С 1996 года Институт математики им. С.Л.Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук (Новосибирск, Академгородок)

Институт математики им. С.Л.Соболева

регулярно (один раз в два года) проводит междисциплинарные конференции "Математические проблемы физики пространства-времени сложных систем (ФПВ)" по Плану научных конференций СО РАН. Постоянным Председателем оргкомитета этих конференций является всемирно известный ученый-математик, инициатор и участник многих междисциплинарных исследований, академик М.М.Лаврентьев.

М.М.Лаврентьев

Цель этих конференций - содействие централизации и координации работ по созданию Системы логически единых физических теорий (математических моделей), призванных быть теоретической основой современного естествознания.

Первые две конференции выявили основной круг активных участников - авторов современных перспективных физических концепций и теорий и их соратников, а также ученых, отличающихся богатым профессиональным опытом и глубокой эрудицией, принимающих энергичное весомое участие в дискуссиях по рассматриваемым концепциям и теориям. С тех пор Программу конференции составляют два крупных раздела: Математические проблемы физики пространства-времени и Математические проблемы сложных систем, а также органически связанные с ними две крупные дискуссии: Концепции современного естествознания и Горячие точки физики.

Благодаря электронным средствам связи дискуссии по рассматриваемым проблемам и по конкретным работам, представленным для опубликования в изданиях конференции ФПВ, продолжаются и в период между встречами участников на заседаниях конференции. Избранные труды конференции издаются под редакцией академика М.М.Лаврентьева как коллективная монография с постоянным названием "Поиск математических закономерностей Мироздания: физические идеи, подходы, концепции" (изданы избранные труды конференций ФПВ-98, ФПВ-2000, ФПВ-2002). Кроме того по тематике конференции начат выпуск отдельных трудов - серия публикаций "Библиотека конференции" (подробности о публикациях конференций ФПВ и возможности их приобретения можно получить, обратившись по адресу конференций ФПВ:
fpv-2000@math.nsc.ru ).

С 2000 года атомная физика Грызинского находится в центре внимания конференций ФПВ, а сам выдающийся польский физик на III ФПВ-2000 был избран постоянным Зам. Председателя Оргкомитета конференций ФПВ. На фотографиях, приведенных ниже, запечатлены моменты выступления М. Грызинского на традиционном Приеме Председателя Оргкомитета конференции по случаю Открытия IV ФПВ-2002. Это мероприятие, протекающее в неформальной обстановке, всегда сразу задает главные моменты в процессе работы начинающейся конференции.

V конференция ФПВ-2004 была посвящена светлой памяти Михала Грызинского и роли его работ в развитии представлений современной физики. К конференции в соответствии с Решением IV ФПВ-2002 был издан первый выпуск серии трудов конференции под названием "Библиотека конференции" - он представил семь лекций по атомной физике интернетовского курса М. Грызинского "Об атоме точно" для студентов и научных работников (Польша, Институт атомной физики).

Традиционный Прием академика М. М. Лаврентьева на сей раз был дан в память Михала Грызинского. На нем постоянные участники конференции делились незабываемыми впечатлениями от встреч с этим выдающимся ученым современности, отдавали должное его научному подвигу - он смело выбрал правильную стратегию в исследовании микромира: вернулся к физическим представлениям, установленным великим Дж. Дж. Томсоном и великим Э. Резерфордом, и продолжил их Путь. На фотографии, приведенной ниже, зафиксирован конец выступления академика М. М. Лаврентьева - тост за продолжение и развитие, за применение в Науке и Технике удивительной информации об электронной структуре вещества и взаимосвязях в мире атомов и частиц, так тщательно добытой Михалом Грызинским.

Раскрытию научной стратегии Михала Грызинского при исследования мира атомов и обзору его главных научных достижений был посвящен специальный доклад Ученого секретаря Оргкомитета конференции V ФПВ-2004 И. А. Егановой "Атомная физика Михала Грызинского и главная цель Сибирских междисциплинарных конференций по математическим проблемам физики пространства-времени сложных систем". Ниже представльна заключитьленая часть доклада Председателя Оргкомитета конференции академика М. М. Лаврентьева, посвященная Михалу Грызинскому.

Детерминистская атомная физика выдающегося польского ученого Михала Грызинского (Michał Gryziński), несомненно, по праву находится в центре внимания нашей конференции. Во-первых, потому, что пространственно-временные представления, связанные с микромиром, весьма существенны для развития физического аспекта мира событий сложных систем, а, во-вторых, потому, что история этой фундаментальной физической теории, возрождающей целостный взгляд на Мир и призванной сыграть ведущую роль в концептуально единой системе физических теорий, предназначенных для теоретической основы современного естествознания, чрезвычайно поучительна.

Дело в том, что М. Грызинский, известный своими признанными крупными достижениями на мировом уровне в области ядерной физики, как активный руководитель Польской национальной программы "Физика плазмы и контролируемый термоядерный синтез", еще в 1965 году предложил детерминистскую модель атома, и на ее основе им была открыта электронная структура вещества - с атома слетела пелена Ψ-функции, и нам открылся чрезвычайно упорядоченный и согласованный во времени и пространстве мир атомных электронов.

Почти полвека назад, в 1957 году, следуя своим философским представлениям, этот неординарный физик, решительно игнорируя ограничения квантовой философии и фактически идя против(!) главного течения физических исследований, принял смелое решение - вернуться назад к классической концепции локализованного электрона и развивать идеологию физических исследований в атомной физике, заложенную Дж. Дж. Томсоном и Э. Резерфордом. В свое время они сделали первый шаг в направлении декодирования скрытой информации о внутренней структуре атома: первый показал, что электрон есть универсальный компонент вещества, а второй - что атом содержит тяжелое точечное ядро. Уже в 1958 году М. Грызинским было показано, что отход от ньютоновской динамики и представления о локализованном электроне был, по крайней мере, слишком преждевременным.

Чтобы раскодировать информацию, скрытую в экспериментальных данных по атомным столкновениям, необходимо располагать определенным теоретическим формализмом. Поэтому прежде всего М. Грызинскому пришлось создать прочный фундамент для теории физики столкновений - необходимую теорию столкновений двух частиц. Это были работы:

• M.Gryziński. Two-particle collisions. I. General relations for collisions in the laboratory system. Phys. Rev. A138(1965) 305-321,
• M.Gryziński. Two-particle collisions. II. Coulomb collisions in the laboratory system of coordinates Phys. Rev. A138(1965) 322-335,
• M.Gryziński. Classical theory of atomic collisions. I. Theory of inelastic collisions. Phys. Rev. A138(1965) 336-358,
• M.Gryziński. Collisions between systems of Coulomb particles. I. Small-angle scattering for time-dependent fields. Jour. Chem. Phys. 62(1975) 2610-2619,
• M.Gryziński. Classical theory of atomic collisions. II. Low energy scattering. Jour. Chem. Phys. 62 (1975) 2620-2628,
• M.Gryziński. Low energy scattering and the "free-fall" atomic model. Jour. Chem. Phys. 62 (1975) 2629-2636,

где были выведены фундаментальные соотношения физики столкновений для частиц произвольной массы и произвольной скорости, в том числе, эквивалент формулы Резерфорда и эквивалент поперечного сечения томсоновского обмена энергией, для которого квантовая теория не в состоянии сформулировать свою альтернативу.

Строгое решение задачи столкновения двух тел дало М. Грызинскому возможность "обнаружить одну из самых больших ошибок, сделанных на заре атомной физики, которая драматически повлияла на дальнейшее развитие всей физики" - анализ результатов экспериментов по ионизации атомов электронами привел его к выводу, что электроны в атоме движутся радиально по направлению к ядру. Результаты экспериментов Хелбига и Эверхарта по захвату электрона протоном в лобовом столкновении с атомарным водородом (1965) дали ему возможность дать строгое доказательство радиального движения атомных электронов. Результаты вычислений, которые были проведены на базе строго сформулированного математического алгоритма и сравнены с данными эксперимента, не оставили места для сомнения, что классическая динамика работает на атомном уровне и атомный электрон движется радиально к ядру.

Чтобы показать, что радиальная кинетика является характерной чертой всех атомов, был вычислен и сравнен с экспериментом (Радд, Соттер, Бэйли, 1966) энергетический спектр электронов, выведенных протонами из атомов гелия. Вычисления были проведены для двух крайних форм коллективного движения двух электронов: для кругового движения и для радиального движения. Сопоставление расчетов с данными этого эксперимента подтвердило вывод о том, что электроны в атоме движутся радиально. Таким образом, классическая динамика, использующая закон Кулона, успешно, в полном согласии с экспериментом описывает явления мира атомов и электроны в атоме в основном состоянии движутся радиально. Это означает, что принятая в физике уже семь десятилетий картина существования электрона в виде облака Ψ-функции на самом деле является неадекватным, ошибочным представлением.

М. Грызинским было показано, что разработанная им на основе результатов экспериментов по ядерным столкновениям модель атома (названная атомной моделью свободного падения- электрон "падает" на ядро), в которой электроны расположены симметрично вокруг ядра и движутся кооперативно по радиальным (почти радиальным) траекториям, правильно описывает все основные свойства атома, об этом убедительно свидетельствуют следующие факты:

• должное согласие теоретических расчетов атомных эффектов с многочисленными данными известных экспериментов (без каких-либо подгоночных параметров!),
• создание динамической теории молекулярных связей - [M.Gryziński. Dynamical model of the molecular bond. Chem. Phys. Lett. 217 (1994) 481],
• объяснение сил Ван дер Ваальса и эффекта Рамзауэра асимметрией и осцилляциями электрического поля атома - [M. Gryziński. Ramsauer effect as a result of dynamic structure of the atomic shell. Phys. Rev. Lett. 24 (1970) 45],
• количественное описание атомного диамагнетизма -[M. Gryziński. Diamagnetism of matter and structure of the atom. Jour. of Magnetism and Magnet. Mater. 71 (1987) 53],
• разгадка «корпускулярно - волнового дуализма», раскрывающая подлинный физический смысл «волновой природы» электрона,- [M. Gryziński. Spin-dynamical theory of the wave-corpuscular duality. Inter. Jour. of Theor. Phys. 26 (1987) 967],
• возможность правильно рассчитать физические характеристики твердых тел вдоль всей таблицы Менделеева,
• см. брошюру: M. Gryziński. True and false achievements of modern physics. Homo-Sapiens,Warsaw, 1996, а также прекрасно иллюстрированную книгу: M. Gryziński. Sprawa atomu. Homo-Sapiens, Warszawa, 2002.

В широком диапазоне энергий, для различных экспериментов сравнение теоретических расчетов с экспериментальными данными в работах:

• M. Gryziński, M. Kowalski, and M. Wlazło. Electron capture in head-on collisions and classical dynamics. M. Gryziński. True and false achievements of modern physics. Homo-Sapiens,Warsaw, 1996, 52-59,
• M. Gryziński, J. Kunc, and M. Zgorzelski. Three-body analysis of electron - hydrogen atom collisions. J. Phys. B6 (1973) 2292,
• M.Gryziński, M. Kowalski. Alignment of hydrogen atoms in e+ and e- ionising collisions. Phys. Lett. A 200 (1995) 360,

показало, что классическая динамика, действительно, работает и в микромире и электрон, движущийся радиально в кулоновском поле ядра, должен быть рассмотрен как физическая реальность. (Подчеркнем, что предложенная М. Грызинским теория не содержит никакого подгоночного параметра, поэтому сравнение теоретических результатов и данных эксперимента действительно является проверкой теории, а не подгонкой теории под эксперимент.) Отсюда следует, что известный принцип, утверждающий, что для описания мира атомов классическая механика непригодна и нужна принципиально другая, квантовая, механика, является надуманным, ошибочным представлением.

Атомная физика Грызинского открыла чрезвычайную согласованность движения атомных электронов, раскрыла вековую загадку корпускулярно - волнового дуализма: "волновое поле" электрона материализовано - это электромагнитное поле его прецессирующего магнитного диполя, открыла ключевую роль электронов во многих известных явлениях и свойствах вещества: это электрон ответственен за распространение акустических волн и теплопередачу в твердых телах, это электрон, быстро движущийся между соседними ядрами, ответственен за энергию нулевых колебаний решетки и многое другое.

Модель атома, предложенная М. Грызинским, ответила на давний, оставшийся открытым вопрос атомной физики и молекулярной химии: каким образом короткодействующая сила спинового магнитного поля (на атомных расстояниях ее величина на несколько порядков меньше, чем величина кулоновской силы) может контролировать формирование слоев атомных оболочек и молекулярных систем? Атомная модель свободного падения разрешила этот вопрос, показав, что спин электрона налагает определенные ограничения на угловые распределения радиально направленных сегментов орбиты электрона и таким образом формирует глобальную форму атома (см. [M. Gryziński. "Free-fall" solution of the Kepler problem in the presence of the magnetic moment. Phys. Lett. A41 (1972) 69]).

Как известно, и в литературе, и в научных кругах давно сложилось незыблемое убеждение, что соответствие теоретических предсказаний квантовой механики данным эксперимента "безупречное". Однако, углубившись в выяснение обоснованности этого убеждения, М. Грызинский сразу обнаружил неоспоримые факты широкомасштабного игнорирования и замалчивания истинного, притом весьма неблагополучного, положения дел, что представлено в его брошюре "Истинные и мнимые достижения современной физики" и книге "Дело атома", упомянутых выше. Причины такой научной политики, скорее всего, не совпадают с мотивами известных научных преступлений Клавдия Птолемея (см. книгу Р. Р. Ньютона "Преступление Клавдия Птолемея" [М.: Наука, ГРФМЛ, 1985]), но, волей-неволей, приходится констатировать факт крупной, "корпоративной" научной необъективности, строго говоря - или некомпетентности, или фальсификации. Видимо, поэтому не стоит удивляться, что восхищающая адекватность атомной физики М. Грызинского физической реальности была корпоративно проигнорирована законодателями подгоночного моделирования в квантовой механике... Никто из них не оказался способным сказать в духе Аристотеля: "Квантовая механика нам дорога, но истина дороже" - возрадоваться созданию действительно адекватной атомной механики, гносеологическое значение которой трудно переоценить.

Согласно Решению нашей IV конференции, первый выпуск серии трудов конференции под названием "Библиотека конференции" представляет семь лекций интернетовского курса M. Грызинского "Об атоме точно" для студентов и научных работников (Польша, Институт атомной энергии ( Instytut Energii Atomowej, Świerk-Otwock), русская версия - перевод с английского И. А. Егановой).

1 июня с.г. Михал Грызинский ушел в лучший мир... Ушел в расцвете его выдающихся научных достижений. Несомненно, его атомная физика будет одним из самых глубоких проникновений человеческого знания в тайны Мироздания и принесет существенно новые, важные научные и технические открытия, а его имя войдет в историю мировой науки.

Наша V Сибирская междисциплинарная конференция по математическим проблемам физики пространства-времени сложных систем (ФПВ-2004) посвящается светлой памяти Михала Грызинского и роли его работ в развитии представлений современной физики.