Дмитрий Иванеңко: Украин физигі және ғылыми еңбектері

Кіріспе

Украин физигі (1904–1994)

Дмитрий Дмитриевич Иване́нко (29 шілде 1904 - 30 желтоқсан 1994) – украин текті советтік теориялық физик, ХХ ғасырдағы физика ғылымына, әсіресе ядролық физикаға, өріс теориясына және гравитация теориясына зор үлес қосты. Ол Украина Ұлттық Ғылым академиясының Геофизика институтының Полтава гравиметриялық обсерваториясында жұмыс істеді, Харьковтағы Украина физика-техникалық институтының теориялық бөлімінің меңгерушісі, Харьков механика институтының теориялық физика кафедрасының меңгерушісі болды. Харьков университетінің профессоры, Мәскеу мемлекеттік университетінің профессоры (1943 жылдан).

Өмірбаян

Дмитрий Иваненко 1904 жылғы 29 шілдеде Полтавада (қазіргі Украина) дүниеге келді, мектепті осы жерде аяқтады. 1920–1923 жылдары Полтава педагогикалық институтында оқыды және орта мектепте физика пәнінің мұғалімі ретінде еңбек жолын бастады. Содан кейін Д. Д. Иваненко Харьков университетінде білім алды, 1923 жылы Петроград университетіне ауысты. 1926 жылы студент кезінде алғашқы ғылыми еңбектерін жазды: Джордж Гамовпен бірлесе Калуза–Клейн бес өлшемді теориясы, ал Лев Ландаумен – релятивистік кванттық механика мәселелері бойынша. Университетті бітіргеннен кейін 1927–1930 жылдары Д. Иваненко КСРО Ғылым академиясының Физикалық-математикалық институтында стипендиянт, сосын ғылыми қызметкер болып жұмыс істеді. Осы жылдары Лев Ландау, Владимир Фок және Виктор Амбарцумянмен ынтымақтастықта болды, олар кейін әйгілі ғалымдарға айналды. Осы кезеңде заманауи физика, жаңа кванттық механика және ядролық физика қалыптасты. 1928 жылы Иваненко мен Ландау фермиондар теориясын қисайған симметриялы тензорлар ретінде жасады. «Иваненко–Ландау–Калер теориясы» деп аталатын бұл теория гравитациялық өріс болғанда Дирактың теориясына балама емес, тек тордағы фермиондарды сипаттайды. 1929 жылы Иваненко мен Фок иілген кеңістіктегі уақытта спинорлардың параллель жылжуын сипаттады («Иваненко–Фок коэффициенттері» деп белгілі). Нобель сыйлығының лауреаты Абдус Салам оны алғашқы гаузерлік өріс теориясы деп атады. 1930 жылы Амбарцумян мен Иваненко қазіргі кванттық өріс теориясының негізі болған ірі бөлшектердің тууы туралы гипотезаны ұсынды. 1929–1931 жылдары Д. Иваненко Харьковтағы Украина физика-техникалық институтында жұмыс істеді, сондай-ақ оның теориялық бөлімінің алғашқы директоры болды. Иваненко бірінші советтік теориялық конференцияның (1929) және «Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion» жаңа журналының ұйымдастырушыларының бірі болды. Ленинградқа оралғаннан кейін Д. Иваненко физика-техникалық институтында ядролық физикаға қызығушылық танытты. 1932 жылы Иваненко атом ядросының протон-нейтрон модельін ұсынды, осыған байланысты Иваненко есімі физика оқулықтарына, тіпті мектеп оқулықтарына енді. Кейін Д. Иваненко мен Е. Гапон ядродағы протондар мен нейтрондардың қабықша тәрізді таралуы туралы идеяны ұсынды (ядролық қабықша моделі). 1933 жылы Д. Иваненко мен И. Курчатовтың бастамасымен бірінші советтік ядролық конференция өткізілді. 1934 жылы Д. Иваненко мен И. Тамм жұптасқан электрон-нейтрон ядролық күштерінің алғашқы феноменологиялық емес теориясын жасады. Олар өзара әрекеттесудің тыныш массасы нөлге тең емес бөлшектерді алмасу арқылы жүзеге асатынын болжады. Олардың моделіне сүйене отырып, Нобель сыйлығының лауреаты Хидеки Юкава мезондық теорияны жасады. Алайда Иваненконың жоспарлары мен үміттері орындалмады. 1935 жылы Киров ісіне байланысты тұтқындалды. Томскіге жер аударылды. Д. Иваненко 1936–1938 жылдары Томск университетінің профессоры болды. Екінші дүниежүзілік соғыс басталғанға дейін Свердловск және Киев университеттерінде теориялық физика кадрларын басқарды. 1940 жылы докторлық диссертациясын қорғады. Осы кезеңде Иваненконың ғылыми қызығушылығы ядролық физикадан ғарыштық сәулелер теориясына ауысты. Атап айтқанда, ол Дирак теңдеуінің сызықтық емес жалпылауын ұсынды (1938). Осы жалпылау негізінде В. Гейзенберг пен Д. Иваненко 1950 жылдары бірыңғай сызықтық емес өріс теориясын жасады. 1943 жылдан бастап және өмірінің соңына дейін профессор Иваненко М. В. Ломоносов атындағы Мәскеу мемлекеттік университетінің физика факультетімен тығыз байланыста болды. 1943 жылы Д. Иваненко мен И. Померанчук магнит өрісіндегі релятивистік электрондардың шығаратын синхротрон сәулелену құбылысын болжады. Бұл сәулеленуді көп ұзамай американдық экспериментаторлар ашты. Синхротрон сәулеленуін табу оның ерекше қасиеттері мен қолданылу мүмкіндіктерінің нәтижесінде қазіргі физиканың жаңа және маңызды саласын ашты. Синхротрон сәулеленуінің классикалық және кванттық теориясы Д. Д. Иваненконың шәкірттері мен ізбасарлары жүргізген зерттеулерде дамыды: А. А. Соколов, И. М. Тернов және т.б. Осы саладағы еңбектері үшін Д. Д. Иваненко және А. А. Соколовқа 1950 жылы Сталин сыйлығы табысталды. 1950 жылдардың басында Д. Д. Иваненко мен А. А. Соколовтың «Классикалық өріс теориясы» және «Кванттық өріс теориясы» атты екі монографиясы жарық көрді. Профессор Иваненконың соғыстан кейінгі еңбектерінің тақырыбы мезодинамика, гиперядро теориясы, бірыңғай сызықтық емес спинорлық өріс теориясы, гравитация теориясы болды. 1960 жылдары Д. Иваненко КСРО-да гравитациялық зерттеулерді дамыту және үйлестіру бойынша белсенді ғылыми, ғылыми-әдістемелік және ұйымдық жұмыстар жүргізді. 1961 жылы оның бастамасымен бірінші советтік гравитациялық конференция өткізілді, ол советтік, кейіннен ресейлік гравитациялық конференциялар сериясын бастады. 1960 жылдардың басында Д. Д. Иваненко КСРО Жоғары оқу орындары министрлігінің гравитация бөлімін ұйымдастырды, ол 1980 жылдарға дейін жұмыс істеді. 1959 жылы құрылған Халықаралық Гравитациялық комитеттің мүшесі болды. Теориялық физика Д. Д. Иваненконың 1944 жылы ұйымдастырған теориялық физика семинарының арқасында үлкен әсерге ие болды, ол Мәскеу мемлекеттік университетінің физика факультетінде оның басшылығымен 50 жыл бойы өткізіліп келді. Иваненко семинарының ерекшелігі теориялық физика мәселелерін кең қамтуы және оның әртүрлі салалары арасындағы байланысты талқылауы болды, мысалы, гравитация теориясы және элементар бөлшектер физикасы. Семинарға әлемнің ең көрнекті физиктері қатысты: Нильс Бор, Пол Дирак, Хидеки Юкава, Джулиан Швингер, Абдус Салам, Ааге Бор, Илья Пригожин, Джон Арчибальд Уилер және т.б. 1970–80 жылдары Д. Иваненко гравитация теориясына ден қойды. Оның ғылыми тобы Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясының әртүрлі жалпылауларын, соның ішінде скалярлық-тензорлық гравитация теориясын, кварк жұлдыздары гипотезасын, бұрылысқан гравитацияны, гаузерлік гравитация теориясын және т.б. жасады. 1985 жылы Д. Иваненко және оның әріптестері «Гравитация және гаузерлік гравитация теориясы» атты екі монография жариялады. Д. Иваненконың ғылыми стилі ғылымның шекаралық идеяларына, осы идеялардың берік математикалық әдістерге немесе экспериментке негізделгеніне үлкен қызығушылық танытуымен сипатталды. Д. Иваненко 1994 жылғы 30 желтоқсанда 90 жасында қайтыс болды. Оның қарындасы Оксана Иваненко балалар жазушысы және аудармашы болды.

Dmitri Ivanenko was born on July 29, 1904, in Poltava (present day Ukraine), where he finished school, in 1920–1923 he studied at the Poltava Pedagogical Institute and began his creative path as a teacher of physics in middle school. Then D. D. Ivanenko studied at Kharkiv University, from which in 1923 he was transferred to Petrograd University. In 1926, while still a student, he wrote his first scientific works: with George Gamow on the Kaluza–Klein five dimensional theory and with Lev Landau on the problems of relativistic quantum mechanics. After graduating from the university, from 1927 to 1930 D. Ivanenko was a scholarship student and then a research scientist at the Physical Mathematical Institute of Academy of Sciences of the USSR. During these years he collaborated with Lev Landau, Vladimir Fock and Viktor Ambartsumian, later becoming famous. This was when modern physics, the new quantum mechanics, and nuclear physics were established. In 1928, Ivanenko and Landau developed the theory of fermions as skew symmetric tensors. This theory, known as the Ivanenko Landau Kahler theory, is not equivalent to Dirac's one in the presence of a gravitation field, and only it describes fermions on a lattice. In 1929, Ivanenko and Fock described the parallel displacement of spinors in curved space time (the famous Ivanenko–Fock coefficients). Nobel laureate Abdus Salam called it the first gauge field theory. In 1930, Ambartsumian and Ivanenko suggested the hypothesis of creation of massive particles (1930) which is a cornerstone of contemporary quantum field theory. From 1929 to 1931 D. Ivanenko worked at the Ukrainian Physico Technical Institute in Kharkiv, being the first director of its theoretical division. Ivanenko was one of organizers of the first Soviet theoretical conference (1929) and the new journal Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion. After returning to Leningrad at the Physical Technical Institute, D. Ivanenko concentrated his interest to nuclear physics. In 1932 Ivanenko proposed the proton neutron model of the atomic nucleus, in connection with which the name Ivanenko entered physics textbooks, including school textbooks. Later D. Ivanenko and E. Gapon proposed the idea of the shell distribution of protons and neutrons in the nucleus (nuclear shell model). In 1933 on the initiative of D. Ivanenko and I. Kurchatov the first Soviet nuclear conference was called. In 1934 D. Ivanenko and I. Tamm laid the basis of the first non phenomenological theory of paired electron neutron nuclear forces. They made the significant assumption that interaction can be undergone by exchange of particles with a rest mass not equal to zero. Based on their model, Nobel laureate Hideki Yukawa developed his meson theory. The realization of Ivanenko's far reaching plans and hopes was interrupted, however. In 1935 he was arrested in connection with the Kirov affair. Exile to Tomsk followed. D. Ivanenko was a professor at Tomsk University from 1936 to 1938. Until the beginning of World War II, he managed the theoretical physics personnel at Sverdlovsk University and Kiev University. In 1940 he defended his doctoral dissertation. In this period, Ivanenko's scientific interest gradually shifted from nuclear physics to cosmic ray theory. In particular, he proposed a non linear generalization of Dirac's equation (1938). Based on this generalization, W. Heisenberg and D. Ivanenko developed the unified nonlinear field theory in the 1950s. From 1943 and until the last days of his life, Professor Ivanenko was closely associated with the physics faculty of M. V. Lomonosov Moscow State University. In 1943, D. Ivanenko and I. Pomeranchuk predicted the phenomenon of synchrotron radiation given off by relativistic electrons in magnetic fields. This radiation was soon discovered by American experimenters. The discovery of synchrotron radiation opened a new and important chapter in modern physics as a result of its special properties and possible applications. Classical and quantum theory of synchrotron radiation was developed in research performed by students and followers of D. D. Ivanenko: A. A. Sokolov, I. M. Ternov et al. For their work in this area D. D. Ivanenko and A. A. Sokolov were awarded the Stalin Prize in 1950. Two of D. D. Ivanenko's and A. A. Sokolov's monographs Classical Field Theory and Quantum Field Theory were published at the beginning of the 1950s. The theme of Professor Ivanenko's postwar work was mesodynamics, theory of hypernucleus, the unified non linear spinor field theory, gravitation theory. In the 1960s, D. Ivanenko did intensive scientific, scientific methodological, and organizational work on the development and coordination of gravitation research in USSR. In 1961, on his initiative the first Soviet gravitation conference, which initiated a series of Soviet, and later also Russian, gravitation conferences was organized. At the beginning of the 1960s D. D. Ivanenko was the organizer of the gravitation section of Ministry of Higher Institutes of Learning of the USSR, which lasted until the 1980s. He was a member of the International Gravitation Committee since its founding in 1959. Theoretical physics has been enormously influenced by the seminar on theoretical physics organized by D. D. Ivanenko in 1944 that has continued to meet for 50 years under his guidance at the Physics Department of Moscow State University. The distinguishing characteristic of Ivanenko's seminar was the breadth of its grasp of the problems of theoretical physics and its discussion of the links between its various divisions, for example, gravitation theory and elementary particle physics. The most prominent physicists in the world participated in the seminar: Niels Bohr, Paul Dirac, Hideki Yukawa, Julian Schwinger, Abdus Salam, Aage Bohr, Ilya Prigogine, John Archibald Wheeler et al. In the 1970–80s, D. Ivanenko was concentrated on gravitation theory. His scientific team mainly developed different generalizations of Einstein's general relativity, including scalar tensor gravitation theory, the hypothesis of quark stars, gravity with torsion, gauge gravitation theory and others. In 1985, D. Ivanenko and his collaborators published two monographs Gravitation and Gauge Gravitation Theory. The scientific style of D. Ivanenko was characterized by great interest in ideas of frontiers in science where these ideas were based on strong mathematical methods or experiment. Ivanenko died on December 30, 1994, at the age of 90. His sister, Oksana Ivanenko, was a children's writer and translator.