Теоретическая физика в ЛПИ 1940-1979

II. Послевоенные годы

В трудные годы Великой Отечественной войны многие сотруд­ники кафедры были эвакуированы из Ленинграда, некоторые погибли на фронтах (в их числе доцент С.И.Ткаченко). Число студентов физико-механического факультета сильно сократилось и составило в 1943/44 году всего 16, но уже в 1948 г. достигло 1000 человек. Быстрый рост числа студентов был вызван потребностями восстанов­ления и дальнейшего послевоенного развития народного хозяйства нашей страны, созданием ряда новых специальностей и специализа­ций.

Для физико-механического факультета ЛПИ с момента его основания было характерно стремление возможно полнее удовлетворить потреб­ности промышленности, отраслевых НИИ, конструкторских бюро и ин­ститутов Академии наук в специалистах по новейшим направлениям науки и техники. Это достигалось и достигается как изменением содержания уже имевшихся специальностей, так и организацией новых специальностей и специализаций. Так, в конце 40-х годов на физико-механическом факультете были созданы новые специаль­ности по ядерной физике, роль которой в системе физических наук в связи с использованием атомной энергии в мирных целях и воен­ными ее применениями сильно возросла. Специальность "физика, изотопов" была организована, под руководством профессора, впоследствии академика и вице-президента, АН СССР Б.П.Константинова, специальность "экспериментальная ядерная физика", возглавил академик АН УССР, профессор А.Б.Комар.

В начале 50-х годов сильно расширилось применение в технике полупроводниковых материалов и создаваемых на их основе приборов и устройств, что вызвало организацию в ЛПИ специальности "физика полупроводников". Ее возглавил профессор Ю. П. Маслаковец. Примерно, в это же время была организована кафедра электронных вычислительных машин (в настоящее время — кафедра информацион­но-управляющих систем), которую возглавил профессор Г.Н.Никольский. Необходимость быстрого увеличения выпуска специалистов в области радиофизики, радиотехники, полупроводников и диэлектри­ков, физической электроники и смежным вопросам привела к органи­зации второго физического факультета в ЛПИ в 1952 году. При своей организации он получил название радиотехнического, затем назывался факультетом радиоэлектроники, а ныне называется радиофизическим. Последнее название в наибольшей степени отражает специфику подготовки его выпускников.

После организации второго физического факультета, в ЛПИ в 1952 году на ШФ и РФФ продолжалась организация новых специаль­ностей и специализаций. В 60-е годы были созданы специальности дозиметрии и защиты, квантовая электроника., биофизика,, физика, космоса; в 70-е годы — физика, плазмы, оптоэлектроника, автома­тизированные системы управления. В конце 60-х начало 70-х годов при ЛПИ был создан факультет повышения квалификации преподава­телей ВУЗов. В настоящее время на ФПКП существуют две физичес­кие специальности — общая физика, по которой проходят подготовку, в основном, преподаватели кафедр общей физики, и эксперименталь­ная и теоретическая физика, на которой повышают квалификацию преподаватели специальных физических кафедр (физики твердого тела, радиоэлектроники, физики полупроводников и др.) из различ­ных ВУЗов СССР.

Все перечисленные выше специальности требуют солидной под­готовки по теоретической физике, и кафедра принимала большое участие в формировании соответствующих специалистов, обеспечи­вая чтение всех общих курсов и многих специальных курсов теоре­тической физики. Вплоть до своей кончины в 1952 г. самую актив­ную роль в этом играл Я.И.Френкель. В 1946 г. он прочитал курс лекций по физике металлов для преподавателей металлургического факультета ЛПИ, впоследствии переработанный им в книгу "Введение в теорию металлов", выдержавшую несколько изданий. С осени 1945 г. Я.И.Френкель приступил к чтению на физмехе факультатив­ного курса по физике атомного ядра. В 1946 г. выходит написан­ная им по материалам этого курса научно-популярная книга "Осво­бождение внутриатомной энергии", в 1950 г. была выпущена моног­рафия "Принципы теории атомных ядер" (второе и посмертное ее издание вышло в 1955 г.). Но в течение длительного времени, особенно в первые послевоенные годы, кафедра испытывала, острый недостаток кадров. Эту проблему удалось в значительной, но да­леко не полной мере разрешить только в самое последнее время в преддверии 60-летнего юбилея факультета.

Достаточно указать, что в первые послевоенные годы кафед­ра теоретической физики насчитывала всего трех сотрудников- сов­местителей: заведующий кафедрой член-корреспондент АН СССР, профессор Я.И.Френкель, профессор А.И.Ансельм, доцент Т.А.Конторова. После кончины Я.И.Френкеля 23 января 1952 года кафедру теоретической физики возглавлял профессор А.И.Ансельм вплоть до своего ухода из ЛПИ в 1956 году, А.И.Ансельм читал в ЛПИ все общие курсы теоретической физики (электродинамику, кванто­вую механику, статистическую физику), а также специальный курс теории полупроводников.

По материалам этих лекций им были впоследствии написаны и изда­ны учебники "Введение в теорию полупроводников" (первое изда­ние в 1962 г., второе издание - 1979 год), "Основы статисти­ческой физики и термодинамики" (1973 г.) ). Естественно, что такой маленький коллектив не мог выполнить все возраставший объем учебной работы по теоретической физике. Проблему препода­вательских кадров руководство факультета и кафедры решало двумя путями: а) привлечением к преподаванию теоретической физики в ЖШ сотрудников других учреждений, в основном Физико-техничес­кого института АН СССР и других академических институтов Ленин­града, на основе штатного совместительства; б) воспитанием постоян­ных преподавательских кадров из числа выпускников <ЖФ и РФФ, проявивших способности к теоретической физике.

В начале 50-х годов к преподаваний теоретической физики в ЛПИ на основе совместительства были привлечены выпускники ШФ и сотрудники ЛФТИ, доценты (впоследствии профессора) И. М. Шмушкевич и А. З. Долгинов, а также талантливый ученик академика Л.Д.Ландау доцент К.А.Тер-Мартиросян. Их усилиями на ТФ был создан и осуществлен для ядерных специальностей курс "теория атомного ядра", который читается и до сих пор. И. М. Шмушкевич с 1957 г. до своего ухода из ЛПИ в 1968 г. заведовал кафедрой тео­ретической физики, он читал курсы квантовой механики, электроди­намики, факультативный курс "дополнительные главы квантовой ме­ханики" и руководил в 60-х годах факультативным студенческим семинаром по квантовой механике и смежным вопросам, который сыграл большую роль в подготовке физиков-теоретиков, работающих в настоящее время в ЛПИ и во многих внешних организациях.

Профессор А. З. Долгинов с перерывом в 1960-69 гг. работал на кафедре теоретической физики с 1948 года до конца восьмидесятых годов, длительное время он читал специальный курс "теория атомного яд­ра" и ряд общих курсов теоретической физики; в середине 70-х годов в связи с организацией на, ФМФ специализации "физика кос­моса" А. З. Долгинов разработал и читал  курс "Общая астрофизика".

В 1952 г. к преподаванию теоретической физики в ЛПИ присту­пил выпускник ФМФ, сотрудник ЛФТИ, доцент, а впоследствии про­фессор М.М. Бредов. Он читал курсы электродинамики, статистической физики, введение в теоретическую физику, в основном для студентов радиофизического факультета. Его работа в ЛПИ про­должалась до 1973 года.

В 1954 г. после длительного перерыва на работу в ЛПИ вер­нулся профессор Л.Э.Гуревич. Он читал ряд курсов теоретической физики вплоть до своего ухода из института в 1961 г. В 1959 - I960 годах на кафедре работал доцент В.Н.Грибов (впоследствии профессор ЛГУ, заведующий теоретическим отделом ЛИЯФ им. Б. П. Константинова, член-корреспондент АН СССР). В конце 50-х годов доцентом, а впоследствии профессором кафедры работал Л.А.Спив, читая курсы квантовой механики и квантовой статистики.

Перечисленные выше преподаватели-совместители в основном читали лекционные курсы. Упражнения же по теоретической физи­ке в первые послевоенные годы, вплоть до начала 50-х годов, из-за отсутствия преподавателей вообще не проводились. Они бы­ли возобновлены только с 1953 года силами оставленных на кафед­ре выпускников ЛПИ Н. В. Душина, В. В. Батыгина (с 1954 г); с 1955 г. — И.Н.Топтыгина; для этой цели, а также для чтения лек­ций привлекались и привлекаются вплоть до настоящего времени сверхштатные преподаватели. В разное время на кафедре работали Г. В. Скорняков, Л. С. Дубинская, В. Г. Горшков, А.Л.Эфрос, А. Д. Чернин, А. Н. Москалев, А. И. Цыган, Д. А. Варшалович, И. В. Иоффе, Б. Д. Лайхтман, В.К.Никулин, Г.Г.Павлов, А.Д.Каминкер, Д.Г.Яковлев, В.А.Кудрявцев, В.Н.Васильев, В.А.Рубан и другие. По материалам практи­ческих занятий со студентами В. В. Батыгин и  И. Н. Топтыгин написали учебное пособие "Сборник задач по электродинамике", выдержавшее три отечественных издания (1962, 1970,  2002 г.) и несколько зарубежных.

Не ограничиваясь чисто педагогической работой, преподава­тели-совместители из ФТИ им. А.Ф.Иоффе и других учреждений мно­го внимания уделяли воспитанию новых кадров физиков-теоретиков из числа выпускников ЛПИ, которые шли работать на кафедру тео­ретической физики и во многие другие учреждения. Так, под руко­водством К.А.Тер-Мартиросяна делали первые шаги в теоретической физике (в виде подготовки и сдачи "теорминимума") В. В. Батыгин, О. В. Константинов, А. Д. Пилия, И.Н.Топтыгин, Г.В.Фролов, И. Г. Ланг и другие; руководителем дипломных работ Н. В. Душина, В. В. Батыгина, И.Н.Топтыгина, оставленных после окончания ФМФ на кафедре теоре­тической физики в первой половине 50-х годов, и Э. А. Чобана, окончившего ФМФ в 1962 году, был А. З. Долгинов, он же был научным руководителем кандидатской диссертации И.Н.Топтыгина. Кандидат­скими диссертациями Н.В.Душина и В.В.Батыгина руководил И.М.Шмушкевич. Дипломные работы и кандидатские диссертации В.В.Румянце­ва и А.А.Румянцева были выполнены под руководством Л.Э.Гуревича.

Дипломной работой А.Н.Иванова и выполнением кандидатских диссертаций Э.А.Чобана. и А.Н.Иванова руководил сотрудник ЛШФ, доктор физико-математических наук В.М.Шехтер, не являвшийся формально сотрудником кафедры теоретической физики, но оказывающий в течение длительного времени большую помощь кафедре в науч­ной работе. В итоге все постоянные преподаватели кафедры теоре­тической физики, работающие в настоящее время, являются воспитанниками физико-механического и радиофизического факультетов ЛПИ, многие из которых здесь же защитили кандидатские, а некото­рые и докторские диссертации. Для их наилучшего роста, как показывают приведенные выше данные, исключительную роль играли связи с теоретиками Физико-технического института и Ленинградского института ядерной физики.     

Кафедра воспитывала, теоретиков не только для собственных нужд, но и для внешних организаций. Из послевоенных выпусков ФМФ и РФФ известными физиками-теоретиками, докторами и кандидатами наук стали сотрудники ФТИ им.А.Ф.Иоффе, профессор А.З.Долгинов — заведующий сектором теоретической астрофизики, профессор О.В.Константинов — заведующий лабораторией теоретической физики, профессор Ю.А.Фирсов — заведующий сектором теории твер­дого тела, ведущие и главные научные сотрудники, доктора физико-математи­ческих наук А.Д.Пилия, А.Л.Эфрос, В.Г.Скобов, Ю.Н.Гнедин, А.Д.Чернин, Н.А.Силантьев, А.И.Цыган, С.Т.Павлов, Е.Кудинов, B.C. Оскотский, Г.Г.Павлов и другие. В ЛИЯФ и других научных учреждениях, в том числе за пре­делами Санкт-Петербурга и России, работают либо работали физики-теоретики - выпускники ЛПИ: Д.П.Гречухин, А.Н.Москалев Е.В.Харитонов, В.А.Кудрявцев, Г.В.Фролов, М.Г.Рыскин, Е.Малков, А.П.Бухвостов, Ю.И.Харитонов и многие другие.

Как для воспитания выпускников, специализирующихся по тео­ретической физике, так и для общего подъема теоретического уровня студентов физических факультетов ЛПИ очень большую роль играли и играют факультативные курсы, которые систематически читались сотрудниками кафедры. Некоторые из них позднее вошли в учебные планы разных специальностей как обязательные или курсы по выбору. Перечислим основные факультативные и специальные курсы, читавшиеся в послевоенное время, кроме уже упоминавшихся ранее: общая теория относительности (М.М.Бредов, В.А.Рубан); квантовая электродинами­ка,, квантовая химия (В.В.Батыгин); квантовая теория рассеяния, космическая электродинамика, (И.Н.Топтыгин); квантовая теория сис­тем многих частиц (В.В.Батыгин, И.Н.Топтыгин); физика плазмы, нелинейная механика, и электродинамика (А.А.Румянцев); сверхпро­водимость, фазовые переходы, история физики, история математики (Н.В.Душин); теория элементарных частиц, партонная модель, прин­ципы симметрии в физике элементарных частиц (Э.А.Чобан); функцио­нальные методы в статистической физике и теории поля (В.Н.Попов); нелинейная теория поля (А.И.Иванов) и другие. Некоторые из пере­численных курсов читаются на факультете повышения квалификации преподавателей.

В заключение "исторической" части настоящей статьи перечис­лим заведующих кафедрой теоретической физики ЛПИ, возглавивших ее в разные годы. Поскольку законодательных актов (приказов, распоря­жений и т.д.) об образовании кафедры пока обнаружить не удалось, то мы будем считать, что кафедра была фактически создана в 1919 го­ду вместе с организацией факультета. Ее заведующими были:

1919 - ?            — профессор В.Р.Бурсиан;

?  - 1952           — чл.-корр. АН СССР, профессор Я.И.Френкель;

1952 - 1956      — доктор физ.-мат. наук, профессор А.И.Анселъм;

1957 - 1968      — доктор физ.-мат. наук, профессор И. М. Шмушкевич;

1968 - 1976      — кандидат физ.-мат. наук, доцент Н.В.Душин;

1976 -  1998     —доктор физ.-мат. наук, профессор И.Н.Топтыгин;

1998 - 2011     —доктор физ.-мат. наук, профессор Б.Г.Матисов;

Пока не удалось установить, в каком году руководство кафед­рой перешло от В.Р.Бурсиана. к Я.И.Френкелю; по-видимому, это произошло не ранее 1926 года, когда Я.И.Френкелю было присвоено ученое звание профессора. Впрочем, в те далекие годы выражение «занять кафедру» означало  быть избранным на должность профессора с правом  чтения  лекций и не предполагало обязательное руководство коллективом преподавателей, ведущих занятия по смежным дисциплинам.

III. Кафедра теоретической физики в канун своего 60-летия

В канун своего 60-летия (1979 год) кафедра теоретической физики представляет собой сильный научно-педагогический коллектив, ус­пешно продолжающий богатые традиции теоретической физики в ЛПИ и обеспечивающий преподавание ее для многих специальностей шес­ти факультетов ЛПИ (ФМФ, РФФ, ФАУ, вечернем, ФПКП и факультете переподготовки дипломированных инженеров по новым специальнос­тям). Ежегодно кафедра обучает свыше 1000 студентов и дипломи­рованных специалистов. В составе кафедры 12 штатных преподавате­лей (зав. кафедрой профессор, доктор физ.-мат. наук И.Н.Топтыгин, профессора-совместители, доктора физ.-мат. наук А.З.Долгинов и Ю.А.Фирсов, доценты, канд. физ.-мат. наук В.В.Батыгин, Н.В.Душин, А.А.Румянцев, А.Л.Санин, Э,А.Чобан, старший преподаватель, канд. физ.-мат. наук В.В.Румянцев, ассистенты, канд. физ.-мат. наук А.Н.Иванов и Б.Г.Матисов, ассистент А.Г.Чирков), 6 сотруд­ников научного отдела (старший научный сотрудник, канд. физ.-мат. наук Н.В.Фомин, младшие научные сотрудники, канд. физ.-мат. наук С.В.Божокин и В.Н.Васильев, инженеры Б.Д.Агапьев, А.М.Быков и С.С.Котельников), очные и заочные аспиранты и соискатели. Курс теоретической физики, который ведет кафедра, представ­ляет собой один из фундаментальных курсов, обеспечивающих под­готовку специалистов широкого профиля. Основой, на которой бази­руется теоретическая физика, являются курсы высшей математики, общей физики, теоретической механики, математической физики, изучаемые студентами до или отчасти параллельно с теоретической физикой. С другой стороны, на теоретическую физику опираются многие специальные курсы: ядерная физика, физика полупроводни­ков, детекторы излучений, оптические квантовые генераторы, мето­ды ускорения частиц и другие.

Объем курса различен для разных специальностей. На физичес­ких специальностях курс теоретической физики читается с IV по IX семестры и включает в себя первые пять семестров (с IV по VIII) общие разделы: аналитическую механику, электродинамику, кванто­вую механику, статистическую физику. На IX семестре читаются специальные разделы, различные для разных специальностей: кван­товая электродинамика,, теория атомного ядра, квантовая химия, физика металлов, космическая электродинамика (физика космичес­кой плазмы), теория элементарных частиц. На механических спе­циальностях курс читается в течение трех семестров. Лекцион­ные курсы по общим разделам теоретической физики сопровождаются практическими занятиями (упражнениями). Общий объем курсов тео­ретической физики различен для разных специальностей и колеблется от 500 часов (экспериментальная ядерная физика, физика космоса.) до 150 часов (гидроаэродинамика, теплофизика, автоматизирован­ные системы управления.) Основой, позволяющей вести преподава­ние разнообразных курсов теоретической физики на достаточно вы­соком научном и методическом уровне, является интенсивная научная работа, по нескольким направлениями проводимая кафедрой теоретической физики и тесно связанная с учебной работой. Кафедра ве­дет исследования по следующим основным научным направлениям: I) теория элементарных частиц; 2) космофизика, астрофизика и физика плазмы; 3) теория взаимодействия электромагнитного излу­чения с веществом; 4) электронные свойства твердых тел.

На первый взгляд может показаться, что перечень научных направлений слишком широк для коллектива одной небольшой кафед­ры. Но следует иметь в виду роль курса теоретической физики как некоторого промежуточного между общетеоретическими и специаль­ными, причем набор специальностей на трех дневных факультетах, а также на вечернем, ФПКП и факультете переподготовки по новым специальностям, на которых преподает кафедра, весьма широк. Научная работа по нескольким различным направлениям, позволяет кафедре теоретической физики быть в курсе основных проблем спе­циальных кафедр и достаточно гибко отражать их запросы в читае­мых курсах.

Большая часть студентов с интересом изучает теоретическую физику и уделяет ей самое серьезное внимание. Об этом говорит тот факт, что абсолютная и качественная успеваемость по курсу не ниже успеваемости по другим предметам, хотя сам курс теоре­тической физики нелегок для изучения: он сильно математизиро­ван, материал преподносится максимально концентрированно, пол­ностью отсутствуют описательные разделы. Большой популярностью пользуются дополнительные факультативные занятия по теорети­ческой физике, организуемые кафедрой. На первых трех курсах это кружковые занятия, на которых изучаются некоторые математи­ческие методы теоретической физики, дополнительные разделы классической механики и электродинамики. Для студентов III-V кур­сов организуются факультативные курсы лекций по ряду разделов, не входящих в обязательную программу: общая теория относитель­ности, некоторые разделы теории элементарных частиц, специаль­ные вопросы физики плазмы и др.

Хотя кафедра формально не является выпускающей, ежегодно несколько студентов специализируется по теоретической физике и выполняет дипломные работы соответствующего содержания. Таким образом, фактически кафедра производит выпуск физиков-теоретиков на основе подготовки их по индивидуальным планам. Желающие специализироваться по теоретической физике должны сдать "теорминимум", т.е. ряд разделов теоретической физики сверх основной программы. Кроме того, они принимают активное участие в научной работе кафедры вместе с преподавателями, научными сотрудниками и аспирантами.

Практика, показала, что качество выпускников, подготовлен­ных таким методом, оказывается весьма высоким. На кафедру при­ходят сильные студенты, которые проходят к тому же большую школу самостоятельной учебы и активной научной работы, что раз­вивает инициативу и работоспособность. Тяжелый пресс большой дополнительной нагрузки отжимает людей случайных и малоспособ­ных.

Почти все работающие ныне сотрудники кафедры теоретической физики подготовлены таким методом и являются выпускниками ФМФ или РФФ. Теоретические отделы таких институтов, как Физико-технический им. А.Ф.Иоффе и Ленинградский институт ядерной фи­зики им. Б.П.Константинова почти наполовину состоят из выпускников кафедры теоретической физики ЛИИ, где они выступают на равных с выпускниками университета. Многие из них, как уже го­ворилось выше, сейчас кандидаты и доктора наук, руководители секторов и отделов.

Сотрудники кафедры теоретической физики не только ведут педагогическую и научную работу, но и активно участвуют в общест­венной жизни факультета и института, а также в административной работе. В настоящее время (весна 1979 года) на кафедре два заместителя декана (Э.А.Чобан и В.В.Румянцев), научный руководи­тель специальности ФПКП (Н.В.Душин), член партбюро факультета (И.Н.Топтыгин), член профбюро факультета (Б.Г.Матисов), замести­тель начальника, штаба ГО факультета (А.Г.Чирков), член Совета по НИРС института (А.Н.Иванов). Систематически проводятся заседа­ния кафедры, на которых рассматриваются программы читаемых курсов, диссертационные работы, учебные планы, вопросы совершенствования учебной и научной работы и многие другие. Работают политический, методический и несколько научных семинаров (общекафедральный, воссозданный в начале 60-х годов, по физике плазмы и УТС, кванто­вой радиофизике, теории элементарных частиц). Преподаватели и сотрудники кафедры регулярно участвуют в Международных и Всесоюз­ных конференциях, семинарах и симпозиумах. В последнее время ожи­вилась работа по составлению учебных пособий, написанию учебни­ков и монографий, что является давней традицией кафедры, заложен­ной еще Я.И.Френкелем. В издательство ЛПИ сданы рукописи книг "Квантовая электродинамика" Б.Д.Агапьева и В.В.Батыгина, "Сборник задач по квантовой механике" А.И.Иванова, "Основы теории электро­магнитного поля в вакууме" М.М.Бредова, готовятся другие учебные пособия и монографии. В канун 60-летия физико-механического фа­культета кафедра в полной мере выполняет свои задачи по подготов­ке и воспитанию инженеров-физиков и радиофизиков, по развитию научных исследований.

Литература

1. Соминский М.С. Абрам Федорович Иоффе.  "Наука", М.-Л., 1964, с.286.

2. Архив ЛПИ, дело № 548 (начато 01.02.21, окончено 23.01.52).

3. Воспоминания о Я.И.Френкеле. "Наука", Л., 1976, с. 117.

4. Френкель В.Я. Яков Ильич Френкель. "Наука", М.-Л., 1966.

 

текст подготовлен проф. И.Н. Топтыгиным