3 августа 2011 года на 78-м году жизни  скончался академик Владимир Михайлович Лобашёв, выдающийся физик, крупный специалист в области физики ядра и элементарных частиц, основатель школ нейтронной физики в Петербургском институте ядерной физики РАН и экспериментальной физики элементарных частиц в Институте ядерных исследований РАН.

Владимир Михайлович родился 29 июля 1934 года в Ленинграде в семье ученых: отец Михаил Ефимович Лобашев – заведующий кафедрой генетики, мать Нина Владимировна Европейцева – старший научный сотрудник Ленинградского государственного университета. В начале Отечественной войны был эвакуирован из Ленинграда в г. Буинск Татарской АССР. Там он начал учиться. В 1944 году вернулся в Ленинград, где и продолжил обучение. После окончания с серебряной медалью средней школы он в 1952 году поступил на физический факультет ЛГУ, который с отличием закончил в 1957 году. После окончания университета был направлен на работу в Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе АН СССР.

Владимир Михайлович прошёл путь от старшего лаборанта до заведующего сектором сначала Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе АН СССР, а затем Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН, сотрудником которого он оставался до конца своей жизни. В 1972 году В. М. Лобашёв возглавил Отдел экспериментальной физики Института ядерных исследований РАН.

Владимир Михайлович был одним из наиболее ярких физиков-экспериментаторов нашего времени: широкая эрудиция, в сочетании с блестящей интуицией, тонкое понимание эксперимента и неистовое упорство – такова была совокупность качеств, которыми он обладал. Владимир Михайлович соединял в себе академического ученого и дерзкого изобретателя. Достичь невозможного было его девизом. Он всегда брался за решение наиболее трудных задач и добивался успеха. И всегда полученный им результат был пионерским и опережал мировой уровень.

В 1965 г. Владимир Михайлович предлагает интегральный метод измерения малых эффектов, который позволил впервые обнаружить и измерить Р-нечетную циркулярную поляризацию гамма-квантов в распаде неполяризованных ядер с относительной точностью 10-5-10-6. Этот эксперимент, несомненно, входит в число наиболее тонких и изящных из физических экспериментов. Суть примененного интегрального (токового) метода регистрации частиц состояла в том, что циркулярная поляризация измерялась по изменению тока в детекторе частиц при периодическом изменении направления намагниченности сердечника поляриметра γ-квантов. Резонансный усилитель выделял первую гармонику периодического сигнала, который с помощью электромагнитной системы преобразовывался в механическое усилие и подавался на резонансный накопитель – маятник астрономических часов. Добротность маятника была на уровне 106 – он мог свободно колебаться в течение 18 суток, что приблизительно на порядок превышало добротности кварцевых резонаторов. Именно так и была впервые обнаружена циркулярная поляризация в γ-переходах неполяризованных ядер 175Lu, 181Ta и 41K. Эти эксперименты поставили точку в вопросе о доказательстве существования слабого нуклон-нуклонного взаимодействия и вместе с пионерскими работами группы Абова, наблюдавшей Р-нечетную асимметрию вылета гамма-квантов при захвате поляризованных нейтронов ядром 113Cd, были удостоены Ленинской премии (Ю.Г. Абов, П.А. Крупчицкий (ИТЭФ) и В.М. Лобашев, В.А. Назаренко (ПИЯФ), 1974 г.) «За обнаружение и исследование эффектов нарушения пространственной четности в ядерных электромагнитных переходах».

Развитием этих работ стал эксперимент по измерению Р-нечетной циркулярной поляризации гамма-квантов в реакции радиационного захвата нейтрона протоном (n+p->d+γ), который в силу простоты системы является идеальным с точки зрения изучения слабого нуклон-нуклонного взаимодействия и его теоретической интерпретации. Однако в этом случае отсутствует какое-либо усиление эффекта (в отличие от сложных ядер с высокой плотностью возбужденных состояний) и эффекты ожидались на уровне ~10-7, что казалось недосягаемым. В этом эксперименте Владимир Михайлович предложил в качестве высокоинтенсивного источника гамма-квантов использовать водную полость, сформированную в центре активной зоны реактора ВВР-М так, чтобы в ней сформировался максимально возможный поток тепловых нейтронов. Идея постановки в активную зону реактора сложного устройства с экранами весом до 500 кг и вытеснением большого числа (до 90 штук) тепловыделяющих элементов сначала показалась авантюрной. Тем не менее, ему удалось убедить и получить поддержку «главных» реакторщиков ПИЯФ Р.Г. Пикулика и К.А. Коноплева. Реализация идеи потребовала исключительной смелости и большой работы по переделке всей системы управления и защиты реактора. В этих экспериментах  была достигнута рекордная точность измерения циркулярной поляризации гамма-квантов на уровне 2×10-7 и получен верхний предел на величину прямого нейтрон-протонного слабого взаимодействия.

В 1971 г. группой В.М. Лобашева был обнаружен и исследован новый эффект в квантовой электродинамике – вращение плоскости поляризации жестких гамма-квантов в среде поляризованных электронов, которое 22 декабря 1988 г. зарегистрировано как открытие с приоритетом от 12 февраля 1965 г. в части теоретического обоснования (В.Г. Барышевский, В.Л. Любошиц, ОИЯИ), и от 28 июля 1971 г. в части экспериментального доказательства явления (В.М. Лобашев, А.П. Серебров, Л.М. Смотрицкий).

Интерес к поиску электрического дипольного момента (ЭДМ) нейтрона резко возрос после открытия в 1964 г. нарушения СР-инвариантности в распадах нейтральных К-мезонов, поскольку наличие ЭДМ означает нарушение Т- и СР-инвариантности. К тому времени первые ограничения на величину ЭДМ нейтрона были уже получены группой Н. Рамзея на пучке холодных нейтронов. В 1968 г. в Дубне были получены первые ультрахолодные нейтроны (УХН), и Ф.Л. Шапиро предложил их использовать для поиска ЭДМ нейтрона. Эта идея позволяла существенно уменьшить ложные эффекты от взаимодействия магнитного момента нейтрона с электрическими полями и на несколько порядков улучшить результат Рамзея. Однако, в то время таких нейтронов практически не было: в первых опытах плотности УХН составляли ничтожную величину порядка 10-6 н/см3. Для проведения эксперимента плотность нужно было увеличить на 7 – 8 порядков, и В.М. Лобашев вместе с А.П. Серебровым взялись, казалось бы, за невыполнимую в то время задачу – создание интенсивного источника УХН на реакторе средней мощности. Снова было сделано невозможное: для получения УХН в активную зону реактора сначала поместили охлаждаемый бериллиевый конвертор, а потом жидководородный. В результате, начиная с середины 70-х годов, в течение десятилетия самый интенсивный в мире источник УХН был в Гатчине, и только с запуском источника УХН на высокопоточном реакторе в Гренобле стал уступать ему всего в несколько раз.

На этом источнике к 1989 г. было получено рекордное для того времени ограничение на величину ЭДМ нейтрона: dn £ 9,7×10-26 e×см, которое за последние двадцать лет было улучшено всего в три раза. Это ограничение является одним из важнейших для интерпретации нарушения СР-инвариантности в микромире. 

В 1983 г. Владимир Михайлович совместно с П. Е. Спиваком предложил новый метод измерения массы нейтрино в бета-распаде трития с помощью интегрального электростатического спектрометра с магнитной адиабатичесой коллимацией. Особенностью спектрометра является продольное магнитное поле, образующее конфигурацию типа магнитной бутылки (пробкотрон) с отношением сильного поля в области пробки к слабому полю в области медианной плоскости равному несколько тысяч. В медианной части магнитной бутылки в области однородного поля помещается электростатический спектрометр. Источник трития и детектор помещаются в области пробок. Особенности движения электронов от распада трития в неоднородном магнитном поле с условием сохранения адиабатического инварианта приводят к тому, что поперечная компонента кинетической энергии электрона в медианной плоскости уменьшается кратно пробочному отношению. На созданной в ИЯИ РАН установке «Троицк-ню-масс», на основе этого метода, получено лучшее ограничение на массу  покоя электронного антинейтрино.

В развитие идеи пробкотрона в 1989 г. Владимир Михайлович  совместно с Р.М. Джилкибаевым предложил новый подход к поиску процесса конверсии мюона в электрон на ядре, позволяющий увеличить чувствительность эксперимента на пять порядков. Эта идея основана на использовании пульсирующего протонного пучка и объединении источника мюонов, системы формирования пучка и детекторов в одной магнитной системе с неоднородным полем. Столь радикальное повышение чувствительности эксперимента может привести к обнаружению новых взаимодействий, порождаемых новыми частицами с массами порядка 1000 ТэВ, которые невозможно получить в ближайшем будущем на ускорителях. Этот подход лежит в основе эксперимента Mu2e, создаваемого в настоящее

время на ускорителе национальной лаборатории им. Ферми в США.

Владимир Михайлович Лобашев внес большой вклад в разработку программы исследований на Московской мезонной фабрике. Его интуиция и прекрасное знание многих актуальных физических задач помогли подготовить уникальный проект экспериментального комплекса для исследований по ядерной и нейтронной физике. В дальнейшем большая часть задуманных в то время проектов была осуществлена под его руководством. Общение с Владимиром Михайловичем в неформальной обстановке помогло многим молодым научным сотрудникам возглавляемого им Отдела экспериментальной физики найти свое место в науке.

Достижения выдающегося ученого академика В.М. Лобашева были отмечены Ленинской премией, премиями имени Б. М. Понтекорво и М. А. Маркова, орденами России. Владимиру Михайловичу было присвоено звание почетного гражданина города Троицк. Большое значение В.М. Лобашев придавал воспитанию научных кадров. Среди его учеников – десятки кандидатов и докторов наук. Светлая память о Владимире Михайловиче сохранится в его трудах, в сердцах его родных, друзей, коллег и учеников.

 

(Статья подготовлена для журнала «Успехи физических наук» группой коллег и друзей В.М. Лобашева из Петербургского института ядерной физики и Института ядерных исследований РАН, гроицк.)

 

 

 
 

Из воспоминаний коллег.

(Из юбилейного сборника к 70-летию Владимира Михайловича)

 

Пирожков А.Н.

- Каждый, кто хоть сколько-нибудь работал с Владимиром Михайловичем, конечно, знает его удивительную способность делать быстрые и верные оценки обсуждаемых эффектов и величин и уже с цифрами, «количественно», продолжать разговор на затронутую тему. Иногда, для более сложных вычислений ему требуется уголок рабочего журнала или эрзац-салфетка в нашей столовой.

При этом, наряду с обычными логарифмами и экспонентами используются, по-видимому, еще неизвестные никому функции, потому что последовательность появляющихся чисел, степеней, делителей и результатов объяснить позднее (мне, во всяком случае) не удавалось. В такие минуты, сидя на стуле и поджав под себя ногу, Шеф обычно молчит, иногда смотрит куда-то вперед и вверх или прямо на вас, но вряд ли видит. Иногда он может негромко сказать: «А нет ли, случайно, поблизости Кикоина?» Обычно Кикоина рядом не оказывается, да он и не очень нужен. Порядки величин бесчисленных таблиц и графиков Шеф знает не хуже самого Исаака Константиновича, а неточности значащих цифр в его расчетах удивительным образом компенсируют друг друга. И если, позднее, используя нужные справочники и известную вам алгебру и арифметику, вы брались повторить его скорые вычисления, то ответ, почему-то, оказывался таким же, как у Шефа, если, конечно, вы не сильно ошибались. Итак, Шеф отсутствует несколько минут, а на бумаге появляются таинственные числа… Шеф снова смотрит на вас, теперь, кажется, видит. Обычно говорит что-нибудь краткое, вроде: «Должно получиться», или: «Нет, эти токи еще не дают вклад». Редко – длинное: «Что за черт! Неужели я где-то ошибаюсь?! Где все-таки Кикоин?» Но И.К. опять ни при чем. 

 

Коломенский Э.А.

Самое сильное впечатление, с точки зрения красоты физического эксперимента, на меня произвели исследования лево-правой асимметрии в рассеянии γ-квантов на поляризованных электронах, которые привели к экспериментальному обнаружению эффекта вращения плоскости поляризации γ-квантов при прохождении через намагниченный ферромагнетик. Сначала я наблюдал за этими исследованиями со стороны, а затем и сам принимал в них участие.

История вкратце такова. Было обнаружено, что измеряемый эффект лево-правой асимметрии на порядок больше, чем ему положено было быть по квантовой электродинамике, в справедливости которой сомневаться никому в голову не приходило. Некоторые теоретики, правда, высказывали предположение о существовании тяжелого электрона.

 Владимир Михайлович занялся исследованием этой проблемы в острой конкурентной борьбе с немецким физиком П. Боком. А красота исследований состояла в том, что был поставлен целый ряд нетривиальных экспериментов, которые шаг за шагом проясняли свойства эффекта.

 Следует отметить, что измерения проводились любимым В.М. интегральным методом, который, позволяя быстро получить требуемую статистическую точность, не обладает такой же информативностью, как счетный метод в определении энергетической зависимости эффекта.  Измеряя эффект с различными фильтрами, было показано, что он возникает в результате многократного рассеяния γ-квантов, и квантовая электродинамика может спать спокойно. Последующие эксперименты с различными коллиматорами, разнесенными рассеятелями и др. дали необходимые данные, которые позволили А.П. Сереброву предположить, что наблюдаемый эффект лево-правой асимметрии связан с поворотом плоскости линейной поляризации γ-квантов, что и было, затем, экспериментально продемонстрировано. Уже после публикации результатов выяснилось, что теоретически эффект вращения плоскости поляризации был предсказан еще за шесть лет до наших экспериментов В.Г. Барышевским и В.Л. Любошицем, но связь его с лево-правой асимметрией была установлена в результате экспериментов В.М.Лобашева и предположения А.П. Сереброва.

 Мне кажется, что описание этих исследований могло бы войти в учебник по экспериментальной физике.

 

Серебров А.П.

- Мне повезло, что я попал к Владимиру Михайловичу в нужное время. Началась новая интересная физическая задача – поиск электрического дипольного момента (ЭДМ) нейтрона. Еще были в самом разгаре эксперименты по несохранению четности, как уже задумано включиться в работу по поиску ЭДМ-нейтрона с ультрахолодными нейтронами.

Владимир Михайлович обладает свойством четко выделить значимость и перспективность научной задачи и не боится новых методических начинаний. В работе с ультрахолодными нейтронами все было новым: получение ультрахолодных нейтронов из реактора, их хранение в ловушках и поляризация этих удивительных нейтронов.

В целом, на ЭДМ-эксперименте выросло целое поколение физиков, успешно работающих сейчас в других экспериментах и в продолжении ЭДМ-эксперимента. Эта школа В.М. Лобашева, или, точнее, та ее часть, которая оказалась связана с ЭДМ-экспериментом. Строго говоря, нас специально не учили, но было чему поучиться, работая с Владимиром Михайловичем. Меня сразу привлекли его умение увидеть главное в физической задаче и неотступно идти к намеченной цели, смелость в принятии решений, основанных на расчете, скорее, даже на оценках, которые он умеет делать талантливо. Он помнит практически все наиболее важные данные из рабочего журнала, не только потому, что у него феноменальная память, а еще и потому, что он живет экспериментом. Он увлечен. Как раз эта увлеченность, когда она передается, и делает учеников физиками.

 

Егоров А.И.

- В 60-е (?) годы Лобашев и Назаренко исследовали нарушение пространственной четности в β-распаде. Исследования были инициированы работой Ц.Ву и ее коллег, которые в 1957 году обнаружили несохранение четности в β-распаде, поляризованного ядра СО60, предсказанное Ли и Янгом годом раньше. Лобашев и Назаренко начинают серию измерений продольной поляризации электронов при β-распаде. Согласно теории слабого взаимодействия γ-электронов должна преобладать левая спиральность,  при которой спин электрона направлен против направления его импульса, а у позитронов, наоборот, спин направлен по импульсу. Попробуйте отразить летящий электрон в зеркале – он полетит к нам, а направление спина, его «вращение», не изменится, так что зазеркальный электрон приобретет правую спиральность. В реальном β-распаде такие электроны не возникают. Зеркальное отражение, или инверсия, координат приводит к процессу, который в нашей Вселенной не существует. Природа умеет отличать правое от левого, а слабое взаимодействие – это тот инструмент, которым она пользуется.

Степень поляризации, пропорциональная отношению скорости электрона к скорости света, близка к 100 %, поскольку электроны, испускаемые при β-распаде, обладают достаточной энергией. Чтобы измерить их продольную поляризацию, Лобашев и Назаренко тормозили электроны и измеряли циркулярную поляризацию тормозных γ-квантов. Эталоном служило β-излучение Р32. Мне пришлось изготовить для этих исследований уникальные источники из радиофосфора особой радиационной частоты. Когда помогаешь Лобашеву взламывать преграды, перед которыми сдались другие экспериментаторы, испытываешь гордость за его стремление идти только вперед и не отступать.

----------------------------------------------------------------

 В.М. Лобашев был одним из наиболее талантливых экспериментаторов нашего времени. Широкая эрудиция, блестящая интуиция и титаническое упорство в достижении цели – такая совокупность черт редко встречается у ученых. Он брался за решение самых трудных задач и всегда добивался успеха.