Евгений Велихов - Я на валенках поеду в 35-й год... Воспоминания

Моим научным руководителем назначили Сталия Иосифовича Брагинского, мы подружились и вместе работали, пока он не ушёл в геофизику и не уехал в Америку. Тема, которую он мне дал, звучала так: «Устойчивость Пуазейлева течения проводящей жидкости в продольном магнитном поле». Устойчивость Пуазейлева течения и без поля довольно каверзная задача. Говорили: «Гайзенберг хороший физик, если бы не его ошибочная теория устойчивости Пуазейлева течения». На самом деле он указал правильную дорогу асимптотического решения этой задачи с малым параметром при старшей производной. Но довести решение до конца В. Гайзенбергу не удалось. Это сделал китаец Ли в Америке во время войны. Публикации его были доступны только в библиотеке и только на английском языке. Кроме языка, пришлось довольно глубоко залезть в тонкости математической физики, что мне пригодилось в будущем. Магнитное поле делало картину более сложной из-за появления альфвеновских волн и резонансов, но в принципе это были технические сложности, как и численное решение дифуров на механическом арифмометре «Феликс». Правда, никто больше в мире за эту задачу не брался, но и интересовались ею немногие. Впоследствии мне удалось найти одного из них в парижском метро. Мы встретились, когда я искал дорогу на Монмартр, а он возвращался к своей девушке после операции на сердце. Он оказался профессором из Калтеха (Калифорния), только что закончил книгу об устойчивости Пуазейлева течения, половина которой содержала изложение моего диплома. Удивительно, но факт. Мы прекрасно провели ночь на Монмартре — он был особым гидом.

В добавление к задаче, поставленной Сталиком, я решил рассмотреть и влияние магнитного поля на устойчивость вращения проводящей жидкости, вспомнив мои упражнения со ртутью. Эта задача оказалась математически значительно проще, а физически — куда значительнее. Дело в том, что во Вселенной всё вращается и всё проводит ток: и планеты (металлическое ядро), и звёзды, и вещество, падающее на «чёрные дыры», и компактные звёзды (т. н. аккреационные диски), и галактики, и, возможно, вся Вселенная в целом. Обнаруженная мной в 1956 году неустойчивость везде оказывается существенной. Сейчас, как я уже отмечал, — это самая цитируемая моя статья, хотя за прошедшие полстолетия полной ясности так и нет. Это показывает, что настойчивость и постоянство в науке исключительно полезны, как говорил академик И. П. Павлов в своих известных лекциях об уме. Я до сих пор по мере сил занимаюсь этой проблемой.

Общественной работой я тогда не увлекался. Единственное, что помню, — организацию семинара нашей группы по биофизике после известного семинара П. Л. Капицы, куда он пригласил И. Е. Тамма рассказать о работах Ф. Крика и К. М. Ватсона по структуре ДНК. На этом семинаре с лекцией о генетике впервые выступил и Н. В. Тимофеев-Ресовский, высланный в это время на Урал. Т. Д. Лысенко тоже пригласили, но он благоразумно не пришёл.

Примерно тогда в Политехническом музее были прочитаны две лекции, которые я помню. Первая — блестящая лекция П. Дирака по теории электрона. Его спросили: «Что такое электрон?» Дирак ответил, что это то, что переносит электрический ток. Тогда спросили: «А что переносит электрический ток?» «Электрон», — ответил Дирак. Вторая — лекция Т. Д. Лысенко, которая была на грани шизофрении и состояла из ругательств в адрес физиков. Но это было уже смешно, а не опасно.

Подходил момент распределения. Профессор В. Ю. Гаврилов собрался забрать всю нашу группу на Урал, во вновь организованный (второй после Сарова) ядерный центр. Меня это совсем не устраивало как по научным, так и по личным соображениям. В. Ю. Гаврилов нас соблазнял, а на Старомонетный переулок вызывали в очень секретную контору, требуя, чтобы мы подписали распределение. Держали и не отпускали. Некоторые, не выдержав, подписали и попали в г. Снежинск.

Я попробовал устроиться в аспирантуру физфака, но нужна была рекомендация парткома. Зам. декана И. И. Ольховский мне в этом отказал, сославшись на то, что я не член профсоюза. Действительно, на ранних курсах я перестал платить профсоюзные взносы, возмущаясь тем, что профсоюзные активисты толком не учатся, а на мои трудовые деньги разъезжают во всякие профсоюзные «дома творчества». Меня исключили из профсоюза, и всё было спокойно, пока Ольховский не откопал этот криминал. Пришлось обращаться к И. В. Курчатову, и он принял меня в аспирантуру ЛИПАНа, чем я был безмерно доволен.

Итак, мои университеты закончились, и я причалил к тихой гавани ЛИПАНа и Наташи Арсеньевой. Жизненный путь мой определился.

Курчатовский институт назывался в то время ЛИПАНом. Я попал в теоретический отдел, которым руководил академик Михаил Александрович Леонтович. Обстановка была совершенно свободная. Я сблизился с Роальдом Сагдеевым и Сашей Веденовым. Одно из первых наших общих дел было связано с предложением Игоря Николаевича Головина организовать цикл лекций по вопросам неустойчивости плазмы. После осознания того, что кавалерийская атака на осуществление управляемого термоядерного синтеза не удалась, нужно было приступать к систематическому теоретическому и экспериментальному изучению плазмы, как нового для физиков, четвёртого состояния вещества. В физике хорошо известны два состояния движения сплошной среды — ламинарное и турбулентное. Последнее является самым распространённым. Существует полуэмпирическое понимание его закономерностей, хотя полной теории, позволяющей рассчитать его из первых принципов, нет и до сих пор. Несмотря на это мы умеем проектировать и строить самолёты, ракеты, трубопроводы, худо-бедно объяснять и предсказывать погоду и т. д. Плазма имеет несравненно больше степеней свободы, она состоит из заряженных частиц — электронов и ионов, движение которых приводит к появлению электромагнитных полей и токов. Они, в свою очередь, воздействуют на движение частиц. Человечество столкнулось здесь с неимоверно сложной системой, и в этом — значение науки о плазме, выходящее далеко за пределы практического интереса. Практический интерес очень важен, он заставляет сосредоточиться и углубиться, добиваясь решения конкретных задач. Но без понимания общих закономерностей далеко не продвинешься. Мы стали пионерами создания новой науки и, благодаря высокому интеллектуальному уровню наших учителей, прежде всего Михаила Александровича Леонтовича, уверенно заняли в мире место первопроходцев. Лекции и возникший на их основе обзор по неустойчивости плазмы в журнале «Успехи физических наук» ввёл нас в научный мир.

Готовилась первая международная конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу в Зальцбурге (Австрия). Мы втроём — Роальд, я и Саша — закончили «квазилинейную теорию турбулентности плазмы» и подготовили доклад. Представлять его на конференции отправили меня. Такова была обстановка в отделе, где я был, наверное, самым младшим. Для оформления документов за границу пришлось из аспирантов срочно переходить в младшие научные сотрудники. В это время в моей голове постоянно (24 часа в день и 7 дней в неделю!) крутилась картина турбулентной плазмы, двух газов — волн и частиц, взаимодействующих друг с другом резонансно. Во многом помогала картинка неустойчивости Пуазейлева течения из моего диплома, о котором я уже писал. В итоге нам удалось вывести очень простые и красивые уравнения. Они опирались на знаменитую классическую работу Л. Д. Ландау по так называемому «затуханию Ландау», где он рассмотрел взаимодействие одной волны и частицы. Мы же перенесли это на взаимодействие двух газов — волн и частиц. Момент озарения, осознания — одно из величайших наслаждений, доступных человеку! Мне всегда хотелось, чтобы как можно больше наших товарищей и учеников пережили его и ту трансформацию личности, которая за озарением следует.