Николай Николаевич Боголюбов

Боголюбов работал в двух науках сразу и в обеих на первом уровне. Спрашивать, математик он или физик, бессмысленно: половина его результатов существует именно потому, что он не различал.

Киев

Родился в 1909 году в Нижнем Новгороде, в семье священника и преподавателя богословия; вырос на Украине. Формального высшего образования не получил вовсе: в тринадцать лет его заметил Николай Митрофанович Крылов и взял к себе, в четырнадцать он написал первую работу, в двадцать один защитил докторскую.

Совместные работы с Крыловым 1932–1937 годов создали нелинейную механику как отдельную науку. Задача: у нелинейного уравнения колебаний точного решения нет, а понимать поведение надо. Метод усреднения отделяет медленное изменение амплитуды и фазы от быстрых колебаний и даёт приближение с оценкой погрешности — то есть не эвристику, а теорему.

Оттуда же теорема Крылова — Боголюбова о существовании инвариантной меры у всякой непрерывной динамической системы на компакте — утверждение, лежащее в основании эргодической теории. Крайние точки этого множества мер описывает теорема Крейна — Мильмана.

Физика

Дальше — статистическая физика и квантовая теория.

Цепочка ББГКИ (Боголюбова — Борна — Грина — Кирквуда — Ивона) — иерархия уравнений для функций распределения многих частиц, из которой выводятся кинетические уравнения. Способ перейти от механики отдельных частиц к термодинамике целого.

Микроскопическая теория сверхтекучести (1947): преобразование Боголюбова, диагонализующее гамильтониан слабо неидеального бозе-газа, и объяснение спектра возбуждений. Тем же приёмом в 1958-м он построил теорию сверхпроводимости — независимо от Бардина, Купера и Шриффера и почти одновременно с ними.

Ему же принадлежат понятие квазисредних, объясняющее спонтанное нарушение симметрии, и работа, из которой вышел цветовой заряд в квантовой хромодинамике.

Острие клина

Чисто математический результат, понадобившийся физике. При построении квантовой теории поля возникает задача: функция аналитична в двух областях, соприкасающихся по куску вещественного пространства, и на этом куске значения совпадают. Можно ли утверждать, что это одна аналитическая функция?

Теорема Боголюбова «об острие клина» (1956) говорит: да, продолжение существует и единственно. Формулировка ведётся на языке распределений Шварца, а нужна она была для вывода дисперсионных соотношений — связей между действительной и мнимой частями амплитуды рассеяния, проверяемых на ускорителе.

Утверждение оказалось важным и вне физики: это одна из немногих теорем такого рода в многомерном комплексном анализе.

Дубна и Киев

С 1956 года — Объединённый институт ядерных исследований в Дубне, с 1965-го и двадцать три года — его директор. Одновременно возглавлял Математический институт имени Стеклова и кафедру в МГУ.

Умер в 1992 году в Москве. Его именем названы институт в Киеве, лаборатория в Дубне и премия Академии наук.