Памяти академика Рубакова

19 октября скончался выдающийся российский физик, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, академик РАН Валерий Рубаков. Как сказал директор Физического института им. П. Н. Лебедева РАН Николай Колачевский, «это трагическая новость для всего нашего научного сообщества. Валерий Анатольевич Рубаков был великим ученым, светилом ядерной физики. Он во многом определял направления развития физики высоких энергий и всей мировой науки».

Валерий Рубаков родился 16 февраля 1955 года в Москве. В 1978 году окончил физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова.

С 1987 по 1994 год занимал пост заместителя директора Института ядерных исследований РАН по научной работе, затем стал главным научным сотрудником ИЯИ. Был заведующим кафедрой физики частиц и космологии физического факультета МГУ.

В 1990-м избран членом-корреспондентом АН СССР, в 1997-м — действительным членом РАН. Был заместителем академика-секретаря и руководителем секции ядерной физики отделения физических наук РАН.

Валерий Анатольевич Рубаков — автор более 200 научных работ, многие из которых внесли основополагающий вклад в физику элементарных частиц, непертурбативную квантовую теорию поля и теорию ранней Вселенной. Коллеги Рубакова отмечали своеобразный научный стиль Валерия Анатольевича, характерной чертой которого является нацеленность на понимание физических явлений в сочетании со строгим количественным анализом, что, по их мнению, требует одновременно широкой образованности, блестящих озарений и колоссальной трудоспособности.

В решении о присуждении Валерию Рубакову Гамбургской премии по теоретической физике 2020 года — одной из высших наград в мире физики — отмечалось, что важнейшие достижения в раскрытии загадки происхождения Вселенной ученых всего мира за последние несколько лет во многом опирались на работы Валерия Анатольевича, которые дали новый импульс поискам универсальной теории, соединяющей Стандартную модель и Общую теорию относительности.

Физики всего мира знают академика Рубакова в первую очередь как автора идеи «мира на бране». Еще в 1983 году Валерий Рубаков и Михаил Шапошников предложили концепцию мира с дополнительными пространственными измерениями, в котором наблюдаемые частицы локализованы вблизи трехмерного многообразия (доменной стенки), называемого браной.

В одном из интервью нашему журналу Валерий Рубаков, объясняя это явление, сказал: «Все наши частицы — фотоны, электроны и прочие — привязаны к трехмерной “поверхности”, которая вложена в многомерное пространство. Наш трехмерный мир — это такая же поверхность в многомерном пространстве, как двухмерный листочек бумаги в нашем трехмерном мире. Если бы все наши частицы и мы были привязаны тем или иным способом к этой двухмерной поверхности, то они бы вдоль нее двигались и третье измерение мы бы с вами не видели. Такая идея сейчас называется термином “мир на бране”».

А уже в 1985 году в одной из своих работ Рубаков совместно с Шапошниковым и Вадимом Кузьминым заложил основы подхода к объяснению барионной асимметрии современной Вселенной, связанного с электрослабыми взаимодействиями.

Непосредственным продолжением этих работ стал большой цикл работ, посвященных изучению непертурбативных эффектов, например электрослабого нарушения барионного числа, при столкновении частиц высоких энергий. Рубаков и его ученики разработали нетривиальные квазиклассические методы, справедливые при наличии в модели больших параметров внешнего характера: энергии или массы сталкивающихся частиц, температуры или плотности среды, числа частиц в конечном состоянии и т. п. Полный непертурбативный анализ таких ситуаций оказался непростым делом, и много времени ушло на разработку адекватных квазиклассических методов. Применение этих методов, в частности, позволило убедиться в экспоненциальном подавлении сечения многочастичного рождения при высокой энергии столкновения.

Именем Рубакова назван красивый и экспериментально проверяемый непертурбативный эффект — монопольный катализ распада протона. В то время как в классической Стандартной модели элементарных частиц, описывающей все известные элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия — сильные, слабые взаимодействия и электромагнетизм, — протон рассматривается как стабильная частица, Валерий Рубаков подверг сомнению этот постулат и создал теорию катализа распада протона магнитными монополями.

Валерий Рубаков внес существенный вклад в развитие теории самой ранней Вселенной — космологии «до Большого взрыва». Широко известны его работы еще 1982 года по инфляционной теории, в частности по рождению гравитационных волн в экспоненциально расширяющейся Вселенной. Тем не менее в другом интервью нашему журналу он, в частности, высказал предположение: «Вопрос в том, была ли эта инфляция или была какая-то другая стадия, — это все еще гипотезы». Вот почему он активно работал над моделями, альтернативными инфляции, где первичный спектр космологических возмущений генерируется с помощью других механизмов. Это дает новые яркие космологические предсказания, экспериментальная проверка которых идет полным ходом.

Другие известные работы Валерия Рубакова связаны с квантовой гравитацией, суперсимметрией и целым рядом иных интересных направлений.

Несмотря на чрезвычайно высокую занятость научными исследованиями, Валерий Анатольевич находил в себе силы для административной и общественной деятельности. В начале 1990-х он был заместителем директора ИЯИ, и во многом благодаря его усилиям институт вошел в XXI век процветающим научным центром мирового уровня, а входящая в его состав Баксанская нейтринная обсерватория сохранила свои уникальные установки и продолжила занимать лидирующие позиции в мировой астрофизике частиц. В частности, было завершено строительство Галлий-германиевого нейтринного телескопа. В 2013 году Валерий Рубаков, являясь признанным научным авторитетом в стране и в мире, в числе первых активно выступил против реформы РАН.

Научные заслуги академика Рубакова, кроме уже упомянутой Гамбургской премии по теоретической физике 2020 года, отмечены золотой медалью с премией для молодых ученых РАН (1985) и премиями им. А. А. Фридмана (Президиум РАН, 1999), И. Я. Померанчука (ИТЭФ, 2003), М. А. Маркова (ИЯИ РАН, 2005), Б. М. Понтекорво (ОИЯИ, 2009), Ю. Весса (Технологический институт Карлсруэ, 2010), М. В. Ломоносова (МГУ, 2012) и Н. Н. Боголюбова (ОИЯИ, 2014).

В статье использований материалы журнала «Успехи физических наук»