О Викторе Робертовиче Бурсиане

(1886–1945)^¹

В начале ХХ века в физике произошел перелом, изменивший лицо этой науки и повлиявший не только на развитие физики, но и всей истории цивилизации.

Родились теория относительности и квантовая механика. Во всех университетах мира началась перестройка преподавания на физических факультетах. В Петроградском университете такую программу начал осуществлять Дмитрий Сергеевич Рождественский. Чтение основных курсов было поручено молодым, но уже известным ученым: Виктору Робертовичу Бурсиану, Всеволоду Константиновичу Фредериксу, одному из основателей учения о жидких кристаллах, Владимиру Александровичу Фоку, в будущем знаменитому теоретику, и другим. В работах по истории физики много написано о Фоке и Фредериксе и очень мало — о Бурсиане. Здесь в известной мере восполняется этот пробел.

Виктор Робертович Бурсиан родился в Петербурге 25 декабря 1886 г. по старому стилю в семье петербургских немцев. Его отец Роберт Робертович Бурсиан работал в качестве главного врача в детских приютах императрицы Марии Федоровны. Служил хирургом в русской армии, участвовал в войне на Балканах вместе с Пироговым, затем был видным петербургским врачом, специалистом по массажу и лечебной физкультуре, работавшим одно время вместе с П.Ф.Лесгафтом, основателем физкультурного образования в России. Имел клинику на Троицкой, 29 (у Пяти углов), в которой пользовал многих знаменитостей.

Мать Анна Антоновна Вальтер была из семьи Вальтеров, давших целую плеяду известных ученых. Среди них, в частности, физик-атомщик академик АН Украины А.К.Вальтер, первый директор знаменитого ленинградского НИИ-34 член-корреспондент А.Ф.Вальтер. С Николаем Ивановичем Вавиловым работал известный биолог Оскар Антонович Вальтер.

В семье Р.Р.Бурсиана было семеро детей. Все были талантливыми людьми и каждый из них стал специалистом в своей области. Софья работала в Институте метрологии, Роберт — врач, главный хирург-рентгенолог Ростова-на-Дону. Сохранилась его первая в России книга об использовании рентгеновских лучей в медицине. Владимир — инженер, работал в Акционерном обществе «Динамо» в Петербурге, затем деканом и проректором Московского технологического института пищевой промышленности. Анна — художник-архитектор, Ольга — филолог, преподаватель английского языка в Ленинградском Политехническом институте. О Викторе идет речь в этой статье. Судьбы всех их оказались нелегкими.

Виктор Робертович Бурсиан окончил известную петербургскую гимназию «Анненшуле» в 1904 г. Сохранилась его золотая медаль. Он поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. В 1906 г. два семестра обучался в Германии в Университете г.Тюбингена, куда был приглашен крупным немецким физиком Ф.Пашеном. С 1910 г. В.Р.Бурсиан преподает, а с 1918 г. читает лекции в Университете и в Политехническом институте.

В 1918 г. при основании академиком А.Ф.Иоффе Физико-технического института В.Р.Бурсиан стал в нем первым ученым секретарем, а затем был назначен первым руководителем теоретического отдела института. С 1932 г. он работал в качестве профессора и заведующего кафедрой Ленинградского университета. В 1933 г. назначен деканом физического факультета, а с 1934 г. — директором НИФИ при ЛГУ.

В 1929 г. В.Р.Бурсиан женится на Алисе Адольфовне Ферхмин. Родились два сына. Младший стал физиологом, старший (автор этих заметок) — физиком.

В 1936 г. научная и организаторская деятельность В.Р.Бурсиана прервалась. Он, В.К.Фредерикс, П.И.Лукирский и Ю.А.Крутков были арестованы и погибли. При аресте пропали почти все рукописи начатых Бурсианом работ. Известно только, что среди них были и готовые к опубликованию исследования по цепным реакциям, гиротропии и электроразведке.

О научных работах по теоретической физике

Наиболее известны работы В.Р.Бурсиана по термоэлектронной эмиссии и прохождению тока через вакуум. Эта актуальная на заре развития радиоэлектроники задача рассматривалась им несколько раз, начиная с 1919 г. Строгое решение задачи и сейчас лежит в основе эмиссионной электроники, особенно в случаях малых ускоряющих или задерживающих потенциалов. На базе этой работы и при непосредственном участии Бурсиана велись далее исследования по измерению скоростей фотоэлектронов при внешнем фотоэффекте (метод сферического конденсатора Лукирского и Прилежаева).

В 1932 г. В.Р.Бурсиан решает интересную задачу о влиянии объемного заряда на ток в электровакуумных приборах Он обнаруживает первую в истории физики электронных пучков неустойчивость. Эффект теперь носит имя эффекта В.Р.Бурсиана. С ним сталкиваются каждый раз при конструировании ускорителей и других электронных устройств.

Другим важным циклом работ В.Р.Бурсиана был цикл, посвященный теории дисперсии и гирации. Микроскопическая теория в то время только строилась (работы М.Борна). В 1926 г. В.Р.Бурсиан в совместной работе с А.В.Тиморевой показывает, что теория Борна нуждается в существенном дополнении, а позднее приступает к рассмотрению и квантовой теории дисперсии. Его последняя работа по гирации (1936 г.) осталась неопубликованной.

В работе «О вычислении средних значений в электронной теории Лоренца» Бурсианом был предложен новый способ определения средней плотности зарядов и токов (необходимо при переходе от микроуравнений к уравнениям Максвелла). Идея связана с введением малого параметра (отношение микромолекулярных размеров к макроскопическим длинам) и разложением по нему всех величин в ряд Лагранжа.

С 1913 г. В.Р.Бурсиана интересовала проблема интерференции рентгеновских лучей. Бурсиан решает задачу о трансформации энергии лучей, о влиянии деформации кристалла на интенсивность максимумов лауэграммы. Получила в дальнейшем развитие и работа В.Р.Бурсиана 1919—1922 годов «О распределении интенсивности рентгеновских лучей, которые проходят через систему ориентированных атомов и молекул». Этой же теме затем была посвящена работа, выполненная совместно с В.А.Фоком. Результаты, хотя и в иной форме и без ссылок на первые работы Бурсиана и Фока, используются до сих пор.

Работа «О получении мировой линии электрона из вариационного принципа» посвящена определению релятивистски инвариантного уравнения движения электрона во внешнем поле. Бурсианом впервые было дано правильное выражение для используемой при этом функции Лагранжа, которое приводится теперь во всех учебниках.

Продолжая известные работы Борна, Ланде, Косселя и Маделунга, он разрешает так называвшийся тогда парадокс Сюзерленда.

В развитии физики горения и взрыва (работы Н.Н.Семенова) и, естественно, для зарождавшейся в то время ядерной физики (И.В.Курчатов) сыграли определенную роль работы В.Р.Бурсиана по теории цепной реакции. Им было показано, что применение дифференциальных уравнений в частных производных для диффузии есть удобный математический метод для обсуждения процесса протекания цепной реакции. Полученные соотношения в основном подтвердили более ранние результаты Семенова, выведенные элементарным путем (Семенов использовал формулу из теории броуновского движения). Бурсиан и Сорокин построили математически строгую теорию цепной реакции, в том числе для случаев ветвления цепи. Были получены выражения для стационарной конечной скорости реакции и для временного нарастания скорости. Были рассмотрены реакторы, ограниченные двумя бесконечными стенками, цилиндрической и сферической поверхностями. Сейчас эти выкладки можно увидеть в любом учебнике по ядерным реакторам. Вторая работа осталась неопубликованной.

Ряд работ В.Р.Бурсиана посвящен термодинамике, статистике, использованию интерференции света для сравнения эталонов длины. Одна из серий работ В.Р.Бурсиана посвящена природе химического сродства.

Всего за сравнительно короткий срок он опубликовал 45 научных статей, 2 монографии и 3 капитальных учебника по теоретической физике.

В 1920 г. В.Р.Бурсиан становится членом атомной комиссии при Государственном оптическом институте под председательством Д.С.Рождественского, первое заседание которой состоялось 21 января. На первом съезде Российской ассоциации физиков в сентябре 1920 г. в Москве В.Р.Бурсиан делает отчет о работе Петроградской атомной комиссии.

Работы по геологоразведке

В.Р.Бурсиан был физиком-теоретиком, типичным «кабинетным ученым». Однако когда в 20-е годы был провозглашен призыв к физикам принять участие в хозяйственном строительстве, он откликается на этот призыв, причем откликается так, как это было свойственно его натуре добросовестного человека, то есть с полной отдачей сил. Он участвует в комиссиях по оценке изобретений первых электронных систем телевидения. Но главным его делом становится участие в разведке полезных ископаемых.

По поручению Геолкома, обладая большим опытом исследовательской (и не только теоретической) работы, Бурсиан в короткий срок сумел подобрать и организовать коллектив сотрудников и создать при НИИ физики ЛГУ отдел электроразведки. Одновременно развивались исследования по разработке теоретических основ физических методов геологоразведки, велись аппаратурные разработки и в широких масштабах ставились полевые работы. К этим работам Бурсиану удалось привлечь своих коллег — В.А.Фока и В.К.Фредерикса. Партиями, работавшими под руководством Бурсиана, были открыты крупные медноколчеданные месторождения на Урале — линза Электрическая, Левиха IX и др.

В.Р.Бурсиан принимал участие в экспедициях в труднодоступные тогда места на Урале, в район Астрахани — Гурьева, Свердловска и Нижнего Тагила, Баку, Кузбасса и даже лично руководил некоторыми из них. Велика роль В.Р.Бурсиана и в организации геофизического образования в вузах.

В 1933 и 1936 годах был издан первый том книги В.Р.Бурсиана «Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке», части 1 и 2. Специалисты знали, что написан и второй том, в 70-е пытались разыскать рукопись, но она, по-видимому, погибла при аресте.

Педагогическая работа

В памяти современников В.Р.Бурсиан остался просветителем самого высокого уровня. Главной чертой его была доброта и как человека, и как ученого. Его всегда не столько заботили собственные результаты в теоретической физике и геофизике, сколько привлечение к этой науке молодых и способных ученых, введение их в курс самых последних событий, происходивших в то время в физике. Достаточно назвать только некоторые темы (и даты!) его лекций, сообщений и докладов:

1909 г. — «Опыт Майкельсона и его значение для теории оптических явлений».

1911 г. — «Новые исследования в области больших длин волн».

1913 г. — «Интерференция рентгеновских лучей».

1919 г. — «Получение спектров рентгеновских лучей».

1927 г. — «Волновая механика Шредингера».

Четкое строгое изложение переводило новые элементы физики из разряда смутных представлений в прочную опору для непосредственного использования. К этим докладам, по словам коллег, он готовился настолько основательно, что обзорное по замыслу сообщение становилось самостоятельным теоретическим исследованием вопроса.

Из воспоминаний А.В.Тиморевой: «Очень велика была роль Виктора Робертовича на научных собраниях, съездах, семинарах. В процессе заседания, во время докладов он имел вид равнодушный, не очень слушающий. Однако по окончании доклада или при возникновении какого-либо вопроса Виктор Робертович вставал с места и толковал неясности или оценивал результаты. Обычно его выступления оказывались исчерпывающими».

Лекции В.Р.Бурсиана отличались строгостью. Он никогда не допускал неряшества в обозначениях, определении понятий, выводах, что иногда выдается за «живость»

изложения. Его курсы «Электромагнитная теория света», «Электродинамика», «Термодинамика», «Теория излучения» сыграли существенную роль в подготовке специалистов в 20 — 30-е годы и в создании вузовской литературы по физике в последовавшие десятилетия.

Учениками В.Р.Бурсиана были многие известные в дальнейшем теоретики. Под руководством Бурсиана писал дипломную работу в Ленинградском университете студент Л.Д.Ландау.

Современники Бурсиана считают одной из главных его заслуг участие в создании в России школы теоретической физики. Вот отрывок из мемуаров академика И.В.Обреимова:

«Еще до империалистической войны в Физическом институте Петроградского университета стала действовать некая самочинная организация, которую мы называли «воскресным кружком». Кружок объединял молодых физиков. Наиболее «старыми» в нем были Д.С.Рождественский и А.Ф.Иоффе, которым к началу войны не было и сорока. < ... >. Основателем кружка был П.С.Эренфест. После его отъезда в 1912 г. в Лейден дело возглавили Г.Г.Вейхард и В.Р.Бурсиан. < ... >».

Учениками В.Р.Бурсиана считали себя известные физики и геофизики: Л.Э.Гуревич, А.Н.Теренин, А.С.Семенов и многие другие. Учеником В.Р.Бурсиана называл себя академик В.А.Фок, хотя правильнее, конечно, в этом случае сказать об их взаимной симпатии и сотрудничестве. Есть несколько совместных работ Бурсиана и Фока. В некоторых работах Бурсиана отмечено: «как указал мне В.А.Фок», «по устному совету В.А.Фока». Сотрудничество с Фоком продолжалось до неожиданного обрыва научной деятельности Бурсиана.

Такое же тесное содружество было у В.Р.Бурсиана с В.К.Фредериксом и Ю.А.Крутковым.

Унаследовав от отца строгость, а от матери исключительную доброжелательность к людям, В.Р.Бурсиан оставил о себе очень теплые воспоминания у сотрудников и учеников. Это был очень добрый, спокойный, уравновешенный и в то же время веселый человек. Сохранились воспоминания о его шутках, организации «оркестра» на инструментах из подручных материалов (кастрюли, самоварная труба и так далее).

Интересная деталь истории физического факультета университета. О ней написала в своих воспоминаниях А.В.Тиморева:

«В двадцатых годах Виктор Робертович возглавил команду молодых сотрудников и студентов факультета, получивших в аренду яхту. На яхте Виктор Робертович строго держал дисциплину, противодействуя некоторому своеволию молодых студентов, и умело выводил яхту из ими создававшихся иногда сложных положений».

Сохранились также шуточные вахтенные журналы, «протоколы учреждения Академии Александрийских мудрецов», членами которой были также А.В.Тиморева, О.Н.Трапезникова, В.К.Фредерикс, С.Э.Фриш и др.

Заключение

Приблизительно в 1964 г. появляются первые книги и очерки по истории физики в России, в которых впервые осторожно упоминается имя В.Р.Бурсиана. В 1968 г. академик В.И.Смирнов незадолго до своей кончины распоряжается собрать в Ленинградском отделении Архива Академии наук оставшиеся весьма скудные материалы о нем. Туда передается часть домашнего архива, хранящегося у Э.В.Бурсиана. Усилиями профессора ЛГУ А.С.Семенова в 1972 г. переиздается последняя книга В.Р.Бурсиана «Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке». Публикуются первые биографические очерки. В 1987 г. в университете, в Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе и в Доме ученых в Петербурге было отмечено заседаниями 100-летие со дня рождения В.Р.Бурсиана. До сих пор не опубликованы сведения о его жизни с 1936 по 1945 годы.

Не только для истории физики, но и для истории вообще важны и поучительны биографии ученых начала XX века. К чести историков университета, они это понимают. Автор благодарен профессору А.Е.Грищенко и Н.Н.Кузнецовой за предложение написать эту статью.

Э.В.Бурсиан,

сын В.Р.Бурсиана, д.ф.-м.н.,

профессор Российского государственного педагогического университета,

заслуженный деятель науки РФ