Введение

Яков Борисович Зельдович (Я́ков Бори́сович Зельдо́вич,; 8 марта 1914 – 2 декабря 1987), также известный как ЯБ, был ведущим советским физиком белорусского происхождения, который известен своим значительным вкладом в физическую космологию, физику термоядерных реакций, горение и гидродинамические явления. С 1943 года Зельдович, физик-самоучка, начал свою карьеру, сыграв ключевую роль в разработке советской программы ядерного оружия. В 1963 году он вернулся в научную сферу, чтобы внести новаторский вклад в фундаментальное понимание термодинамики чёрных дыр и расширить область физической космологии. Однако в середине 1914 года семья Зельдовичей переехала в Санкт-Петербург, где проживала до августа 1941 года, когда семья была эвакуирована вместе с преподавателями Института химической физики в Казань, чтобы избежать вторжения войск стран Оси в Советский Союз. Они оставались в Казани до лета 1943 года, когда Зельдович переехал в Москву. Зельдович был самоучкой. Его считали обладателем исключительно разностороннего интеллекта, и на протяжении жизни он исследовал и внёс существенный вклад в широкий спектр научных областей. В мае 1931 года он получил должность лаборанта в Институте химической физики Академии наук Советского Союза и оставался связанным с институтом до конца своей жизни. В 1936 году он успешно защитил кандидатскую диссертацию на тему «Адсорбция и катализ на гетерогенных поверхностях». Зельдович открыл лежащий в её основе механизм, известный в физической химии как термический механизм, или механизм Зельдовича.

Советская программа ядерного оружия

Зельдович считается одним из ключевых организаторов советского ядерного проекта; его зарубежные поездки были строго ограничены Восточной Европой и осуществлялись под усиленной советской охраной. Вскоре после открытия ядерного деления (немецким химиком Отто Ганом в 1939 году) советские физики приступили к изучению возможностей ядерной физики и начали проводить соответствующие семинары; в 1940 году к работам были привлечены Игорь Курчатов и Юлий Харитон. Он оставался вовлеченным в программу ядерных испытаний, возглавляя экспериментальные лаборатории в Арзамас-16 до октября 1963 года, когда перешел к научной деятельности в академических институтах. С 1965 года он был профессором кафедры физики Московского государственного университета и руководителем отдела релятивистской астрофизики в Астрономическом институте Штернберга. В 1966 году он и Игорь Новиков первыми предложили искать кандидатов в черные дыры среди двойных звездных систем, в которых одна звезда яркая в оптическом диапазоне и слабая в рентгеновском, а другая – слабая в оптическом и яркая в рентгеновском диапазонах (кандидат в черные дыры). Зелдович занимался теорией эволюции горячей Вселенной, свойствами космического микроволнового фона, крупномасштабной структурой Вселенной и теорией черных дыр. Вместе с Рашидом Суньяевым он предсказал, что космический микроволновой фон должен испытывать обратное комптоновское рассеяние. Это явление получило название эффекта Суньяева — Зелдовича, и измерения, проведенные такими телескопами, как Космологический телескоп Атакама и телескоп Южного полюса, подтвердили его как один из ключевых наблюдательных методов изучения космологии скоплений галактик. Зелдович внес значительный вклад в понимание природы крупномасштабной структуры Вселенной, в частности, благодаря использованию теории возмущений Лагранжа (приближение Зелдовича) и применению подхода на основе уравнения Бергерса с использованием приближения адгезии. В 1974 году, совместно с А. Г. Полнаревым, он предположил существование эффекта гравитационной памяти, заключающегося в том, что система свободно падающих частиц, первоначально находившихся в состоянии относительного покоя, испытывает смещение после прохождения всплеска гравитационного излучения.

Термодинамика черной дыры

Зельдович сыграл ключевую роль в разработке теории испарения чёрных дыр вследствие излучения Хокинга. Зелдович и Чарльз В. Мизнер одновременно предсказали возможность генерации частиц вращающимися чёрными дырами Керра в 1971 и 1972 годах. Ранее, в 1965 году, Зельдович предсказал, что чёрные дыры Керра будут расщеплять спектральные линии фотонов, подобно эффекту Зеемана. Во время визита Стивена Хокинга в Москву в 1973 году советские ученые Зельдович и Алексей Старобинский показали Хокингу, что, согласно принципу неопределенности квантовой механики, вращающиеся чёрные дыры должны создавать и излучать частицы.

Семья

С женой Варварой Павловной Константиновой у Якова Зельдовича родились сын и две дочери, которые также стали физиками: сын – Борис Зельдович; дочери – Ольга Яковлевна Зельдович и Марина Яковлевна Зельдович. У Якова Зельдовича также была дочь, Анушка, от О. К. Ширяевой. В 1945 году у него родилась дочь Александра Варковицкая от лингвиста и фольклориста Людмилы Варковицкой. В 1958 году у Якова Зельдовича родился ещё один сын от Нины Николаевны Агаповой, Леонид Яковлевич Агапов, который умер в 2016 году в возрасте 58 лет.