Бруно Понтекорво

БиблиотекаВоспоминания современников

Венедикт Петрович Джелепов

«Гений Бруно Понтекорво»

Вскоре после открытия В.И. Векслером и Э. Макмилланом принципа фазовой устойчивости движения частиц в циклических ускорителях в целях развития фундаментальных исследований по ядерной физике при высоких энергиях по инициативе академика И.В. Курчатова правительством нашей страны в августе 1946 г. было принято решение создать специальную лабораторию, оснащенную мощным ускорителем. Решено было построить ее неподалеку от Москвы на берегу Волги около маленькой деревни Ново-Иваньково (впоследствии г. Дубна) близ первой гидроэлектростанции, сооруженной здесь в 1937–1938 гг. Из соображений секретности новая лаборатория, являвшаяся филиалом Московского института, руководимого Курчатовым, получила название Гидротехническая лаборатория АН СССР. В то время все объекты, занимавшиеся ядерной физикой, были строго засекречены, не было сделано исключение и для новой лаборатории. В сентябре 1948 г. ее директором был назначен М.Г. Мещеряков, а я — его заместителем. Мы оба были кандидатами физико-математических наук, имевшими опыт работы в области создания и эксплуатации циклотронов. Основой лаборатории должен был стать самый крупный в то время в мире ускоритель синхроциклотрон на энергию дейтронов 280 МэВ, α-частиц — на 560 МэВ и протонов — сначала на 460, а затем на 680 МэВ.

Строительство объекта шло высокими темпами, и в декабре 1949 г. синхроциклотрон был введен в действие. В январе 1950 г. несколько групп физиков нашей Лаборатории и некоторых московских институтов развернули на нем исследования.

Осенью 1950 г. стало известно, что в нашей Лаборатории будет работать прибывший в Москву из-за границы известный итальянский физик, ученик знаменитого Ферми Бруно Понтекорво. Много разных легенд ходит по свету о том, каким путем Бруно Понтекорво приехал в Советский Союз, что было причиной его отъезда из Европы в Страну Советов и т.д.

Сначала о причине. Кратко и точно сказал об этом президент итальянской Академии деи Линчей Джорджио Сальвини, выступая в Венеции в 1994 г. с докладом «Наследие Бруно Понтекорво»: «Случай Бруно, настоящего научного гения, весьма драматичен, и это один из случаев, соединяющих настоящее научное видение, силу идеологии и даже милосердие в отношении человеческого рода… Собственно говоря, он убежденно верил в коммунизм как вдохновляющую и правящую в мире силу, как человек, верящий в свое религиозное “кредо”». Бруно был итальянским коммунистом и, приехав в Россию, вскоре вступил в нашу коммунистическую партию. Его супруга Марианна (по происхождению шведка) на вопрос, зачем они приехали в Россию, отвечала с иностранным акцентом: «Как зачем? Дальнейше строить коммунизм». Бруно был тогда коммунистом-идеалистом, искренне верившим в силу и правильность выбранного Россией пути развития.

Теперь о том, как он приехал в Россию. Написано много жестокой неправды: на подводной лодке, на каком-то военном катере и т.д. Ничего этого не было. Старший сын Бруно Джиль, которому в момент приезда было 12 лет, рассказал мне следующее. Сначала вся семья самолетом прилетела из Рима через Стокгольм в Хельсинки. Далее на двух автомобилях до границы с Россией, затем поездом в Ленинград. В Ленинграде они на несколько дней остановились в гостинице, а затем также поездом прибыли в Москву. Это было в августе 1950 г. В Москве Бруно Понтекорво была предоставлена пятикомнатная квартира со всеми удобствами в доме на ул. Горького (ныне Тверская). Спустя три месяца, в начале ноября, вся семья прибыла в Дубну. В Дубне Бруно поселился в двухэтажном коттедже на главной улице нашего научного городка, где в таких же коттеджах жили директор Лаборатории, я, главный инженер и другие руководящие сотрудники.

Бруно практически сразу начал работу в Лаборатории. Дети один за другим учились в школе. Старший, Джиль, окончил физфак МГУ и с тех пор работает в нашей Лаборатории. Второй сын, Тито, окончил географический факультет МГУ по специальности океанология, некоторое время работал в экспедициях, а затем резко изменил свои жизненные планы и поблизости от Дубны построил прекрасную конную ферму по выращиванию ахалтекинских скакунов. Младший сын, Антонио, окончив факультет радиоэлектронной аппаратуры Нефтяного института, работает в коммерческой фирме в Москве…

Бруно и члены его семьи не говорили по-русски, а все мы могли читать по-английски, но говорили очень плохо. Это создавало определенные трудности. Однако Бруно сразу же покорил нас своим внешним обаянием и манерой держаться в обществе.

В России принято обращаться друг к другу по имени и отчеству, и нам, фактически сверстникам Бруно (мне было столько же лет, сколько и ему, а Мещеряков был старше всего на три года), было неудобно называть его только по имени. Что касается молодых сотрудников, то они считали это просто невозможным. Поэтому в первую же встречу я спросил Бруно, как звали его отца. Он ответил: «Массимо». Тогда мы договорились, что будем называть его Бруно Максимовичем. С тех далеких лет он стал известен в научных и общественных кругах России как Бруно Максимович Понтекорво.

В то время Бруно Понтекорво был достаточно широко известен в мировом научном сообществе физиков-ядерщиков как талантливый ученый. Он был участником знаменитых работ Э. Ферми 30-х годов по замедлению нейтронов. Мы знали его работы по ядерной изомерии, выполненные в группе Жолио-Кюри в Париже. Он был известен как ученый, который впервые установил, что мюон распадается на электрон, но без испускания фотона; как физик, который предложил замечательный радиохимический хлор-аргонный метод регистрации нейтрино от Солнца и атомных реакторов, а также как автор впервые высказанной им в 1947 г. гипотезы об универсальности слабого взаимодействия для электрона и мюона с нуклонами. Все это свидетельствовало о том, что у Бруно Понтекорво исключительно плодотворно сочетался дар глубокого проникновения в сущность физических явлений с замечательными способностями тонкого экспериментатора.

Было очень ценно, что в нашем небольшом тогда научном коллективе будет работать такой талантливый и широко известный ученый. При обсуждении его научных планов на ближайшие годы Бруно высказал пожелание вести работы по исследованию взаимодействия отрицательных пионов с ядрами, рождению нейтральных пионов в нуклон-нуклонных соударениях и изучению процессов упругого рассеяния пионов на нуклонах. Очень быстро была создана группа из нескольких молодых научных сотрудников, инженеров и лаборантов, и они под его руководством занялись разработкой аппаратуры и проведением экспериментов на пучках ускорителя.

Однако круг научных интересов Бруно Понтекорво был очень широк и не ограничивался указанной программой. Он очень внимательно следил за научной литературой, в том числе по рождению новых частиц. В 1951 г., проанализировав имевшиеся результаты опытов по рождению гиперонов и тяжелых мезонов и обнаружив резкое и непонятное несоответствие между значительной вероятностью их образования и относительно большими временами жизни 10-19—10-10 с, он сформулировал, независимо от А. Пайса, гипотезу об ассоциативном образовании гиперонов и тяжелых мезонов в сильном взаимодействии. С целью проверки этой гипотезы группа Б.М. Понтекорво провела на нашем ускорителе специальный опыт по поиску одиночного рождения Λ-гиперонов и действительно не обнаружила их. Позднее справедливость гипотезы Понтекорво–Пайса была подтверждена в опытах на космотроне, где наблюдалось одновременное рождение Λ0-частиц и K0-мезонов, Σ--частиц и K+-мезонов в π-p-взаимодействиях. На основе всех этих фактов позднее возникло понятие «странность», ставшее новым квантовым числом, разделяющим элементарные частицы на обычные и странные.

В 1956 г. в Дубне был организован Объединенный институт ядерных исследований. Я был назначен директором Лаборатории ядерных проблем этого института, базовой установкой которой являлся синхроциклотрон. Бруно руководил сектором в этой Лаборатории. С тех пор наши взаимные контакты с Бруно стали более частыми и более тесными.

В 1957 г. Бруно Понтекорво выступил на семинаре с коротким докладом, в котором рассказал о возникшей у него идее о возможности превращения одного типа нейтрино в другой по аналогии с осцилляциями нейтральных каонов. Это явление может осуществляться только в случае, если нейтрино обладают отличными от нуля малыми массами. В то время идея осцилляций нейтрино была исключительно смелой и воспринималась многими как полет фантазии выдающегося физика. В настоящее время в десятках лабораторий занимаются поисками этого явления, рассматривая его как эффект, лежащий за рамками стандартной теории. Не исключено, что именно этим явлением объясняется наблюдаемый недостаток в потоке нейтрино от Солнца по сравнению с ожидаемым потоком, рассчитанным на основе стандартной модели Солнца. Наблюдение осцилляций было бы очень важным еще и потому, что это позволило бы определить разницу в массах различных типов нейтрино. Проблема осцилляций в течение многих лет и фактически до конца жизни теоретически разрабатывалась Бруно Понтекорво совместно с С.М. Биленьким.

1959 г. ознаменовался двумя новыми замечательными идеями Бруно. Одна из них — это гипотеза о существовании мюонного нейтрино, отличного от нейтрино, испускаемых при обычном β-распаде ядер, а также предложение и расчет опыта по идентификации этого нового типа нейтрино в эксперименте на мощном ускорителе. Доклад об этом предложении Бруно сделал в 1959 г. на Рочестерской конференции в Киеве. В 1962 г. такой эксперимент был успешно выполнен на самом большом в то время ускорителе на 32 ГэВ в Брукхейвене, и его результаты (открытие мюонного нейтрино) принесли Нобелевскую премию трем американским физикам — Л. Ледерману, М. Шварцу и Дж. Штейнбергеру. Эта идея Б. Понтекорво явилась ключом, который открыл путь к широкому развитию нейтринных экспериментов на ускорителях высоких энергий.

Вторая идея Бруно 1959 г. относится к совершенно другой области знания — к астрофизике. Это гипотеза о возможности существования явления лептонного тормозного излучения (испускание пар нейтрино при соударении быстрых электронов с ядрами). Этот процесс может происходить на определенных стадиях эволюции звезд и играть существенную роль в энергетическом балансе Вселенной. Эта проблема активно обсуждалась Бруно с Я.А. Смородинским. Результатом дискуссий явилась их совместная статья «Нейтрино и плотность материи во Вселенной» (1961 г.). Следует отметить, что Б.Понтекорво систематически и очень интенсивно взаимодействовал с теоретиками. У него имеется значительное количество работ по актуальным проблемам физики частиц, написанных совместно с теоретиками В.Н. Грибовым, Л.Б. Окунем, С.С. Герштейном, С.М. Биленьким и др.

На протяжении всей своей жизни Бруно особенно вдохновенно и интенсивно работал над магистральными проблемами слабых взаимодействий. По-видимому, он был первым, кто из общих теоретических соображений рассматривал такой слабый процесс, как захват отрицательного мюона протоном, в целях извлечения из таких опытов сведений о константах слабого взаимодействия. Однако этот путь осложнен существованием различных мезоатомных и мезомолекулярных процессов, происходящих в водороде, и требовал предварительного тщательного изучения их. Поэтому Бруно избрал другой способ и в 1961–1962 гг. поставил совместно с Р.М. Суляевым и другими опыт по захвату отрицательных мюонов гелием-З, в котором, так же как и в pµ-захвате, протон превращался в нейтрон. В качестве прибора была использована диффузионная камера, наполненная гелием-З, тщательно очищенным от трития (до 10-15 атомных долей). Это прибор-судья, как называл камеру Вильсона Резерфорд. Она служила одновременно и мишенью, и детектором. В этих опытах впервые была наблюдена сигнатура мюонного нейтрино в виде ядра отдачи 3Н, вылетающего из точки захвата мюона гелием-З. Авторам удалось: 1) измерить скорость реакции Λ (µ3Не→ 3Н+νµ), которая оказалась равной Λ = (1,41±0,14)∙103 с-1; результат очень хорошо согласовался с предсказаниями теории универсального слабого взаимодействия, согласно которой Λ = (1,56+0,06)∙103 с-1,и тем самым подтверждал изначальную гипотезу Бруно о симметрии мюон–электрон в процессах слабого взаимодействия с нуклонами; 2) получить по тем временам достаточно низкий предел для массы мюонного нейтрино (M < 8 МэВ/с2).

В 1968 г. Бруно Максимович сообщил мне о своем намерении осуществить перевод на русский язык научных трудов Э.Ферми. Я горячо поддержал эту ценную идею и помог решить организационные вопросы. Благодаря энтузиазму Бруно и сотрудников Лаборатории, которые с ним работали, труды Ферми были переведены и в 1971 г. изданы на русском языке в двух томах серии «Классики науки» с очень хорошей вступительной статьей и ценными комментариями, написанными Бруно.

Всех нас непрерывно восхищал высокий талант и огромные творческие способности гения — Бруно Понтекорво, его уменье обнаруживать новые явления, усматривать в кажущихся совершенно различными процессах сходные черты и делать далеко идущие обобщения. В связи с этим в день 80-летия Бруно Максимовича мы, его друзья и коллеги, преподнесли ему юбилейный адрес, в котором, в частности, написали: «Вызывает всеобщее восхищение способность Бруно Понтекорво генерировать глубокие идеи в любой области физики, привлекающей его внимание, и указывать пути их реализации». Прекрасной иллюстрацией этого являются все его работы, о которых речь шла выше. Но вот еще одна последняя, неожиданная и яркая иллюстрация могучего таланта Бруно Понтекорво. Сорок лет назад, в 1956 г., буквально спустя полгода после открытия Э. Сегре и другими антипротона, он опубликовал статью, в которой указал на возможность экзотических реакций аннигиляции антипротонов, запрещенных на одном нуклоне, но разрешенных, когда антипротон аннигилирует на ядре. Реальная возможность экспериментального изучения этих процессов, получивших название реакций Понтекорво, возникла только спустя тридцать лет в связи с вводом в действие в ЦЕРНе в начале восьмидесятых годов накопителя антипротонов малых энергий — LEAR. Обнаружилось при этом, что это целое невозделанное поле на ниве ядерной физики. И теперь уже в течение нескольких лет группа ученых нашей Лаборатории, возглавляемая М.Г. Сапожниковым, вместе с итальянскими и другими физиками успешно изучает новые реакции на установке OBELIX и получает результаты высокой научной значимости.

Бруно Максимович Понтекорво, проработавший в России большую часть своей жизни, является гордостью и яркой звездой итальянской, российской и мировой ядерной физики. В 1958 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, в 1964 г. стал академиком. За свои научные достижения и научно-организационную деятельность Бруно Понтекорво был удостоен Государственной и Ленинской премий, награжден многими орденами СССР. В течение многих лет он был профессором Московского университета, заведовал кафедрой физики элементарных частиц и воспитал целую когорту молодых ученых. Он возглавлял в академии научный совет по нейтринной физике, являлся «папой» нейтрино в нашей стране. Все крупные проекты по физике нейтрино обсуждались на совете Б. Понтекорво. К нему приходили за советом все, кто собирался ставить опыты по физике нейтрино. Его научный авторитет и требовательность к уровню научных работ были очень высоки. Но все это сочеталось с искренней доброжелательностью и щедростью в раздаче идей.

К большому сожалению, жизнь и деятельность Бруно Понтекорво у нас в стране долгое время омрачалась тем, что он был лишен права выезжать за границу. Лишь после моих хлопот как директора Лаборатории и нескольких настоятельных обращений руководства института и Академии наук в высшие государственные инстанции в начале 1959 г. ему было дано разрешение на выезд за рубеж, но при этом только в страны-участницы ОИЯИ. Начиная с 1959 г. он посетил Китай, Болгарию, Венгрию (по несколько раз), Восточную Германию, Чехословакию, Польшу, Румынию, Монголию.

Невозможность поехать на родину, участвовать в международных конференциях, проходивших в западных странах, США, Японии, его крайне угнетала. Бруно Понтекорво принципиально не терпел и порицал любое проявление ущемления свободы личности. Не случайно поэтому, что в период политического гонения на академика А.Д. Сахарова он категорически отказался поставить свою подпись под письмом, осуждающим идеи Сахарова о необходимости коренных изменений в государственной политике СССР, подписанным многими членами Академии наук СССР.

В Италию Бруно Максимович впервые получил разрешение поехать только в 1978 г. В это время у него уже начала проявляться болезнь Паркинсона. Начиная с 1980 г. он почти ежегодно бывал в Италии (иногда по два раза в год), где обычно проходил курсы лечения длительностью от одного до трех месяцев. Из Италии выезжал в Швейцарию и Францию. Во время пребывания в Италии Бруно Максимович смог принять участие в целом ряде международных конференций и рабочих совещаний по проблемам современной физики элементарных частиц, которые проходили в Италии, Франции, Испании и Швейцарии. Последний раз вернулся из Италии в Россию 20 июля 1993 г., а 22 августа в институте был торжественно отмечен его 80-летний юбилей. Однако с конца августа состояние здоровья Бруно Максимовича стало резко ухудшаться, и 24 сентября 1993 г. он скончался. Об этой тяжелой, горькой и невосполнимой утрате я узнал 25 сентября в Шереметьевском аэропорту, прилетев с международной конференции из Японии. Я был потрясен до глубины души этим печальным событием. В последний раз мы виделись у него дома 16 сентября, когда я зашел к нему накануне моего отъезда. Он лежал в постели, но чувствовал себя еще относительно неплохо и улыбнулся на прощанье.

Мой рабочий кабинет находился практически напротив кабинета Бруно. В течение всех 43 лет жизни Бруно в Дубне мы были друзьями. Он оказывал мне большую поддержку в моей многосложной работе на посту директора нашей Лаборатории, который я занимал 32 года, начиная с 1956 г.

Трудно переоценить вклад Бруно в создание в Лаборатории и Институте атмосферы высокой требовательности к уровню научных работ и доброжелательной взыскательности при обсуждении новых экспериментальных и теоретических результатов. Он оказывал большое влияние на формирование направлений исследований в нашей Лаборатории, ОИЯИ в целом, в ИФВЭ, в Отделении ядерной физики Академии наук. Под его непосредственным руководством выросла в Лаборатории целая плеяда талантливых физиков. Это профессора В.Г.Зинов, С.М. Коренченко, Г.В. Мицельмахер, Л.Л. Неменов, А.И. Мухин, В.А. Жуков и другие, пришедшие к нему в отдел после окончания вузов. Несмотря на тяжелейшую болезнь, до конца своей жизни Бруно Максимович сохранял ясный ум, его мозг неустанно и плодотворно работал.

В нашей Лаборатории в память о Б.М. Понтекорво учреждена международная премия его имени, присуждаемая ежегодно одному ученому за особо ценную научную работу или серию работ по физике элементарных частиц. Впервые эта премия была присуждена в 1995 г. широко известному итальянскому физику Уго Амальди за его большой вклад в физику слабых взаимодействий. Учреждены также две именные стипендии, присуждаемые ежегодно перспективным молодым ученым, работающим в Лаборатории.
Для Бруно Понтекорво физика была его жизнью. Но при этом он был человеком широкой и глубокой культуры: любил театр, музыку, живопись, архитектуру. Увлекался разными видами спорта: был прекрасным теннисистом — играл красиво и изобретательно, виртуозно водил автомобиль, любил кататься на велосипеде и проделывать на нем различные трюки. Бруно обладал тонким чувством юмора. Любил шутить и показывать фокусы. Коронным его номером было балансирование тросточкой на кончике ботинка, на мизинце или на носу. Любил показывать танец кусочка шоколада в бокале с шампанским…

Во время отпусков часто отдыхал на Черном море в Крыму, в Коктебеле или Форосе, в компании ученых, знакомых художников или кинорежиссеров. Увлекался подводной охотой, часами плавая с маской в костюме «Калипсо».

Многогранность увлечений Бруно Понтекорво — научных и других — очень правдиво и талантливо изобразил Миша Биленький (сын профессора С.М. Биленького) в своем шарже, который был преподнесен Бруно в день его 75-летия.

Светлый образ Бруно Максимовича Понтекорво — гениального ученого и выдающейся личности — останется жить в сердцах многих и многих людей, которые имели счастье работать или общаться с ним. Признание своих научных заслуг и глубокое уважение к себе он заслужил навечно во всем ученом мире.