Яков Борисович Зельдович ForMemRS [1] ( белорусский : Я́каў Бары́савіч Зяльдо́віч , русский : Я́ков Бори́сович Зельдо́вич ; 8 марта 1914 - 2 декабря 1987), также известный как ЯБ , [2] был советским физиком-теоретиком , который известен своим плодотворным вкладом в космологии и физике термоядерных и гидродинамических явлений. [3]
Яков Зельдович | |
---|---|
Родившийся | Яков Борисович Зельдович 8 марта 1914 г. |
Умер | 2 декабря 1987 г. | (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 |
Докторанты | Сергей Копейкин |
Другие известные студенты | Рашид Сюняев Роман Юшкевич Игорь Дмитриевич Новиков Сергей Шандарин Алексей Старобинский Владимир Михайлович Липунов Виктор Шварцман |
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 . [4]
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. [5] 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 . [6] : 301 Они оставались в Казани до лета 1943 года, когда Зельдович переехал в Москву . [6]
Его отец, Борис Наумович Зельдович, был юристом ; его мать, Анна Петровна Зельдович ( урожденная Кивелиович), переводчик с французского на русский , была членом Союза писателей . [6] Несмотря на то, что Зельдович родился в преданной и религиозной еврейской семье, он был «абсолютным атеистом ». [7] [8]
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. [4] 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. [6] [4] : 301 Как лаборант он получил предварительные инструкции по темам, связанным с физической химией, и заработал себе репутацию среди старших сотрудников Института химической физики. [6] : 301
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 ). [6] : 301 [9] : 2–5
В 1936 году он успешно защитил кандидатскую диссертацию на соискание ученой степени кандидата наук (советский эквивалент доктора философии ), успешно защитив диссертацию на тему « Адсорбция и катализ на гетерогенных поверхностях». [6] : 301 Центральное место в его диссертации было сосредоточено на исследовании изотермы адсорбции Фрейндлиха (или классической) , и Зельдович обнаружил теоретическую основу этого эмпирического наблюдения. [1]
В 1939 году Зельдович подготовил диссертацию, основанную на математической теории физической интерпретации окисления азота , и успешно получил степень доктора наук по математической физике, когда ее рецензировал Александр А. Фрейман . [10] : 39–40 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. [11] : 198–199 Вскоре после открытия ядерного деления (немецким химиком Отто Ханом в 1939 году) русские физики начали исследование масштабов физики ядерного деления и провели семинары по этой теме; Игорь Курчатов и Юлий Харитон обручились в 1940 году. [6] : 79–80
В мае 1941 года Зельдович работал с Харитоном над построением теории кинетики ядерных реакций при наличии критических условий . [6] : 81 Работы Харитона и Зельдовича были распространены на теории воспламенения, горения и детонации ; они объясняли особенности, которые ранее не были правильно предсказаны, наблюдались или объяснялись. [6] : 82 [4] Современная теория детонации соответственно 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. [6] : 82 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. . [6] : 87–88
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. [6] : 87–88 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 [4].
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. [4] 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. [6] : 89–90
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. [6] : 89-90 Зельдович затем начал работать над модернизацией последовательных конструкций на ядерное оружие и изначально задумали водородной бомбы , чтобы Андрей Сахаров и другие. [6] : 89–90 В ходе работы над ядерным оружием Зельдович выполнил новаторские работы в области радиационной гидродинамики и физики вещества при высоких давлениях. Среди его более молодых коллег в Сарове , которые работали в этой области, был Михаил Александрович Подурец , известный также своим вкладом в теорию гравитационного коллапса [4] [12]
Между 1950 и 1953 годами Зельдович выполнил расчеты, необходимые для возможности создания водородной бомбы, которые были проверены Андреем Сахаровым , хотя обе группы параллельно работали над разработкой термоядерного синтеза. Тем не менее, это были Сахара , что в корне изменил подход к термоядерному синтезу, чему Виталий Гинзбург в 1952 году [13] : 56-57 Он оставался связан с программой ядерных испытаний, а товарный экспериментальные лаборатории в Арзамасе - 16 до октября 1963 года, когда он ушел в академию. [10] : 38–40
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
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.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 . [14] [15] С 1965 года он был профессором физического факультета МГУ и руководителем отдела релятивистской астрофизики в Астрономическом институте Штернберга . 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). [16]
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 [17]. Во время визита Стивена Хокинга в Москву в 1973 году советские ученые Зельдович и Алексей Старобинский показали Хокингу, что согласно квантово-механическому принцип неопределенности , вращающиеся черные дыры должны создавать и испускать частицы. [18]
Семья
С женой Варварой Павловной Константиновой у Якова Зельдовича были сын и две дочери, тоже физики: сын - Борис Яковлевич Зельдович ; [19] дочери - Ольга Яковлевна Зельдович и Марина Яковлевна Зельдович.
От О.К. Ширяевой у Зельдовича родилась дочь Аннушка. [20]
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 почести
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 ».
- Медаль Дирака ICTP (1985)
- Медаль Брюса (1983)
- Золотая медаль Королевского астрономического общества (1984).
- Курчатовская медаль (1977).
- Трижды Герой Социалистического Труда (1949, 1953, 1957).
- Сталинская премия (1943, 1949, 1951, 1953).
- Ленинская премия (1957).
- Три ордена Ленина (1949, 1962, 1974)
- Два ордена Трудового Красного Знамени (1945,1964)
- Орден Октябрьской революции (1962 г.)
- В 2001 году в его честь был назван астероид 11438 Зельдович [3].
Рекомендации
- ^ а б Гинзбург, ВЛ (1994). «Яков Борисович Зельдович. 8 марта 1914–2 декабря 1987» . Биографические воспоминания членов Королевского общества . 40 : 430–441. DOI : 10,1098 / rsbm.1994.0049 .
- ^ "ЯБ-100 - Домашняя страница" . master.sai.msu.ru . сай-мсу . Проверено 18 апреля 2017 года .
- ^ Я. Б. Зельдович, Ю. П. Райзер; изд. Уоллеса Д. Хейса и Рональда Ф. Пробштейна (2002). Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (Изд. Ред.). Минеола: ISBN Нью-Йорка 0-486-42002-7.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Б с д е е г Sublette, Кэри (1 мая 2002 г.). «Яков Зельдович» . Nuclearweaponarchive.org . архивы ядерного оружия . Проверено 17 апреля 2017 года .
- ^ «Этот день в еврейской истории / Родился физик-ядерщик-самоучка» . Гаарец . 8 марта 2013 . Проверено 8 ноября 2013 года .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Сюняев, под ред. РА (2004). «Детство и школьные годы» (гугл книги) . Воспоминания Зельдовича (1-е изд.). Лондон: CRC Press. п. 370. ISBN 9780203500163. Проверено 17 апреля 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
- ^ Зельдович, Яков Борисович (2004). Сюняев Р.А. (ред.). Зельдович: Воспоминания . CRC Press. п. 69 . ISBN 9780415287906.
Думаю, вы меня достаточно хорошо знаете: я абсолютный атеист, и все дни недели для меня совершенно одинаковы.
- ^ Андрей Сахаров: Грани жизни . Atlantica Séguier Frontières. 1991. стр. 599. ISBN 9782863320969.
Говоря о религии, Яков Борисович мог однозначно сказать: «Я абсолютный атеист».
- ^ Лука, под редакцией Уильяма А. Сириньяно, Александра Г. Мержанова, Луиджи Де (1997). «Биография» (гугл книги) . Успехи горения: им. Я. Б. Зельдович (173-е изд.). Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики, Inc. стр. 500. ISBN 9781600864261. Проверено 18 апреля 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
- ^ а б Харгиттай, Иштван (2013). Похороненная слава: портреты советских ученых . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 320. ISBN 9780199985593. Проверено 18 апреля 2017 года .
- ^ Халатников, Исаак М. (2012). От атомной бомбы до автобиографии института Ландау. Совершенно несекретно . Берлин: Спрингер, Халатников. п. 210. ISBN 9783642275616. Проверено 18 апреля 2017 года .
- ^ Alex Gaina, Мои воспоминания о Якове Зельдовиче, [1]
- ^ Роберг, Джеффри Л. (1998). «Водородная бомба» (гугл-книги) . Советская наука под контролем: борьба за влияние (1-е изд.). США: Springer. п. 153. ISBN. 9781349262908. Проверено 18 апреля 2017 года .
- ^ Коллин, Сьюзи (2006). "Квазары и ядра галактик, взволнованная история полувека". AIP Conf. Proc . 861 : 587–595. arXiv : astro-ph / 0604560 . Bibcode : 2006AIPC..861..587C . DOI : 10.1063 / 1.2399629 . S2CID 14346374 .
- ^ Зельдович, Я.Б. (1964). «Судьба звезды и эволюция гравитационной энергии при аккреции». Сов. Phys. Докл . 9 : 195. Bibcode : 1964SPhD .... 9..195Z .
- ^ Торн, Кип (1994). Черные дыры и деформации времени . С. 308–309 . ISBN 0-393-31276-3.
- ↑ Алекс Гаина, Мои воспоминания о Якове Зельдовиче [2]
- ^ Хокинг, Стивен (1988) Краткая история времени , Bantam Books.
- ^ «Профессор Борис Зельдович скончался в возрасте 74 лет» . CREOL, Колледж оптики и фотоники. 18 декабря 2018 . Проверено 27 декабря 2018 года .
- ^ Харгиттай, Иштван (2013). Погребенная слава: портреты советских ученых . Издательство Оксфордского университета.
дальнейшее чтение
- Овербай, Д. Одинокие сердца космоса: научные поиски тайны Вселенной . Нью-Йорк: HarperCollins, 1991.
- Аннотированная библиография Якова Борисовича Зельдовича из электронной библиотеки по ядерным вопросам Алсос
- Яков Борисович Зельдович - страница в МГУ, посвященная Зельдовичу
- Теория горения несмешанных газов - Зельдович 1949, перевод 1974
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с Яковом Борисовичем Зельдовичем, на Викискладе?