Анри Рухадзе - События и люди. Издание пятое, исправленное и дополненное.

• Название: События и люди. Издание пятое, исправленное и дополненное.
• Автор: Анри Рухадзе
• Издательство: Научтехлитиздат
• Жанр: Биографии и Мемуары
• ISBN: 978-5-93728-151-7

Книга известного российского физика-теоретика А. А. Рухадзе включает в себя воспоминания, а также публицистические заметки, опубликованные в средствах массовой информации в 1996–2009 гг.

---

В жизни современной науки неадекватное цитирование также имеет место, причем такие нарушения не всегда случайны. Бывает так, например, что автор работы в какой-то мере сначала цитирует предшественников, но в последующем ссылается только на эту свою работу, тем самым сознательно замалчивая предшественников и нередко искажая при этом существо обсуждаемой проблемы. На одной из таких «новейших» историй стоит остановиться подробнее.

Как и всякая история, она имеет свою предысторию. В июле 1967 г. в журнале «Успехи физических наук» (1967. 92. С. 517) была опубликована статья В. Г. Веселаго «Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и μ». По существу статья эта носила методический характер, что видно уже из ее весьма немногочисленного списка литературы по сравнению с обычными обзорными статьями. В ней говорилось фактически о том, что такие вещества являются примером сред с отрицательной групповой скоростью, «необычные» оптические свойства которых отмечались ранее, в частности, в работах Л. И. Мандельштама и других авторов, на которых В. Г. Веселаго более или менее правильно сослался.

В октябре 2002 г. в том же журнале «УФН» в рубрике «Методические заметки» В. Г. Веселаго в заметке «О формулировке принципа Ферма для света, распространяющегося в веществах с отрицательным преломлением» пишет: «В работах группы ученых из Университета Сан-Диего [1, 2] (Smith D. R. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. 84. P. 4184; Shelby R. A., Smith D. R, Shultz S. // Science 2001. 292. P. 77) сообщалось о практической реализации композитных материалов, необычные электродинамические свойства которых могут быть хорошо объяснены, если принять, что коэффициент преломления таких материалов отрицателен. Отрицательным значением коэффициента преломления могут быть охарактеризованы изотропные вещества, у которых фазовая и групповая скорости антипараллельны. Такая ситуация характерна, в частности, для веществ, у которых значения диэлектрической и магнитной проницаемостей оба являются скалярами и имеют отрицательный знак [3]» (Веселаго В. Г. // УФН. 1967. 92. С. 517).

Обратим внимание, что в данном случае никаких ссылок ни на Л. И. Мандельштама, ни на других авторов в заметке уже нет. Более того, в ее тексте читаем далее: «Хотя в [3] были достаточно полно изложены основные электродинамические свойства веществ с отрицательным коэффициентом преломления, сами такие вещества в руках экспериментаторов отсутствовали. Указывалось, в частности, на возможность реализации одновременно отрицательных значений ε и μ в магнитных полупроводниках, однако эти попытки не увенчались успехом прежде всего в силу чисто технологических трудностей при изготовлении таких веществ. (Кроме магнитных полупроводников, в работе [3] указывалось еще на проводящие ферромагнетики, а также на смесь из газовой плазмы и монополей Дирака. — Прим. авт. ).

Прорыв в данном направлении наступил совсем недавно, когда группа ученых из Сан-Диего [1, 2] синтезировала искусственный композитный материал, который в диапазоне сантиметровых волн может обладать самыми различными, в том числе отрицательными, эффективными значениями ε и μ… Эксперимент, реализованный в [2], убедительно показал, что преломление электромагнитной волны на границе вакуума и такой композитной среды подчиняется закону Снеллиуса с отрицательным значением n. Тем самым можно считать экспериментально подтвержденными основные положения работы [3]».

Поэтому очевидно, что такое утверждение о «подтверждении основных положений работы [3]» даже для неподготовленного читателя выглядело бы весьма странно, если бы автор работы [3] при этом сослался на более ранние работы других авторов, уже содержавшие эти «основные положения». По этой причине В. Г. Веселаго никаких ссылок и не делает, стараясь, как говорится, натянуть все одеяло целиком на себя, игнорируя и основополагающие заслуги предшественников, и нормы научной этики.

Одновременно при этом искажается и физическая сущность рассматриваемых эффектов. Пытаясь отмежеваться от того «неудобного» для него факта, что в физике давно известны периодические структуры, в которых в микроволновой (СВЧ) и оптической областях частот реализуется отрицательная групповая скорость, В. Г. Веселаго пишет: «Следует заметить, что сам факт антипараллельности фазовой и групповой скоростей давно реализован, например, в некоторых электронных устройствах и обычно характеризуется термином «отрицательная групповая скорость». Однако такого рода устройства не могут быть охарактеризованы определенными, тем более скалярными, значениями ε и μ».

Обсуждение методического вопроса о целесообразности использования тех или иных параметров для характеристики электродинамических свойств вещества, равно как и проблемы создания различных искусственных сред и устройств не является здесь нашей целью, однако нельзя не отметить специфическое своеобразие аргументации В. Г. Веселаго. Дело в том, что процитированные выше слова В. Г. Веселаго как раз справедливы и в отношении так взволновавших его искусственных композитных сред [1, 2], которые являются анизотропными и никак не могут быть охарактеризованы скалярными значениями, т. е. говорить здесь о «прорыве в данном направлении», тем более с точки зрения основных физических принципов, вряд ли уместно, даже если очень хочется. Когда же на сессии Отделения физических наук РАН 26 марта 2003 года В. Г. Веселаго прямо спросили, являются ли эти композиты изотропными или анизотропными, он не нашел ничего лучшего, как ответить, что этот вопрос не исследовался, хотя анизотропность этих материалов видна просто невооруженным глазом. Представьте себе человека, которому показывают обыкновенный футбольный мяч и спрашивают, шар это или куб, а он отвечает, что этот вопрос еще надо исследовать!

Однако это обстоятельство нисколько не смущает В. Г. Веселаго, который в тексте доклада на этой сессии, опубликованном в УФН (2003. № 7) под названием «Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления» (!), пишет: «Основы электродинамики материалов с отрицательным коэффициентом преломления достаточно полно изложены, в частности, в работах [3–6] (Здесь он ссылается на свои публикации. — Авт. ). В этих работах было показано, что вещества с отрицательным коэффициентом преломления характеризуются также отрицательными значениями диэлектрической и магнитной проницаемостями. Существенно, что все эти утверждения относятся к изотропным материалам, для которых величины n, ε и μ — скаляры».

Группа ученых из Университета в Сан-Диего по какой-то причине дважды не вполне адекватно сослалась на работу В. Г. Веселаго (УФН, 1967 г.). В своей статье, опубликованной в журнале «Phis. Rev. Letters» (2000. 84. Р. 4184), они пишут: «Веселаго теоретически исследовал электродинамические свойства сред с отрицательными ε и μ и заключил, что в таких средах драматически меняется характер распространения электромагнитных волн из-за изменения знака групповой скорости, включая изменения эффектов Доплера и Черенкова, аномалии в рефракции и давлении света». В другой статье в журнале «Science» (2001. 292. P. 77) под названием «Экспериментальное подтверждение отрицательного индекса рефракции» эта ссылка идет в таком контексте: «Хотя все известные естественные материалы имеют положительный индекс рефракции, возможность существования материалов с отрицательным индексом рефракции исследовалась теоретически (здесь идет ссылка на статью В. Г. Веселаго в УФН 1967 г. — Авт. ) и был сделан вывод, что такие материалы не нарушают никаких фундаментальных физических законов».

Такая ссылка действительно способствует созданию ложного впечатления о том, что этот «вывод» сделал сам В. Г. Веселаго. Между тем в пятом томе «Собрания трудов» Л. И. Мандельштама (1879–1944) читаем: «Но мы знаем, что групповая скорость может быть отрицательной. Это означает, что группа (и энергия) движется в сторону, противоположную направлению распространения фазы волны. Возможны ли такие случаи в действительности?

В 1904 г. Лямб придумал некоторые искусственные механические модели одномерных «сред», в которых групповая скорость может быть отрицательной… Но, как оказывается, существуют и вполне реальные среды, в которых для некоторых областей частот фазовая и групповая скорости действительно направлены навстречу друг другу. Это получается в так называемых «оптических» ветвях акустического спектра кристаллической решетки, рассмотренных М. Борном. Возможность подобного явления позволяет с несколько иной точки зрения подойти и к таким, казалось бы, хорошо известным вещам, как отражение и преломление плоской волны на поверхности раздела между двумя непоглощающими средами. Протекание этого явления, при разборе которого о групповой скорости обычно вообще не упоминается, существенно зависит от ее знака».