искренне верили в существование высокотемпературных сверхпроводников, обладающих чудесными свойствами чуть ли не при комнатных температурах. И только сейчас эти надежды ученого начинают сбываться.
Второй эффект, над которым работал Гинзбург, — сверхтекучесть, открытая нашим соотечественником Петром Капицей в 1938 году.
В 1958-м Гинзбург совместно со Львом Питаевским представил теорию, объясняющую сверхтекучесть на квантовом уровне.
Как и в случае со сверхпроводимостью, теория сверхтекучести Гинзбурга — Питаевского стала отправной точкой для создания «полноценной» теории, объясняющей процессы, происходящие в сверхтекучих жидкостях.
Удивительно, однако Нобелевскую премию Гинзбургу за работу в области сверхпроводимости и сверхтекучести присудили только в 2003 году, в то время как объяснившие сверхпроводимость ученые Джон Бардин, Леон Купер и Джон Шриффер получили ее в 1972-м, создатель теории сверхтекучести Лев Ландау — в 1962-м, а Петр Капица — в 1978-м. Но отрадно, что важность результатов работы Виталия Гинзбурга, а также еще двух ученых — Алексея Абрикосова и Энтони Леггетта — все-таки была рано или поздно оценена Нобелевским комитетом.
Достижения великого физика-теоретика Виталия Лазаревича Гинзбурга в области сверхпроводимости и сверхтекучести еще многие десятилетия будут оставаться актуальными.
Краткая биография
Виталий Лазаревич Гинзбург родился 21 сентября (4 октября) 1916 года в Москве. Его отец, Лазарь Ефимович, был инженером, а мать, Августа Вениаминовна, — врачом. Она умерла в 1920 году, и Виталия воспитала тетя Роза Вильдауэр.
В 1927 году Гинзбург поступил сразу в 4-й класс, так как до того получал образование дома. В 1931-м попал в фабрично-заводское училище, а в 1933-м поступил на физический факультет Московского государственного университета (МГУ), который окончил в 1938 году. Далее дорога лежала в аспирантуру, а в 1940-м он защитил кандидатскую диссертацию.
В 1942 году молодой ученый получил докторскую степень и пошел работать в Физический институт АН СССР им. П. Н. Лебедева (ФИАН) под руководством Игоря Тамма.
Все послевоенные годы Гинзбург работал над фундаментальными проблемами квантовой физики, астрофизики и других наук. В 1950–1951 годах привлекался к участию в создании водородной бомбы, чью разработку вела группа Андрея Сахарова.
В 1950 году Гинзбург совместно со Львом Ландау создал теорию сверхпроводимости, а в 1958-м совместно со Львом Питаевским — теорию сверхтекучести. С 1968-го возглавлял созданную им кафедру проблем физики и астрофизики в Московском физико-техническом институте.
С 1971 года Гинзбург был главой теоретического отдела ФИАН. За свои достижения удостоен множества премий и наград, в том числе Нобелевской премии по физике в 2003 году.
В последние годы ученый вел активную общественную деятельность, в 1998-м основал Комиссию по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме РАН.
Умер Виталий Гинзбург 8 ноября 2009 года. С его уходом фактически закончилась целая эпоха в отечественной науке, на протяжении которой свершились величайшие открытия.