Кафедра ЛФИ МФТИ

Проблемы теоретической физики

при ИТФ им. Л.Д.Ландау

РУС/ENG    

Л.П. Горьков

Лев Петрович Горьков (14.06.1929–28.12.2016) — один из создателей современной физики конденсированного состояния; основатель и первый заведующий кафедрой «Проблемы теоретической физики» МФТИ (также известной как «теоргруппа Горькóва»).

Лев Петрович Горьков родился 14 июня 1929 года в Москве в семье доцента Института инженеров железнодорожного транспорта. В 1947 г. он поступил на физико-технический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ), а потом, когда этот факультет был реорганизован, перешёл на инженерно-физический факультет Московского механического института (ныне МИФИ). После его окончания в 1953 г. Л.П. Горьков был направлен в возглавляемый Л.Д. Ландау теоретический отдел Института физических проблем, где проработал 10 лет и сформировался как учёный под непосредственным влиянием Ландау. В 1955 г. выходят первые работы Горькова (совместно с И.М. Халатниковым), в которых изучается квантовая электродинамика частиц с целым спином. В 1956 г. Л.П. Горьков защитил кандидатскую диссертацию.

Решающим для формирования дальнейших научных интересов Льва Петровича стал 1957 г., когда была опубликована теория сверхпроводимости Бардина–Купера–Шриффера (БКШ). Новая теория сверхпроводимости привлекала многих теоретиков, однако именно Л.П. Горькову удалось сделать важнейший вклад в теорию: в 1958 г., спустя несколько месяцев после работы БКШ, выходит статья, в которой Л.П. развил новый мощный метод описания сверхпроводимости. В статье всего пять страниц, однако по важности полученных результатов эта работа выходит далеко за рамки теории сверхпроводимости и относится к числу самых значительных достижений современной статистической физики. По существу, вся современная теория сверхпроводимости основывается на «уравнениях Горькова», полученных в этой работе.

На этой теории основана серия важных работ Л.П. Горькова 1959 г., посвящённых микроскопическому выводу уравнений Гинзбурга–Ландау. Была выяснена природа параметра порядка сверхпроводящего состояния как волновой функции конденсата куперовских пар с зарядом 2е. Благодаря работам Горькова эта теория обрела вторую жизнь и всеобщее признание как наиболее простой и универсальный аппарат для изучения свойств сверхпроводников вблизи температуры перехода.

В 1958-1960 гг. Л.П. Горьков совместно с А.А. Абрикосовым разрабатывает теорию сверхпроводящих сплавов. В этих работах построена так называемая «крестовая» диаграммная техника, позволяющая значительно упростить вычисления свойств металлов с примесями. Для сверхпроводников с магнитными примесями авторы в 1960 г. предсказали явление бесщелевой сверхпроводимости. Это открытие, на первый взгляд противоречащее критерию сверхтекучести Ландау, существенно углубило понимание сверхпроводимости как когерентного состояния, для существования которого наличие энергетической щели не является обязательным. Важность такой трактовки природы сверхпроводящего состояния с особой силой проявилась после открытия сверхтекучих фаз гелия-3 и высокотемпературных сверхпроводников со спариванием d-типа. Важную роль в физике ультрахолодных атомов играет сейчас работа Горькова и Т.К. Мелик-Бархударова 1961 г. В ней авторы вычислили с неэкспоненциальной точностью сверхпроводящую щель газа с короткодействующим взаимодействием.

Продолжая заниматься сверхпроводимостью, в 1960-х годах Л.П. Горьков работает также над проблемами теории твёрдого тела и квантовой статистики. В 1961 г. Лев Петрович защищает докторскую диссертацию. В 1962 г. выходит знаменитая «зелёная» книга — Методы квантовой теории поля в статистической физике, написанная Л.П. Горьковым в соавторстве с А.А. Абрикосовым и И.Е. Дзялошинским, в которой изложен метод фейнмановских диаграмм применительно к квантовой статистике, позволяющий использовать методы теории поля для изучения физики конденсированного состояния. Эта книга выдержала несколько изданий за рубежом и в России. Она стала настольной книгой физиков-теоретиков во всём мире и была удостоена премии им. Л.Д. Ландау в 1989 г.

В 1966 г. Л.П. Горьков был удостоен Ленинской премии (совместно с А.А. Абрикосовым и В.Л. Гинзбургом) за разработку теории сверхпроводящих сплавов и свойств сверхпроводников в сильных магнитных полях, и в том же году избран членом-корреспондентом АН СССР.

В 1963 г. Л.П. Горьков переезжает в Черноголовку, где сначала возглавляет теоротдел филиала Института химической физики, а в 1964 г. становится одним из «отцов-основателей» Института теоретической физики (ныне имени Л.Д. Ландау). Неоценима роль Л.П. Горькова в становлении, развитии и создании особой научной атмосферы ИТФ — института, который вскоре приобрёл мировую известность и высокую репутацию сообщества учёных, занимающих ключевые позиции в теоретической физике. С 1965 по 1992 г. Лев Петрович был заместителем директора ИТФ.

В конце 1960-х – начале 1970-х годов Л.П. Горьков работает над проблемой неравновесной сверхпроводимости. Работы, выполненные им совместно с Г.М. Элиашбергом, заложили основу теории нестационарных явлений в сверхпроводниках и стимулировали многие экспериментальные исследования в этой области. С помощью развитой в этих работах теории получено большое число конкретных результатов, связанных с поведением сверхпроводников в переменных полях: нелинейные явления, динамика вихрей и др.

В конце 1970-х годов Л.П. Горьков работает над теорией сверхпроводников со структурой А15 и теорией одномерных органических проводников. Л.П. Горьков предсказывает главные черты конкуренции между структурной неустойчивостью, сверхпроводимостью и металлическим состоянием в органических металлах и создаёт теорию локализации в этих соединениях, позволяющую найти частотные и температурные зависимости проводимости.

Ещё в 1960-х годах Л.П. Горьков и Г.М. Элиашберг заинтересовались электродинамикой частиц малых размеров. Они показали, что в таких частицах в зависимости от условий реализуются все три типа статистики уровней Вигнера–Дайсона. В 1979 г. Л.П. Горьков, А.И. Ларкин и Д.Е. Хмельницкий развили метод вычисления квантовых поправок к проводимости мезоскопических систем, заложив тем самым основу диаграммного описания слабой локализации. Эти работы особенно важны в настоящее время в связи с развитием физики наноструктур. Очень плодотворным было сотрудничество Горькова с В.Л. Березинским в исследовании неупорядоченных одномерных металлов.

С середины 1980-х годов Л.П. Горьков занимается сверхпроводниками с «тяжёлыми фермионами», а после открытия высокотемпературной сверхпроводимости он активно включился в исследования по этой проблеме. Совместно с Г.Е. Воловиком он дал общую симметрийную классификацию возможных типов сверхпроводящего спаривания, которая является важнейшим методом диагностики сверхпроводящих фаз в высокотемпературных сверхпроводниках и сверхпроводниках с тяжёлыми фермионами.

В 1987 г. Л.П. Горьков избран действительным членом АН СССР. В 1989 г. награжден Орденом Трудового Красного Знамени.

Будучи высоко профессиональным физиком-теоретиком, Л.П. Горьков всегда интересовался экспериментом, поражая экспериментаторов своим знанием измеренных величин вплоть до конкретных чисел.

Помимо научной деятельности Л.П. Горьков всегда отдавал много энергии воспитанию молодых теоретиков. В течение четверти века (1966-1991 гг.) он возглавлял базирующуюся в ИТФ кафедру «Проблемы теоретической физики» Московского физико-технического института. Забота о каждом студенте всегда была отличительной чертой Л.П. Горькова. Кафедра, проводя ежегодные конкурсные экзамены, имела возможность выбирать лучших студентов МФТИ, что в значительной мере являлось заслугой самого заведующего кафедрой, пользовавшегося на Физтехе большим уважением и авторитетом. В стартовом составе на кафедре преподавали и были научными руководителями учёные мирового класса: И.М. Халатников, И.Е. Дзялошинский, В.Л. Покровский, С.В. Иорданский, А.И. Ларкин, Э.И. Рашба, М.Я. Азбель, Г.М. Элиашберг. Значительную часть сотрудников ИТФ, от младших до главных, составляют выпускники этой кафедры. Выпускников кафедры можно встретить также во многих ведущих научных центрах мира. На кафедре Горькова сделали свои первые шаги в науке С. Бразовский, П. Вигман, Г. Воловик, О. Дорохов, Вик. Доценко, Вл. Доценко, К. Ефетов, А. Китаев, Н. Кирова, Н. Копнин, А. Лебедь, Л. Левитов, В. Минеев, Ю. Назаров, М. Фейгельман, А. Финкельштейн и другие теоретики, получившие впоследствии мировое признание.

В 1991 г. Л.П. Горьков переезжает в США. Сначала он работает в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн, а затем — в Национальной Лаборатории сильных магнитных полей в Таллахасси (Флорида). Здесь он занимался физикой высокотемпературной сверхпроводимости, манганитов и многозонных сверхпроводников.

Сказанное далеко не исчерпывает всех научных результатов Л.П. Горькова. Ему принадлежат также важные работы по гидродинамике, теории полупроводников и многое другое. Сравнительно недавно издательство World Scientific опубликовало «Selected papers of Lev P. Gor'kov», где он сам подвёл главные итоги своей научной деятельности.

Л.П. Горькову принадлежит важная роль в организации советско-американского сотрудничества. В самые напряжённые времена холодной войны регулярно проводились с участием сотрудников ИТФ совместные симпозиумы и рабочие встречи с ведущими американскими теоретиками, проходившие попеременно в США, в СССР или на территории нейтральных Дании или Швеции. Уже переехав в Штаты, он организовал и возглавил программу поддержки сотрудничества между Национальной Лабораторией сильных магнитных полей и учёными из стран бывшего СССР, которая позволила многим учёным из России и стран СНГ проводить свои экспериментальные и теоретические исследования в Национальной Лаборатории США.

В 1991 г. Горькову совместно с А.А. Абрикосовым и Л. Гинзбургом присуждена премия им. Джона Бардина за цикл работ по теории сверхпроводимости (построение теории Гинзбурга–Ландау–Абрикосова–Горькова). В 1999 г. он награждён Гумбольдовской премией, а в 2004 г. совместно с С.Т. Беляевым — медалью Юджина Финберга за выдающийся вклад в развитие физики многих тел. С 1997 г. Л.П. Горьков — почетный член (fellow) Американского физического общества, в 2005 г. избран в Национальную Академию наук США. Он Доктор Honoris Causa университетов Нью-Йорка и Иллинойса. В 2015 г. Римским национальным центром наук о веществе Горькову присуждена золотая медаль Уго Фано.

Лев Петрович был не только выдающимся учёным, но также замечательным и оригинальным художником. Многим памятны игральные карты, изготовленные им к пятидесятилетию Ландау, где Учитель был изображён в виде джокера, способного играть в комбинации с любым из своих коллег и учеников, портреты которых были разбросаны по картам разных достоинств от восьмёрок до тузов.

Невзирая на не оставлявший надежд диагноз, поставленный за год до смерти, Л.П. Горьков продолжал интенсивно и продуктивно работать буквально до последних дней. Только в 2016 г. им опубликованы работы по механизму сверхпроводимости в титанате стронция с малой концентрацией носителей, высокотемпературной сверхпроводимости в гидриде серы и в двумерном электронном газе на границе FeSe/SrTiO3.

Коллеги и ученики помнят Льва Петровича Горькова как выдающегося учёного, всегда нацеленного на работу, как глубоко порядочного человека, ответственно относящегося к выполнению любого дела, как учителя, наставника и руководителя нескольких поколений физиков-теоретиков, работающих во многих университетах и лабораториях мира. Забавный эпизод из воспоминаний А.А. Абрикосова иллюстрирует силу авторитета Льва Петровича: «Когда мы с Горьковым придумали «крестовую технику» для сплавов, то я от души надеялся, что Горьков вынесет её на суд Великого учителя. Объяснялось это тем, что, как Дау неоднократно говорил, он «боялся» Горькова. Действительно, его высокая фигура в квадратных очках с неприступной физиономией могла произвести устрашающее впечатление на любого, кто не знал его ближе.»

Созданная Львом Петровичем Горьковым кафедра «Проблемы теоретической физики» МФТИ, ранее относившаяся к ФОПФ, теперь продолжает работать в рамках объединённого факультета ЛФИ. Среди учёных, преподавателей и студентов её по-прежнему называют теоргруппой Горькова.

[Текст составлен на основе статьи Памяти Льва Петровича Горькова (УФН)]

Дополнительные материалы:
[1] Приказ МФТИ о создании кафедры «Проблемы теоретической физики» (1966 г.)
[2] Л.П. Горьков, эссе «Developing BCS ideas in the former Soviet Union».
[3] Фотографии