Амбарцумян

Приехав в Симеиз и посетив Шайнов, Виктор Амазаспович, естественно, обратил внимание и на Верочку. Яркая русская красота восемнадцатилетней Верочки мгновенно покорила сердце двадцатидвухлетнего юноши. Они сразу договорились о встрече в Ленинграде. Вера Фёдоровна поехала в Ленинград на учёбу, и в 1930 году Виктор Амазаспович под Новый год привёл Веру Фёдоровну в свою семью и представил своей женой. Брак был зарегистрирован гораздо позже. Так в жизни Виктора Амазасповича появился прекрасный, преданный на всю жизнь друг. А Александр Николаевич Дейч женился на Александре Михайловне.

Вера Фёдоровна (девичья фамилия Клочихина) родилась на Урале, в Соликамске. Её новгородские предки за непослушание были переселены на Урал ещё Иваном Грозным. Дед её, Фёдор Санников, был ходоком к Ленину. После смерти родителей, Фёдора и Елены Клочихиных, Верочку взяла к себе сестра её матери, Пелагея Фёдоровна, которая к тому времени окончила Бестужевские курсы, стала астрономом и вышла замуж за Г. А. Шайна.

Вера Фёдоровна родила Виктору Амазасповичу четырёх, в будущем успешно работающих в математике и физике детей: Карине — в 1933 году, Елену — в 1936 году, Рафаэла (впоследствии иностранный член НАН Армении) — в 1940 году и Рубена (впоследствии действительный член НАН Армении) — в 1941-м. Вера Фёдоровна была строгой, но бесконечно заботливой женой и матерью. Прожив в дальнейшем благополучную жизнь — 52 года — в Армении и полюбив родину своего мужа и армянский народ, она, однако, очень скучала по России. Хорошо знала историю России и много о ней увлечённо читала. Русская поэзия и литература, а также история России занимали огромное место в её жизни. Правда, Виктор Амазаспович не только не уступал ей в знании русской культуры, но зачастую помнил больше, благодаря своей феноменальной памяти. Она превосходно владела английским и некоторое время преподавала в Ереванском педагогическом институте. У неё был редкий музыкальный слух и великолепный голос. Однажды она очень красиво спела романс «Отцвели уж давно хризантемы в саду…» в США, на приёме, организованном советской делегацией в честь XI съезда MAC в Калифорнии, в здании ратуши Беркли. Об этом вспоминает бюраканский астрофизик Нина Леонидовна Иванова, присутствовавшая на этом приёме в числе шестидесяти участников съезда из Советского Союза.

Семья Виктора Амазасповича в 1930-е годы жила в Ленинграде, на 7-й линии Васильевского острова. В 1934 году Виктору Амазасповичу присвоили звание профессора, а в 1935-м ему была присуждена без защиты диссертации учёная степень доктора физико-математических наук. В этом же году им была организована в университете кафедра астрофизики, которой он руководил до 1946 года.

Кроме проблем теоретической астрофизики и математической физики Виктор Амазаспович сильно увлёкся и теоретической физикой. Как он говорил, «не сумел устоять перед очарованием теоретической физики». Он самостоятельно стал изучать теорию Бора по строению атома, а с 1927 года — квантовую механику. Он досконально изучил работы Шрёдингера, посвящённые квантовой теории, и стал посещать прекрасные лекции Д. С. Рождественского [100] по строению атома. Следует отметить, что именно на этой почве он и познакомился с М. П. Бронштейном и Г. А. Гамовым, которые, в свою очередь, серьёзно увлекались астрофизикой.

В 1928–1929 годах ему попалась книга Р. Куранта и Д. Гильберта «Методы математической физики», о которой он высоко отзывался и которую он также досконально изучил.

Университетские лекции по астрофизике Виктор Амазаспович непременно увязывал с современной теоретической физикой, в частности с результатами квантовой механики. Для астрономов в университете он впервые начал читать спецкурс по теоретической физике.

Примерно в это время начала стремительно развиваться квантовая, или волновая, механика, которая впервые пыталась описать структуру атомов и понять их спектры. Корпускулярно-волновой дуализм материи потребовал нового подхода к описанию состояния физических систем и их измерений. В отличие от классической теории, все частицы в квантовой механике выступают как носители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. В это время волновая природа электронов, протонов и других частиц уже была подтверждена опытами по дифракции частиц. Была установлена фундаментальная роль постоянной Планка (h) — одного из основных масштабов природы. Она отделяет область явлений, которые можно описывать классической физикой (когда h принимается равной нулю), от области тех явлений, для истолкования которых необходима квантовая теория. В основу квантовой электродинамики было положено подтверждённое на опыте представление о дискретности электромагнитного излучения. Кванты электромагнитного поля — фотоны — являются носителями минимально возможной при данной частоте поля (v) энергии (Е):

Е = hv.

К этому времени относится замечательная идея квантования пространства и времени, принадлежащая Амбарцумяну и Иваненко и независимо от них Гейзенбергу [101]. Зачем она потребовалась?

История с квантованием пространства такова. Ещё до появления квантовой механики А. Эддингтон указал на опасности, связанные с введением в теорию длин, малых по сравнению с размерами электронов. Эддингтон утверждал, что нет смысла говорить о длине порядка 10^-18 сантиметров, если самая мелкая существующая материальная единица, наверное, обладает во много раз большими размерами. Большими являются даже длины электромагнитных волн. Это очень важно, если захотеть ввести в квантовую механику понятие о конечных размерах электрона. Поэтому у Гейзенберга и, одновременно и независимо, у Амбарцумяна с Иваненко возникла идея «проквантовать четырёхмерное пространство — время», то есть построить такую теорию, в которой фигурировала бы «наименьшая возможная длина». А выход таков. Когда речь идёт о принципиальной невозможности измерять сколь угодно малые длины, легко можно представить такую теорию, при которой эта невозможность преодолена лоренцовским сокращением длины согласно принципу относительности при больших скоростях движения. В случае же волны невозможность измерения сколь угодно малой длины волны преодолевается эффектом Доплера при достаточно быстром движении источника излучения по направлению к наблюдателю.

Оказалось, что из теории квантования пространства без всяких специальных гипотез, вроде гипотезы Дирака [102], можно получить правильное отношение масс протона и электрона. Однако не следовало преувеличивать того численного совпадения, которое при этом получалось. Здесь нет строгих доказательств. Как пишет М. П. Бронштейн: «Мы должны считать вычисленным разве только лишь порядок величины искомого отношения масс. Но всё же самая возможность такого вычисления показывает, на наш взгляд, что мы здесь имеем дело не только с игрой математическими формулами, основанной на так называемых «размерностях», что дискретность пространства всё же, каким-то образом, связана с асимметрией масс протона и электрона, и что только дискретная геометрия даёт надежду на решение этой трудной головоломки» [103].

Такова основная идея квантования пространства и времени. Но для её осуществления необходимо было построить дискретную геометрию, то есть такую, которая исключала бы всякую возможность оперировать с бесконечно малыми интервалами. Так Амбарцумян и Иваненко пришли к понятию решётки: обычное непрерывное пространство евклидовой геометрии заменяется дискретной совокупностью точек, образующих кубическую решётку, напоминающую расположение атомов в кристаллах кубической системы. Расстояние между двумя ближайшими узлами решётки и есть наименьший возможный интервал — постоянная решётки. В силу квантовой природы пространства электрон не может занимать место в промежутке между узлами решётки: он должен обязательно сидеть в одном из узлов. Все функции координат должны быть заданы таким образом, чтобы иметь смысл лишь в узлах решётки; остальные точки пространства не имеют физического смысла. Но такая решётка вводит и неоднозначность: стоит только провести через какой-нибудь узел прямые линии по направлению к ближайшим узлам, расположенным на расстоянии, равном постоянной решётки, чтобы получить привилегированную систему координат. Поскольку мы имеем дело с четырёхмерной решёткой, включающей и пространство, и время, то привилегированная система координат обозначает, очевидно, абсолютное время и три преимущественных направления в неподвижном пространстве. Но это противоречит и принципу относительности, и опыту: пространство — время в действительности изотропно, все координатные системы в нём равноправны, все уравнения инвариантны по отношению к преобразованиям Лоренца. Именно с этой трудностью, трудностью преодоления возникшей анизотропии в системе решётки не смог справиться Гейзенберг и перестал работать в этом направлении.