К 85-летию со дня рождения академика Бориса Борисовича КАДОМЦЕВА
«У природы нет полного детерминизма, она не работает ни по квантовой механике, ни по классической механике, внутри нее запрятаны случайные процессы. Отсутствие детерминизма — это наше счастье, потому что мы живем в живом,развивающемся мире, а не в том, который мог бы быть предсказан с помощью каких-то уравнений».
/ Академик Борис Кадомцев
ДРАГОЦЕННЫЕ ПЛОДЫ ЕГО ТАЛАНТА
Марина ХАЛИЗЕВА, обозреватель журнала «Наука в России»
В ноябре 2013 г. термоядерное сообщество отметило 85-летие со дня рождения академика Бориса Кадомцева (1928-1998). Лауреат Государственной (1970 г.) и Ленинской (1984 г.) премий, Борис Борисович является одним из основоположников современной теории высокотемпературной плазмы и управляемого термоядерного синтеза (УТС). Работы Кадомцева в этой области принесли ему заслуженное мировое признание и сделали лидером отечественной теоретической школы физики горячей плазмы.
Он входил в когорту выдающихся ученых, разработавших и реализовавших под руководством академика Льва Арцимовича концепцию так называемых стационарных систем с тороидальным магнитным полем — широко известных теперь токамаков.
Детские и юношеские годы Бориса Борисовича прошли в Пензе. Всегда тяготевший к естественным дисциплинам, он, с отличием окончив среднюю школу, в 1946 г. поступил на физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. Под влиянием профессора Игоря Арнольда, читавшего лекции по математике, сначала пришел на кафедру теоретиче-
ской физики, а затем перешел на кафедру строения вещества, готовившую специалистов по атомной тематике. В 1951 г., блестяще пройдя все ступени университетского образования, Кадомцев стал сотрудником Физико-энергетического института (г. Обнинск Калужской области) и четыре года трудился там под руководством члена-корреспондента АН
Установка Т-3 (1962 г.) в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова, на которой впервые в мире получили управляемую термоядерную реакцию синтеза.
СССР Дмитрия Блохинцева над теоретическими проблемами ядерной энергетики. Эти работы легли в основу его кандидатской диссертации, защищенной в 1954 г.
Стремясь расширить кругозор, Борис Борисович начал посещать знаменитые семинары автора классического курса теоретической физики академика Льва Ландау, ставшие для него важнейшим источником информации о новостях науки. А в 1955 г. в составе небольшой группы теоретиков Обнинска принял участие в работе Всесоюзного совещания по термоядерным исследованиям, организованного научным руководителем советского уранового проекта академиком Игорем Курчатовым*, где собрался весь цвет атомной науки. Это событие, можно сказать, перевернуло его жизнь. «Все началось с энергичного напористого выступления И.В. Курчатова, — писал Кадомцев в книге «Академик М.А. Леонто-вич. Ученый. Учитель. Гражданин», — в котором он проводил мысль, что для решения проблемы управляемого термоядерного синтеза требуются не только новые идеи, новые подходы, но и более широкое вовлечение свежих научных сил для массированного наступления на эту грандиозную и ключевую, важ-
*См.: Е. Велихов. Гордость российской науки; В. Сидоренко. Зачинатель атомной энергетики Советского Союза; Ю. Сивинцев. Несколько незабываемых встреч; Е Кузнецова, В. Попов. Научное наследие академика Курчатова. — Наука в Еоссии, 2012, № 6 (прим. ред.).
нейшую для будущего человечества научно-техническую проблему.. Весь семинар в целом произвел на меня огромное впечатление, и я твердо решил, что физика высокотемпературной плазмы является самой интересной областью физики. Я стал вынашивать планы перейти в ЛИПАН*».
Спустя год после совещания по УТС Кадомцев оказался в теоретическом секторе академика Михаила Леонтовича, ученого редкой и всесторонней эрудиции, сыгравшего исключительную роль в успешном развитии в нашей стране физики высокотемпературной плазмы и воспитании талантливой молодежи. В этот коллектив, где работали молодые теоретики Виталий Шафранов, Станислав Брагинский, Владимир Коган, Борис Трубников, Дмитрий Сивухин, только-только начинавшие «вскрывать пласты богатейшей новой области — физики плазмы», Кадомцев вошел органично. Здесь он обрел своих единомышленников, здесь рождались его смелые замыслы, здесь он получил благодатную среду для их воплощения. В первые же годы ему удалось выполнить ряд
*В 1943 г. для решения атомной проблемы распоряжением АН СССЕ была создана Лаборатория № 2. В 1949 г. по предложению Курчатова ее переименовали в Лабораторию измерительных приборов АН СССЕ — ЛИПАН, а в 1956 г. — в Институт атомной энергии АН СССЕ После смерти Игоря Васильевича (1960 г.) институт стал носить его имя. В 1991 г. он был преобразован в Еоссийский научный центр «Курчатовский институт, а в 2009-м — в Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (прим. ред.).
Во время пуска крупнейшей в мире термоядерной установки Т-10 (Борис Кадомцев в центре). 1975 г.
пионерских исследований по теории токово-конвек-тивной неустойчивости плазмы в тлеющем разряде и конвекции плазмы в осесимметричной открытой ловушке. Эти работы, по словам академика Виталия Шафранова, «стали этапными в проблеме УТС, так как они развенчали жупел «бомовской» диффузии* плазмы в магнитном поле, казавшейся в то время универсальной и неизбежной, не оставлявшей надежды на техническую реализуемость термоядерного реактора».
Тогда же Кадомцев сделал первые шаги в объяснении явления «самоорганизации» сильно неравновесной плазмы при непрерывном введении в нее энергии. Результаты этих поисков, доложенные на Первой международной конференции МАГАТЭ по УТС и физике плазмы (1961 г., г. Зальцбург, Австрия), принесли ему мировую известность. А после проведенного в начале 1960-х годов цикла работ по теории коллективных процессов в высокотемпературной плазме, обобщенных в монографии, Борис Борисович стал одним из крупнейших специалистов в новой актуальной области коллективных явлений. В 1961 г. он защитил докторскую диссертацию, а в 1962 г. был избран членом-корреспондентом АН СССР.
В середине 1960-х годов центр научных интересов ученого переместился в сторону изучения различных типов неустойчивости плазмы в тороидальных системах — токамаках и стеллараторах**. В актуальной для
*Бомовская диффузия — аномально быстрый процесс выравнивания концентрации частиц плазмы в направлении, перпендикулярном силовым линиям внешнего магнитного поля. Впервые на основе эмпирических данных описан в 1949 г. американским физиком Дэвидом Бомом (прим. ред.).
"Стелларатор — ловушка с замкнутыми магнитными поверхностями. Но в отличие от токамака, образующее ее полоидальное магнитное поле создается током во внешних витках. Идею такой установки выдвинул в 1951 г. американский физик Лайман Спит-цер (прим. ред.).
того времени работе «Об удержании плазмы в тороидальных ловушках с разрушенными магнитными поверхностями» (1967 г.) он сделал вывод о том, что при выборе инструмента для дальнейших опытов предпочтение надо отдать токамакам*, так как в них технически проще создать замкнутые магнитные поверхности. Таким образом, как не раз подчеркивал Шафранов, он первым сформулировал идею технической реализуемости термоядерного реактора на основе токамака, что стимулировало тогдашнего руководителя советской программы УТС академика Льва Арцимовича** к активизации экспериментальных исследований по этим системам и, в конечном счете, привело к их мировому признанию. Токамаки, концептуально сформулированные нашими учеными, стали появляться во всех странах, где занимались управляемым термоядерным синтезом. Но первую в мире термоядерную реакцию получили в 1970 г. в отделе плазменных исследований Института атомной энергии им. И.В. Курчатова на отечественном токамаке Т-3. Тогда же Кадомцева избрали действительным членом АН СССР.
У Бориса Борисовича как у сильного физика был свой, особый «почерк» в работе. В этом смысле интересны наблюдения работавшего рядом с ним доктора физико-математических наук Юрия Днестровского, которыми он поделился на одном из институтских ученых советов. «Отношения Кадомцева с вычислительной техникой, по моим представлениям, были сложными, — заметил Юрий Николаевич. — Он, конечно, не отрицал необходимость решения труд-
*См.: В. Стрелков. Создатель токамака. — Наука в России, 2012, № 4; М. Хализева. Судьба и магия таланта. — Наука в России, 2013, № 3 (прим. ред.).
"См.: Е. Велихов. Термоядерное горение; В. Стрелков. Царского пути в термояде нет; М. Петров. О таланте судят по трудам. — Наука в России, 2009, № 1 (прим. ред.).
Сегодня программа на Т-10 тесно связана с созданием Международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР.
Генеральный директор МАГАТЭ Ханс Блике на токамаке Т-10. Слева направо: Борис Кадомцев, Евгений Велихов, Ханс Блике, Николай Семашко, Георгий Елисеев.
1978 г.
ных задач с помощью ЭВМ, но сам этим практически никогда не пользовался. Он старался выделить простейшую модель и обобщить ее на процессы, которые происходят в плазме. Т.е. он видел ответ, а потом строил алгоритм, модель, чтобы добраться до истины более или менее разумно. Не всегда промежуточные стадии можно было объяснить, но финал неизменно оказывался правильным».
Особенно ярко творческая индивидуальность Кадомцева проявилась в 1970-х годах на этапе развития проблемы УТС, связанном с нагревом и удержа-
нием плазмы в токамаке. Энергия, напор, с которыми он брался за объяснение закономерностей, обнаруженных в эксперименте, глубина анализа, умение выделить главное, суть, наглядно, выпукло показать ее и теоретически описать, пользуясь простым, но вполне адекватным аппаратом, выдавали в нем, по мнению многих коллег, «страстного исследователя». К этому периоду относятся его работы «О неустойчивости срыва в токамаках» и «Токамаки и анализ размерностей» (1975 г.), дающие ключ к пониманию опасных для реактора явлений.
В Принстонской лаборатории физики плазмы (США) на монтажной площадке токамака РОХ.
При этом, заметим, глубокую, пытливую натуру Кадомцева не удовлетворяло изучение одной, хотя и весьма увлекательной области физи
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.