Ред. Теоретический отдел ФИАН. Владимир Яковлевич ФАЙНБЕРГ:
Эталон СЛУЖЕНИЯ НАУКЕ: Воспоминания коллег и друзей. №58

Содержание

Краткий биографический очерк

Владимир Яковлевич родился 1 января 1926 г. в Москве и рано осиротел. Его мать, Ангелова Мария Дмитриевна, родилась 8 ноября 1891 г. в селе Трубетчино Тамбовской губернии. В 1922 г. Мария Дмитриевна закончила медицинский факультет 2-го Государственного университета с присвоением звания врача. В декабре 1927 г. она умерла от тяжелой болезни. Отец, Файнберг Яков Миронович, родился 26 апреля 1886 г. в Минской губернии. Закончил в 1920 г. Государственный институт медицинских знаний и впоследствии работал в Московском городском отделе здравоохранения старшим инспектором. С начала Отечественной войны Яков Миронович служил главврачом в военном госпитале в Ленинграде и погиб во время бомбежки 16 ноября 1941 г. в 10 часов 30 минут утра на станции Бабаево (383-й километр от Ленинграда), когда он руководил погрузкой раненых в санитарный поезд.

Старший брат, Файнберг Лев Яковлевич, родился в 1924 г.

В 1943 г. после окончания Рязанского пулеметного училища в звании лейтенанта он ушел на фронт и погиб 25 июля 1943 г., проявив героизм и мужество в боях под Курском.

В 1933 г. Володя Файнберг поступил в 61-ю среднюю школу г. Москвы, где учился с первого по восьмой класс.

В 1941 г. был эвакуирован вместе с братом в Кировскую область, где продолжил обучение в Чепецкой средней школе Просницкого района. В 1942 г. вернулся в Москву и окончил десятый класс 110-й школы. Подростком он в военные годы одновременно с учебой работал санитаром в Мосгорэвакопункте. В 1943 г. В. Я. Файнберг поступил на самолетостроительный факультет Московского авиационного института, а в 1946 г. перешел на третий курс вновь открытого инженерно-физического факультета Московского механического института, преобразованного позже в Московский инженерно-физический институт. После окончания с отличием МИФИ в 1949 г. он был направлен по распределению в теоретический отдел ФИАН, с которым неразрывно связана вся его дальнейшая жизнь.

Первые шаги научной деятельности В. Я. Файнберга были связаны с решением прикладных задач под руководством Игоря Евгеньевича Тамма, лекции которого он слушал будучи еще студентом МИФИ. За эту работу Владимир Яковлевич был удостоен своей первой правительственной награды. В начале 50-х гг., вскоре после того как Ферми были поставлены первые опыты по рассеянию π-мезонов на нуклонах, И. Е. Тамм инициировал работу по созданию теории ядерных сил на основе предложенного им ранее непертурбативного подхода к описанию сильных взаимодействий, который он называл «методом усеченных уравнений». Исходной идеей метода была аппроксимация искомых волновых функций конечной суперпозицией состояний с конечным числом частиц, эффективно участвующих в процессе. Позже за этим методом закрепилось название «метод Тамма—Данкова», поскольку независимо к той же идее (через 5 лет) пришел американский теоретик Данков. И. Е. Тамм привлек к своему исследованию В. Я. Файнберга и В. П. Силина, и в совместной работе они применили метод усеченных уравнений к проблеме устойчивости дейтрона, а затем — к рассеянию π-мезонов на нуклонах. Как вспоминал спустя годы В. Я. Файнберг («Воспоминания о И. Е. Тамме». М.: Наука, 1981. С. 205), трудились они тогда «с безоглядной отдачей сил». Интересно, что в ходе этой работы была предпринята одна из первых попыток использования ЭВМ для решения задач теоретической физики; ЭВМ была предоставлена группе И. Е. Тамма в Институте прикладной математики по распоряжению М. В. Келдыша. Другое важное исследование тех лет, выполненное Владимиром Яковлевичем совместно с И. Е. Таммом и Ю. А. Гольфандом, было основано на идее Игоря Евгеньевича о возможности появления в промежуточных состояниях процессов рассеяния π-мезонов на нуклонах нуклонных резонансов (изобар) со спином 3/2. В этих работах была развита полуфеноменологическая теория взаимодействия π-мезонов с нуклонами, последовательно учитывающая такую возможность, и впоследствии существование барионных резонансов было подтверждено экспериментально.

В 1953 г. В.Я.Файнберг защитил кандидатскую диссертацию на тему «К теории взаимодействия частиц с высшими спинами с электромагнитным и мезонным полями», научным руководителем которой был Виталий Лазаревич Гинзбург. Одним из ее важных результатов было общее выражение для функции Грина частицы с произвольным спином. Следующий цикл работ Владимира Яковлевича был посвящен аналитическим свойствам амплитуд рассеяния и функций Грина. Им были получены, совместно с Е. С. Фрадкиным, дисперсионные соотношения для амплитуды упругого нуклон-нуклонного рассеяния, использованные И. Я. Померанчуком при выводе его знаменитой теоремы об асимптотическом равенстве амплитуд рассеяния частиц и античастиц. В. Я. Файнберг исследовал структуру и аналитические свойства функций Грина в квантовой электродинамике и мезодинамике и выполнил анализ различных формулировок причинности. Результаты этих глубоких исследований легли в основу докторской диссертации, которую В. Я. Файнберг защитил в 1962 г. по теме «Вопросы дисперсионного метода в квантовой теории поля». Это было время вскоре после известного высказывания Л. Д. Ландау «лагранжиан мертв, и его надо похоронить с подобающими почестями», когда усилия физиков-теоретиков были направлены на поиск новых подходов к теории взаимодействия элементарных частиц, основанных на строгой формулировке принципов релятивистской инвариантности, унитарности и причинности.

В 1964 г. в работах Владимира Яковлевича, совместных с Р. Э. Каллош, были предложены динамические уравнения для матричных элементов S-матрицы с выходом за массовую оболочку по одной переменной, полученные на основе аксиоматического подхода, дополненного принципом минимальной сингулярности. Одно из важных достижений аксиоматического подхода состояло в открытии ограничений на рост вакуумных средних квантовых полей в импульсном пространстве, вытекающих из условия локальности, определяющего возможность говорить о сосредоточенности поля в любой, сколь угодно малой области пространства-времени и позволяющего строго сформулировать условие микропричинности. В работах Н.Н.Меймана и А. М. Джаффе было показано, что этот рост должен быть медленнее экспоненциального. Владимир Яковлевич одним из первых осознал, что выход за эту границу является естественным способом построения нелокальной теории поля. Квантование пространства-времени и введение в теорию поля фундаментальной длины рассматривались в этот период как наиболее перспективный путь преодоления проблем с ультрафиолетовыми расходимостями. В. Я. Файнбергу совместно с его учеником М. З. Иофа удалось впервые построить последовательную формулировку нелокальной квантовой теории поля с сохранением нормальной связи спина со статистикой и фундаментальной СРТ-симметрии, являющейся комбинацией зарядового сопряжения, пространственного отражения и обращения времени. Более того, было показано, что в этой теории можно определить матрицу рассеяния, и были получены, с привлечением условия унитарности, ограничения типа Фруассара на высокоэнергетическое поведение упругой амплитуды и полного сечения двухчастичного рассеяния, которые обобщали ограничения, установленные ранее в рамках локальной теории поля, удовлетворяющей аксиоме микропричинности. Несколько позже, в совместных работах с М. А. Соловьевым, была найдена наиболее общая формулировка условия причинности для нелокальных теорий как требование непрерывности (анти)коммутатора полей по некоторой топологии, естественным образом сопоставляемой световому конусу. Это условие позволило распространить теорию, включая ограничения на амплитуды рассеяния, на нелокальные поля со сколь угодно быстрым ростом в импульсном представлении. Из многих рассматривавшихся тогда вариантов нелокальной теории поля именно этот вариант разработан к настоящему времени наиболее глубоко. К нему примыкают, в частности, нелокальные модели с экспоненциальными формфакторами в пропагаторах частиц, обеспечивающими устранение расходимостей в фейнмановских интегралах после евклидова поворота; такие модели эффективно используются, в частности, при полуфеноменологическом описании сильных взаимодействий. Особенно существенно, что предложенная формулировка теории поля с фундаментальной длиной оказалась тесно связанной с теорией струн. Эта связь была установлена в 80-е гг., в период интенсивного развития теории струн, в том числе и самим Владимиром Яковлевичем совместно с А. В. Маршаковым, путем анализа представления Челлена—Лемана для струнных пропагаторов. Ими было показано, что для спектральной плотности в этом представлении характерен экспоненциальный рост, а показатель экспоненты выражается через натяжение струны.

С конца 70-х гг. научные интересы В. Я. Файнберга сосредоточиваются на неабелевой калибровочной теории поля. Он исследует, совместно со своими учениками, непертурбативные инстантонные эффекты и их взаимосвязь с борелевской суммируемостью разложений по константе связи, находит для ряда моделей квантовые поправки к инстантонным вкладам в функции Грина, совместно с А. М. Семихатовым разрабатывает метод исключения нулевых мод при построении теории возмущений на фоне инстантона, развивает формализм канонического квантования теорий с неабелевой калибровочной симметрией в гамильтоновой калибровке A 0 = 0.

В те же годы Владимир Яковлевич выполняет несколько работ по вычислению сечения рассеяния хиггсовских бозонов на встречных электрон–позитронных пучках.

К важным результатам этого периода относятся новые эффективные представления функций Грина частиц со спином во внешних электромагнитном и гравитационном полях и пропагаторов фермионных струн в виде функциональных интегралов.

Во второй половине 80-х гг. в центре внимания В. Я. Файнберга оказывается метод стохастического квантования и, прежде всего, вопросы регуляризации и калибровочно-инвариантной перенормируемости при стохастическом квантовании неабелевых калибровочных полей. В его работах этого периода выявлены также особенности стохастического квантования в случае спинорных полей и исследован в рамках этого подхода вопрос об аномалиях и грибовских неоднозначностях (отсутствие глобальной калибровки в теории Янга—Миллса).

В середине 90-х гг. научные интересы Владимира Яковлевича снова смещаются к новой, актуальной тематике. Он исследует проблему построения матрицы рассеяния и развивает схему перенормировок в калибровочных теориях с топологическим членом в лагранжиане, теориях, описывающих динамику анионов и связанных с физикой конденсированных сред, доказывает эквивалентность многофотонных и многоглюонных функций Грина в квантовых теориях Даффина—Кеммера—Петьо и Клейна—Гордона—Фока. Последняя опубликованная им работа была посвящена исследованию связи между уравнениями Фоккера—Планка—Колмогорова и нелинейными уравнениями Ланжевена.

Таков далеко не полный перечень научных результатов В. Я. Файнберга, опубликованных им в более чем 130 статьях. Но и сказанного достаточно, чтобы заключить, что его исследовательскую работу отличала унаследованная от И. Е. Тамма и В. Л. Гинзбурга необычайная широта интересов и, прежде всего, стремление изучать наиболее важные, ключевые проблемы квантовой физики на каждом этапе ее развития. Как и его учителя, он обладал глубокой физической интуицией и независимостью мышления, смелостью в выдвижении и отстаивании новых идей.

Особенно много времени и сил Владимир Яковлевич уделял педагогической деятельности. Он начал преподавать совсем еще молодым человеком, в 1956 г., и в течение 40 лет одновременно с работой в ФИАН читал лекции на физическом факультете МГУ, с 1972 г. в должности профессора кафедры квантовой теории и физики высоких энергий. Замечательные лекции Владимира Яковлевича всегда были посвящены наиболее обещающим, перспективным направлениям квантовой теории. Выбор жизненного пути многих из слушателей его спецкурсов сложился под влиянием Владимира Яковлевича. Он обладал особым даром распознавать, привлекать и вдохновлять на путь научного исследования молодых талантливых физиков-теоретиков и подготовил более 30 кандидатов наук и 10 докторов наук. В течение многих лет Владимир Яковлевич был одним из основных «поставщиков» новых сотрудников в теоротдел ФИАН, среди его учеников есть и физики из стран ближнего и дальнего зарубежья. Начиная с 1972 г., В. Я. Файнберг заведовал в теоротделе сектором «Теории элементарных частиц», состоящим из его воспитанников. Для многих из них он остался Учителем с большой буквы на всю жизнь.

Большое внимание Владимир Яковлевич уделял и научно-организационной работе. Он был бессменным членом ученого совета ФИАН и ученого совета ОТФ ФИАН, заместителем председателя диссертационного Ученого совета ФИАН, членом диссертационного совета физического факультета МГУ, членом редколлегии журнала «Теоретическая и математическая физика» и редколлегии журнала «Краткие сообщения по физике ФИАН», членом Оргкомитетов многих международных конференций по физике. Под руководством В. Я. Файнберга выполнено несколько проектов Российского фонда фундаментальных исследований, в течение ряда лет он являлся соруководителем, вместе с В. И. Ритусом, проекта поддержки ведущих научных школ. За заслуги перед отечественной наукой В. Я. Файнберг был удостоен ордена «Знак почета», награжден медалью «За доблестный труд».

В 2000 г. он был избран членом-корреспондентом Российской академии наук.

Владимир Яковлевич Файнберг входит в число замечательных ученых, составляющих гордость ФИАН. Он был крупнейшим специалистом в области теории элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий, внес основополагающий вклад в целый ряд направлений квантовой теории поля, и его сильная, яркая, обаятельная личность останется в благодарной памяти многих.