Владимир Борисович Брагинский

Владимир Борисович Брагинский (1931–2016). Фото 2002 г.

Профессор, главный научный сотрудник кафедры физики колебаний физического факультета МГУ, приглашённый профессор Калифорнийского технологического института (США).

Член-корреспондент РАН, член Европейской Академии (Academia Europaea, Лондон), почётный зарубежный член Американской академии искусств и наук, иностранный член Национальной академии наук США. С 1992 г. научная группа В. Б. Брагинского работает в рамках международного научного проекта лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO, которая в 2016 году объявила об открытии гравитационных волн.

В славные 1960-е, профессор Владимир Борисович Брагинский был яркой звездой физфака МГУ. Можно даже сказать, Сверхновой. Это было время, когда звезды Supernova начинали свое триумфальное шествие в умах и статьях астрономов, физиков-теоретиков и футурологов. Интервал 1960–1975 был назван потом «золотым веком общей теории относительности Эйнштейна (ОТО)». Но Брагинский был Физиком. Он занимался экспериментальной проверкой как ОТО, так и альтернативной ей скалярно-тензорной теорией гравитации Бранса-Дикке. Точные эксперименты требовали измерения бесконечно-малых величин, и в этой области Брагинский часто опережал время. Например, еще в 1967 он предсказал существование пределов чувствительности координатных измерений квантового происхождения, которые в нашем веке называют стандартным квантовым пределом. Но в 1960-е только две супердержавы, США и СССР могли позволить себе эксперименты по проверке ОТО. Для остальных это было слишком дорого и сложно. В Штатах поиском предсказанных ОТО гравитационных волн занималась группа Джозефа Вебера из Мерилендского университета, в СССР — группа В. Б. Брагинского на физфаке МГУ. Но, не смотря на все усилия, попытки обнаружить гравитационные волны оставались тогда безрезультатными.

В это время мне посчастливилось учиться не только на физфаке МГУ, но и у самого Владимира Борисовича Брагинского. «Некоторые прикладные задачи в экспериментах по обнаружению гравитационного излучения» — так называлась моя дипломная работа, защищенная в 1972 г.

Я хочу немного рассказать о своей учебе и работе в группе Брагинского. Но попасть в эту группу было не просто.

В 1966 конкурс на физфак был в два раза выше обычного в результате сдвоенного выпуска 10–11 классов, так что правила отбора были достаточно жесткими, и наш курс, состоящий в основном из школьных медалистов и победителей всесоюзных олимпиад, назвали потом сингулярностью среди других выпусков физфака.

На первой лекции 1 сентября наc поздравили с успешным поступлением, добавив, что мы преодолели самое легкое из того, что нас ждет впереди. Но нам было весело сначала.

И вот, когда мы приуныли на физпрактикуме, а кратные интегралы и ряды оказались сложнее, чем мы думали, на физфак приехал Станислав Лем — знаменитый польский писатель-фантаст, футуролог, философ и сатирик.

Южная физическая аудитория (ЮФА), где проходила встреча Лема со студентами была заполнена до последнего ряда. Но вскоре всех стал интересовать не знаменитый писатель, а переводчик, или, как сейчас говорят, модератор встречи. Его комментарии к выступлению Лема были столь интересны, что посыпались записки младшекурсников:

— Скажите, а Вы кто?

— Моя фамилия Брагинский — был простой ответ.

Так мы и называли его потом — просто Брагинский. Обращались к нему мы, конечно, по имени отчеству, Владимир Борисович, но здесь я буду называть своего Учителя иногда сокращенно В.Б.

А тогда в 1969 В.Б. открывал перед нами прекрасную новую физику. Он говорил о кварках с шармом, и об ОТО серьезно, красиво и очень увлекательно. 

На снимке В.Б Брагинский рассказывает о кварках. Фото из газеты «МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1969 г.

 И мне захотелось оказаться на переднем крае науки, даже если жизнь там далеко не «малина». Но, таких как я, было слишком много. К счастью, Брагинский был профессором кафедры физики колебаний, конкурс на которую я уже выдержала. Но предстоял и «второй тур» — распределение по научным руководителям. И тут оказалось, что оценки «отл.» в зачетке — это ещё далеко не все. Отличников, желающих попасть к Брагинскому, было слишком много, и В.Б. устроил конкурс выступлений с научным докладом. Темы он задавал сам, не беспокоясь, проходили мы уже этот материал, или его вообще нет и не будет в нашем курсе лекций. В.Б считал, что физик всё делать сам. Помню, мне надо было сделать доклад по ОТО, которой не было в программе отделения радиофизики. Так что, метрику Шварцшильда я «грызла» дома во время майских праздников, и с той поры она ассоциируется у меня с цветущими вишнями. В конце концов, из нашей группы № 314 к Брагинскому попали трое: Наташа Лоза, Андрей Гусев и я.

Слева направо: доцент В. Н. Руденко и дипломники Наташа Лоза, Андрей Гусев и Таня Бойко перед семинаром у Брагинского. 1971 г

Мы, конечно, радовались, не зная, что нас ждет впереди.

Каждую среду в 17-00 мы приходили в кабинет Брагинского на семинар. Кабинет был маленьким, к тому же В.Б. делил его с профессором Ириной Ильиничной Минаковой, которая вела у нас спецкурс, но на время семинара уступала нам место. Мы сжимались на большом кожаном диване перед такой же большой черной доской. В.Б приветствовал собравшихся словами: «Не пугайтесь. Ради бога, не пугайтесь». Затем он объяснял, что этими словами Герман успокаивал графиню, направляя на неё револьвер в опере «Пиковая дама», и что классику надо чтить. Но от нас В.Б. надеялся узнать не три карты, а что мы сделали за прошедшую неделю.

Студенты и аспиранты отчитывались о полученных результатах, получали при этом «втык» и следующее задание. Брагинский с самого начала предупреждал, что «возиться с нами он не будет, а бросит нас, как слепых щенят, в ведро с ледяной водой. Выплывем — хорошо, пойдем ко дну — перейдем к другому научному руководителю».

Брагинский прививал нам независимость мышления, учил работать быстро, много и самостоятельно. В результате, я полюбила учебник Тихонова и Самарского «Методы математической физики» (ММФ), или как его называли, «могилу молодого физика». Со статистической радиофизикой была та же история, что и с ММФ. Я без особого напряжения разобралась со всем этим по учебникам еще до того, как нам начали читать лекции. В группе Брагинского я была прикладным теоретиком — applied theorist. На мою долю выпал тяжкий труд искать ошибки в теориях и экспериментах, включая ошибки американцев, некоторые из которых уже тогда были «рок-звездами от физики». Публиковались они быстро и постоянно. А у Брагинского был очень строгий подход к результатам измерений с учетом ошибок метода, ошибок приборов, обратного влияния, шумов и много другого, к этому он пытался приучить и нас, читая на кафедре спецкурс. Привитое таким образом аналитическое мышление не улучшило мой скептический характер, и я до сих пор вижу чужие ошибки лучше, чем свои.

Космология в те времена переживала период бурной молодости. Черные дыры, Сверхновые и Двойные звезды рождались и умирали в работах тогда еще молодых Стивена Хокинга и Кипа Торна, как цветы на весенней лужайке. При этом рождающиеся и умирающие звезды возмущали не только наши молодые умы, но и гравитационное поле. Этот всплеск энергии теоретически мог быть зарегистрирован на Земле или в космосе в виде слабых и кратковременных квадрупольных колебаний. Но везде много шума. Мне, например, досталась одна из задач выделения сигнала из шумов, которые при гелиевых температурах вызывают тепловые колебания пьезокристалла, наклеенного на алюминиевый цилиндр массой 5 тонн. Эти алюминиевые цилиндры стоили тогда, как новый автомобиль «Жигули», назывались они масс-детекторами, а в лаборатории просто «болванками». У Брагинского было две болванки и две дипломницы…

Как и на корабле, женщина рядом с установкой считалась к несчастью. Поэтому нам с Наташей разрешали только приближаться к дорогим болванкам. Однажды Валера Митрофанов, тогда еще студент, наглядно продемонстрировал нам высокую добротность этих болванок. Как-то он слегка ударил гвоздиком эту однородную 2-тонную махину, раздался нежный мелодичный звон, который длился больше минуты.

А резонанс от работ В.Б звучал не только на физфаке МГУ. Брагинский был приглашен с лекциями в MIT, Stanford University, Harvard University, Caltech.

Вернувшись, В.Б. говорил, что только эту четверку можно сравнивать с физфаком МГУ и Физтехом, в остальных американских университетах образование на уровне советского техникума. Так было в 1960-е, когда мы победили США за школьной партой. О своей поездке в США В.Б. много рассказывал нам после семинаров. Запомнилось, как он встречался с веселым Фейнманом. А, рассказав нам о шокировавших его развлечениях калифорнийских студентов, В.Б. добавил: «Даже в Caltech нет такого разврата с приборами как у вас на физфаке! Вы на физпрактикуме бесплатно можете всем пользоваться, переделывать задачу, повторять измерения, задавать вопросы преподавателю. А в США за все надо платить». Это я потом часто вспоминала, переделывая и пересдавая задачи в радиопрактикуме.

А когда, пытаясь завязать знакомство, мне говорили:

— Я слышал, ты участвуешь в экспериментах Брагинского по измерению бесконечно-малых. Это правда?

— Нет, я только измеряю бесконечно мало.

А в это время в США, профессор Мерилендского университета Джозеф Вебер, не уставал сообщать, что он зарегистрировал гравитационные волны, и называл «не джентльменами» всех, кто сомневался в точности его измерений. Начиная с 1968 г. профессор Вебер приблизительно 5 раз в месяц сообщал о регистрации на разнесенных детекторах некоторого синхронного воздействия, которое по его словам, «вообще говоря, может быть и гравитационным». И хотя ни один из последующих экспериментов Вебера эти сообщения не подтвердил, ажиотаж во всем мире Вебер вызвал большой.

В Штатах Брагинский встречался со всеми, кто серьезно занимался ОТО, включая Вебера, не желавшего обсуждать точность своих измерений. Вернувшись, В.Б. признался, что оформление поездки в Штаты отняло у него столько времени и сил, что если американцам что-то не понятно, пусть они сами к нему приезжают.

Вскоре из Caltech на физфак приехал физик и астроном Кип Стивен Торн (Kip Stephen Thorne), один из мировых экспертов по общей теории относительности (ОТО), друг и коллега Стивена Хокинга. В один из вечеров в ЮФА Кип Торн выступил с открытой лекцией. Но тогда в 1969, Кип Торн произвел впечатление на студентов не лекциями и званиями, а худобой, бородой, длинными волосами, такими же рыжими, как и его пиджак. По тем временам это выглядело, как взрыв новой звезды. Брагинский на лекции Торна для студентов опять был переводчиком, т.е. объяснял нам тонкости ОТО.

На одном из семинаров Владимир Борисович дал мне задание — прочитать за неделю последние работы Кипа Торна и Стивена Хокинга и найти в них ошибки. Брагинский добавил, что достанет мне пропуск в научный зал «Ленинки», так мы называли библиотеку имени Ленина. Но ксерокса тогда не было даже в «Ленинке». Приходилось статьи конспектировать или запоминать, и это помогало их понимать. С энтузиазмом студентки, спортсменки и комсомолки я ринулась на поиски противоречий и даже нашла какие-то неточности в статьях КипаТорна и Стивена Хокинга, которые вошли потом в мой дипломный обзор литературы.

Моя дипломная работа называлась «Некоторые прикладные задачи в экспериментах по обнаружению гравитационных волн». В первой главе рассматривались оптимальные параметры масс-детектора с точки зрения максимальной чувствительности. В самом начале первой главы шел анализ оптимальных режимов работы детекторов Гиббонса и Хокинга. Во второй главе рассматривались перспективы создания гравитационной антенны на космических орбитальных станциях, используя в качестве пробных тел удаленные искусственные спутники Земли. О плотности потока гравитационной энергии можно было судить, измеряя либо приращение относительной скорости спутников Δv, либо вариацию расстояния между ними Δx, вызванную гравитационной волной. При этом, в качестве источника электромагнитного излучения, применялся лазер с малой угловой расходимостью, так что разрешающая способность должна быть в 10⁴ раз выше, чем в диапазоне СВЧ.

Зимой 1972 мы защитили дипломы на «отлично» и пришли в среду на последний семинар. По привычке мы заняли свои места на чёрном кожаном диване. Владимир Борисович, как всегда, сидел за письменным столом, но никого не вызывал к доске. Он сказал: «Я дам вам всего лишь насколько советов на прощание»:

1. Никогда не прекращайте работать.

2. Если вы позволите себе год безделья, вы растеряете половину.

3. Через два года у вас останется лишь ¼ знаний.

4. Через три года уже не будет смысла возвращаться в науку.

5. Не говорите и не пишите ничего лишнего.

6. Не выкладывайте в одной статье все результаты.

7. Публикуйте только то, что соответствует журналу и заглавию. Остальное оставляйте для доработки и других публикаций.

Прошли годы, приезжая в Москву, я часто заходила на физфак и стучалась в кабинет Владимира Борисовича. Узнала, что Вебер наконецто признал свои ошибки, и что на физфак приезжал Стивен Хокинг. А Кип Торн приехал снова.

2 ноября 2016 г., спустя полвека после своей первой лекции на физфаке, Кип Торн, уже без волос и в белом пиджаке цвета его бороды, снова читал пред новым физфаковским поколением лекцию в центральной физической аудитории (ЦФА). Лекция Кипа Торна была посвящена эпохальному событию мирового значения — первой регистрации гравитационных волн.

Кип СтивенТорн (KipStephenThorne) — американский физик и астроном, Лауреат нобелевской премии по физике 2017 г. за экспериментальную регистрацию гравитационных волн.

Для новых желторотых было дано пояснение: Кип Торн — один из основателей коллаборации LIGO и автор идеи фильма «Интерстеллар», который посмотрели более 100 миллионов зрителей по всему миру. Коллаборации LIGO, в которую входят более 1000 человек (в том числе, группа ученых физического факультета МГУ), принадлежит открытие гравитационных волн. Вход свободный.

Владимир Борисович Брагинский не присутствовал на этой лекции. Он ушел из жизни 29 марта 2016 г. Но все знали, что с 1992 г. возглавляемая им научная группа участвует в международном научном проекте по созданию лазерного интерферометрического детектора гравитационных волн LIGO, который был успешно реализован в 2015 г., когда впервые были обнаружены гравитационные волны от слияния двух черных дыр.

Спасибо, Вам Владимир Борисович за то, что Вы были и за то, каким Вы для нас остались.

С теплой грустью, Ваша Татьяна Бойко

Источник №4(171)/2024 СОВЕТСКИЙ ФИЗИК 38

https://cloud.mail.ru/public/BTWp/DKJ6Y9NJK