Яков Зельдович - Yakov Zeldovich

Яков Зельдович
RUSMARKA-1827.jpg
Зельдович на почтовой марке России 2014 года
Родился
Яков Борисович Зельдович

8 марта 1914 г.
Умер 2 декабря 1987 г. (1987-12-02)(73 года)
Место отдыха Новодевичье кладбище , Москва
Гражданство Советский Союз
Альма-матер Санкт-Петербургский государственный университет
Известен Проект советской атомной бомбы
Излучение Хокинга-Зельдовича
Эффект Сюняева-Зельдовича
Уравнение состояния
Зельдовича приближение
Зельдовича число Зельдовича
Модель детонации
ЗНД Формулировка Шваба-Зельдовича
Самоподобное решение второго рода
Модель
Зельдовича-Линьяна Спектр Харрисона-
Зельдовича Механизм
Зельдовича
Энергия активации Модель Зельдовича асимптотика
блин зельдовича
Награды Герой Социалистического Труда (1949, 1954, 1956).
Научная карьера
Поля Физика
Горение
Астрофизика
Учреждения Институт химической физики
МГУ им.
Штернберга, Астрономический институт им.
Докторанты Сергей Копейкин
Другие известные студенты Рашид Сюняев
Роман Юшкевич
Игорь Дмитриевич Новиков
Сергей Шандарин
Алексей Старобинский
Владимир Михайлович Липунов
Виктор Шварцман

Яков Борисович Зельдович ForMemRS ( белорусский : Я́каў Бары́савіч Зяльдо́віч , русский : Я́ков Бори́сович Зельдо́вич ; 8 марта 1914 - 2 декабря 1987), также известный как ЯБ , был советским физиком-теоретиком , который известен своим плодотворным вкладом в космологию и физику термоядерные и гидродинамические явления.

С 1943 года Зельдович сыграли решающую роль в развитии из Советского Союза «с проектом атомной бомбы . В 1963 году он вернулся в академических встать на пионерский вклад в фундаментальном понимании термодинамики из черных дыр и расширение сферы космологии .

биография

ранняя жизнь и образование

Яков Зельдович родился в белорусской еврейской семье в доме своего деда в Минске , Белорусская область в России , 8 марта 1914 года. Однако в середине 1914 года семья Зельдовичей переехала в Санкт-Петербург . Они прожили там до августа 1941 года, когда семья была эвакуирована вместе с преподавателями Института химической физики в Казань, чтобы избежать вторжения Оси в Советский Союз . Они оставались в Казани до лета 1943 года, когда Зельдович переехал в Москву .

Его отец, Борис Наумович Зельдович, был юристом ; его мать, Анна Петровна Зельдович ( урожденная Кивелиович), переводчик с французского на русский , была членом Союза писателей . Несмотря на то, что Зельдович родился в преданной и религиозной еврейской семье, он был «абсолютным атеистом ».

Зельдович был самоучкой . Он считался обладателем удивительно разностороннего интеллекта, и в течение своей жизни он исследовал и внес значительный вклад в широкий спектр научных исследований. Из данной возможности в мае 1931 года он получил назначение в качестве лаборанта в Институте химической физики в Академии наук СССР , так и остался связан с институтом на оставшуюся часть своей жизни. Как лаборант он получил предварительные инструкции по темам, связанным с физической химией, и заработал себе репутацию среди старших сотрудников Института химической физики.

С 1932 по 1934 год , Зельдович посещал студенческие курсы по физике и математике на Ленинградском государственном университете (ныне Санкт - Петербургский государственный университет ), а затем приняли участие технические лекции по вводным физики в Ленинградском политехническом институте (ныне Петра Великого в Санкт - Петербурге Политехнический университет ).

В 1936 году он был успешным в его кандидатуре на кандидата наук степени (советский эквивалент PhD ), успешно защитил диссертацию по теме « адсорбции и катализа на неоднородных поверхностях». Центральное место в его диссертации было сосредоточено на исследовании изотермы адсорбции Фрейндлиха (или классической) , и Зельдович обнаружил теоретическую основу этого эмпирического наблюдения.

В 1939 году Зельдович подготовил диссертацию на основе математической теории физической интерпретации окисления азота , и успешно получил степень доктора наук в математической физике , когда оно было рассмотрено Александра А. Фрейман . Зельдович открыл его механизм, известный в физической химии как термический NO.
Икс
механизм
или механизм Зельдовича .

Советская программа создания атомной бомбы

Зельдович считается секретным руководителем проекта советского ядерного оружия ; его поездки за границу были строго ограничены, в Восточную Европу при строгой советской безопасности. Вскоре после открытия ядерного деления (немецким химиком Отто Ханом в 1939 году) русские физики начали исследования в области физики ядерного деления и провели семинары по этой теме; Игорь Курчатов и Юлий Харитон обручились в 1940 году.

В мае 1941 года Зельдович работал с Харитоном над построением теории кинетики ядерных реакций при наличии критических условий . Работы Харитона и Зельдовича распространились на теории воспламенения, горения и детонации ; они объясняли особенности, которые ранее не были правильно предсказаны, наблюдались или объяснялись. Соответственно, современная теория детонации называется теорией Зельдовича-фон Неймана-Доринга, или ZND , и ее развитие потребовало утомительных расчетов на быстрых нейтронах ; эта работа была отложена из-за вторжения Германии в Советский Союз , что помешало продвижению результатов, которые в июне 1941 года будут рассекречены. В 1942 году Зельдовича перевели в Казань , и Наркомат боеприпасов поручил ему провести работы по созданию обычных порохов для Советской Армии , а Харитону было поручено разработать новые типы обычных вооружений.

В 1943 году Иосиф Сталин решил начать наращивание вооружений в ядерном оружии , в ведении Игоря Курчатова ; последний просил Сталина переселить Зельдовича и Харитона в Москву в рамках программы создания ядерного оружия. Зельдович присоединился к небольшой группе Игоря Курчатова в этой секретной лаборатории в Москве, чтобы начать работу по теории ядерного горения, и стал руководителем теоретического отдела в Арзамасе-16 в 1946 году.

Вместе с Исааком Гуревичем , Исааком Померанчуком и Харитоном Зельдович подготовил научный доклад о возможности выделения энергии посредством ядерного синтеза, вызванного атомным взрывом, и представил его Игорю Курчатову. Зельдович воспользовался физическими и техническими знаниями, предоставленными немецким физиком Клаусом Фуксом и американским физиком Теодором Холлом , каждый из которых работал над американским Манхэттенским проектом по разработке ядерного оружия.

В 1949 году Зельдович возглавил группу физиков, которая провела первое ядерное испытание , RDS-1 , основанное примерно на американском проекте, полученном от атомных шпионов в Соединенных Штатах , хотя он продолжил свою фундаментальную работу по теории взрывчатых веществ. Зельдович затем начал работать над модернизацией последовательных конструкций на ядерное оружие и первоначально задуманные идеи водородной бомбы на Андрея Сахарова и других. Работая над ядерным оружием, Зельдович выполнил новаторские работы в области радиационной гидродинамики и физики вещества при высоких давлениях. Среди его младших коллег в Сарове , которые работали в этой области, был Михаил Александрович Подурец , известный также своим вкладом в теорию гравитационного коллапса.

Между 1950 и 1953 годами Зельдович выполнил расчеты, необходимые для обоснования возможности создания водородной бомбы, которые были проверены Андреем Сахаровым , хотя обе группы параллельно работали над разработкой термоядерного синтеза. Тем не менее, это был Сахара , что в корне изменил подход к термоядерному синтезу, чему Виталий Гинзбург в 1952 году он остался связанным с программой ядерных испытаний, а товарный экспериментальные лаборатории в Арзамасе - 16 до октября 1963 года, когда он уехал в академию.

Академия и космология

В 1952 году Зельдович начал работу в области элементарных частиц и их преобразований. Он предсказал бета - распад в виде пи - мезона . Вместе с С. Герштейном он заметил аналогию между слабым и электромагнитным взаимодействиями , а в 1960 году предсказал явление мюонного катализа (точнее, мюонного катализа dt-синтеза). В 1977 годе Зельдович вместе с Федором Шапиро  [ р ] был награжден Курчатов медаль высшей награда в ядерной физике в СССР . Цитата была «за предсказание характеристик ультрахолодных нейтронов , их обнаружение и исследование». 20 июня 1958 г. избран академиком АН СССР. С 1965 г. по январь 1983 г. заведовал отделом Института прикладной математики АН СССР.

Зельдович (справа) с астрофизиком Иосифом Шкловским в 1977 году.

В начале 1960-х Зельдович начал заниматься астрофизикой и физической космологией . В 1964 году он и независимо Эдвин Солпитер были первыми, кто предположил, что аккреционные диски вокруг массивных черных дыр ответственны за огромное количество энергии, излучаемой квазарами . С 1965 года он был профессором на кафедре физики Московского государственного университета и руководитель подразделения Релятивистская астрофизика в ГАИШ . В 1966 году он и Игорь Новиков первыми предложили поиск кандидатов в черные дыры среди двойных систем, в которых одна звезда оптически яркая, а рентгеновская темная, а другая оптически темная, но яркая в рентгеновских лучах (кандидат в черные дыры).

Зельдович работал над теорией эволюции горячей Вселенной, свойствами микроволнового фонового излучения , крупномасштабной структурой Вселенной и теорией черных дыр . Вместе с Рашидом Сюняевым он предсказал, что космический микроволновый фон должен подвергаться обратному комптоновскому рассеянию . Это называется эффектом Сюняева-Зельдовича , и измерения с помощью таких телескопов, как космологический телескоп Атакама и телескоп Южного полюса, сделали его одним из ключевых наблюдательных зондов космологии скоплений. Зельдович внес резкий вклад в понимание природы крупномасштабной структуры Вселенной, в частности, за счет использования лагранжевой теории возмущений (приближения Зельдовича) и применения подхода уравнения Бюргерса через приближение адгезии.

Термодинамика черной дыры

Зельдович сыграл ключевую роль в развитии теории испарения черных дыр за счет излучения Хокинга . Зельдович и Чарльз Миснер одновременно предсказали возможность генерации частиц при вращении керровских черных дыр в 1971 , 1972 годах . Ранее в 60-х Зельдович предсказал, что черные дыры Керра должны расщеплять линии излучения фотонов, как в эффекте Зеемана. Во время визита Стивена Хокинга в Москву в 1973 году советские ученые Зельдович и Алексей Старобинский показали Хокингу, что, согласно квантово-механическому принципу неопределенности , вращающиеся черные дыры должны создавать и испускать частицы.

Семья

С женой Варварой Павловной Константиновой у Якова Зельдовича были сын и две дочери, тоже физики: сын - Борис Яковлевич Зельдович ; дочери - Ольга Яковлевна Зельдович и Марина Яковлевна Зельдович.

От О.К. Ширяевой у Зельдовича родилась дочь Аннушка.

У Зельдовича родился еще один сын от Нины Николаевны Агаповой в 1958 году, его звали Леонид Яковлевич Агапов, который скончался в 2016 году в возрасте 58 лет.

Публикации

Книги

  • Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А. (2015). Проблемы динамо в астрофизике . Cambridge Scientific Publishers. ISBN 978-1908106445.
  • Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. (2014). Звезды и относительность . Дувр.
  • Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. (2012). Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, Том 1 . Дувр.
  • Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. (2012). Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Том 2 . Дувр.
  • Переломов А.М., Зельдович Я.Б. (1999). Квантовая механика: избранные темы . World Scientific. ISBN 978-9810235505.
  • Зельдович Я.Б. (1993). Избранные произведения Якова Борисовича Зельдовича: Частицы, ядра, Вселенная . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0691087429.
  • Зельдович Я.Б. (1992). Избранные труды Якова Борисовича Зельдовича: Химическая физика и гидродинамика . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0691085944.
  • Зельдович Я.Б. (1992). Моя Вселенная: Избранные обзоры . Рутледж. ISBN 978-3718650040.
  • Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А., Соколов Д.Д. (1990). Магнитные поля в астрофизике . Паб Gordon & Breach Science. ISBN 978-0677223308.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А., Соколов Д.Д. (1990). Всемогущий шанс . World Scientific. ISBN 978-9971509163.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Зельдович Я.Б., Баренблатт Г., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. (1985). Математическая теория горения и взрыва . Бюро консультантов. ISBN 978-0306109744.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Зельдович Я.Б., Пилипецкий Н.Ф., Шукунов В.В. (1985). Принципы фазового сопряжения . Springer. ISBN 978-3-662-13573-0.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. (1983). Релятивистская астрофизика: структура и эволюция Вселенной, том 2 . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0226979571.
  • Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. (1971). Релятивистская астрофизика: звезды и теория относительности, том 1 . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0226979557.
  • Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. (1968). Элементы газодинамики и классической теории ударных волн . Академическая пресса.
  • Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. (1960). Теория детонации . Академическая пресса.
  • Зельдович Я.Б., Яглом И.М. (1988). Высшая математика для начинающих физиков и инженеров . Прентис Холл. ISBN 978-0133876482.

Награды и отличия

Игорь Курчатов назвал его «гением», а Андрей Сахаров назвал его «человеком универсальных научных интересов». Стивен В. Хокинг однажды сказал Зельдовичу: «До того, как я встретил вас, я считал вас« коллективным автором », как Бурбаки ».

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки