Урок-конференція: Праці М.М.Боголюбова

Чорноморський навчально-виховний комплекс «загальноосвітня школа І-ІІ ступенів-дошкільний навчальний заклад компенсуючого типу »

Урок-конференція: Праці М.М.Боголюбова

                                                         Розробив:

                           викладач фізики

І категорії

Пулова О.П

Чорноморськ  2021 р

Урок-конференція: Праці М.М.Боголюбова

Мета: ознайомити учнів з працями та життям видатного вченого, фізика, математика М.М.Боголюбова.

Тип уроку: вивчення нового навчального матеріалу.

Обладнання: портрет  М.М.Боголюбова, українська символіка.

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Вивчення навчального матеріалу.

1. вступне слово вчителя.
2. вступне слово ведучого.
3. виступи учнів з докладом.

ІІІ. Заключне слово вчителя.

Хід уроку

Вчитель: (лунає дзвоник) Цим дзвоном ми будемо вас до національної самосвідомості, до утвердження свого українського «я» на цій Землі, до усвідомлення того, «чиї доньки і сини» ми діти, до повернення славетних українських імен, до пам’яті нашої. 

Ведучий: Земле моя! Люде мій! Чи знаєш ти, нині живучи на українській землі, яких талантів світові вона народила? Так, можливо, і не знаєш. Тож треба робити усе, щоб повернути своєму народові пам'ять про минуле, його культуру, його славетних синів.

Сьогодні на нашій конференції ми згадаємо одного з великих учених в історії української науки та його значні відкриття у світовій науці. Це вчений - М.М.Боголюбов.       

Хто він? Який він? І чому ми віддаємо данину цій людині?

1-й учень. Боголюбов Микола Миколайович народився 21.08.1909 у м.Нижній Новгород(тепер м. Горький); укр. Батько Микола Михайлович (08.(20).05.1872) – уродженець Нижньоновгород. губерніє, закінчив Лисковське духовне уч-ще (1886), Нижньоновгородську духовну семінарію (1892), Московську духовну акад. (1896, зі ступенем канд. богослов'я, маґістр богослов'я (1900), 1897-09 – викладав в Нижньоновгородському жіночому єпархіяльному уч-щі і Нижньоновгородській духовній семінарії, гол. ред. "Нижегородского церковно-общественного вестника". Мати (Люмінарська) Ольга Миколаївна (27.03.1881) – закінчила Нижньоновгородське відд. Москов. консерваторії по класу рояля, викладала в Нижньоновгородському ін-ті благородних дівиць. 14.(27).09.1909 Микола Михайлович висвячений в сан священика і зайняв місце законовчителя в Ніжинському історико-філологічному ін-ті князя Безбородька, з 1913 – проф. богослов'я ун-ту Св.Володимира (Київ), настоятель домової університетської церкви. 1915 – сім'я евакуювалася в Калуґу. З 1917 – Микола Михайлович стає док. богослов'я. Цього ж року Микола Миколайович пішов в підготовчий клас першої Олександрійської класичної Київської гімназії (мав проблеми з арифметикою); 1918 – 1-й клас Олександрійської гімназії. 16.12.1919 – більшовики зайняли Київ, батько покинув місто, повернувся навесні 1920 і сім'я переїздить   в с. Велика Круча, що на Полтавщині – батько пішов на приход. З осені 1920 – учень 7-го класу місцевої семирічки. Свідоцтво про закінчення цієї школи стало єдиним документом про освіту, одержаним М. Боголюбовим, за все життя. Щоб не тратити часу наступного року знову почав ходити в 7-й клас.

2-й учень. Навесні сім'я переїжджає до Києва. З 1922(3) починає відвідувати семінар Д.Граве, який згодом заявив батькові, що відвідувати лекції в якому-небудь вузі синові уже немає сенсу – з ним треба працювати індивідуально. Через декілька місяців перейшов на кафедру математичної фізики до М.Крилова і починає відвідувати семінар з інженерної математики. Батько став другим священником Покровської церкви. Восени 1925 сім'я Боголюбових переїхала до Н.Новгорода, а Микола Миколайович залишився в Києві.

В протоколі N 32 від 01.06.1925 засідання малої президії Укрголовнауки записано: "Слухали заяву уповноваженого по Києву про зарахування в аспіранти кафедри математики М.Боголюбова з врахуванням його фундаментальних здібностей з математики і про визначення йому заробітньої плати. Постановили: вважати М.Боголюбова на посаді аспіранта кафедри математики в Києві. Включити його в список на заробітню плату". З 1925 – аспірант науково-дослідницької кафедри, перша самостійна наукова праця "Про обчислення вимушених коливань, що задовільняють деяким диференційним рівнянням". 1926 – виконав і захистив аспірантську роботу "Про деякі нові методи в варіаційному численні" (надрукована в журналі "Annali di Matematica"). В 1927 зарахований на посаду наукового працівника. Хворів туберкульозом (що з'ясувалось значно пізніше). Побачивши приміщення, в якому проживав Боголюбов, Крилов надав йому кімнату в своїй квартирі. Тут Микола Миколайович проживав до 1935, тут же зазвичай проводились семінари.

3-й учень. Батько з 1925 – настоятель Спаської церкви, 1928 – заарештований і посаджений у в'язницю; сім'я, яку залишили без житлової площі, переселилась до церкви на хори. Звернення до різних інстанцій нічого не дали. 1931 – Микола Миколайович добився прийому у голови ОГПУ В.Р.Менжинського і через декілька днів батько вийшов на свободу. 1928 – отримує премію ім. Адольфо Мерлані (Болонська АН) за роботу "Застосування прямих методів до однієї проблеми варіяційного числення". 04.04.1930 – прочитав на семінарі доповідь "Застосування нових методів до одної проблеми варіяційного числення". 06.04.1930 – спільні збори фіз.-мат. відділу ВУАН за представленням М.Крилова (акад. АНУ і АН СРСР) і Д.Граве (акад. АНУ і АН СРСР) присудили М.Боголюбову науковий ступінь док. математ. наук. 11.12.1925 – М.Крилов доповів на фіз.-мат. відділі ВУАН роботу свого учня М.Боголюбова "Про обчислення вимушених коливань, що задовільняють деяким нелінійним диференційним рівнянням". З цього почалася історія Київської школи нелінійної механіки (школа Крилова – Боголюбова). Вперше описані створені Криловим і Боголюбовим асимптотичні методи в монографії "Исследования продольной устойчивости аэроплана" (1932). Кафедра математичної фізики, яка складалася з двох співробітників – зав. катедри М.Крилова і М.Боголюбова, розміщувалася в 30-х роках на квартирі Крилова, була приписана до Ін-ту тех. механіки ВУАН, але праці видавала під своєю маркою. Побудували нові асимптотичні методи нелінійної механіки, принцип еквівалентної лінеаризації, символічний метод; ввели поняття ергодичної множини, нерозкладного розподілу ймовірностей. 1937 – вийшла велика монографія М.Крилова і М.Боголюбова "Введение в нелинейную механику (Приближенные и асимптотические методы нелинейной механики)", яка стала класичним трактатом. В 1930 була перебудована система ВУАН. До природничо-тех. відділу ввійшла катедра математичної фізики; в 1931 – увійшла до інформаційно-тех. циклу відділу. В 1934 відновлено Ін-т математики, катедра збережена як окрема наукова організація. 1935 – після смерті батька забирає мати до себе.

4-й учень.24.-30.06.1935 на 2-му Всесоюз. математичному з'∙зді в Ленінграді виступив А.А.Марков з великою доповіддю: «Про теорію стаціонарних коливальних процесів акад. М.М.Крилова і док. М.М.Боголюбова», в якій заявив, що з математичного погляду цей напрям дослідження – помилковий. Це він підтвердив і в кінцевому слові. Але оргвисновків зроблено не було – важливість дослідження вже була підтверджена практикою. В 1933 – М.Крилов і М.Боголюбов передбачили, що область використання нелінійної механіки буде надзвичайно широкою, зокрема, вказали на можливість використання розроблених методів в квантовій механіці. 09.1935 – в Москві відбулася перша Міжнародна топологічна конференція, де Крилов і Боголюбов представили доповідь: "Загальна теорія міри та її застосування до дослідження динамічних систем нелінійної механіки". В 1937 опубліковано "Общая теория меры в нелинейной механике". В 2-й половині 30-х Крилов і Боголюбов особливу увагу приділяють питанням теор. обґрунтування нелінійної механіки, розробили ряд топологічних і статистичних методів. 01.-02.1936 – перше закордонне відрядження: Берлін, Париж, Страсбурґ, Брюсель. 1936 – зав. кафедри математичної фізики Київського ун-ту, з 1936 – професор, 1937 – монографія "Введение в нелинейную механику". Одружується з Євгенією Олександрівною Пірашковою (Н. 2(15).03.1913). 07.03.1940 – народжується син Микола. 1939 – за представленням Граве і Крилова обирається чл.-кор. АНУ. 1940 – увійшов до складу комісії з реорганізації Чернівецького ун-ту, займався відновленням математичних кафедр. В першій половині липня 1941 почалася евакуація АНУ в Уфу. Боголюбови прибули в Уфу на початку серпня. Протягом всього періоду евакуації працює в Ін-ті фізики і математики АНУ. Крім основної роботи, читав лекції в пед. інституті. 1942 – народження сина Павла. В цей час розробляє метод інтеґральних многовидів і метод усереднення, що згодом були описані в монографії "О некоторых статистических методах в математичской физике" (1945).

5-й учень.10.1943 – інсмтитут переведений в Москву. Восени 1944 –повертається до Києва і знову розділяється на 2 інститути. .М.Боголюбов стає деканом механіко-математичного ф-ту Київського ун-ту ім. Т.Шевченка. З 1945 – голова комітету математичних олімпіяд для школярів (Київ). 1945 – створює строгу теорію методу усереднення, 1948 – встановлює ефективний метод дослідження нелінійних коливальних систем з багатьма ступенями свободи – одночастотний метод. 1946 – 49 – зав. катедри математичної фізики Київського ун-ту ім. Т.Шевченка. 1946 – монографія "Проблемы динамической теории в статистической физике", з її виходу бере початок становлення М.Боголюбова в області теор. фізики.

З 1947 – читає спецкурс з динамічних рівнянь статистичної фізики на фіз. ф-ті Московського ун-ту. Згодом почав керувати семінаром в Математичному і-ті ім. В.А.Стеклова АН СРСР. 1948 – очолив відділ математичної фізики АН СРСР. 1947 – Сталінська премія I ст. за дослідження в області нелінійної механіки і статистичної фізики, викладені в монографіях "О некоторых статистических методах в математической физике" і "Проблемы динамической теории в статистической физике". 1947 – член-коресподент АН СРСР. 1947 – вийшла його робота "К теории сверхтекучести", що стала першим кроком на шляху побудови мікроскопічної теорії∙ надплинності гелія II. 1948 – академік АНУ. Читає спецкурси з квантової статистики в Київському і Московському  ун-тах. 1949 – лекції виходять книгою (укр.).

1949 – призначений зав. відділу теор. фізики Математичного ін-ту ім. В.А.Стеклова АН СРСР. При відділі проводив семінар з питань статистичної фізики і квантової теорії поля. Навесні 1950 – направлений з деякими своїми співробітниками на роботу в "об'єкт" (засекречене місто Арзамас-16, розташоване в 70 км від Арзамаса). Ґрупи М.Боголюбова і І.Тамма складали комуну "Організація об'єднаних теоретиків", і Микола Миколайович був її віце-президентом. Керував математичним сектором; впроваджував в практику обчислень запропоновані ним і його співробітниками методи характеристик, вдосконаленої дифузії, факторизації, сферичних гармонік, підходи до задач з уповільнення нейтронів, різницеві методи розв'язку задач газової динаміки, методи Монте-Карло тощо. Виконував окремі теор. роботи з тематики "об'єкту", під його керівництвом було розраховано багато варіянтів ядерних систем, зокрема ядерний пристрій "Слойка" А.Сахарова. Основний же час використовував на власну наукову роботу, яка не мала ніякого стосунку до "об'єкта", і написання монографій з теор. фізики. За участь у створенні першого варіянту водневої бомби, після ∙її успішного випробовування 12.08.1953 був нагороджений Сталінською  премією. Працював над проблемою магнітного термоядерного реактора.  Як тільки з'явилась можливість піти з "об'єкта", він цим скористався.

6-й учень. Влітку 1951 сім'я Боголюбових переїжджає до Москви. 1946 – висунутий в академіки АН СРСР М.Лузіним, не пройшов. 10.1953 – академік АН СРСР. 1953 – зав. кафедри теор. фізики Московського  ун-ту. З кінця 40-х впритул займається питаннями квантової теорії поля. В рамках аксіоматичної теорії збурень для матриці розсіювання розвинув свій метод перенормувань на основі теорії узагальнених функцій Соболєва-Шварца і почав розвивати підхід до задач квантової теорії поля, де не використовувалася теорія збурень. 09.1957 – виходить книга у співавторстві з Д.Ширковим. В Києві залишились 2 ґрупи учнів. 1955 – в співавторстві з Ю.Митропольським випускає "Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний". 1955-65 – публікує низку статтей зі строгого доведення центральної (для його схеми) теореми про перенормування для матричних елементів матриці розсіювання (разом з О.Парасюком). 1955 – роботи з методу ренормалізаційної ґрупи в квантовій теорії поля. Разом з Ширковим розвинув ориґінальний загальний метод дослідження синґулярностей в квантовій теорії поля. 1956 – бере участь в міжнар. конференції в Сіетлі (США). Тут в своїй доповіді довів можливість аналітичного продовження функції на комплексні значення енергії, використавши свій принцип мікропричинності. При цьому довів теорему (носить його ім'я, відома як теорему "про вістря клину". Доведення це було пов'язане з відкриттям нового принципу аналітичного продовження узагальнених функцій багатьох змінних (цим було створено новий напрям в математиці). 21.09.1955 померла мати. В 50-х став одним з організаторів Об'єднаного ін-ту ядерних досліджень (м.Дубна). З моменту створення очолив Лабораторію теор. фізики. З 1956 працює над методом дисперсних співвідношень, справедливість яких була ним доведена. В цей же час створює математичну теорію надпровідності. За дослідження в цій галузі в 1957 нагороджений премією ім. М.В.Ломоносова, в 1958 – Ленінською премією (за розробку нового метода в квантовій теорії поля і статистичній фізиці, що привів зокрема до обґрунтування теорії надплинності і надпровідності). Влітку 1957 Боголюбов показав, що метод, розроблений ним при побудові мікроскопічної теорії надплинності бозе-систем, може бути узагальнений для послідовної побудови теорії надпровідності на основі моделі Фреліха. Важливу роль відіграла монографія М.Боголюбова, В.Толмачева, Д.Ширкова "Новый метод в теории сверхпроводимости" (1958). Визнання вирішального вкладу Боголюбова в побудову мікроскопічної теорії надпровідності відбувалося непросто (визнаними авторитетами в області надпровідності вважались Л.Ландау і В.Ґінзбурґ (пізніше – нобелівські лавреати), втім мікроскопічну теорію побудували не вони. "За побудову теорії надпровідності Бардин, Куппер Шриффер отримали Нобелівську премію).

7-й учень. 1958 – в Единбурзі (Шотландія) на XI міжнародному математичному конґресі виступає з пленарною доповіддю "Про деякі математичні питання квантової теорії поля". Протягом усього наук. життя був одночасно математиком, механіком, фізиком. Як сказав Роберт Віннер" "А чи не існує декілька Боголюбових, кожен з яких найбільший спеціаліст в своїй галузі?!" 1958 – монографія М.Боголюбова, Б.Медведєва, М.Поливанова "Вопросы теории дисперсионных отношений". До середини 40-х років в СРСР існували дві основні школи теор. фізики, які очолювали В.Фок і Л.Ландау. З 1946 – відбувається становлення третьої школи теор. фізики, яку очолив Боголюбов. В жовтні цього місяця – на загальних зборах Відд. фіз.-мат. наук АН СРСР М.М. доповів свою роботу з надпровідності гелія, де вказав зокрема на помилки відомої напівфеноменологічної теорії Ландау (класика надплинності). В цій роботі була створена мікроскопічна, тобто базована на перших принципах теорія надплинності бозе-системи (різко розкритикувавши доповідача, Ландау за короткий час дещо змінює свої погляди, пише відповідну статтю без посилань на Боголюбова).

В 1955 – за допомогою розвинутого апарату ренормґрупи вказує на помилковість висновків Ландау і Померанчука в питанні "нуль-заряду". В 1957 – проводять семінар Ландау – Боголюбова з проблем теорії надпровідності. Боголюбов, використавши зауваги Купера, пише працю, де виводить вираз типу формули Купера. Отримує переконливіший результат ніж американські фізики, які виходили не з гамільтоніяна Фреліха, що містить взаємодію електронів і фотонів, а з наближеного гамільтоніяна, що описує ефективне притягання між електронами.

07.1963 – загальні збори АН СРСР прийняли новий статут і нову структуру АН. Були утворені 3 секції Президії АН СРСР і 13 спеціялізованих відділень. Боголюбов став академіком-секретарем Відд. математики (що входило в секцію фіз.-тех. і математичних наук), водночас продовжуючи керувати Лабораторією теор. фізики Об'єднаного ін-ту ядерних досліджень і катедрою квантової статистики фіз. ф-ту Москов. ун-ту.

8-й учень. Розробка концепції виродженого і нестабільного вакууму, робота про метод квазісередніх будуть покладені в основу майбутніх теорій елементарних частинок. В 60-х разом з Ю.Митропольським розвиває метод інтеґральних многовидів. На початку 60-х – розробив метод квазісередніх, що справило великий вплив на подальший розвиток статистичної фізики. 1964-66 – дослідження з теорії симетрії і динамічних кваркових моделей елементарних частинок. Разом зі своїми учнями запропонував нове квантове число кварків, що згодом дістало назву "колір" (ідея кольорових кварків лежить в основі сучасних уявлень про елементарні частинки). Гіпотеза кольорових кварків виявилась тією кардинальною ідеєю, яка відкрила шлях до розвитку послідовної картини кваркової будови матерії. Потім була розроблена концепція асимптотичної свободи кварків на малих відстанях, що відіграє найважливішу роль в фізиці адронів.

З 1965 – директор Об'єднаного ін-ту ядерних досліджень (ОІЯД) (керівництво лабораторією передав Блохінцеву). Логунов (учень) став в 1963 директором Ін-ту фізики високих енергій (с-ще Протвино поблизу Серпухова). За цей час змінюється всебічне співробітництво з провідними ін-тами світу в області фізики надвисоких енергій. Були утворенні нові підрозділи: Лаб. обчислювальної техніки і автоматизації (1966), Лаб. надвисоких енергій та ін. Широкі контакти з Нац. лаб. ім. Фермі (США), ЦЕРН (Швайцарія). З 1970 – ОІЯД щорічно проводив близько 50 міжнар. конференцій і робочих нарад з фізики елементарних частинок, фізики. 1966-73 – одночасно директор Ін-ту теор. фізики АН УРСР (м.Київ).

Почесний член Американської академії мистецтв і наук в Бостоні (1960), іноз. член Болгарської АН (1961), іноз. член Польської АН (1962), іноз. член АН Німецької∙ Демократичної Республіки (1966), іноз. чл.-кор. Гайдельберзької АН (1968), почес. док. наук Берлінського ун-ту ім. Гумбольдта (1960), почес. док. наук Чиказького ун-ту (1967). Премія ім. Д.Гайнемана Американського фіз. т-ва за дослідження в області математичної фізики.

08.1969 – стає Героєм Соц. Праці. Виходить книга присв'ячена 60-річчю М.Боголюбова "Проблемы теоретической физики". 1969 – член Нац. академії наук США, засл. діяч науки УРСР, почес. док. наук Туринського ун-ту, док. Краківської гірничо-металургійної академії, док. наук Вроцлавського ун-ту, болгар. орден Кирила і Мефодія, медаль ім. Гельмгольца АН НДР, монгольська медаль "Дружба". 25.08.-04.09.1969 – наук. кер. 5-ї Міжнар. конференції з нелінійних коливань (Київ). 1969 – 71 – в Києві виходить 3-томник вибраних праць Боголюбова.

9-й учень. 19. – 23.10.1971 стає одним з організаторів Міжнар. конференції з теорії плазми (Київ), яка згодом стане традиційною. Тоді ж виникла ідея створити в Києві міжнар. ін-т теоретичної фізики. Не раз до неї повертався, але здійснити не вдалося.

Мав дивовижне стратегічне мислення і дар передбачення. Вибираючи стратегію розвитку ОІЯД, М.М. зіграв дуже велику роль в його становленні як міжнародної організації. Вільно володів англ., франц., нім. мовами. Мав велике почуття гумору.

В 50-х роках в теорії сильних взаємодій було запропоновано метод дисперсійних співвідношень, який дозволяв зв'язати спостережні фіз. величини без використання рівнянь руху. Доведення дисперсних співвідношень для піон-нуклонного розсіювання Боголюбов дав 1956 року з використанням нового математичного апарату, і згодом це було підтверджено експериментально. В 70-і роки – директор ОІЯД, створеного ІТФ АН УРСР, акад.-секр., зав. катедри, деп. ВР СРСР.

Золота медаль Макса Планка Фіз. т-ва ФРН (1973), золота медаль ім. Франкліна (1974), золота медаль Словацької АН (1975), командорський знак "За заслуги" (Польща, 1978), медаль "За розвиток дружби і спвробітництва" (ЧРСР, 1978), док. наук Варшавського ун-ту (1977), почес. член Угорської АН (1979). З 1969 – гол. ред. журналу "Физика элементарных частиц" (видає ОІЯД). 08.1979 – стає двічі Героєм Соц. Праці. Став ініціятором міжнар. шкіл з фізики елементарних частинок; разом з дир. ЦЕРН – семінарів провідних світових лабораторій. 1980 – книга "Введение в квантовую статистическую механику" (разом з М.Боголюбовим (мол.), підручник «Квантовые поля» (разом з Д.Ширковим). 1981 – премія ім. А.П.Карпінського.

ОІЯД став провідним науковим центром, одним з найбільших в світі. Тут зародились нові напрямки: релятивістська ядерна фізика, мезохімія, фізика важких ізотопів, фізика ультрахолодних нейтронів та ін.

З 1983 – директор (одночасно) Математичного ін-ту АН СРСР. 1983 – іноз. член Монгольської АН і АН Індії. Медаль ім. М.Лаврентьєва. 1985 – найвища нагорода АН СРСР в галузі природничих наук – медаль ім. Ломоносова. 1984 – разом з А.Лоґуновим, Д.Ширковим удостоєний Держ. премії СРСР в галузі науки і техніки за цикл праць "Метод ренормалізації ґрупи в теорії полів". Гол. ред. створених ним журналів "Теоретическая и математическая физика", "Физика элементарных частиц и атомного ядра". Учасник Пагоуського руху науковців за мир. Деп. ВР СРСР 7 – 11 кл.

Ведучий: 1987 – наукова рада Міжнар. центру теор. фізики в Трієсті (кер. – нобелівський лавреат А.Салам), для науковців розвиткових країн встановила премію ім. М.Боголюбова за видатні заслуги в справі розвитку наукових досліджень в області математики і фізики твердого тіла.

Публікує монографію разом з А.Лоґуновим, А.Оксаком, І.Тодоровим "Общие принципы квантовой теории поля".

1988 – звільнений з посади акад.-секр. Відд. математики і директора Математичного ін-ту ім. В.Стєклова АН СРСР, стає радником при президентові АН СРСР.

 1989 – звільнений з посади директора ОІЯД і стає почесним директором. Почав хворіти, здоров'я стало швидко погіршуватись. П. 13.02.1992. Похований на Новодівочому цвинтарі.

Посмертно нагороджений медаллю П.Дірака (1992, Міжнар. центр фізики в Трієсті).

НАНУ заснувала медаль ім. М.Боголюбова, його ім’я присвоєно Ін-ту теор. фізики НАНУ, Лабораторії теор. фізики ОІЯД.

Академік РАН А.А.Лоґунов: "Мнение о его месте в науке сложилось давно: это крупнейший ученый века. После Пуанкаре и Гильберта только он совмещает в себе великого физика и математика.

Вчитель: Сьогодні ми з вами дізналися ще про одну сторінку фізичної науки. Знане в світі ім’я сьогодні повернулося на Україну. Ми вшановуємо пам'ять цієї винятково колоритної людини в історії  науки.

Читається вірш.

   Підведення підсумків: скласти хронологічну таблицю життя і діяльності М.М.Боголюбова.