Д. А. Киржниц Каким запомнился Сахаров-физик

Д. А. Киржниц

Каким запомнился Сахаров-физик

Чтобы писать о Сахарове — общественном деятеле или гуманисте, нужно не только располагать достаточным фактическим материалом, но и обладать моральным правом на суждения и оценки. Ни того, ни другого у меня нет. В то же время для попытки рассказать о Сахарове-физике некоторые основания я имею. Это и принадлежность к той же школе теоретической физики Мандельштама-Тамма с ее особыми научными, педагогическими и гражданскими принципами, и 20 лет совместной работы в Физическом институте АН СССР — ФИАНе, и многочисленные дискуссии в связи с неоднократным пересечением научных интересов. Вместе с тем, тесных научных контактов, которые привели бы к совместным публикациям, у нас с Андреем Дмитриевичем не было. Поэтому данный очерк содержит взгляд на Сахарова-физика хотя и с близкого расстояния, но все же несколько со стороны (без малейшей попытки дать общую характеристику «феномена Сахарова — ученого»[80]).

С А. Д. меня роднило и сходное начало научной биографии — оба мы прошли стадию конверсии от инженера оборонного завода до физика-теоретика (он сразу после войны, я десятилетием позже). Именно тогда, в середине 50-х гг., А. Д. невольно вмешался в мою жизнь, приблизив ее счастливый поворотный момент. К тому времени Игорь Евгеньевич Тамм добился решения высокой инстанции о моем переводе с горьковского завода, где я работал, в ФИАН. Однако заводское начальство не спешило выполнять это решение. И неизвестно, сколько бы длилось такое состояние, если бы однажды я не услышал от своего Главного: «Знаешь, я решил тебя не задерживать. Тут на днях мне рассказали о физике Сахарове, он тоже начинал инженером-оборонщиком, а потом таких дел наворотил в науке, что в 30 лет стал академиком. Ты, конечно, не Сахаров, но черт вас, физиков, разберет..!»

Имя Сахарова, встретившееся мне в списке новоизбранных академиков, никак не ассоциировалось с человеком, которого я не мог не видеть еще в 40-е гг. на семинарах Тамма, но который не привлек тогда внимания из-за предельной неброскости своего поведения (и моей неспособности оценить глубину его вопросов и реплик). Знакомство с А. Д. — на первых порах заочное — началось с моего появления в ФИАНе и приобщения к теоротдельческому фольклору, одним из главных героев которого и был А. Д. К образу Сахарова-ученого немало добавили и оттиски его ранних работ, а также тетрадки с конспектами прочитанных им работ в сопровождении очень нетривиальных комментариев. Все это было свалено в кучу в шкафу и, к несчастью, погибло при пожаре в теоротделе в 60-е гг.

Очное же знакомство состоялось где-то в начале 1955 г. Из-за тогдашней нашей тесноты я работал за столом Тамма, перебираясь на диван при знакомом звуке перестука каблуков (Игорь Евгеньевич медленно подниматься по лестнице не умел). Искать себе иное пристанище мне приходилось лишь при появлении Очень Важного Лица, каковым однажды и оказался А. Д., сопровождаемый охранником. Нужно сказать, что когда в свое время мне пришлось делать доклад в присутствии А. Н. Фрумкина, я адресовался более представительному из двух незнакомых мне людей, ошибочно приняв его за академика. Однако на этот раз такого промаха быть не могло — настолько значительным и одухотворенным был облик одного из гостей. «Сегодня я видел живого молодого Достоевского», — было сказано мною вечером.

Последующие 15 лет вплоть до возвращения А. Д. в ФИАН прямых контактов с ним практически не было из-за крайней редкости его визитов в теоротдел. Мои представления о нем расширялись благодаря рассказам его бывших сотрудников В. И. Ритуса и Ю. А. Романова. Другим источником информации был Игорь Евгеньевич, не только делившийся с нами воспоминаниями о годах тесного сотрудничества с А. Д., но и державший нас в курсе начавшейся его общественной деятельности — борьбы против испытаний ядерного оружия (включая участие в подготовке знаменитого «договора о трех средах» 1963 г.), антилысенковских выступлений в Академии наук и др. Именно в эти годы постепенно становилось известно, как много успел сделать Сахаров-физик помимо своего основного дела — создания и совершенствования термоядерного оружия. Этим делом А. Д. занимался с сознанием его необходимости, считая ядерный паритет залогом возможности мирного сосуществования, и с поразительным успехом, о чем говорят уже награды высшего ранга, включая три Звезды Героя (этих наград он был лишен при высылке в Горький, и их он отказался принять обратно при освобождении впредь до полной реабилитации политических заключенных).

К «мирным» достижениям Сахарова-физика относятся прежде всего идеи по управляемому ядерному синтезу. Результаты его в этой области столь значительны (А. Д. заложил физические основы практически всех развиваемых сегодня путей решения этой важнейшей научно-технической проблемы современности), что он мог бы с полным правом именоваться «отцом контролируемого ядерного синтеза» (по крайней мере, «идейным отцом») впридачу к титулу «отца советской водородной бомбы», которым его иногда награждают.

Реакция слияния ядер изотопов водорода, идущая с выделением энергии, требует для своего осуществления достаточно тесного сближения ядер-реагентов, чему препятствует отталкивание одноименных зарядов этих частиц. В природных условиях (в звездах) такое отталкивание преодолевается благодаря высокой температуре водородной плазмы, которая удерживается от разлетания силами тяготения. Именно проблема удержания плазмы выходит на передний план в «земных» установках по ядерному синтезу. А. Д. принадлежит идея магнитного удержания плазмы в установках тороидального типа (прообразах нынешних «Токамаков» и «Джетов»), теория которых начала разрабатываться А. Д. совместно с И. Е. Таммом еще на рубеже 40–50-х годах. Понадобились десятилетия упорной борьбы с многочисленными неустойчивостями горячей плазмы, чтобы надежды на этот новый, практически неиссякаемый источник энергии стали, наконец, осязаемыми. Для реализации другой идеи А. Д. — идеи «мюонного катализа» — нет нужды в высоких температурах, но зато нужны особые частицы — мюоны, производимые на ускорителях. Обладая в 200 раз большей массой, чем электрон, мюоны приводят к эффективному сближению ядер водорода до нужных для протекания реакции синтеза расстояний[81]. История мюонного катализа также не отличалась простотой, но сегодняшние оценки перспектив этого пути реализации контролируемого синтеза кажутся достаточно оптимистическими. Наконец, и идея третьего, бурно развивающегося пути, состоящего в обжатии водородной мишени сходящимися пучками мощного лазерного излучения (или пучками электронов, ионов и т. п.), также восходит к Сахарову.

Перечисленные идеи прямо примыкают к основной, «военной» деятельности А. Д. Непосредственно с ней связана и его работа о непороговых биологических эффектах ядерных испытаний (их генетических и онкологических последствиях для человека, их мутагенном воздействии на его естественных врагов — вирусов и бактерий), которые проявляются уже при дозах, существенно меньших так называемых «допустимых». Эта работа дала дополнительные аргументы против ядерных испытаний в трех средах.

Другие области научных интересов А. Д. лежат значительно дальше от его основной деятельности, хотя генетически с ней и связаны. Для Сахарова, как и для его коллег в нашей стране и за рубежом, были типичны две линии расширения поля деятельности по мере уменьшения напряжения в работе над бомбой — устройством, в котором протекает быстрая ядерная реакция в условиях аномально высокой концентрации энергии (высокие температуры и давления). Одна линия ведет к ядерной физике высоких энергий, физике элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Другая — к физике высоких плотностей энергий, к астрофизике, объекты которой отличаются высокой концентрацией энергии, и далее к космологии, изучающей строение и эволюцию Вселенной как целого. Благодаря определяющей роли гравитации в космических явлениях эта же линия выводит к одной из наиболее фундаментальных теорий естествознания — теории тяготения. Обе эти линии замечательным образом сплелись в творчестве А. Д., сделав его одним из основателей новой, лежащей на стыке физики элементарных частиц и космофизики науки — космомикрофизики (Научный совет по этой науке при президиуме АН СССР А. Д. по праву возглавлял в последний год своей жизни).

Не останавливаясь на достижениях А. Д. в области физики высоких плотностей энергии (сюда относится новый метод получения сверхсильных магнитных полей — «взрывомагнитный генератор») и физики элементарных частиц (массовые формулы, основанные на кварковой модели частиц), сосредоточимся на сахаровском вкладе в космомикрофизику. Нужно сказать, что до середины 60-х гг. Вселенная и частицы считались объектами двух разных, практически не пересекающихся наук: космологи заимствовали из физики элементарных частиц лишь одно число (и проблема была в том, равно ли оно одной трети или единице[82]), а физика частиц вообще не нуждалась в космологической информации, признавая эпитет «космические» лишь в сочетании со словом «лучи».

Постепенно, однако, становилась очевидной ограниченность такой точки зрения — и этому в большой степени способствовали работы А. Д., выполненные в период 1963–1984 гг. Со временем выявлялись все более тесные связи свойств Вселенной со свойствами частиц, физики больших (до 10²⁸ см) с физикой малых (до 10^—33 см) масштабов — недаром неофициальным символом космомикрофизики служит изображение «Уробороса» (змеи, кусающей свой хвост, — крайности сходятся). Оказалось, что структура Вселенной и характер ее эволюции в сильнейшей степени зависят от наших представлений о частицах и их взаимодействиях. С другой стороны, космомикрофизика внесла в физику частиц элемент историзма, показав, что свойства частиц не заданы от века, а формируются в процессе эволюции Вселенной. Кроме того, космология дает уникальную информацию о частицах, позволяя отбросить ряд моделей их объединения, несовместимых со свойствами Вселенной. Высказывается также надежда, что космология ранней Вселенной сыграет роль источника данных об области сверхвысоких энергий, недоступной исследованию с помощью ускорителей.

Характер и объем этого очерка не позволяют упомянуть о многих ярких идеях А. Д., относящихся к космофизике, а о тех двух идеях, о которых пойдет речь ниже, придется говорить по необходимости бегло и скороговоркой. Первая изложена в самой, пожалуй, знаменитой работе А. Д., раскрывающей механизм «барионной асимметрии» Вселенной. Этим термином называют вопиющее неравноправие вещества и антивещества в окружающем нас мире, который практически целиком составлен из частиц с ничтожной примесью античастиц. Удовлетворительного объяснения этого фундаментального факта до появления механизма Сахарова не было. Сам же этот механизм, разъяснение которого увело бы слишком далеко, опирается на абсолютно дерзкое во время публикации работы (1967) предположение о том, что протон — основная структурная составляющая вещества — не стабилен, как все привыкли думать, а на самом деле распадается, хотя и имеет огромное время жизни. Однако прошло каких-то 10–15 лет, и наука пришла к выводу о неизбежности распада протона, поиски которого ведутся во многих лабораториях мира, а теория Сахарова, соответствующим образом модернизированная, служит сегодня общепризнанным объяснением барионной асимметрии.

Другая идея, представляющаяся наиболее фундаментальной из всего сделанного А. Д., раскрывает природу сил тяготения. Нужно сказать, что ни Эйнштейн (положивший в основу теории тяготения представление о «кривом» пространстве-времени, движение в котором воспринимается как результат действия сил тяготения), ни его последователи не вскрыли физической причины самого искривления пространства-времени. Это сделал А. Д., показав, что в присутствии тяжелого тела такое искривление энергетически выгодно, если это тело находится не в пустоте, как считалось ранее, а в физическом вакууме — особой среде, заполненной всевозможными частицами в виртуальном (короткоживущем) состоянии, внутри которой происходят все физические процессы в природе. Можно сказать, что тяготение двух тел связано с тем, что одно из них деформирует виртуальные частицы вакуума, а второе воспринимает эту деформацию как силу притяжения. Сходный механизм притяжения хорошо известен физикам по его проявлениям, например в случае двух притертых металлических пластинок (силы Казимира).

На этом мы заканчиваем несколько затянувшийся и вряд ли понятный неспециалистам экскурс в область конкретного содержания «мирных» работ А. Д., выполненных в 1945–1969 гг. Без этого, однако, обойтись было нельзя — невозможно писать об ученом, не сказав, хотя бы бегло, о его трудах. Хочется надеяться, что и далекий от физики читатель, просмотрев предыдущие страницы, почувствует главное в творчестве Сахарова-ученого — поразительно широкий диапазон научных интересов (от сугубо прикладных до наиболее фундаментальных проблем), исключительную результативность работы, независимость и оригинальность мышления, научную смелость — и согласится с тем, что эпитеты «крупнейший», «выдающийся» применительно к А. Д. более чем оправданы.

Вернувшись в 1969 г. в ФИАН после отлучения от научно-практической деятельности, Сахаров продолжает заниматься фундаментальными проблемами (его желание включиться в работу по лазерному синтезу удовлетворено не было), участвует в дискуссиях и семинарах, докладывает свои работы. При этом он не только не держится «мэтром», но, напротив, проявляет большое (иногда даже казалось, чрезмерно большое) уважение к своим более молодым коллегам, целиком посвятившим себя фундаментальным проблемам. Это не было тем уважением, которое должен испытывать любитель, занимающийся «высокой» наукой урывками, в свободное от основной работы время, по отношению к профессионалу — ведь к тому времени А. Д. уже продемонстрировал высочайший профессионализм именно в фундаментальной науке. Это не было и тем уважением, которое должен испытывать теоретик чисто интуитивного склада (а А. Д. обладал богатейшей физической интуицией, позволявшей ему «угадывать» до всяких расчетов даже значения численных коэффициентов) по отношению к теоретику, разрабатывающему математический аппарат теории, — ведь уже в первом своем докладе на фиановском семинаре Сахаров изложил совершенно оригинальный, изящный и эффективный математический метод описания вакуума, подвергнутого внешнему воздействию, применительно к своей вакуумной теории тяготения (см. выше). А было это, как мне кажется, тем уважением, которое должен испытывать всякий подлинно интеллигентный человек по отношению к истинным специалистам своего дела.

Упомянув о докладе Сахарова, нелишне сказать о том, как он выглядел у доски. Миллионы телезрителей имели возможность отметить особенности сахаровской речи — неторопливый темп, полное отсутствие внешних эффектов, ни одного лишнего слова, никаких домашних заготовок (фраза строилась на ходу, с заменой одного слова другим по принципу «от хорошего к лучшему»), все предельно четко, хоть прямо переноси на бумагу. Эти особенности, не очень выигрышные в парламентской обстановке, сильно облегчали восприятие содержания сахаровских научных докладов, но и требовали от слушателей предельного внимания, не позволяя им расслабиться. Во всяком случае, завороженность, с которой слушали А. Д., шла от существа доклада, а не от блеска изложения.

И на доске, и на бумаге он писал крупным, четким почерком так же ясно, как и мыслил. И уж если он рисовал на доске окружность, то это была действительно окружность, хоть ставь циркуль; если изображал прямую, то хоть проверяй с помощью линейки. Особенно поражала одинаковая свобода владения обеими руками. Обычно А. Д. стоял посредине доски, правой рукой дописывал строчку, потом, не трогаясь с места, перебрасывал мел в левую руку и столь же быстро и четко начинал новую строчку.

Сахаров не принадлежал к числу тех активных участников семинаров, кто часто перебивает докладчика, сыплет вопросами и замечаниями, демонстрируя свою эрудицию. Обычно он сидел спокойно и по большей части молча, в позе спящего человека, и лишь его редкие, но бьющие в точку реплики показывали, что он внимательно слушает. Иногда, если тема доклада его не очень интересовала, он мог просидеть весь доклад молча. Как-то в начале 70-х гг. мне пришлось рассказывать в присутствии А. Д. о нашей с Г. В. Шпатаковской деятельности по оболочечным эффектам в атоме и сжатом веществе. Я как докладчик все время с грустью посматривал на А. Д., не зная, слушает он или спит. За два часа лишь дважды прозвучал его голос: об одном из доложенных результатов он сказал, что это должно войти в учебники (и это, действительно, вошло если не в учебники, то в монографии по теории атома), о другом результате — что в него трудно поверить (и в самом деле, это оказалось превышением границ применимости сделанных приближений и не воспроизвелось при численном моделировании).

Со времени возвращения в Москву и возобновления работы в ФИАНе начался период активной общественной деятельности Сахарова. В эти же годы он отметил свое 50-летие — возраст, критический для теоретика, занимающегося фундаментальными проблемами[83]. Естественно, что результативность работы А. Д. понизилась. Он, однако, продолжал участвовать в работе семинара и в дискуссиях, следить за литературой, продумывать замыслы своих будущих работ. Поэтому появлявшиеся в те годы и позже формулировки типа «отошел от научной деятельности» не соответствуют действительности и находятся целиком на совести их авторов.

Публичные гонения на Сахарова, развернувшиеся с начала 70-х гг. тоже, конечно, не способствовали активизации его научной работы. Для нас, сотрудников А. Д. по ФИАНу, эти гонения обернулись сильным нажимом со стороны дирекции и парткома, требовавших от нас (частично, вероятно, под влиянием вышестоящих инстанций) решительного протеста, осуждения и т. п. Все это было совсем не весело, но возникали и смешные ситуации. Например, в те годы я написал популярную статью о фундаментальной длине с эпиграфом из книги «буржуазного философа» Поппера и со ссылкой на работы Сахарова. Редакция журнала, где публиковалась статья, поставила меня перед выбором — либо то, либо другое. Излишне говорить, что я пожертвовал Поппером.

В начале 1980 г., выступив против афганской авантюры, Андрей Дмитриевич был бессудно депортирован в Горький, где провел долгие семь лет. Несмотря на тяжелые моральные и физические страдания, выпавшие на его долю, несмотря на большую загруженность литературным трудом, он продолжал серьезно заниматься наукой, главным образом, космомикрофизикой. Он получал большое (хотя и существенно меньшее, чем заказывал) количество препринтов и оттисков, а время от времени — 23 раза за семь лет — его посещали группы сотрудников теоротдела для информации о научных новостях и обсуждения его и своих работ.

Трижды довелось посетить А. Д. в Горьком и мне. Вряд ли скоро забудутся кирпичная башня на Арзамасском шоссе (за 3–4 дома от границы города), милицейский пост у квартирной двери[84], большая, но мрачная квартира темного происхождения. Покидали мы ее с таким тяжелым чувством, прощание с А. Д. бывало таким невеселым, что немного отходили душой мы лишь спустя несколько часов в гостеприимных домах моих горьковских друзей. В один из приездов и после него мне пришлось помогать в публикации работы А. Д., где высказывалась идея о том, что наша Вселенная проходила в прошлом особую «евклидову» стадию, когда в ней не было никаких движений («парменидов мир» — по имени отрицавшего движение древнегреческого философа). Дополнив по просьбе А. Д. его рукопись списком литературы, мы с А. Д. Линде еще долго не могли направить ее в печать, так как еще около двух месяцев к нам поступала сахаровская корреспонденция (5 писем и телеграмма) с просьбой внести изменения и дополнения к статье и с неизменной концовкой: «Прошу извинения за дополнительные хлопоты». Такова была требовательность А. Д. к своей научной продукции.

Как все мы хорошо помним, вернувшись из Горького в Москву, А. Д. отдавал большую долю своего времени и сил общественной деятельности. Однако он находил время и для разработки двух научно-технических проблем — проекта подземных атомных электростанций (обещавших безопасность в случае аварии и решавших проблему захоронения по истечении ресурса станции) и проекта предупреждения землетрясений в сейсмически опасных районах с помощью подземных ядерных взрывов (благодаря растрескиванию породы и снятию напряжений вблизи возможного эпицентра). Значение этих проектов вряд ли нужно обосновывать в эпоху Чернобыля и Спитака.

В течение этих трех последних лет жизни А. Д. научных контактов у нас с ним почти не было. Если не считать подробного разбора моей научной продукции перед выборами в Академию наук 1987 г., то единственная наша научная дискуссия была связана с критикой, которой подвергается в последние годы общая теория относительности. Сахаров выразил свое резко отрицательное отношение к этой критике в послесловии к посмертно опубликованной статье Я. Б. Зельдовича «Возможно ли образование Вселенной „из ничего“?». Но я не представлял себе до разговора с А. Д., что за несколькими его фразами в этом послесловии стоит доскональное, до деталей знакомство с работами, содержащими критику теории Эйнштейна.

Внеся решающий вклад в разработку важнейших научно-технических проблем современности и заложив основы ряда научных направлений, находящихся сегодня на переднем крае естествознания, Андрей Дмитриевич Сахаров, как и Альберт Эйнштейн, не оставил после себя научной школы в обычном понимании этого слова. Тому были свои причины как объективные, так и характерологические. Но тем более непростительно, что мы, долгие годы работавшие рядом с ним, не использовали всех возможностей, чтобы поучиться у этого замечательного ученого. Ведь следующего Сахарова ждать придется не одно десятилетие…

Благодарю Б. Л. Альтшулера и Б. М. Болотовского за просмотр рукописи и ценные замечания.