Грибов Л.А. Колебания молекул Изд. стереотип.

Оглавление

Предисловие к третьему изданию

В 1949 г. появилось первое, выпущенное в двух томах, издание книги "Колебания молекул". Она была написана тремя авторами – основоположниками отечественной теоретической спектроскопии – М.А.Ельяшевичем, М.В.Волькенштейном и Б.И.Степановым. Этот коллективный труд, в который каждый из авторов внес свой существенный вклад, содержал массу физических идей, интенсивное развитие которых и вывело отечественную школу теоретической молекулярной спектроскопии на передовой уровень, опережавший международный. Не случайно коллективу авторов двухтомника "Колебания молекул" была присуждена Сталинская премия в области науки. В дальнейшем большую роль сыграли такие ученые уже следующей волны, как И.Н.Годнев, М.А.Ковнер, Л.М.Свердлов, И.Ф.Ковалев и целый ряд других.

Спустя 20 лет после выхода первого издания книги авторы обратились ко мне – еще молодому человеку – с предложением путем "осовременивания" подготовить второе издание. Я откровенно сказал, что простое косметическое дополнение уже нерационально, так как это направление науки сильно развилось. Тогда и было принято решение ввести меня в состав авторов нового издания.

Дальнейшая история столь необычна, что я не могу о ней не рассказать. Когда рукопись была готова и каждый из участников с ней ознакомился, то мы все собрались в Минске – в то время Мекке отечественной молекулярной спектроскопии. При обсуждении получившегося Б.И.Степанов, обращаясь к М.А.Ельяшевичу и М.В.Волькенштейну, сказал следующее: "Книга получилась совершенно новая. Грибов мог бы ее издать и без нас. Но многие идеи и общий план сохранились. Поэтому надо особо выделить роль Грибова в написании книги". Двое других классиков это предложение сразу же поддержали. Было написано предисловие, которое подписали только три автора первого издания. Как сказал Б.И.Степанов: "Вам, Лев Александрович, такое предисловие подписывать неудобно!".

Я пишу это не для того, чтобы самого себя похвалить, а потому что за 50 лет работы в науке я другого такого случая не знаю. Этот факт ярко характеризует трех основоположников не только как очень крупных ученых, но, прежде всего, как очень крупных личностей, что, к сожалению, не так уж часто встречается в научной среде.

Своим поступком эти ученые как бы рекомендовали меня научной общественности как своего продолжателя. В пределах своих возможностей я старался оправдать их надежды. Отдавая дань признательности классикам, я назвал предлагаемую монографию третьим изданием "Колебаний молекул" специально, чтобы подчеркнуть преемственность развития направления. Именно поэтому в настоящем предисловии очень много личного, что обычно в предисловиях не принято.

Во втором издании подчеркивалось, что книга целиком написана на основании оригинальных работ авторов. Не случайно поэтому в тексте практически нет ссылок на работы других ученых. Авторы построили законченное здание, в котором можно было жить, не обращаясь постоянно к соседям.

* * *

Когда готовилось второе издание, квантовая химия переживала еще период становления. Сейчас методы квантовой химии превратились в мощный аппарат исследования микромира. Можно нажать клавиши компьютера и почти мгновенно получить на дисплее картинку ИК спектра. Эта легкость порождает у некоторых специалистов мысль о том, что все в теории колебательных спектров уже сделано, и нечего дальше стараться! Как правило, однако, таких взглядов придерживаются люди, никогда развитием собственно теории не занимавшиеся. Именно среди них распространена болезнь "механикус". Она заключается в том, что субъект не только не знает, как решить задачу, но и как ее правильно поставить, но убежден, что все проблемы сами собой отпадут, если воспользоваться суперкомпьютером!

Без мощной вычислительной техники, конечно, не обойдешься, но вся история превращения фундаментальных знаний в инженерные приемы (а именно при достижении этого уровня становится возможным массовое проектирование сложных систем от самолетов до молекулярных машин) показывает, что путь простого экстенсивного математического развития не является рациональным. Требуется совокупность разного рода приближений, моделей, накопления банков данных и т. д. Необходимо также и выявление причинно-следственных связей, что крайне затруднительно делать, пользуясь лишь "черными ящиками". К сожалению, именно к этой категории и относятся столь распространенные и подкупающие простотой ввода в компьютер информации ab initio расчеты ИК и СКР спектров.

Составляющий основу методологии любой науки принцип дополнительности Н.Бора со всей явностью показывает, что успех может быть достигнут только на основе разумного сочетания ab initio и полуэмпирических подходов. Именно поэтому в третьем издании и сохранены все разделы, посвященные так называемой валентно-оптической теории, обсуждается смысл силовых постоянных и т. д.

На повестку дня выходит важнейшая задача – создание молекулярных устройств (накопители энергии, преобразователи информации, молекулярные машины и др.) и развитие нанотехнологий. Без детального, на уровне максимально приближенных к реальности моделей, изучения внутримолекулярных движений атомов достижение успеха в этом направлении невозможно.

Конечно, это предъявляет и новые требования к соответствующей теории, которая должна обеспечить не только интерпретацию спектра, но и прогноз хода химических реакций, передачи энергии внутри молекулярного пространства, войти в состав экспертных систем нового поколения. Мы стоим на пороге возникновения сложного виртуального молекулярного мира, создание которого невозможно не только без развития базовых положений физической теории, но и без большой совокупности взаимосвязанных вычислительных алгоритмов.

Автор, поэтому, надеется на то, что предлагаемая читателям книга "Колебания молекул" окажется полезной и сыграет роль, сходную с ролями двух первых. Она также целиком содержит оригинальный материал и использует результаты, обобщенные в упомянутых выше монографиях и статьях, приведенных в следующем списке.

Я считаю приятным долгом выразить большую благодарность моему многолетнему сотруднику профессору В.А.Дементьеву, внесшему огромный вклад в развитие обсуждаемого направления. Без его участия решение многих вопросов было бы крайне затруднено. Он же принял на себя нелегкий труд по редактированию и подготовке книги к изданию. Я также благодарен В.В.Жогиной и Т.В.Васьковой, выполнившим всю работу по созданию электронной версии книги.

Об авторе

Известный специалист в области теории строения и спектров сложных молекулярных систем, квантовой химии, вычислительной химии и химической информатики, аналитической химии, член-корреспондент РАН, вице-президент РАЕН, лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники (1999 г.), заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор, заместитель директора Института геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН.