Российские физики сломали границы пространства и времени

Фото с сайта absolutera.ru

Владимир Александрович Фок, физик-теоретик из Ленинграда - один из основоположников исследований пятимерного пространства,

Ежегодно 8 февраля российское научное сообще­ство отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки, учрежденный указом Президента России в 1999 году. Одно из направлений со­временной научной мысли — работа в области квантовой физики, которая обещает вывести человечество на невиданные высоты развития.

Квантовый переход
Про квантовую физику слышали многие, даже в Новочебоксарске открыли детский технопарк “Кванториум”, название которого уже, как говорится, намекает. Но за красивым словом “квант” скрываются десятилетия исследований объекта и достижения, которые способны ускорить развитие прогресса даже в бытовом плане. 
Например, как только квантовые компьютеры смогут производить вычисления, которые не под силу обычным ПК, нас ждет революция во всех сферах жизни. И сейчас процесс вышел на новый уровень: в 2019 году Google заявил, что их квантовый процессор Sycamore за три минуты и 20 секунд выполнил вычисления, которые классический суперкомпьютер будет производить около 10 тысяч лет!
Мало кто знает, что даже за этим достижением, а их на самом деле огромное количество, стоят открытия великих умов XX века. Но, к сожалению, обыватель слышал лишь про Шредингера, кот которого то ли жив, то ли мертв, и, безусловно, об Эйнштейне. 
Большинство же россиян не знают, что и наша страна в плане развития этой науки как минимум не отставала. У нас есть гении, которыми можно и нужно гордиться.  Об одном из них мы поговорим сегодня. Знакомьтесь, Владимир Александрович Фок, физик-теоретик из Ленинграда, работы которого опередили свое время и легли в основу современных достижений квантовой физики.

В кутузке ему не место
Владимир Фок родился 22 декабря 1898 года в Петербурге. В личном деле Фока есть написанные им анкета и автобиография, датированные летом 1938 года. В анкете в графе “происхождение” говорится, что его родители — дворяне, а автобиография заканчивается словами: “С самого рождения безвыездно живу в Ленинграде, в революционном движении не участвовал, беспартийный, репрессиям при советской власти не подвергался, избирательных прав не лишался”.
На самом деле все не совсем так. Во-первых, его отец Александр Фок был ученым-лесоводом, автором ряда трудов по лесному делу. Так что у Владимира Александровича вполне была возможность описать свое происхождение иначе. Во-вторых, поступив в 1916-м на физико-математический факультет Петроградского университета, в марте 1917-го Владимир Фок добровольно пошел в Артиллерийское училище и, пройдя ускоренный курс, отправился на фронт — на Первую мировую войну. В-третьих, как он сам и указал в другой графе той же анкеты, Фок “был арестован 8/III 1935 года без указания причины и в тот же день освобожден”. 
Ну и наконец, в-четвертых (о чем в анкете уже не сказано), Фок был арестован вторично 11 февраля 1937 года — по одному из обвинений “пулковского дела”: сажали геофизиков, а Фок кого-то из них консультировал. За него вступился великий ученый Петр Капица, написавший письмо Сталину, в котором говорилось: “Таких ученых, как Фок, у нас немного, и им союзная наука может гордиться перед мировой наукой, но это затрудняется, когда его сажают в кутузку”. В результате этого — и после беседы Фока с самим Ежовым — Владимир Александрович через несколько дней был опять освобожден. Современники назвали произошедшее “чудом святого Владимира”.

Дайте нам “нобелевку”
А теперь поговорим о науке. В конце 1920-х годов Владимир Фок публикует несколько работ по квантовой механике, в том числе статью, посвященную важнейшему уравнению, сформулированному известным австрийским физиком Эрвином Шредингером. Вторая статья, опубликованная Владимиром Фоком в том же году, была посвящена применению волнового уравнения Кирхгофа к движению заряженной частицы в электромагнитном поле. В 1932 году Фок опубликовал монографию “Начала квантовой механики”, что было важным вкладом в популяризацию ее идей.
Владимир Александрович был не только ученым-теоретиком квантовой физики. Его открытия нашли практическое применение в мировом техническом прогрессе.
Помимо квантовой механики, русский ученый Владимир Фок занимался и частной теорией относительности, созданной Альбертом Эйнштейном в 1915–1916 годах, а также теорией гравитации. Работа “Теория пространства, времени и тяготения” выдвинула его в разряд ведущих физиков-теоретиков мира.
В 1932 году его избрали членом-корреспондентом, а в 1939-м — действительным членом Академии наук СССР. Владимир Александрович был также членом и множества иностранных академий, в том числе Немецкой академии наук в Берлине и Датского королевского общества.
В 1954 году Фок получил приглашение войти в экспертную группу по Нобелевским премиям. Владимир Александрович ответил письмом: “Нобелевская премия по сути своей не является международной, поскольку среди лауреатов премии за последние 50 лет не было ни одного советского ученого”. И в связи с этим попросил присудить премию нескольким своим коллегам, в том числе Петру Капице. Однако ни одна из кандидатур, предложенных Фоком, не была тогда номинирована. Капица получил Нобелевскую премию только в 1978 году.

Исключительная принципиальность
Как мы уже отметили, отношения с советской властью у Владимира Фока были непростые. Он не только был дважды, хоть и краткосрочно, арестован, но и помог предотвратить репрессии против своих коллег в 1949 и 1953 годах — во время конфликта между физиками МГУ и Академии наук. Первые еще в 1948 году обвиняли “физику академическую” в антипатриотизме, а покойного академика Леонида Мандельштама называли немецким шпионом. Фок считал эти обвинения вздорными и, когда в 1953 году специальная комиссия при ученом совете ФИАН (Физический институт Академии наук) приняла решение об осуждении “философских ошибок” Мандельштама, отказался подписать заключение. Считается, что таким образом Фок предотвратил репрессии против своих коллег.
Фок никогда не состоял в коммунистической партии, а на поступившее ему однажды от одного коллеги предложение вступить в профсоюз ответил вопросом: “Зачем?” Тем не менее Фок был одним из немногих ученых, имевших право выезжать за границу в период холодной войны. 
Владимир Александрович Фок умер 27 декабря 1974 года в Ленинграде и похоронен на Комаровском кладбище. Могила является памятником культурно-исторического наследия.
“Исключительная принципиальность была свойственна Владимиру Александровичу во всех делах. Знавшие его помнят, как он не мог поступиться своими убеждениями даже в мелочах повседневной жизни, но характерным для него было умение сочетать эту прин­ципиальность с вниманием к людям и добротой”, — таких слов удостоился великий ученый от не менее гениального советского физика-оптика Сергея Фриша.

Из дневника Татьяны Аксаковой-Сиверс:
“Академик Фок однажды закончил свою лекцию на тему “Вероятности” словами: “Трусость не влияет на вероятность отсидки”. Последовал гром аплодисментов. Владимир Александрович Фок отделался лишь несколькими месяцами отсидки. Ежов якобы сказал: “Глуховат — следовательно, глуповат и неопасен”.

Основные достижения Фока

• Ввел и изучил фундаментальные понятия квантовой механики и квантовой теории поля — пространство Фока, метод функционалов Фока, многовременной формализм Дирака-Фока-Подольского, градиентная (калибровочная) инвариантность, метод Хартри-Фока, открыл Фоковскую симметрию атома водорода, доказал теоремы Борна-Фока (об адиабатическом пределе) и Фока-Крылова (о распадающихся состояниях). Один из основоположников исследований пятимерного пространства, вариант изображения которого представлен в фильме “Интерстеллар”.
• Разработал новую интерпретацию общей теории относительности как теории тяготения, которую изложил в монографии “Пространство, время, тяготение”. Развил новый подход к вычислению поправок к теории Ньютона, следующих из теории тяготения Эйнштейна.
• Во время Великой Отечественной войны внес выдающийся вклад в разработку методов исследования распространения радиоволн в окрестности поверхности Земли, создав оригинальные асимптотические методы для решения волнового уравнения.