научная статья по теме ЯКОВ БОРИСОВИЧ ЗЕЛЬДОВИЧ Космические исследования

Текст научной статьи на тему «ЯКОВ БОРИСОВИЧ ЗЕЛЬДОВИЧ»

К 100-летию со дня рождения Я.Б. Зельдовича

Яков Борисович Зельдович

Академик Яков Борисович Зельдович - выдающийся советский физик, один из создателей ракетно-ядерного щита страны, ученый в области теории горения, детонации и ударных волн, прославивший свое имя трудами в астрофизике, космологии и теории элементарных частиц.

Я.Б. Зельдович родился 8 марта 1914 г. в Минске (Республика Бела-

Яков Борисович Зельдович. 1943 г.

русь). Его отец - Борис Наумович Зельдович, юрист, член Коллегии адвокатов, мать - Анна Петровна Зельдович (Кивелиович), переводчица, член Союза писателей СССР. В середине 1914 г. семья переехала в Петроград, в 1924 г. Яков поступил в третий класс средней школы, которую окончил в 1930 г. Затем в течение 8 месяцев работал лаборантом Института механической обработки полезных ископаемых.

В мае 1931 г. юношу зачислили на должность лаборанта в Институт химической физики АН СССР (ИХФ). С этим институтом Яков Борисович был связан до последних дней жизни. Чтобы получить знания по роду своей работы, он занялся самообразованием, в этом ему помогали профессора - сотрудники института. В 1932-1934 гг. Яков учился на заочном отделении физико-математического факультета Ленинградского государственного университета, который не окончил; позже посещал лекции физико-механического факультета Политехнического института. В 1934 г. 20-летний Яков Зельдович был принят в аспирантуру ИХФ, не имея высшего образования. Его выдающиеся способности помогли в 1936 г. защитить кандидатскую диссертацию по теме адсорбции, а в 1939 г. - докторскую диссертацию по теме окисления азота. С 1936 г. он работал старшим научным сотрудником ИХФ.

В 1934 г. Я.Б. Зельдович выполнил фундаментальные работы по адсорбции и катализу на неоднородных по-

верхностях. Поставил задачу о режиме распространения пламени и нашел связь скорости горения с характеристиками горючей смеси (совместно с Д.А. Франк-Каменецким), создал физические основы внутренней баллистики ракетных пороховых двигателей. Участвовал в разработке реактивных минометов - знаменитых "Катюш", сыгравших огромную роль во время войны. По свидетельству академика С.С. Гер-штейна, при испытании военной техники Яков Борисович неоднократно рисковал жизнью. Однажды Я.Б. Зельдович и сотрудники его лаборатории чудом спаслись при взрыве во время экспериментов по отработке устойчивости горения пороха в реактивных снарядах для "Катюш". В одной из бесед он объяснял, что в первоначальном варианте "Катюши" были опасны не для врагов, а для тех, кто их запускал; нужно было изменить их конструкцию, и Яков Борисович предложил такие усовер-2*

шенствования, которые сделали ее безопасной в использовании и в то же время самым смертоносным оружием. Я.Б. Зельдович также развил количественную теорию детонации, объяснил явление пределов детонации и заложил основы теории спиновой детонации. Он получил важные результаты в теории ударных волн: в задачах о структуре фронта волны (совместно с Ю.П. Райзером), о течениях с ударным фронтом. Я.Б. Зельдович основал школу советских физиков в области теории горения, детонации и ударных волн.

В 1938 г. молодого ученого назначили заведующим лабораторией в ИХФ. В конце августа 1941 г., в связи с началом Великой Отечественной войны, он был эвакуирован вместе с институтом в Казань, а в 1943 г. вместе с лабораторией переведен в Москву. В том же году он был удостоен Сталинской премии за исследования в области горения и детонации. В 1946-1948 гг. Я.Б. Зель-

дович - заведующий теоретическим отделом ИХФ, одновременно был профессором Московского инженерно-физического института. В 1946 г. его избирают членом-корреспондентом АН СССР.

6 февраля 1948 г. И.В. Сталин утвердил постановление Совета министров СССР "О плане работ КБ-11...", в котором отдельным пунктом значилось: "Обязать т. Семёнова направить 10 февраля 1948 г. на объект 550 (КБ-11) сроком на один год группу работников теоретического отдела Института химической физики во главе с начальником теоретического отдела т. Зельдовичем". Так Я.Б. Зельдович, начальник отдела одного из предприятий атомной отрасли СССР (затем в составе Министерства среднего ма-

Яков Зельдович. Середина 1930-х гг.

шиностроения СССР), стал заниматься оборонной тематикой по "атомной проблеме". Менее чем через год после успешного советского атомного взрыва (29 августа 1949 г.) он был награжден звездой Героя Социалистического Труда. Тогда же он был удостоен Сталинской премии "как руководитель работ по построению общей теории атомной бомбы".

Взрыв первой советской атомной бомбы "РДС-1" 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне в Казахстане стал ответом на угрозы США, обладавших к тому времени ядерным оружием.

Вскоре начались работы по созданию водородной бомбы двумя группами специалистов: одна - в Физическом институте, возглавляемая Я.Б. Зельдовичем и Ю.Б. Харитоном, вторая -в ФИАН СССР под руководством И.Е. Тамма, А.Д. Сахарова и В.Л. Гинзбурга. Итоговый отчет о проведенных исследованиях подписали И.Е. Тамм, А.Д. Сахаров и Я.Б. Зельдович, двум последним принадлежит авторство концепции конструирования двухступенчатой водородной бомбы РДС-37. В ноябре 1955 г. состоялись ее успешные испытания на Семипалатинском полигоне - атомная монополия США была ликвидирована. Яков Борисович был удостоен Сталинской премии "за исключительные заслуги перед государством при выполнении спецзадания Правительства" и награжден второй медалью "Серп и Молот". В 1958 г. его избирают действительным членом АН СССР.

Научные интересы Я.Б. Зельдовича были разнообразными: химическая физика, теория горения, физика ударных волн и детонации, элементарных частиц, ядерная физика, астрофизика и космология. Он один из основателей макроскопической кинетики. Перечислим основные направления научных исследований:

- гетерогенный катализ и адсорбция (экспериментальные и теоретические работы 1932-1936 гг.);

- окисление азота при горении и взрывах (экспериментальные и теоретические работы 1935-1940 гг.);

- теория горения, воспламенения и распространения пламени (19371941 гг. и 1945-1948 гг.);

- ударные и детонационные волны, газодинамика взрыва (с 1938 г.);

- теория деления урана, теоретические работы опубликованы в 19391940 гг. совместно с Ю.Б. Харитоном; выяснение условий стационарного деления в энергетических установках и взрывного деления;

- внутренняя баллистика нового оружия и теория горения порохов (19411948 гг.); теоретическая и экспериментальная работа по порохам, кроме ИХФ, проводилась на кафедре Московского механического института (19451948 гг.);

- участие в разработке и создании атомного, затем водородного (термоядерного) оружия (1943-1963 гг.);

- в области ядерной физики и теории элементарных частиц: работы по ц-ка-тализу, предсказание новых изотопов, в частности 8Не, новых типов распада частиц (п+ ^ п°е+у), свойств векторного тока, пионерская работа по теории тяжелых мезонов (с 1952 г.);

- в области релятивистской астрофизики и космологии: теория образования черных дыр и нейтронных звезд, теория выделения энергии и излучения рентгеновских лучей при падении вещества на черные дыры, теория эволюции "горячей" Вселенной и свойств реликтового излучения, теория образования галактик и крупномасштабной структуры Вселенной, инфляционная теория ранней Вселенной (1965-1987 гг.).

В теории горения Я.Б. Зельдович нашел связь между скоростью распространения пламени и кинетикой химических реакций в нем, решил такие важные задачи, как поджигание смеси накаленной поверхностью, определение фронта распространения пламени. Создал физические основы внутренней баллистики ракетных пороховых двигателей. В теории детонации обосновал гипотезу Чепмена-Жуге, впер-

Член-корреспондент АН СССР Я.Б. Зельдович. Конец 1940-х гг.

вые объяснил предел детонации, решил задачу удара с большой скоростью по поверхности среды. Яков Борисович опубликовал работы по теории элементарных частиц. Он предсказал явление мюонного катализа, процесс бета-распада пи-мезона, совместно с С.С. Гер-штейном заметил аналогию между электромагнитными и слабыми взаимодействиями (гипотеза сохраняющегося векторного тока). Ему принадлежат идея удержания ультрахолодных нейтронов, анализ свойств и способов обнаружения мезонов со временем жизни 10-22-10-23 с.

В 1939-1940 гг. Я.Б. Зельдович совместно с Ю.Б. Харитоном сделал расчет ядерного цепного процесса в уране, исследовал эффект ухода нейтронов под порог деления из-за рассеяния, развил теорию гомогенного реактора на тепловых нейтронах и теорию резонансного поглощения нейтронов ядрами урана-238, рассмотрел кинетику реактора и указал на принципиаль-

ную роль запаздывающих нейтронов для регулирования его работы. Будучи одним из ближайших сотрудников академика И.В. Курчатова, в 1940-х гг. принимал непосредственное участие в решении проблемы использования ядерной энергии.

Предсказал возможность удержания ультрахолодных нейтронов в сосуде с отражающими стенками, мюон-ный катализ (1953) и разработал его теорию. Указал на возможность существования ядер с большим избытком нейтронов (8Не). Ввел понятия лептон-ных зарядов (1952-1953), предсказал бета-распад заряженных пионов (1954) и совместно с С.С. Герштейном - явление сохранения векторного тока (1955). Указал на существование новых электромагнитных характеристик частиц, возникающих при нарушении четности, и первым (1958-1960) обратил внимание на существование зарядового форм-фактора нейтрино и нарушение четности состояния атомов за счет слабого взаимодействия электрона с ядром. В 1958 г. предложил метод обнаружения короткоживущих ча-

Я.Б. Зельдович, А.Д. Сахаров и Д.А. Франк-Каменецкий. Начало 1950-х гг.

стиц путем измерения распределения числа событий по эффективной массе продуктов распада, ставший одним из основных при поиске и изучении резо-нансов.

Я.Б. Зельдович успешно работал начальником отдела и заместителем руководителя предприятия по изготовлению и испытанию "ядерного щита" СССР, одновременно в 1958-1962 гг. -старшим научным сотрудником Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР.

Указом Президиума Вер

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.

Показать целиком