10 октября 2010 г. исполнилось бы 90 лет со дня рождения выдающегося астрофизика-теоретика ХХ века Самуила Ароновича Каплана. Круг научных интересов ученого – физика звёзд, галактик, межзвёздная среда. Он построил количественную теорию остывания белых карликов и фактически стал родоначальником плазменной астрофизики. Работал старшим научным сотрудником теоретического отдела Горьковского научно-исследовательского радиофизического института, был профессором кафедры прикладной математики факультета ВМК ННГУ.
С.А. Каплан являлся одним из немногих российских учёных, цитируемых Альбертом Эйнштейном. Он был замечательным лектором и блестящим популяризатором науки о космосе, обладал большим чувством собственного достоинства и редким обаянием, был притягательным человеком с тонкой внутренней организацией.
Самуил Аронович Каплан был участником Великой Отечественной Войны. Космический мемориал героев ВОВ имеет в своем списке астероид № 1987, названный «Каплан».
«Все, что человек хочет, непременно сбудется, а если не сбудется, то и желания не
было, а если сбудется не то, разочарование только кажущееся». (Александр Блок)
Самуил Аронович Каплан родился 10 октября 1921 г. в городе Рославле Смоленской области. Когда ему было 5 лет, родители переехали в Ленинград и поселились вблизи Казанского собора, его отец преподавал в Лесной Академии в должности доцента, мама работала в школе учителем английского языка.
У мальчика рано проявился интерес к точным наукам и на математических олимпиадах он неизменно был победителем. После окончания школы он поступил в Ленинградский педагогический институт. В ноябре 1939 г. его призвали в действующую армию, а студенческие документы остались на заочном отделении в институте им. А.И. Герцена.
Во время Великой Отечественной войны С.А. Каплан выполнял боевые задачи на Ленинградском фронте по охране юго-западных подступов к городу.
Самуил Аронович был очень скромным человеком и о войне почти не рассказывал. Но близкие к профессору студенты знали от него некоторые эпизоды тех лет. Когда в часть поступила трофейная артиллерия на платформе, он занимался ее настройкой, а затем – математическими расчетами по наводке орудия на цель. Боец С.А. Каплан имел на своем счету сбитый фашистский бомбардировщик. Иногда С.А. Каплану удавалось переправить паек родителям и младшему брату с оказией через Ладогу, или найти возможность пройти по Дороге Жизни, чтобы помочь семье выжить. Он сдавал также экстерном экзамены в пединституте: сначала физику сразу за все курсы, затем всю математику, и так далее остальные предметы.
В 1944 г. С.А. Каплан участвовал в боевых действиях на Карельском перешейке и в то же время продолжал заниматься самообразованием. Он стал одним из немногих фронтовиков, кто сумел в 1945 г. получить диплом об окончании ВУЗа.
После Великой Отечественной войны, хорошо овладев математическим аппаратом, С.А. Каплан недолго думал, какой области научного познания мира себя посвятить. Бесспорно, актуальной была ядерная физика, но его романтической натуре более импонировала астрофизика.
Дебют Самуила Ароновича в науке был удивительно ярким. Поступив на соответствующую кафедру в аспирантуру Ленинградского госуниверситета, он как первопроходец занялся совсем неисследованной областью астрофизики – изучением источников энергии и эволюцией белых карликов. Своевременной информации о достижениях науки тогда практически не было. Свободно владея английским языком, С.А. Каплан получал иностранную научную литературу по специальному допуску. В 1948 г. он поставил задачу об устойчивости круговых орбит в гравитационном поле релятивистских объектов – в поле Шварцшильда, и, сделав довольно сложные для того времени расчеты, пришел к качественно новым выводам об их структуре. В 1949 г. он блестяще защитил кандидатскую диссертацию по теме «Некоторые вопросы эволюции межзвездной среды». Однако в прилагаемом к работе списке используемых источников были в основном иностранцы. С.А. Каплана обвинили в космополитизме, не разобравшись, что до него у нас этой темой практически никто не занимался. Ему предложили уехать из Ленинграда и на выбор назвали несколько периферийных городов, в том числе Львов. Самуил Аронович выбрал последний, во-первых, потому что Львов – город западноевропейского типа с многочисленными памятниками старины и интересной историей, во-вторых, Львов остался цел после войны и сохранилась библиотека АН Украины. Разумеется, серьезной астрономией там не занимались.
Самуил Аронович стал работать заместителем директора Астрономической обсерватории Львовского университета и возглавил теоретический отдел астрофизики. Что это был за отдел? Это был С.А. Каплан и студенты. Одновременно он начал преподавательскую деятельность на кафедре теоретической физики. Во многих публикациях рядом с его фамилией стали появляться фамилии студентов, которые принимали участие в решении той или иной задачи. Получив вкус к научной деятельности, они по сей день продолжают трудиться в области физики и других смежных науках.
Профессиональные интересы С.А. Каплана охватывали такие разделы астрофизики как внутреннее строение звезд, перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и в межзвездной среде, вопросы космической газодинамики, космогонии и космологии. Другими словами, начав с исследований сверхплотного состояния вещества и конечных этапов эволюции звезд, в дальнейшем он перешел к изучению сверхразреженной среды межзвездного газа.
Классическими считаются его работы по теории внутреннего строения и остывания белых карликов: он впервые нашел предел их плотности, обусловленный эффектами общей теории относительности, построил теорию охлаждения белых карликов, нашел радиус последней устойчивой орбиты в поле Шварцшильда. Работа по остыванию белых карликов была опубликована в 1950 г. в 27-м номере «Астрономического журнала», и лишь через два года точно такие же результаты были опубликованы ученым Мэстелом. Многие годы на Западе эта теория носила имя одного Мэстела. Но справедливость частично восстановлена и теперь классическая теория остывания белых карликов носит название теории Мэстела-Каплана. Именно на эти работы Самуила Ароновича по теории относительности ссылался Альберт Эйнштейн.
В 1952 г. С.А. Каплан активно занимался организацией и руководством экспедиции для наблюдения солнечного затмения в Казахстане, неоднократно был участником экспедиций в разоренную войной обсерваторию в Карпатах, расположенную на горе Пип Иван и был приверженцем ее восстановления. Позднее он участвовал в некоторых земных исследованиях, в частности, связанных с локацией атмосферных возмущений при ядерных взрывах.
В августе 1957 г. С.А. Каплан организовал станцию оптических наблюдений в Львовском университете и стал ее руководителем. Наступило 4 октября 1957 года. В 23 часа раздался голос Левитана, который сообщил о запуске первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ). На второй день еще до занятий первая группа энтузиастов уже была на станции обсерватории вместе с Самуилом Ароновичем. Притащили коротковолновый приемник, заработал магнитофон, записывая сигналы спутника. На чердаке факультета нашли громадный глобус, начали думать, как на нем моделировать движение спутника и вычислять его эфемериды. Вскоре была получена фотография ракеты-носителя и отправлена телеграмма в «Космос». Прямо со станции все шли на лекции: С.А. Каплан – читать, студенты – слушать.
В конце 1950-х гг. С.А. Каплан написал первую в мировой литературе книгу по методике наблюдений искусственных спутников Земли «Визуальные наблюдения ИСЗ», переведенную на несколько иностранных языков. В тот же период вышла его монография «Космическая газодинамика», впоследствии переведенная на английский язык.
С.А. Каплан стал доктором наук в 36 лет, защитив в МГУ диссертацию «Методы газодинамики межзвездной среды». Самуил Аронович мыслил глобальными категориями, любил рассуждать на различные темы (политика, освоение космоса, будущее нашей цивилизации, связь с другими мирами). Он считал, что для того, чтобы стать знаменитым, ученому недостаточно иметь ум, талант, работоспособность. Главное, что делает людей великими – самолюбие. Но уважать и любить себя надо не за счет других.
Имея собственное видение и суждение в социальных вопросах, он был истинным патриотом России. Некоторые его прогнозы сбылись, иные – нет. Когда к власти пришел Фидель Кастро, С.А. Каплан был убежден, что Кастро не продержится и года (не сбылось), что Н.С. Хрущев «попрет» туда баллистические ракеты с ядерными головками (сбылось, к несчастью, но ненадолго). О себе Самуил Аронович рассказывал чаще всего с юмором, как некую веселую историю. Например, почему ему пришлось покинуть Ленинград, или как он был владельцем легковой машины Мерседес-Бенц.
Обладая умением наглядно и образно разъяснить физический смысл явлений, учёный пробуждал интерес у молодёжи к науке. Его блестящие доклады и лекции были очень популярны не только среди преподавателей и студентов, сообщения о космосе с удовольствием слушали школьники и работники предприятий. Бывали и закономерные для того времени эксцессы. Однажды в большой геологической аудитории Львовского университета шла конференция, посвященная космогонической гипотезе О.Ю. Шмидта о происхождении Солнечной системы. Основной доклад о роли и значении гипотезы Шмидта для советской науки делал директор обсерватории В.Е. Степанов. О физической сути гипотезы рассказывал Самуил Аронович в своем докладе. Когда же он перешел к рассмотрению тех вопросов, на которые гипотеза Шмидта не давала ответа, либо давала не такой, как следует из наблюдений, ректор университета Е.К. Лазаренко фактически не дал закончить доклад своей репликой: «Верна гипотеза Шмидта или не верна, не столь важно, важно, что это наша советская гипотеза». С.А. Каплан только улыбнулся, и на этом его доклад был закончен.
У Самуила Ароновича были замечательные коллеги и друзья: профессор МГУ им. М.В. Ломоносова С.Б. Пикельнер, директор Симеизской обсерватории Г.А. Шайн, руководитель Крымской наблюдательной станцией ГАИШ в поселке Научном Э.А. Дибай, член-корреспондент АН ССР астрофизик И.С. Шкловский. Правда, у Самуила Ароновича Каплана с Иосифом Самуиловичем Шкловским сложились неоднозначные отношения.
Летом С.А. Каплан любил навестить Крымскую обсерваторию, где царил особый стиль и ритм жизни, подчиненный одному – наблюдениям! Он обязательно что-то приятное привозил – или какую-то новость, или какую-то новую книгу, или о новом симпозиуме докладывал на семинаре. Режим обсерватории Самуилу Ароновичу был известен до мелочей, и он находил время пообщаться со всеми и поговорить о результатах наблюдений, обменяться идеями, дать совет. Он всегда ходил такой загорелый, солнечный, со сверкающей улыбкой, что все улыбались тоже. Он часто приглашал студентов на море и водил какими-то особыми неведомыми тропами на какие-то особые пляжи. Это было время, когда все было заполнено радостью общения, и это гармонично сочеталось с крымской природой, ароматом моря.
В одной из поездок Самуил Аронович познакомился с директором Научно-исследовательского радиофизического института (НИРФИ) М.Т. Греховой и по ее приглашению переехал в город Горький. НИРФИ уже тогда был ведущим научным учреждением в стране, там проводились фундаментальные и прикладные исследования по перспективным теоретическим и экспериментальным вопросам в области радиофизики, радиотехники и радиоастрономии. Ядро коллектива составили известные физики М.Т. Грехова, В.Л. Гинзбург, В.С. Троицкий, И.Л. Берштейн, М.М. Кобрин и молодые ученые – выпускники радиофизического факультета Горьковского госуниверситета А.В. Гапонов-Грехов, Г.Г. Гетманцев, Б.Н. Гершман, Н.Г. Денисов, В.А. Зверев, М.А. Миллер и другие.
Самуил Аронович был виртуозным математиком с редкой интуицией и поразительной работоспособностью. Для него всегда было характерным находиться на «переднем фронте» физики и, по его выражению, «стараться аранжировать физику к астрофизике». Работая старшим научным сотрудником в НИРФИ, С.А. Каплан основное внимание уделял только что появившейся науке – плазменной астрофизике и написал несколько книг по турбулентности космической плазмы. На первой ЭВМ БЭСМ-2, появившейся в институте, он проделал редкий в то время эксперимент по моделированию эволюции протоскоплений. Вместе с учениками рассмотрел ряд вопросов, связанных с нелинейной динамикой солнечной атмосферы. Совместно с профессором В.Н. Цытовичем выполнил расчеты вероятностей различных плазменных процессов, приводящих к генерации мощного радиоизлучения и ускорению быстрых частиц в космических источниках. Эти расчеты легли в основу многих работ по теории радиоизлучения Солнца, теории пульсаров и галактических ядер.
С.А. Каплан очень любил книгу, много писал (почерк имел круглый, с наклоном налево), опубликовал более 150 научных трудов, он автор многих монографий. Самуил Аронович с удовольствием редактировал и, вообще, ему нравилось создавать книгу. Возможно, если бы он не был талантливым астрофизиком, он стал бы хорошим издателем.
Самуил Аронович Каплан уделял большое внимание популяризации науки. На лекциях он отрабатывал изучаемую тему, и, придя домой, без предварительных черновиков печатал новую статью или книгу, вписывая формулы прямо на каретке машинки. Он обладал редким талантом блестящего популяризатора. Доступно излагать для него было удовольствием, а не мучением. Молодежь, решившая посвятить себя астрономии и астрофизике, может воспитываться на его выдающейся книге “Физика звезд”, шесть раз переизданной в нашей стране и несколько раз за границей.
В астрономии очень большую роль играет свободный поиск. Всякая директива сверху – “что нужно искать” – недопустима, централизация в какой-то мере противоречит целям науки. Самуил Аронович сумел противостоять централизации, и лучшие его работы были сделаны во время пребывания в университете, где в научном плане никто не мешал. Этим можно объяснить его успехи в радиоастрономии, теоретической астрофизике, космической газодинамике.
В ГГУ им. Лобачевского Самуил Аронович начал работать по совместительству с 1964 г. сначала на кафедре теоретической механики и теории упругости механико-математического факультета, затем – на кафедре общей физики. С 1 сентября 1968 г. он перевелся на кафедру прикладной математики (ПМ) молодого факультета вычислительной математики и кибернетики (ВМК). Кафедрой ПМ тогда заведовал профессор Н.А. Фуфаев, здесь был собран творческий коллектив преподавателей, занимающихся наукой, среди них был и друг Ю.И. Неймарка – основателя первого в стране факультета ВМК – профессор Г.В. Аронович – первый зав. кафедрой ПМ.
С.А. Каплан был прекрасным педагогом. В нашем университете ему довелось читать не только спецкурсы по теоретической и квантовой механике, физике звезд, но также курс общей физики на младших курсах. Запомнились его слова: «Я сколько всего перечитал, но никогда не думал, что так сложно читать общую физику. Я теряю много времени на подготовку к лекциям. Хочу изложить все доступно и оригинально, не так как это излагается в известных пособиях».
Общение с С.А. Капланом для студентов всегда было интересным и приятным и в аудитории, и за ее стенами. От него многие впервые услышали имена выдающихся астрономов, как отечественных, так и зарубежных. Его простота, общительность, неподдельный демократизм, уважение к собеседнику (хотя бы это был всего лишь вчерашний школьник) буквально завораживали, и у молодежи эти черты становились образцом для подражания.
Он никогда не был на международных конференциях вне Советского Союза и никогда не жаловался на то, что его туда не пускают, но международное признание его работ было широким. Коллеги в этом убедились в 1969 г. на симпозиуме по космической газодинамике в Мисхоре. Работа симпозиума была организована С.А. Капланом и его другом ученым С.Б. Пикельнером так, что свободные дискуссии занимали гораздо большее время, чем подготовленные доклады. С.А. Каплан активно обсуждал с зарубежными учеными проблемы турбулентности межзвездного газа и возможные наблюдаемые проявления такой турбулентности. Ему вместе с Паркером (США) и Ван Вурденом (Нидерланды) было поручено подвести итоги семинаров. Тогда особенно ярко проявилось стремление Самуила Ароновича привлечь к астрофизическим исследованиям физиков-теоретиков, специалистов по магнитной газодинамике.
В 1969 г. В издательстве «Наука» вышла книга «Внеземные цивилизации. Проблемы межзвездной связи» – коллективная монография, названная «в народе» «Каплановский сборник», поскольку Самуил Аронович был душой, организатором и редактором этой книги, а также автором вводной главы «Экзосоциология – поиск сигналов внеземных цивилизаций». В 1970-е гг. глобальная социологическая проблема внеземных цивилизаций (SETI) – поиск сигналов и установление связи с внеземным разумом – привела к разработке методов дешифровки сообщений применительно к межзвездным контактам. Ставилась задача дешифровки текста, написанного произвольным алфавитом на неизвестном языке; предлагались обобщенные алгоритмы решения задачи.
В 1971 г. С.А. Каплан принял участие в Первой советско-американской конференции SETI в Бюракане. С целью выяснения мнения специалистов по некоторым важным вопросам Самуил Аронович предложил сделать быстрый «экспресс-анализ» – анкетный опрос и по результатам подготовил к публикации большую статью. Однако, издательство не решилось ее принять, так как среди респондентов анкеты был Андрей Дмитриевич Сахаров. Было предложено изъять все, что касалось академика А.Д. Сахарова, но последовал отказ, поэтому в 1972 г. в журнале «Земля и Вселенная» были опубликованы выдержки из ответов.
Коллег Самуил Аронович удивлял широтой образования: понимал и любил классическую музыку, живопись; гуляя по старинным улицам городов, где жил, он изучал их архитектуру. Он никогда не включался в бурные дискуссии, вел беседу, не обостряя ситуацию, и рассказывал так спокойно, будто сложные проблемы, преподносимые им, были не так уж и сложны. С.А. Каплан обладал удивительно ровным характером философа, был очень сдержанным человеком, с большим чувством собственного достоинства и высокой культурой. Он никогда не жаловался на свою судьбу, искренне был доволен жизнью, весел, энергичен, доброжелателен, его слегка прищуренные глаза излучали радость.
С.А. Каплан в НИРФИ проработал 17 лет, за это время опубликовал 10 книг, выполнил расчеты физических процессов, приводящих к генерации потоков ускоренных частиц в солнечных вспышках, пульсарах и активных ядрах галактик. Несмотря на то, что он был оптимально обустроен по части научного быта, он все же сетовал на отсутствие у него лаборатории или какого-нибудь ее аналога, при этом обязательно автономного и официально провозглашенного.
11 июня 1978 г. С.А. Каплан ушел из жизни. Трагедия произошла на железнодорожной станции Бологое. Он возвращался из Ленинграда, где был оппонентом диссертации (он любил оппонировать). Поезд необъявленно сократил стоянку, и, выходя из станционного буфета, Самуил Аронович увидел состав, уже набирающий скорость. Догоняя, он схватился за поручень вагона, но не удержался и упал, получив травмы, несовместимые с жизнью. С тех пор прошло 33 года, но Самуил Аронович Каплан остается одним из самых ярких светил на небосклоне астрофизики ХХ века.
Память о замечательном советском ученом была закреплена в Космическом мемориале героев Великой Отечественной войны. К началу XXI века в нем уже насчитывалось 130 планет-памятников. Астероиду под номером 1987, открытому Пелагеей Шайн в 1952 г., в 1980 г. дали имя «Каплан». Малая планета имеет диаметр 14 км, среднее расстояние до Солнца 356,3 млн. км, период обращения вокруг светила составляет 3,677 лет.
Самуил Аронович Каплан был человеком редкого обаяния, к нему тянулись люди, особенно – молодежь. При всей своей загруженности, он оставался простым и доступным для всех, добрым и отзывчивым человеком, к которому можно было обратиться с любым вопросом, прийти за советом. Он оставил яркий след в памяти всех, кто имел счастье знать его лично. В Нижнем Новгороде живет сын Самуила Ароновича – Яков. Внучки С.А. Каплана Надежда и Любовь Раковские являются Друзьями музея факультета ВМК.
Оценивая наиболее значимые результаты фундаментальных исследований в стране, оглядываясь на развитие науки в Нижнем Новгороде, сегодня мы с благодарностью вспоминаем родоначальника плазменной астрофизики Самуила Ароновича Каплана как выдающегося ученого-теоретика ХХ века.
Н.Г. Панкрашкина, З.П. Ситкова
В статье использована мемориальная часть фондов музея института ИТММ, где хранится 67-й том Трудов Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга. Редакторские правки выполнили Н.С. Петрухин, В.П. Гергель, А.Г. Панасенко, В.Н. Комаров.