РУБАКОВ

ВАЛЕРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

1955 - 2022

академик,

профессор

Основные направления научной деятельности В.А.Рубакова

Академик В.А.Рубаков был одним из ведущих мировых специалистов в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии.

Валерий Анатольевич родился в Москве в 1955 году. Окончил физический факультет Московского Государственного университета им. М.В.Ломоносова, защитив в 1978 году дипломную работу на знаменитой кафедре Н.Н.Боголюбова, выпестовавшей многих талантливых учёных-теоретиков. После завершения обучения в университете поступил в аспирантуру Института ядерных исследований АН СССР (ИЯИ).

В 1981 году под руководством Н.В.Красникова и А.Н.Тавхелидзе он защитил кандидатскую диссертацию "Структура вакуума в калибровочных моделях квантовой теории поля" и стал младшим научным сотрудником Отдела теоретической физики ИЯИ, защитил докторскую диссертацию (1989г.) и прошел путь до главного научного сотрудника (1994г.), действительного члена Российской Академии наук (1997г.).

В.А.Рубаков является автором более 160 научных работ, многие из которых внесли основополагающий вклад в теорию ранней Вселенной, непертурбативную квантовоую теорию поля, теорию образования барионной асимметрии Вселенной, квантовую гравитацию. Его научный стиль органично сочетает глубокое проникновение в суть физического явления, что позволяет качественно понять и объяснить его, и тщательный количественный анализ важнейших феноменологических эффектов. Так уже в первой знаменитой работе по монопольному катализу распада протона (1981г.) был теоретически предсказан качественный физический эффект (распад барионного вещества!) и дано тщательное количественное заключение о возможности и путях его проверки на эксперименте.

В.А.Рубаков стоял у истоков современной инфляционной теории, одним из первых осознав, что изучая Вселенную сегодня и поняв историю её развития, можно узнать новое о физике частиц высоких энергий, пока недоступных прямому экспериментальному наблюдению. Эту связь иллюстрируют, в частности, и его работа (совместно с М.Сажиным и А.Веряскиным) по рождению гравитационных волн в экспоненциально расширяющейся Вселенной (1982г.) и работы, посвящённые электрослабому несохранению фермионных чисел, в наиболее известной из которых (1985г., совместно с В.А.Кузьминым и М.Е.Шапошниковым) было установлено, что аномальные процессы с изменением барионных и лептонных чисел происходят чрезвычайно быстро в ранней Вселенной. Это открытие является основой электрослабого бариогенезиса и лептогенезиса, позволяющих объяснить барионную асимметрию Вселенной.

Цикл работ В.А.Рубакова 70-80-х гг. посвящён вопросам квантовой гравитации, в частности совместно с П.Г.Тиняковым и Г.В.Лаврелашвили, был разработан метод, позволяющий изучать процессы квантового рождения частиц при изменении пространственной топологии - например, при образовании новых небольших замкнутых Вселенных, отщепляющихся от нашей. Эти процессы могут приводить к тому, что константы связи теории становятся динамическими параметрами, что открывает новые возможности в решении проблемы космологической постоянной, а также к потере квантовой когерентности. Благодаря наличию этих наблюдаемых эффектов можно надеяться в будущем проверить гипотезу о возможности образования "дочерних" Вселенных и получить уникальную информацию о гравитационном взаимодействии в квантовом режиме.

В работах с Д.Григорьевым и М.Шапошниковым в 1988-89 г.г. авторы пришли к пониманию, что при определенных условиях динамические эффекты в квантовой теории поля можно исследовать методами теории класических полей, и на этой основе явно, компьютерным симулированием, продемонстрировали образование солитонных пар и протекание сфалеронных процессов при высоких температурах (с тех пор такой подход стал "общим местом", фольклором).

Большой цикл работ 1990-2000 годов (в соавторстве с С.Хлебниковым, П.Тиняковым, D.Son, Ф.Безруковым, C.Rebbi, Д.Левковым) посвящён изучению непертурбативных (инстантонных) вкладов в сечение рассеяния частиц высоких энергий. Наивные пертурбативные вычисления показывали факториальный рост сечения многочастичного рождения при столкновении частиц высоких энергий. Вычисления процессов в случае высоких температур, большой плотности фермионов или при наличии тяжёлых фермионов в начальном состоянии также приводили к неподавленным переходам с нарушением барионного и лептонного чисел при энергиях порядка энаргии электрослабого сфалерона. Первый анализ таких процессов в столкновениях частиц высоких энергий, проведённый с помощью теории возмущений на фоне инстантона, также указывал на экспоненциальный рост вероятности при приближении к энергии сфалерона. Это вызвало огромный интерес к данной области исследования, в связи с возможностью наблюдения подобных процессов в экспериментах в обозримом будущем. Однако полный непертурбативный анализ процессов с изменением топологической структуры вакуума в столкновениях частиц потребовал значительного времени. Развитый В.А.Рубаковым квазиклассический подход позволил убедиться в экспоненциальном подавлении сечения многочастичного рождения при высоких энергиях, в частности, показал наличие экспоненциального подавления процессов с несохранением барионного числа в столкновениях частиц с энергиями, реалистичными для экспериментов обозримого будущего.

Одной из наиболее серьёзных проблем на стыке физики частиц, астрофизики и космологии является проблема отсутствия обрезания спектра космических лучей при сверхвысоких энергиях. В.А.Рубаковым и В.А.Кузьминым для объяснения этого явления была предложена (1997г.) модель тёмной материи, состоящей из сверхтяжёлых нестабильных частиц, распадающихся на обычные частицы Стандартной модели из-за непертурбативных эффектов, обеспечивающих время жизни сверхтяжёлых частиц порядка времени жизни Вселенной. Эта гипотеза может быть проверена экспериментально уже в ближайшем будущем.

Ещё в начале 80-х годов, В.А.Рубаков и М.Е.Шапошников предложили концепцию многомерного мира, включающую в себя дополнительные бесконечные пространственные измерения, наблюдение которых возможно при высоких энергиях. При низких энергиях взаимодействие устроено так, что наблюдаемые частицы могут перемещаться лишь по трёхмерному подмногообразию, чем и обусловлена кажущаяся трёхмерность нашего мира. После построения моделей с локализованной на трёхмерном многообразии гравитацией (конец 90-х гг.) концепция многомерного мира получила бурное развитие, и именно этой концепции посвящены работы В.А.Рубакова последних лет, в которых исследовались модификация гравитации на больших и малых расстояниях, вопросы сохранения унитарности, массы и электрического заряда, возможные космологические проявления моделей с дополнительными пространственными измерениями.

Плодотворная научная деятельность В.А.Рубакова отмечена наградами:

Золотая медаль с премией для молодых ученых Академии наук СССР (1985),

премия Президиума Российской Академии наук им.А.А.Фридмана за выдающиеся работы по космологии и гравитации (в 1999 году совместно с В.А.Кузьминым),

международная премия ИТЭФ им.И.Я.Померанчука в 2003 году,

премия им.академика М.А.Маркова(2005),

международная премия им. академика Б.Понтекорво (2009),

премия им.Юлиуса Весса (2010),

премия им. М.В.Ломоносова (2012),

премия им.Н.Н.Боголюбова (2014),

Демидовская премия (2016),

Гамбургская премия по теоретической физике (2020),

Почетный нагрудный знак к 30-летию Троицка(2007), "Человек года" в номинациях "Наука" и "Город и общество" г.Троицк (2013).

Его имя занесено в Книгу Почета ИЯИ РАН в 2001 году.

В.А.Рубаков был замечательным учителем, постоянно окружённым молодыми людьми, читал курсы лекций по физике, зажигая талантливых ребят своей страстью к науке. Он вернулся на физический факультет МГУ в новом качестве, став его заслуженным профессором (1999г.), а блестящие многолетние курсы лекций материализовались в замечательную книгу "Классические калибровочные поля", получившую мировое признание и ставшую настольной для многих физиков.

Под его руководством защищено много кандидатских диссертаций. Развивая научную школу Н.Н.Боголюбова, А.Н.Тавхелидзе, В.А.Матвеева, вырастив многочисленных учеников, В.А.Рубаков создал свою научную школу теоретической физики, признанную в мире.

В.А.Рубаков - был крупным организатором науки. С 1987 по 1994 гг. он являлся заместителем директора ИЯИ по научной работе и отвечал за астрофизическую часть Института, в том числе за строительство и работу Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ, Байкальского глубоководного детектора нейтрино и мюонов. Этот период отмечен значительными успехами в научной жизни Института, в частности, на Баксанской нейтринной обсерватории было завершено строительство Галлий-германиевого нейтринного телескопа, позволившего получить фундаментальные результаты по измерению потока солнечных нейтрино.

Валерий Анатольевич являлся ключевой фигурой в организации и проведении регулярных Международных конференций "Кварки" и международных школ "Частицы и космология", активно работал в ряде комиссий Российской Академии наук, научных советах целого ряда организаций и фондов.

Как неутомимый популяризатор науки, он находился в тесном контакте с прессой и телевидением, доходчиво разъясняя основы современных представлений о физике частиц и космологии и открыто оппонируя любым проявлениям псевдонауки. Он входил в состав редколлегий многих российских и международных журналов, являлся признанным в международном сообществе экспертом в области физики частиц и космологии.

Обладая высоким международным авторитетом, В.А.Рубаков пропагандировал достижения российской науки, способствуя расширению контактов российских учёных с их зарубежными коллегами, активно участвовал в деятельности российских и международных организаций, поддерживающих развитие отечественной науки. Он не раз откликался на предложения прочитать курс лекций по современной физике в институтах различных стран или принять участие в определении программ известных международных конференций.

В.А.Рубаков не только всегда находился в курсе новых научных событий и тенденций, он активно участвовал в создании и развитии новых научных направлений. Широкая научная эрудиция, быстрое овладение новым материалом, безошибочное определение главного вопроса в любой обсуждаемой проблеме делали общение с ним полезным и плодотворным для коллег.

Высокие моральные качества, доброе отношение к людям, принципиальность и справедливость привлекали к Валерию Анатольевичу людей, создавали вокруг него благоприятную творческую и дружескую атмосферу.