События и люди (Рухадзе) - страница 230

Рухадзе А. А.

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва

В начале 1940-х годов, после знаменитой работы А. А. Власова (ЖЭТФ, 1938), а скорее всего, после ее изучения Н. Н. Боголюбовым, последний зачастил из Киева в Москву и многие часы проводил на физическом факультете МГУ в жарких дискуссиях с А. А. Власовым. Н. Н. Боголюбова интересовала сущность кинетического уравнения Власова (или, как еще принято его называть, уравнения с самосогласованным полем), его обоснование. Ведь А. А. Власов, можно сказать, гениально предугадал это уравнение, а приведенные им аргументы, кроме как объяснение большого цикла экспериментов великого И. Ленгмюра и его сотрудников, Н. Н. Боголюбова не удовлетворяли. Ведь до А. А. Власова в кинетической теории газов было известно только кинетическое уравнение Больцмана, написанное еще в конце XIX века и долгое время не признаваемое научной общественностью, в частности великим А. Пуанкаре. Пуанкаре прекрасно понимал, что означает наличие введенного Больцманом малого параметра

где a_>0 — размер атома (молекулы) газа, n_>0 — его плотность (число частиц в единице объема). Это условие, получившее название условия газовости, гласит, что среднее расстояние между атомами в газе значительно больше размера атома, а потому атомы основное время проводят в свободном (тепловом) полете и лишь малую долю времени находятся в процессе столкновений, или

где vT = √T/m — средняя тепловая скорость атома, m — его масса а T — температура газа, измеряемая в энергетических единицах. Вместе с тем А. Пуанкаре категорически не мог понять, как из гамильтоновой системы, сохраняющей энергию, можно получить уравнение, описывающее диссипацию. По-видимому, Н. Н. Боголюбов имел ответ на вопрос А. Пуанкаре еще до начала дискуссий с А. А. Власовым. В начале 1940-х он уже разрабатывал временную иерархию корреляционных функций для газа из короткодействующих частиц (знаменитые боголюбовские цепочки) и понимал, что при условии (1) (или, что тоже самое, (2)) эту цепочку можно оборвать и получить замкнутую конечную систему уравнений. При этом в нулевом приближении по параметру (1) получается уравнение Лиувилля, описывающее газ из невзаимодействующих между собой частиц (идеальный газ). В первом приближении по параметру (1) учитываются только парные корреляционные функции, а тройные и высшие корреляции отбрасываются). В результате получается кинетическое уравнение, описывающее газ с учетом только парных столкновений частиц, известное как уравнение Больцмана.