Солнечное вещество (сборник)

«Будущая физика не удержит того странного и неудовлетворительного деления, которое сделало квантовую теорию «микрофизикой» и подчинило ей атомные явления, а релятивистскую теорию тяготения – «макрофизикой», управляющей не отдельными атомами, а лишь макроскопическими телами. Физика не будет делиться на микроскопическую и космическую; она должна стать и станет единой и нераздельной».

...

М. П. Бронштейн, 1930

К 100-летию со дня рождения

В последние годы всё большее внимание привлекает к себе проблема построения непротиворечивой теории квантовой гравитации, с которой связывается создание единой теории всех фундаментальных взаимодействий во Вселенной. В этом контексте имеет смысл еще раз вспомнить, как зарождались основы теории квантовой гравитации и кто сделал первые шаги в этом направлении.

Первое глубокое исследование проблемы квантования гравитации, которое привело к нетривиальным физическим результатам, было выполнено в работах М. П. Бронштейна, опубликованных в 1933–1936 годах. Он был первый, кто осознал, что квантовая теория гравитации требует фундаментального пересмотра понятий пространства и времени в плане объединения релятивистских и квантовых идей того времени.

Его научное мировоззрение охватывало не только релятивистскую квантовую теорию и гравитацию, но и физику полупроводников, квантовую электродинамику, космологию, ядерную физику, астрофизику и физику атмосферы. Все, кто общался с М. П. Бронштейном, отмечали его эрудированность, широкую образованность, глубину продуманных проблем, что делало его заметным физиком-теоретиком 30-х годов прошлого столетия. Поэтому представляется уместным напомнить его краткий, но, несомненно, яркий творческий жизненный и научный путь.

До Ленинградского университета

Матвей Петрович Бронштейн родился 2 декабря 1906 года в уездном городе Виннице на Украине, в семье врача. Детей в семье было трое: сыновья-близнецы и дочь, старше их на четыре года. В 1915 году семья переехала в Киев. Братья учились дома, сдавая экзамены в гимназии экстерном. Мир, открывающийся перед ними в книгах, давал гораздо более сильные впечатления, чем события того времени. Любовь к книгам Матвей Петрович сохранил на всю свою короткую жизнь.

В 1923 году братья поступили в электротехникум, однако из-за материальных трудностей им пришлось оставить учебу, и они пошли работать на завод. В 1924 году М. П. Бронштейн узнал, что при Киевском университете действует кружок любителей физики под руководством молодого физика Петра Саввича Тартаковского, впоследствии руководителя лаборатории Ленинградского физико-технического института и заведующего кафедрой электрофизики Политехнического института. По своему духу и характеру этот кружок готовил студентов к научной работе, отбирая лучших.

Вскоре Бронштейн становится членом секции научных работников при Киевском окружном отделении Союза работников просвещения.

Директор Киевской астрономической обсерватории С. Д. Черный и руководители физических семинаров Л. И. Кордыш и Г. Г. Де Метц высоко оценили его работу в этой секции, впоследствии дав ему рекомендацию при поступлении в Ленинградский университет.

В 1925 году М. П. Бронштейн опубликовал свою первую научную статью – «Об одном следствии гипотезы световых квантов» в физической части «Журнала русского физико-химического общества» (в настоящее время периодический журнал – ЖЭТФ).

В работе исследована зависимость границы непрерывного рентгеновского спектра от угла излучения в предположении фотонной структуры излучения рентгеновской трубки. Здесь же им была установлена граница применимости теории световых квантов в области рентгеновских лучей, что является важным с точки зрения применимости квантовой теории в изучении физических явлений. Следует также отметить, что в это время гипотеза о фотонном излучении все еще не была общепризнанной, в том числе и Нильсом Бором. Это означает, что 18-летний М. П. Бронштейн был не только в орбите актуальных проблем современной физики, но и проявил себя как практик в реализации теоретического результата в экспериментах. В том же 1925 году в немецком журнале Zeitschrift fuer Physik он опубликовал еще две научные работы, посвященные квантовой теории взаимодействия рентгеновских лучей с веществом, а в 1926 г. еще три статьи.

И все же в этот период научной столицей в СССР был Ленинград (Академия наук и ее основные институты находились здесь до 1934 г.). Это и послужило поводом тому, что М. П. Бронштейн переехал Ленинград, где он поступил в 1926 г. в Ленинградский университет.

В Ленинградском университете