 |
Астронет: Я. Э. Эйнасто , Л. П. Осипков Григорий Григорьевич Кузмин http://variable-stars.ru/db/msg/1222284 |
Григорий Григорьевич Кузмин2.06.2007 20:28 | Я. Э. Эйнасто , Л. П. Осипков
8 апреля 2007 г. исполнилось 90 лет со дня рождения Григория Григорьевича Кузмина, крупного астронома послевоенного времени, выдающегося специалиста по динамике звездных систем.
Григорий Григорьевич родился в Выборге в семье студента. После 1918 г. семья оказалась за границей, в Финляндии, а в 1924 г. переехала в Эстонию, в Таллин. В 1935 г. Григорий Кузмин, выпускник Русской гимназии в Таллине, поступил на естественно-математический факультет Тартуского университета, который с отличием окончил в 1940 г.
Еще школьником, прочитав "Популярную астрономию" Камилла Фламмариона (1842–1925), а затем наблюдая Млечный Путь в самодельный телескоп, Григорий Григорьевич заинтересовался астрономией. Будучи студентом-математиком, он окончательно выбрал ее своей специальностью под влиянием профессоров Эрнста Эпика (1893–1985) и Таавета Роотсмяэ (1885–1959), основоположников современной астрономии в Эстонии. Он успешно включился в работу астрофизического семинара, руководимого Э. Эпиком, и уже в 1938 г. вышли из печати его первые научные статьи о межзвездном поглощении света и физических характеристиках частиц межзвездного вещества. Э. Эпик считал Г. Г. Кузмина наиболее талантливым из своих учеников.
 | |
| Г.Г. Кузмин, 1940 г. |
Занимаясь преимущественно научными исследованиями и достигнув признанных результатов в области динамики звездных систем, Г. Г. Кузмин заботился и о подготовке научной смены. Он был руководителем будущих академика Я. Э. Эйнасто, профессоров С. А. Кутузова, Г. А. Маласидзе и многих тартуских астрономов. Работы Кузмина оказали значительное влияние на советскую звездную динамику 1950–1970-х гг. и стимулировали исследования К. Ф. Огородникова, Т. А. Агекяна, Г. М. Идлиса, И. Л. Генкина, Ф. А. Цицина, Л. П. Осипкова и др.
В 1942 г. Г. Г. Кузмин подготовил магистерскую диссертацию о зодиакальном свете, но в послевоенные годы она не была зачтена в качестве кандидатской диссертации. В 1952 г. он защитил кандидатскую диссертацию об определении динамической плотности Галактики, а в 1970 г. – докторскую диссертацию "Исследования по динамике звездных систем", основу которой составили важные теоретические статьи, дополненные чрезвычайно ценными новыми результатами. Официальными оппонентами были ведущие советские специалисты К. Ф. Огородников, Т. А. Агекян и Г. М. Идлис. Было бы крайне желательным опубликовать диссертацию Кузмина на английском языке в виде монографии, дополнив более поздними статьями. В 1971 г. Г. Г. Кузмину было присвоено звание профессора. В 1961 г. он был избран членом-корреспондентом АН ЭстССР.
 | |
| Г.Г. Кузмин, 1980 г. |
C 1955 г. он являлся членом Международного астрономического союза, а в 1979–1982 гг. был президентом комиссии N 33 Союза "Структура и динамика Галактики".
Скончался Григорий Григорьевич после тяжелой болезни почек 22 апреля 1988 г.
Г. Г. Кузмин интересовался разнообразными разделами астрономии. Он – автор 89 научных и научно-популярных статей. Наиболее существенные достижения Григория Григорьевича относятся к звездной астрономии и, в особенности, к звездной динамике. Наряду с К. Ф. Огородниковым он был в числе первых астрономов Советского Союза, начавших систематические исследования в этой области.
Еще в 1943 г. Г. Г. Кузмин разработал метод построения моделей галактик в виде неоднородных эллипсоидов переменной сферичности. До того все модели Галактики представляли собой суперпозицию однородных сфероидов. Такой была и предложенная позднее (в 1956 г.) знаменитая модель М. Шмидта, использовавшаяся во многих звездно-астрономических исследованиях. Сначала Григорий Григорьевич применил свой метод к моделированию галактики M 31. В то время опубликовать эту работу в научных журналах не было возможности, и пришлось ограничиться изложением основных результатов в научно-популярной статье на эстонском языке в "Календаре Тартуской обсерватории". В 1952 г. Г. Г. Кузмин рассмотрел задачу о нахождении распределения массы в нашей Галактике по кривой вращения. В этой работе было выведено интегральное уравнение для определения хода плотности в эллипсоидальной модели. Позднее это уравнение независимо вывели Э. М. и Дж. Бербиджи и К. Прендергаст, построившие модели большого числа галактик. Тогда же Г. Г. Кузмин разработал модель сильно сплюснутого сфероида. В настоящее время она известна как "диск Кузмина–Тоомре".
Важным параметром моделей нашей Галактики является динамическая плотность материи в окрестности Солнца. Г. Г. Кузмин (1952) разработал метод определения этой величины по распределению вертикальных скоростей и положений звезд плоских подсистем Галактики. Оказалось, что в экваториальной плоскости Галактики нет "темной материи" в сколько-нибудь заметных количествах и динамическая плотность материи в окрестности Солнца практически совпадает с суммарной плотностью звездной и газовой составляющих. Этот вывод противоречил результатам таких авторитетных специалистов, как Я. Оорт (1933) и П. П. Паренаго (1951). В 1955 г. Г. Г. Кузмин критически пересмотрел как свои результаты, так и работы других авторов и указал, почему их выводы оказались искаженными. Его студенты Х. Ээлсалу и М. Йыэвээр повторили исследование, используя другие наблюдательные данные и усовершенствовав методику, и подтвердили вывод Кузмина. На протяжении нескольких десятилетий продолжалось обсуждение этой важнейшей для галактической астрономии проблемы, в котором участвовали Я. Эйнасто, Дж. Бакол, Дж. Гилмор, К. Куийкен, К. Флинн и другие специалисты. Согласия удалось достичь только недавно: современные данные наблюдений подтверждают результаты Г. Г. Кузмина и его учеников.
По теореме Джинса, лежащей в основе динамики звездных систем, фазовая плотность звездных систем, т. е. функция распределения звезд по положениям и скоростям зависит от координат и скоростей только через интегралы движения (функции, сохраняющие одно и то же значение вдоль звездных орбит). До работ Григория Григорьевича в качестве аргументов фазовой плотности стационарных осесимметричных звездных систем учитывались только интегралы энергии и площадей, причем причины игнорирования остальных интегралов оставались неясными. В то же время трехосность околосолнечного эллипсоида остаточных скоростей определенно указывает на то, что аргументов фазовой плотности должно быть по крайней мере три. В 1953 г. Г. Г. Кузмин разработал теорию третьего интеграла движения. Прежде всего, он показал, что аргументами фазовой плотности должны быть только однозначные (изолирующие или глобальные) интегралы движения. В 1962 г. это утверждение независимо доказал выдающийся английский теоретик Д. Линден-Белл, и его уместно назвать "теоремой Кузмина–Линден-Белла". Для сферических галактик число изолирующих интегралов движения равно четырем, а для галактик, обладающих ротационной симметрией, их не больше трех. Эти результаты К. Ф. Огородников поместил в свою классическую монографию "Динамика звездных систем" (1958).
Третий интеграл движения квадратичный по скоростям существует для известных в аналитической механике потенциалов типа Штеккеля. Г. Г. Кузмин показал, что с помощью таких потенциалов можно построить правдоподобную модель нащей Галактики, и разработал общую теорию осесимметричных гравитирующих систем, допускающих третий квадратичный интеграл (1956). В 1973 г. он обобщил эту теорию на трехосные системы. В 1980-ые гг. к теории Кузмина обратились другие авторы, в особенности, Т. де Зееув (Нидерланды) и Х. Дейонге (Бельгия). В частности, было показано, что суперпозицией моделей Кузмина можно построить модели Галактики, согласующиеся с современными данными о ее строении и кинематике.
Для полного описания звездных систем необходимо знать для них функцию фазовой плотности. Г. Г. Кузмину и его ученикам С. А. Кутузову и Ю.-И. К. Велтманну принадлежат пионерские результаты и в этом разделе звездной динамике. Г. Г. Кузмин и C. А. Кутузов (1962) практически одновременно с Д. Линден-Беллом исследовали интегральное уравнение для фазовой плотности осесимметричных галактик с двухосным распределением скоростей и нашли решение для модели ("модель Кузмина–Кутузова"), дающей приемлемое распределение масс. К сожалению, полностью это исследование не опубликовано до сих пор. Ю.-И. К. Велтманн разработал в 1960–1968 гг. общую теорию стационарных сферических самогравитирующих систем. В дальнейшем он и Г. Г. Кузмин открыли новые классы моделей сферических звездных систем, которые сравнивались с наблюдательными данными для звездных скоплений. Некоторые из этих моделей были впоследствии переоткрыты другими авторами. Так, часто используемая в последнее время "модель Хернквиста" –- это "предельная" модель Кузмина–Велтманна. Как оказалось, она может быть использована для аппроксимации наблюдаемого хода поверхностной плотности в галактиках (профиля де Вокулера).
Г. Г. Кузмин одним из первых стал разрабатывать теорию эволюции звездных систем под действием иррегулярных сил (т. е. в результате звездных сближений). Он получил для гравитирующих систем соответствующее кинетическое уравнение (1957). Практически одновременно появилась считающаяся классической работа М. Розенблюта и др., которые вывели аналогичное уравнение для плазмы. В некоторых отношениях Г. Г. Кузмин пошел дальше М. Розенблюта. Так, он учитывал, что при сближениях звезд происходит не просто изменение их скоростей, а звезды переходят с одной орбиты на другую.
В ряде работ Григорий Григорьевич применил свою теорию к исследованию изменения дисперсий скоростей звезд в плоских подсистемах Галактики. При этом предполагалось, что в плоскости Галактики имеются массивные объекты, на которых происходит рассеяние звезд. В настоящее время такими объектами естественнее всего считать гигантские молекулярные облака. Г. Г. Кузмин нашел квази-равновесное соотношение между дисперсиями скоростей звезд в различных направлениях (1962), которое согласуется и с современными данными наблюдений.
Ему принадлежит много других фундаментальных результатов.
Г. Г. Кузмин был "невыездным", что в сочетании с его характером почти исключало возможности контактов с иностранными коллегами. Один из немногих таких случаев произошел в Москве в 1958 г. во время Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза. Выдающийся греческий астроном Г. Контопулос описал свою дискуссию с Кузминым во время этой конференции. Именно в результате этих обсуждений он пришел к ставшим классическими исследованиям формального третьего интеграла движения.
К сожалению, не все из результатов Григория Григорьевича получали известность даже среди отечественных авторов, вследствие чего нередко переоткрывались и переоткрываются. Одна из причин лежит в том, что большинство его работ публиковалось в изданиях Тартуской обсерватории (а также Абастуманской обсерватории и Астрофизического института в Алма-Ате), а не в центральных или зарубежных изданиях. В этом отношении Г. Г. Кузмин следовал традициям своего учителя Э. Эпика. Но следует объективно признать, что объемистые работы Кузмина (в XIX в. их назвали бы "мемуарами") не подходили для "Астрономического журнала" и даже в "Публикациях Тартуской обсерватории" его исследования нередко изложены слишком кратко, что затрудняет их понимание.
Григорий Григорьевич (как К. Прендергаст и В. А. Антонов) был из тех ученых, которые не стремятся к быстрой публикации сырых результатов, или вообще ненавидят печататься. Несколько его работ было подготовлено к печати без его участия. В последние годы жизни Г. Г. Кузмин, продолжая интенсивные научные исследования, воздерживался от написания статей. Но те его результаты, которые опубликованы, сохраняют непреходящее значение для теории звездных систем и служат источником новых исследований.