Моя жизнь. Часть 5. Начало 1980-х. Раздел 1

Виктор Кон
Комментарий к фото: Снимок конца 60-х годов в поселке Бетта на черноморском побережье Кавказа (южнее Геленджика). За столом сидят слева направо: Аня и Володя Горобченко (дочь и отец), Лариса (еще пока не моя жена), Лена и Яков Бродские и Наташа Горобченко. Фотография досталась по наследству, в то время я с ними не был знаком.


Предисловие

Это пятая часть моих воспоминаний. Прошло почти полтора года после написания первых четырех частей. Все это время я никак не мог собраться продолжить, да и сейчас очень трудно. Просто совсем нет свободного времени. Научная работа, разработка сайтов, письма, программирование, жена, командировки, литература. Все эти занятия заполняют каждый день полностью. С другой стороны, чуть менее года после написания первых частей я вышел на сайт ПРОЗА и сейчас могу четко отслеживать как меня читают. Несмотря на то, что есть еще два канала: читать меня можно также и на моем сайте, и на планшете в формате электронной книги, я  все же вижу, что имеет смысл продолжать, кому-то все же нравится читать мои тексты. Есть, правда, и такие, которым не нравится скучное перечисление событий и моя их оценка. Я мог бы и интереснее писать. Но я повторяю еще раз, это рассказ про жизнь в стиле Казановы. Есть и другие стили, но Казанова писал так. И мне нравится писать именно так. То есть скучно перечислять события и по ходу их комментировать. Эмоции и отдельные сцены в театральном стиле не вполне подходят для мемуаров. Это просто рассказ. Я не читал мемуаров в большом количестве, но почти уверен, что все так пишут. На этот раз я писал относительно долго, но лучше так, чем никак.


Володя Горобченко

В течение моей работы в науке у меня было много соавторов, но некоторые из них оставили в памяти весьма заметный след. И я привык делить свою жизнь на периоды, связанные с работой с такими соавторами. Первым был Саша Афанасьев, я про него уже написал. Он был моим учителем и конечно он многому меня научил и многим обеспечил, но другом я его никогда не считал. Душевного родства не было. Афанасьев был фактически единственным теоретиком среди моих крупных соавторов. Все остальные были экспериментаторами, а это значит, что всю теоретическую работу я делал сам и никто меня не контролировал. Я уже писал, что я по складу своей психологии одинокий волк, супер-рационалист и каким-то образом научился общаться с самим собой.

В одном шуточном тексте я прочитал забавную мысль, что пора регистрировать браки с самим собой, потому что некоторые люди как раз себя любят больше всех. В другом каком-то фильме я запомнил эпизод, в котором простая рыбачка объясняет, что кроме своих рук, ног, тела и головы больше не на кого положиться. Только они никогда не обманут и не подведут. В таких примерах я находил подтверждение своим взглядам. Но не все могут так жить. Я, видимо, научился благодаря своим недостаткам: плохому слуху и заиканию. Я конечно мог и говорить и слушать, но не все. Очень часто я не слышал то, что слышали другие. В это время я разговаривал сам с собой. Как при игре в шахматы, когда поочередно ходишь то за белых, то за черных.

Я не любил спорить, почти никогда никого ни о чем не спрашивал, но всегда смотрел по сторонам, все отмечал и запоминал. Зрительная память у меня как раз развилась, так же как и быстрая реакция. Она была необходима, так как часто я слышал опасность в самый последний момент, и надо было мгновенно реагировать. Работать с экспериментаторами мне было комфортно, потому что они делали то, чего я не умел. А я делал то, что они не умели, и они мне не мешали своими советами. Но были все же в моей работе соавторы экспериментаторы, которые работали как теоретики. Первым таким крупным соавтором был Володя Горобченко.

Володя был мужем Наташи Горобченко, которая была первой секретаршей Кагана когда ему разрешили иметь секретаршу. Что интересно, по формату она не была секретарем нашего Отдела, а только секретарем начальника. Наверно так всегда и бывает. Но у Кагана был кабинет на другом этаже, а ее комната была рядом с нашими. И мы все считали, что она и наша секретарша тоже. У нее был городской телефон, и выход в город был только через нее. Она также все про всех нас знала и каждому помогала тем, чем могла. Ну а мне она нашла жену среди своих подруг, и я входил в ее узкий круг друзей.

Володя был экспериментатором по эффекту Мессбауэра и за какие-то ранние работы даже получил Государственную премию. На этой почве, а может быть и на другой, о которой я не знаю, он дружил с Афанасьевым и вместе с ним работал над теоретическими статьями по релаксации мессбауэровских спектров после какого-то внешнего возбуждения в системе. Так как я тоже долгое время занимался эффектом Мессбауэра, то стоит рассказать об этом подробнее. Частично я уже написал об этом  в четвертой части, так как одна моя работа, самая первая, по этой теме даже вошла в мою докторскую диссертацию.

Там рассматривалась ситуация, когда система ядер в кристалле мгновенно возбуждается синхротронным излучением и изучается как она потом высвечивает очень монохроматическое излучение снимая возбуждение. Это было позднее. А в самом начале работы, сразу после открытия эффекта Рудольфом Мессбауэром для возбуждения ядер использовалось излучение самих ядер, которое получалось в результате спонтанного радиоактивного распада ядер с более сложным составом. Так для железа использовался радиоактивный кобальт. Ядро кобальта спонтанно испускало частицы из себя и превращалось в ядро железа, но в возбужденном состоянии. Ядро железа светило гамма-излучением, и это был источник. А излучение возбуждало систему таких же ядер в другом веществе и это была мишень.

Мишень поглощала излучение, пока то проходило через нее. Эффект Мессбауэра состоял в том, что если мишень -- кристалл, то существовала вероятность поглотить излучение на той же частоте, на которой ядро излучает. Этого не происходит в газовой мишени, потому что излучение -- это фотоны, частицы без массы, но имеющие энергию. И при поглощении ядро как бы толкается, приобретает скорость и частота поглощения ядром изменяется, она выходит из резонанса. А в кристалле ядро связано с кристаллом, имеющим огромную массу, и иногда фотон толкает весь кристалл как целое, но скорость при этом ничтожная, так как масса большая. Частота не изменяется.

Можно измерить весь спектр поглощения ядерной системой различных частот, если двигать источник с небольшой скоростью. Скорость меняет частоту излучения -- это называется эффектом Доплера. Каждый наверно замечал, что автомобиль несущийся на вас и убегающий от вас звучит по разному. Это тоже эффект Доплера, он существует в любых колебаниях. При этом регистрируют зависимость интенсивности излучения, попавшего в детектор после прохождения мишени от скорости источника. Это и есть спектр. Этот спектр очень чувствителен к различным воздействиям на систему. Это самый чувствительный инструмент в мире. Именно за это Мессбауэр и получил нобелевскую премию, причем очень быстро, буквально через несколько лет после первой публикации. Это очень редко бывает.

Горобченко изучал изменение спектров (релаксацию) экспериментально и одновременно теоретически, под руководством Афанасьева.  Он был уникален тем, что знал и теорию и эксперимент. И его охотно приглашали западные коллеги, поэтому он часто ездил в заграничные командировки. В те годы нам можно было ездить только таким способом, в туристические поездки нас, сотрудников института, не выпускали. Альтернативно надо было приглашать Смирнова (экспериментатора) и Афанасьева (теоретика). Впрочем они тоже часто ездили, но иногда была конкуренция и даже некрасивые истории. Я всего этого не застал, так как появился в институте позднее. К концу 70-х годов все уже было сделано. Более того, лабораторию решено было сократить, оставив только синхротронную часть, а экспериментальные исследования по релаксации прекратить. Горобченко перевели на эксперименты по металлам.

Но экспериментальная установка была еще не готова и проводить эксперименты он не мог. Тогда он по старой практике занялся теорией металлов. Уже самостоятельно изучил эту теорию и вдруг ... сделал открытие и нашел способ решения задачи, который еще никто не опубликовал. Впрочем я не прав, он и тут нашел себе покровителя в лице Жени Максимова из Физического Института имени Лебедева, из отдела Гинзбурга. Про Женю я написал в третьей части, впервые я его увидел на школе в Коуровке. В какой-то момент в развитии задачи возникла необходимость в численных расчетах. И тут он обратился ко мне за помощью.

Он сказал, что ему пора писать докторскую диссертацию, но писать ее по статьям с Афанасьевым он не хочет, какие он тогда назвал причины я не запомнил. Но вот он сейчас в теории металлов кое-что открыл, тут будут грандиозные результаты, только надо проделать численные расчеты, а он это не умеет. Мне эта работа была совершенно не нужна, и на его рекламу я реагировал прохладно. Но и отказать ему я тоже не мог. Он тогда был уже близким мне человеком и старшим товарищем. И еще так совпало, что это произошло как раз после разрыва с Афанасьевым, когда он запретил мне работать по рентгеновской тематике.

Поэтому я сразу согласился, вариантов просто не было. К тому времени я, действительно, уже хорошо научился писать программы на компьютере, после двух провальных проектов по теории металлического водорода и водорода в металлах. А тут вроде как успех был гарантирован, так мне Володя обещал. И мы начали совместную работу. Она продолжалась несколько лет и закончилась публикацией трех больших статей и большого обзора в книге.

Так как для меня эта работа не была основной, то я ее делал параллельно с другими работами. Начало 80-х годов было для меня уже периодом зрелости. Я уже был старшим научным сотрудником, и я уже много чего понимал и умел. Работали мы тогда на компьютере БЭСМ-6, который был один на весь институт. Я уже писал в своей статье "Компьютеры в моей жизни", что в те годы вычислительные работы делались на компьютере БЭСМ-6, и был только один шанс в день пропустить программу через компьютер. Поэтому вечером надо было сдавать несколько колод перфокарт с несколькими задачами, чтобы повысить вероятность получения результата. Если в четырех программах будут ошибки и результата не будет, то пятая может пройти и значит днем будет над чем работать.

Вот я и работал над несколькими задачами сразу, и работа с Володей была одной из таких задач. Все началось с того, что он мне дал свои рукописи и объяснил что надо делать, точнее, что надо считать. На первом этапе я даже не стал разбираться в самой теории. Я все равно свою работу делал один, но пока только вычислительную работу, по готовым формулам. На первых порах я исполнял роль программиста. Володя был уникальным человеком в том плане, что обладал каким-то непонятным даром.

Он никогда не записывал черновиков. Как он говорил, он всю предварительную работу проводил в уме, в том числе и литературную работу по формулировке предложений. Когда все было закончено, он брал чистый лист бумаги формата А4, отчеркивал поле слева, ставил лист на транспарант (бумагу с напечатанными линиями, которые просвечивали через бумагу на которой пишут) и ровным, очень красивым почерком сразу записывал чистовик. Читать такую рукопись было приятнее, чем напечатанный на пишущей машинке текст. Меня это всегда приводило в восторг. Сам я писал мелко, криво и часто исправлял написанное. У меня чистовик был только напечатанным, а мои рукописи никто не мог прочесть, кроме меня.

Впрочем за долгие годы записи кода программ я совсем потерял почерк, и сейчас почти все буквы пишу печатные. Код мы сдавали в службу, которая пробивала (печатала) его на перфокартах. И они требовали писать только печатными буквами, чтобы легко было читать и меньше было ошибок. Ну а в последние годы я уже практически ничего не пишу, а только печатаю. Печатаю я всего двумя пальцами, но довольно быстро. Я сам удивляюсь как быстро я записываю довольно большие тексты. Мои письма намного длиннее писем моих корреспондентов. Я пишу почти как говорю. Но потом конечно надо исправлять ошибки и опечатки, они бывают. Поэтому я все печатаю в собственном редакторе, который указывает на опечатки в процессе написания.

Володя, в свою очередь, активно помогал мне в моих аспирантских  делах. Дело в том, что Афанасьев, собираясь уходить от Кагана к Кикоину получил от Кикоина задание возглавить аспирантскую комиссию института. Он ее охотно и возглавил, а меня сделал ученым секретарем и моей прямой обязанностью было организовать экзамен по специальности для аспирантов. Я привлекал преподавателей, и Володя как раз был одним из них, он преподавал в ФизТехе. Через наши экзамены прошло очень много людей, которые впоследствие добились каких-то успехов. Многие из них меня запомнили, но для меня они были сплошным потоком, я запомнил не всех. Пожалуй самым ярким аспирантом, у которого я принимал экзамен был Саша Чумаков, впоследствие один из моих основных соавторов.


Электронная теория металлов

В теории металлов есть одна самостоятельная проблема. Дело в том, что в металлах часть электронов с внешних оболочек атомов забывает про своих родителей и начинает гулять по всему объему кристалла. Именно эти электроны участвуют в таком процессе, как электрический ток. Но важно не только это. Важно также, что эти электроны очень сильно взаимодействуют между собой. И свойства электронов нельзя описать, решая уравнение для одного электрона. Точнее так можно приближенно решать, такое приближение называется приближением среднего поля. Пишется уравнение для одного электрона во внешнем поле и в поле всех других электронов. А второе поле зависит от свойств электронов, которые как раз и надо определить.

Про такие задачи говорят, что они самосогласованные. То есть у них, как и у всех задач, что-то дано и что-то требуется определить. Но то, что дано, тоже зависит от того, что нужно определить. Стандартный способ решения таких задач -- итерации. То есть многократное решение задачи с уточнением каждый раз ее условий. Если очередное уточнение ничего не меняет в решении в рамках заданной точности, то считается, что задача решена. Но самосогласованное приближение в задаче об электронах в металле не очень хорошее. Электроны -- это тождественные частицы и у них есть спин. А поэтому в системе многих частиц существует так называемое обменное взаимодействие. И есть взаимодействия более высоких порядков теории многих частиц, которое принято называть корреляционным.

Задача очень сложная. Чтобы ее как-то сделать попроще кто-то предложил такую модель. Рассмотрим только электроны, то есть систему взаимодействующих электронов . А чтобы система была электрически нейтральной, будем считать что электроны двигаются на фоне равномерного положительного заряда. Этот заряд практически ни на что не влияет, но снимает расходимость интегралов в пределе очень длинной периодичности системы электронов, то есть когда они тоже равномерно размазаны по кристаллу. Эта модель не вполне описывала металл в целом, но достаточно хорошо описывала ту часть электронной подсистемы, которая в металле коллективизируется.

А уже в такой модели задачу предлагалось решать как можно более точно. На ней применялись самые изощренные методы квантовой теории многих частиц. Это была очень высокая физика. Точность решения задачи намного превосходила точность экспериментальных данных. Поэтому единственным критерием правильности того или другого приближения считалось выполнение так называемых правил сумм. В аналитической теории удалось установить набор некоторых соотношений (равенств) которые должны были выполняться в точной теории. Слева и справа в этих равенствах стояли интегралы от разных выражений, включающие свойства электронного газа. А все свойства принято было описывать диэлектрической функцией системы в обратном пространстве, то есть в зависимости от волнового вектора и частоты.

Главной задачей являлось найти такую диэлектрическую функцию, которая бы максимально точно удовлетворяла всем правилам сумм. А для самой диэлектрической функции предлагались различные приближенные теории, поскольку задачу о свойствах системы из бесконечного числа тождественных частиц решить точно невозможно. Существовали различные техники. Одной из них являлось суммирование цепочки диаграмм специального вида. А диаграммы писали вместо сложной записи многомерных интегралов теории возмущений. Кажется за эту технику американский физик Фейнман получил нобелевскую премию. Но я никогда ее не любил.

Другая техника состояла в том, что писались уравнения для функций Грина, которые учитывали взаимодействие конечного числа частиц. Уравнение для простой функции с меньшим числом частиц включало уравнение для более сложной функции, то есть с большим числом частиц. Уравнение для более сложной функции включало уравнение для еще более сложной функции. И так до бесконечности. Фокус был в том, чтобы на каком то этапе приближенно выразить сложную функцию через простые и замкнуть цепочку. И тут уже требовалось искусство и интуиция.

Володя все это почитал, ему наверно все это показалось очень сложным, и он решил попробовать написать простое уравнение Шредингера для волновой функции одного электрона, то есть вариант самосогласованной теории. При написании потенциала, действующего на электрон он учел кое какие дополнительные слагаемые и получил выражение для диэлектрической функции, которое раньше нигде не видел. Как всегда бывает, он сразу же решил, что его выражение будет точнее, чем другие. Но чтобы это проверить надо было сделать комплексный расчет всех свойств системы и проверить правила сумм для всех приближений.

До сих пор никто это не проделал в полном объеме, поэтому выполнение такой работы и являлось моей задачей. Все формулы были написаны, все интегралы определены, мне надо было все это превратить в программу и провести расчеты. Кажется я потратил на эту работу год или больше. В любом случае первые предварительные результаты численных расчетов были опубликованы в научном журнале ЖЭТФ в 1981 году и Володя был первый автор. Именно в этой работе он сформулировал свое приближение. А вторая статья с большим числом расчетов была опубликована за границей в Journal of Physics C (твердое тело, сокращенно J. Phys. C) на следующий год и там уже я был первым автором.


Первый обзор по чужой науке.

К сожалению результаты расчетов не показали существенного преимущества Володиного приближения по сравнению с другими. Статьи конечно все равно были опубликованы и результаты зафиксированы, но результаты были весьма скромными и Володино приближение мало чем отличалось от других приближений. Более того, когда Володя рассказывал результаты наших статей на одном семинаре (я на нем не был), то ему кто-то сказал, что формулы очень похожи на те, которые получаются из приближения Тоиго и Вудруффа. Эта пара японских теоретиков работала в технике зацепляющихся уравнений для функции Грина, про которые я вкратце написал выше. Они предложили расцепление, которое было хорошим только для высоких частот.

Володя мне об этом сказал, и я уже сам стал разбираться в теории, и искать причину почему так получилось. Действительно, анализ показал, что Володино приближение один к одному эквивалентно приближению японцев, которое было опубликовано раньше по времени. Открытия не состоялось. Пропали надежды Володи на докторскую, а я значит просто зря потерял время. В какой-то момент мы даже стали ссориться на почве неудовлетворенности неудачей. Тем не менее, мы оба накопили опыт в теории металлов и можно было продолжать работу.

И тут вдруг Женя Максимов предложил Володе подключиться к работе по написанию книги обзоров. Оказывается начальство ФИАНа договорилось с западным издательством о публикации книги обзоров о диэлектрической функции всех агрегатных состояний вещества на английском языке. И Женя Максимов взялся писать про диэлектрическую функцию металлов, но реально он хотел, чтобы Володя про это написал, тем более, что к тому времени у нас было много графиков и для обзора это очень годилось. Володя согласился, но сразу поставил условие, чтобы и меня включили в соавторы.

Это было сделано и мы стали составлять план обзора. Володя хотел писать только про себя, но я сказал, что как-то это неприлично. Все таки обзор надо писать и про других тоже. Но заниматься изучением других работ только для того, чтобы о них писать, ему не хотелось. Он согласился, но сразу поставил условие. Он сам пишет про нашу работу, а я буду писать про других. И выдал мне огромную пачку с ксерокопиями всех статей по этой теме.

Надо сказать, что в те годы не было интернета и не так-то просто было найти и прочитать нужные статьи по заданной теме. Но в нашем Курчатовском институте очень хорошо работала специальная группа, которая делала ксерокс на той технике, какая тогда была. Ксероксные машины, как и и компьютеры не были персональными. Это была одна большая машина, которая прочитывала бумагу и могла напечатать много копий текста этой бумаги. И была служба, которая делала копии оглавлений всех журналов и раздавала их крупным ученым и большим начальникам.

Наш Каган уже был академиком и ему тоже присылали пачку оглавлений всех журналов. И каждый сотрудник нашего Отдела мог просмотреть оглавнения и отметить те статьи, копии которых он хотел бы получить. И копии статей действительно делались и присылались по внутренней почте. Я редко бывал в институте, но мне по рентгеновской тематике статьи отмечал Юра Кононец. То ли я его попросил, то ли он сам проявил инициативу. Но тем самым он мне очень помогал. А Володя по этому же каналу, только в своем Отделе собирал все статьи по электронной теории металлов.

Это была огромная помощь. А дальше я просто проверил, умею ли я играть на скрипке. Я вспомнил такую шутку. Вопрос: "Умеете ли вы играть на скрипке?" Ответ: "Не знаю, не пробовал". Вот и я не пробовал писать обзор по чужой теме, без опыта работы в ней и за короткий срок. И решил попробовать. Как ни странно, но у меня все получилось. Я носил с собой эти оттиски, читал их на семинарах, на собраниях, в метро. И сразу понимал главную идею работы и даже кое-какие тонкости. Этого было достаточно, чтобы написать пару листов про эту статью.      

Как только я добирался до стола, я тут же все и записывал. Потом брался за следующую статью. Английский язык уже не тормозил, в то время я его знал достаточно, чтобы читать научную литературу. В результате мы написали довольно быстро и очень неплохо большой обзор по электронной теории металлов. Володя передал наш текст на экспертизу Жене Максимову. Через какое-то время я второй раз пообщался с Женей, на этот раз на кухне квартиры Горобченко. Они к тому времени получили новую квартиру в доме напротив института, на 11 этаже.

Уникальной особенностью семьи Горобченко было еще и то, что они каждое лето отдыхали на Ахтубе, в устье Волги в компании с президентом АН СССР Антолием Петровичем Александровым. Как и когда они познакомились и почему он ездил отдыхать именно с ними так и осталось для меня загадкой. Конечно они мне и фотографии показывали и рассказывали как все это происходило. Но почему именно они составляли ему компанию они никогда не рассказывали. И жили они далеко от института, и по возрасту не очень подходили. Я не буду гадать, честно скажу, что не знаю. Я уже писал, что я никогда и никого ни о чем не спрашивал. Захотят -- сами расскажут, не захотят, значит не судьба.

И вроде как ходила какая-то сплетня, что квартиру от института они получили не без помощи АП. Однако и этого я не знаю. В то же время примерно в соседнем доме квартиру получил Афанасьев. А дом напротив был кооперативный, и в нем квартиры получили из известных мне людей Бровман и Артемьев. У Бровмана я был только на новоселье, а у Артемьева много раз, он тоже мой активный соавтор. Вот на кухне этой квартиры мы и обсуждали наш обзор. Женя в целом обзор одобрил, я уже не помню какие у него были замечания и как мы их учитывали. Для меня работа над обзором закончилась этим разговором на кухне.

А потом, как это всегда бывает, кто-то свой обзор написать не успел, сроки перенесли, потом еще раз перенесли и в конце концов книга все таки вышла, когда я уже совсем перестал заниматься теорией металлов. Ни славы ни денег она мне не принесла. Вышла книга в 1989 году. Я помню, что ездил за ней в ФИАН и Женя выдал мне авторский экземпляр. Гранки мне тоже не показали, и оказалось, что в обзоре даже мое отчество перепутали. Авторы были напечатаны такие V. D. Gorobchenko, V. N. Kohn, E. G. Maksimov. Фамилии по алфавиту, но я вроде бы и не я, а кто-то другой.

Сейчас очень любят подсчитывать цитируемость статей. И вот ссылки на этот обзор в мой список не попадут из-за какой-то небрежности кого-то в длинной цепочке людей, через чьи руки прошел обзор. И все же это был первый написанный мной обзор и по чужой науке. Хотя вышел он позднее второго обзора, уже по рентгеновской оптике, который был опубликован сразу после написания. Но об этом позже.