Франк-Каменецкий Давид Альбертович (1910–1970)

Советский физик и астрофизик. Родился в Вильнюсе. Окончил Томский технологический ин-т. Преподавал в Иркутском ун-те. В 1935-1956 работал в Ин-те химической физики АН СССР, с 1956 - в Ин-те атомной энергии им. И. В. Курчатова. Был профессором Московского физико-технического ин-та, возглавлял в этом ин-те организованную им кафедру физики плазмы.
Основные научные работы относятся к физической химии, физике плазмы, астрофизике. Выполнил важные исследования по теории горения и взрыва, химической кинетике, общим основам химической технологии. Астрофизические работы посвящены разработке теории внутреннего строения и эволюции звезд, теории пульсаций цефеид, роли ударных волн в космических явлениях. В 1951 рассмотрел вопрос о возникновении колебательной неустойчивости в звездах при некоторых процессах тепловыделения; в 1951-1955 разрабатывал теорию центральных звездных автоколебаний, которые возбуждаются при помощи раскачивающего механизма, связанного с действием ядерных реакций, протекающих в центре звезды. Впоследствии пульсации звезд нашли объяснение в рамках "периферической" теории, согласно которой автоколебания возникают в периферической зоне критической ионизации. Рассчитал последовательность звездных моделей и рассмотрел связь их основных характеристик с химическим составом и видом зависимости энерговыделения, теплоотвода и поглощения от температуры (1955). В 1956 решил задачу об усилении ударной волны во внешних слоях взорвавшейся звезды; это явление связано с законами изменения блеска сверхновых звезд и, возможно, с процессами первичного ускорения космических лучей. Показал, что при выходе ударной волны на поверхность звезды температура в ее внешних слоях может повышаться настолько, что в них начинают протекать ядерные реакции с образованием тяжелых элементов. Одним из первых указал на важность для астрофизики и, в частности, космологии процесса рождения пар частица - античастица в экстремальных условиях. Большое, значение для астрофизики имели также работы Франк-Каменецкого по физике плазмы. Автор монографии "Физические процессы внутри звезд" (1959), научно-популярных книг "Образование химических элементов в недрах звезд" (1959), "Ядерная астрофизика" (1967) и др.
Премия им. Д. И. Менделеева АН СССР (1949) и три Государственные премии СССР.

Франк-Каменецкий Д.А. после Арзамаса-16 (автор неизвестен)
Тематика сектора Франк-Каменецкого уже не была связана с "изделиями", но тем не менее на первых порах считалась закрытой. Управляемый термоядерный синтез был ещё наукой за семью печатями, и Давиду Альбертовичу нужно было весь свой маленький коллектив поставить на службу решению этой проблемы. Я с большим интересом не только участвовал в этом процессе, но и стал свидетелем того, как уже совсем не молодой учёный должен был резко поменять свои интересы в физике. За плечами у Давида Альбертовича были крупные научные достижения в области химической физики. Думаю, что в школе академика Н. Н. Семёнова никто не разбирался в проблемах горения и связанных с ним вопросах химической кинетики так, как Д. А. Франк-Каменецкий. Неслучайно его монография "Диффузия и теплопередача в химической кинетике" - классика, написанная более 60 лет назад, - выдержала массу переизданий. 

Конечно, существует много общего между управляемым термоядерным синтезом, который мы стремились осуществить в лабораторных условиях, и термоядерным синтезом, который естественным образом протекает внутри звёзд и Солнца. Тем не менее здесь огромную роль играют магнитное поле, магнитная гидродинамика, и Давиду Альбертовичу нужно было в очередной раз освоить совершенно новое научное направление. Нам с Леонидом Рудаковым всё это давалось гораздо легче, потому что мы впервые входили в науку, всё было внове, и только потом я понял, насколько труднее "перезагружаться", переключаться со старой тематики на новую. Давид Альбертович сумел сделать это с честью. Он не стал подключаться к уже выдвинутым идеям, попыткам нагреть плазму до высоких температур и удержать её, а нашёл свой подход, связанный с физикой резонансных явлений, предложив метод нагрева плазмы, основанный на так называемом магнитно-звуковом резонансе. Это примерно тот же акустический резонанс, но объектом и средой, в которой он происходит, должна быть горячая плазма в магнитном поле. Идея состояла в том, что резонанс может быстрее помочь превратить энергию внешнего высокочастотного источника в тепловую энергию плазмы. 

Довольно быстро выяснилось, что Курчатов подключил к термоядерной тематике ещё одного сотрудника своего института, в прошлом имевшего отношение к суперсекретной тематике, - 
Евгения Константиновича Завойского. В своё время он сделал одно из самых выдающихся открытий в физике первой половины XX века: обнаружил электронный парамагнитный резонанс. Этот метод до сих пор - один из наиболее эффективных в изучении свойств вещества и в прикладной физике, и в химии, и в биологии. Затем Завойский (буквально через два-три года после своего открытия) также был "мобилизован" на военную тематику. И, наконец, в 1956 году Курчатов решил освободить его от оружейной тематики и подключить к проблеме термоядерных исследований, пока ещё остававшихся закрытыми. 

Здесь я наблюдал и в какой-то степени участвовал в установлении партнёрства, творческого сотрудничества между Давидом Альбертовичем и Евгением Константиновичем. Физика резонанса имеет всё-таки какое-то особое звучание, и поэтому Завойский с энтузиазмом взялся за реализацию идеи Давида Альбертовича - нагрев плазмы на магнитно-звуковом резонансе. Их сотрудничество продолжалось несколько лет, но затем, как это часто бывает в науке, интересы сместились, но Завойский продолжал работать над проблемой высокочастотного нагрева, однако в несколько иной модификации, которая называлась тогда "высокочастотный турбулентный нагрев плазмы". В этих работах большую роль играли сотрудники и ученики Давида Альбертовича, в особенности Леонид Иванович Рудаков.

Широта научных интересов Д. А. Франк-Каменецкого практически отражала его натуру, его вкусы и интересы и вне пределов физики. Они охватывали всё - литературу, поэзию, историю, музыку. Я думаю, что эта энциклопедичность и жажда узнавать новое в самых разных областях делали его человеком, близким к людям эпохи Возрождения. 

Мой научный подход сформировался под влиянием школы Ландау, сдачи его теорминимумов, семинаров, на которые я ходил каждую неделю, и, в конце концов, даже моей кандидатской диссертации. С благословения Давида Альбертовича я защищал её на учёном совете Института физпроблем, в который меня ввёл сам Ландау, поговорив с Петром Леонидовичем Капицей, сравнительно недавно вернувшимся из-под домашнего ареста в кабинет директора института. По складу мышления я был скорее физиком-теоретиком более строгого типа, больше полагающимся на математические доказательства, добываемые путём сложных вычислений. Давид Альбертович, напротив, в каком-то смысле был поэтом физики - он шёл от интуиции, от попытки построить очень простую физическую картину явления. 

Более формальный, строгий подход, требовавший точных доказательств и выводов, иногда даже сковывал меня. Когда у меня появлялась какая-нибудь интуитивная идея, физически достаточно правдоподобная, но которую я не мог ещё изложить в строгом формате, соответствовавшем стандартам, скажем, семинара Ландау, Давид Альбертович всегда был готов выслушать меня и дать правильный совет. Так, во время одного из майских байдарочных походов в 1956 году у меня появилась идея, использовавшая аналогию с волнами на воде, - идея явления, которое получило впоследствии название "ударные волны без столкновений". После целой серии выдающихся книг Ландау-Лифшица, в одной из которых, самой толстой - "Механика сплошных сред", - даются правильные основы понимания того, что такое ударные волны, трудно было представить себе, что могут быть ударные волны без столкновений. Однако я пришёл к этой идее потому, что логика стандартного подхода в случае высокотемпературной плазмы должна привести именно к такому выводу. Но я боялся заговорить на эту тему и с Ландау, и с другими физиками его школы. 

Не без трепета я рассказал о своей идее Давиду Альбертовичу, добавив, что пока ещё очень далёк от того, чтобы доказать математически свои выводы, как этого требуют сложившиеся "стандарты" приемлемости в теоретической физике. Давид Альбертович задал мне несколько вопросов, затем мы с ним обсудили качественные стороны, без математики, и он меня буквально за руку повёл на небольшую конференцию астрономов и астрофизиков в Москве, сказав: "Вы обязательно должны об этом рассказать". Так мой первый доклад на эту тему, пока ещё в виде гипотезы, был сделан на Всесоюзном совещании по космогонии. Если бы не Давид Альбертович, я, возможно, продолжал бы пытаться построить строгую теорию, что - как показало последующее развитие этой темы, в том числе и мои попытки, - а я должен сказать без ложной скромности, что считаю себя одним из лидеров в этой области науки, - заняло бы несколько лет, и я мог бы потерять приоритет. В этом году, кстати, в Сан-Франциско на ежегодной конференции Американского геофизического общества проводится специальный симпозиум "Пятьдесят лет бесстолкновительных ударных волн". И я бесконечно благодарен Давиду Альбертовичу за то, что он меня тогда буквально вытолкнул на трибуну совещания: неизвестно, сколько бы ещё времени я набирался храбрости опубликовать эту работу.

После моей женитьбы на дочери Франка- Каменецкого, посчитав неудобным продолжать работать в лаборатории своего тестя, я пришёл к Франк-Каменецкому и сказал: "Давид Альбертович, мне кажется, что было бы правильно перейти в другую лабораторию", и мы очень спокойно всё обсудили. В то время не было барьера между секторами Давида Альбертовича и 
Михаила Александровича Леонтовича, сотрудники которого сидели в соседних комнатах, и мы вместе пошли к Леонтовичу и изложили ему суть проблемы. Таким образом, я формально оказался сотрудником Михаила Александровича, хотя продолжал поддерживать постоянные контакты с Давидом Альбертовичем. Я хотел бы отметить, что эти два человека, оставившие большой след в науке и служившие нам образцом необыкновенной человеческой порядочности, относились один к другому с огромным уважением. Между ними никогда не было никакой ревности, поэтому неудивительно, что у сотрудников Давида Альбертовича, вроде меня и Леонида Ивановича Рудакова, было много общих работ с учениками Леонтовича, из которых я плодотворно сотрудничал с Виталием Дмитриевичем Шафрановым. 

Широта и энциклопедичность знаний Давида Альбертовича Франк-Каменецкого проявлялись и в его подходе к физике плазмы. Он был первым, кто вышел за пределы чистой высокотемпературной плазмы, нужной для управляемого термоядерного реактора.
Он говорил о совершенно разных областях будущего применения физики плазмы - это и плазма в экстремальных состояниях вещества, в первые секунды и минуты после Большого взрыва, и плазменные процессы в сверхплотных средах. В своей замечательной научно-популярной книге "Плазма - четвёртое состояние вещества" он как раз и говорит о многообразии форм и состояний плазмы. Эта удивительная книга в течение полувека выдержала множество переизданий. Никто из корифеев плазменной науки не смог даже приблизиться к такой степени передачи сложной физики простым и очень увлекательным языком. Когда-то Давид Альбертович придумал слово "эпиплазма", чтобы показать совершенно иные варианты использования плазменной физики. Примером эпиплазмы может служить плазма, состоящая только из электронов и позитронов. Теперь астрономы утверждают, что так называемые "галактические джеты" - струи вещества, вырывающиеся из центров галактик, связанные своим происхождением с чёрными дырами, - в ряде случаев можно идентифицировать как струи такой эпиплазмы. Или, скажем, сверхплотная глюонная плазма, о которой теперь смело говорят физики-ядерщики, изучающие процесс столкновения тяжёлых ядер при очень больших энергиях, какие достигаются, например, в знаменитом ускорителе тяжёлых ядер в Брукхейвене (США).

Я думаю, что необыкновенная интеллектуальная раскрепощённость, свобода мысли, позволяли Давиду Альбертовичу думать и говорить в таких категориях, которые некоторым "пуристам" теоретической физики показались бы преждевременными и математически не подтверждёнными. Научные интересы Давида Альбертовича выходили не только за рамки плазмы и астрофизики, но и вообще физики. Он интересовался биологией и высокочастотные методы разрабатывал с точки зрения воздействия микроволновых полей на биологическую среду, на организмы. Здесь у него тоже были свои коллеги, ученики и публикации.

У Давида Альбертовича была поразительная поэтическая память - в разговорах вне науки он мог на память читать стихи Пастернака, русских поэтов, поэтов начала XX века, ранних советских поэтов... Я не знаю другого человека, у которого была бы такая уникальная память. 

Его английский язык не мог не удивлять - я даже не представляю, откуда он этот язык знал, человек, который при полной закрытости его области науки не мог и мечтать о поездке за границу. В Курчатовском институте он был наилучшим переводчиком, и, когда в конце пятидесятых годов нашу тематику стали открывать и на семинарах появились зарубежные исследователи, он всегда становился рядом с докладчиком и переводил. Позднее я понял, что он просто читал западную художественную литературу на английском языке. Я до сих пор помню разговор об американской литературе того времени: он почти всё знал, следил за новыми свежими именами и читал произведения в подлиннике, а не в переводе. 

Неудивительно, что его книга "Физические процессы внутри звёзд" получила резонанс и за границей. Давид Альбертович переписывался со знаменитым американским ядерным астрофизиком Фаулером, который впоследствии получил Нобелевскую премию, и я помню, с каким интересом и уважением к нему всегда относился профессор Фаулер. 

Неуёмная, ненасытная жажда узнать что-то новое - будь то из области науки или из области литературы - эта жажда распространялась на всё. Хочу закончить свои воспоминания забавным, но весьма характерным для Давида Альбертовича эпизодом. Мне довелось летом 1958 года впервые попасть на международную конференцию - это была Вторая женевская конференция по мирному использованию атомной энергии. Я был членом огромной делегации - человек в двести. Будучи в Женеве, случайно в каком-то магазинчике увидел компактный пистолет - настоящий "Вальтер", который можно было купить свободно. Отличие его от огнестрельного оружия заключалось в том, что это был стартовый пистолет, который, кроме того, мог заряжаться патронами со слезоточивым газом. Я был мальчишка, мне стало любопытно, и я решил привезти игрушку в Москву. Думаю, сейчас это было бы невозможно, а тогда не возбранялось, никто не проверял чемодан. Я, естественно, пришёл с пистолетом на работу и показал его Давиду Альбертовичу. Давид Альбертович был настолько любознателен и любопытен, что захотел на себе испытать действие слезоточивого газа, и я с ужасом смотрел на то, что происходит. После выстрела он сразу побежал промывать глаза, что у него заняло минут десять-пятнадцать, а затем он нам подробно рассказал про свои ощущения в ходе этого познавательного, но рискованного эксперимента.

Детальное описание иллюстраций:
За рабочим столом - будущий всемирно известный теоретик химической физики. Здесь студент Давид Франк-Каменецкий согласно учебному плану создавал курсовые проекты металлургических цехов и по неотвратимому влечению вёл глубокие теоретические исследования физических процессов в сложной химии. Томск, 1931 год.

Академику Юлию Борисовичу Харитону (справа), руководителю объекта Арзамас-16, до того много лет проработавшему в институте Н. Н. Семёнова и два года в Великобритании в лаборатории Э. Резерфорда, есть о чём рассказать на традиционном чаепитии в городе Сарове.

Из А.А.Замятнин,
Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН, г. Москва
Рассказы о физиках


Франк-Каменецкий Давид Альбертович (1910–1970) был крупнейшим 
физиком, занимался многими проблемами теоретической физики, физики плазмы (есть 
его книга «Плазма – четвертое состояние вещества»), астрофизики, химической 
кинетики, активно участвовал в разработке «Атомного проекта». Им, в частности, 
теоретически было предсказано новое физическое явление – магнитно-звуковой 
резонанс, – подтвержденное экспериментально академиком Евгением Константиновичем 
Завойским (1907–1976), тем самым, который первым открыл явление электронного 
парамагнитного резонанса (ЭПР) и почти «увидел» ядерный магнитный резонанс 
(ЯМР), но завершению работы помешала война. 
И еще в одной области, а именно в биофизике, Давид Альбертович стал классиком. 
Еще до войны он опубликовал короткую статью, на основании которой на Западе был 
назван одним из первых, «вдохнувших физику в биологию». В этой статье впервые 
получено решение системы дифференциальных уравнений, из которого следовало, что 
при определенных условиях в среде могут осуществляться колебательные процессы. В 
1951 г. такую колебательную реакцию в химической системе экспериментально 
наблюдал Борис Павлович Белоусов, а потом она была описана теоретически Толей 
Жаботинским (реакция Белоусова–Жаботинского, BZ-reaction) с использованием 
метода Франк-Каменецкого, и все это вместе (теория и эксперимент) дало мощный 
толчок последующим исследованиям колебательных процессов и в биологических 
системах.
Слова о большом масштабе этого физика были сказаны в 1980 г. на памятном 
заседании по случаю 70-летия Д.А.Франк-Каменецкого, когда в Институт химической 
физики АН СССР пришли многие крупнейшие физики страны, в том числе академики 
Юлий Борисович Харитон (1904–1996) и Яков Борисович Зельдович (1914–1987). 
Зельдович, трижды Герой Социалистического Труда, сказал на этом заседании 
примерно так: «Остается загадочным, почему Давид Альбертович не был облечен ни 
званием академика, ни званием героя, но нам ясно одно: это был ученый самого 
высокого ранга». Остается добавить, что Д.А.Франк-Каменецкий слишком рано ушел 
из жизни, не дожив двух месяцев до своего всего лишь шестидесятилетия, и таким 
образом, возможно, просто не успел получить несомненно заслуженные звания и 
почести.
Хотя Давид Альбертович не имел отношения к МГУ (он был заведующим кафедрой 
физики плазмы в Московском физико-техническом институте), мне довелось быть его 
дипломником и аспирантом, причем последним. Обучение проходило в старых, 
патриархальных традициях, как, например, в каком-нибудь университетском городке 
Германии XIX в., где общение в стенах университета плавно переходило в 
профессорский дом, причем нередко ученик женился на дочери профессора.
В Институте атомной энергии им. И.В.Курчатова, где Франк-Каменецкий был 
заведующим лабораторией, велись и исследовательская работа (в лаборатории), и 
научные дискуссии (в кабинете Шефа). В учениках Шеф видел равных себе коллег, 
никогда ничего не приказывал, а только советовался. Если задуманный им и 
выполненный сотрудниками эксперимент не давал ответа на поставленный вопрос, он 
мог с сожалением произнести: «Природу не объегоришь». При написании научной 
статьи перед отправкой в печать Давид Альбертович давал рукопись на прочтение 
своим сотрудникам, в том числе и ученикам. И студент-ученик мог испытать 
чрезвычайную гордость, увидев, что в опубликованном тексте его предложения, 
дополнения или замечания учтены маститым ученым.
Примерно раз в 1–2 месяца он приглашал дипломника после работы домой, где к 
вечеру собиралась его большая семья. Входя в прихожую, можно было увидеть у 
телевизора его зятя Ролика (впоследствии академика Роальда Зиннуровича 
Сагдеева), бывшего тогда мужем старшей дочери Давида Альбертовича, а много позже 
женившегося на внучке президента США Дуайта Эйзенхауэра. Пока Ролик бурно болел 
за свою футбольную команду, глава семейства в комнате беседовал с дипломником на 
научные и околонаучные темы, сидя в кресле за журнальным столиком, освещенным 
мягким светом торшера. Затем хозяйка дома приглашала всех к ужину, за которым 
говорилось о чем угодно, только не о науке. А после ужина начинались развлечения 
– чтение стихов, игра на рояле, пение и многое другое.
А может ли кто-нибудь припомнить из своей или из иной жизни факт, подобный 
такому? Примерно за неделю до защиты дипломной работы Давид Альбертович 
пригласил меня к себе в кабинет и сказал следующее: «Ну что же, работу вы 
благополучно заканчиваете. Защита назначена на 27 декабря, и я уверен, что вы 
успеете доделать все для нее необходимое, и все будет в порядке. Не откажите 
мне, пожалуйста, в любезности сходить со мной в Большой зал консерватории на 
концерт, который состоится вечером 26 декабря. Билеты у меня уже есть». Шеф знал 
о неравнодушии к музыке своего ученика, он также понимал, какое напряжение и 
волнение испытывает дипломник перед защитой и сделал точный и деликатный шаг для 
того, чтобы ослабить стресс своего подопечного.
Как-то я рассказал своему Учителю длинную реальную историю про старенького 
профессора медицины, которого целый день по Москве разыскивала его давнишняя 
пациентка. Уставшая и отчаявшаяся его найти, она у Никитских ворот посетила 
заведение, куда полагается заходить только женщинам. И там из кабинки прямо на 
нее вышел искомый профессор. Не осозновая курьезности ситуации, она с 
облегчением воскликнула: «Господи, Николай Константинович! Да я же целый день 
вас ищу!» Посмеявшись, а затем, немного подумав, Давид Альбертович заметил: «А 
ведь вы привели пример реализации строго нулевой вероятности».

Ссылки: