Владимир Александрович Фок

Владимир Александрович Фок (10 (22) декабря 1898, Санкт-Петербург — 27 декабря 1974, Ленинград) — советский физик-теоретик, академик Академии наук СССР (1939, член-корреспондент с 1932). Один из основоположников квантовой теории поля, создатель метода Хартри — Фока, метода функционала плотности и теории возмущений для многочастичных систем. Внёс значительный вклад в теорию гравитации, квантовую электродинамику, теорию распространения радиоволн и математическую физику.

Биография

Ранние годы и образование

Владимир Александрович Фок родился в Санкт-Петербурге в семье профессора лесного института Александра Александровича Фока и его жены Надежды Васильевны. В 1916 году окончил гимназию с золотой медалью и поступил на физико-математический факультет Петроградского университета. В 1918 году, в связи с гражданской войной и тяжёлым материальным положением, прервал учёбу и работал в лесном хозяйстве, но уже в 1919 году вернулся в университет, который окончил в 1922 году.

Научная карьера

С 1922 года Фок работал в Государственном оптическом институте (ГОИ), где занимался теорией распространения света и квантовой механикой. В 1924 году опубликовал свою первую крупную работу по квантовой теории. В 1926 году стажировался в Гёттингене и Париже, где познакомился с ведущими физиками того времени, включая Вернера Гейзенберга и Макса Борна.

В 1928 году Фок стал профессором Ленинградского государственного университета (ЛГУ), а в 1932 году — членом-корреспондентом АН СССР. В 1935 году он возглавил кафедру теоретической физики ЛГУ, где проработал до 1941 года. В 1939 году был избран действительным членом Академии наук СССР.

Во время Великой Отечественной войны Фок находился в эвакуации в Казани, где продолжал научную работу. После войны вернулся в Ленинград и занимал должность заведующего отделом теоретической физики в Физико-техническом институте АН СССР (ФТИ) и профессора ЛГУ.

Поздние годы

В 1950-е — 1960-е годы Фок активно занимался проблемами квантовой теории поля и общей теории относительности. Он был одним из организаторов и участников многих международных конференций по физике. В 1964 году ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Умер Владимир Александрович Фок 27 декабря 1974 года в Ленинграде. Похоронен на Комаровском кладбище.

Научные достижения

Квантовая механика и квантовая теория поля

Фок является автором фундаментальных работ по квантовой механике. В 1926 году он независимо от других учёных разработал метод вторичного квантования, который стал основой квантовой теории поля. В 1930 году он ввёл понятие фоковского пространства — математической структуры, описывающей состояния систем с переменным числом частиц. Это пространство является одним из ключевых инструментов в квантовой теории поля.

В 1932 году Фок создал метод Хартри — Фока, который позволяет приближённо решать уравнение Шрёдингера для многоэлектронных систем. Этот метод широко применяется в квантовой химии и физике конденсированного состояния.

Метод функционала плотности

В 1964 году Фок совместно с Пьером Хоэнбергом и Уолтером Коном разработал основы теории функционала плотности (DFT). Хотя Нобелевская премия по химии за 1998 год была присуждена Кону, вклад Фока в эту область считается значительным. Метод функционала плотности стал одним из наиболее распространённых подходов в квантово-химических расчётах.

Теория гравитации

Фок внёс существенный вклад в общую теорию относительности. В 1939 году он опубликовал работу «Теория пространства, времени и тяготения», в которой предложил альтернативную формулировку уравнений Эйнштейна. Он также разработал теорию гравитационных волн и исследовал задачу двух тел в общей теории относительности.

Математическая физика

Фок занимался решением краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных. Он разработал метод Фока для решения задачи Дирихле, который основан на интегральных уравнениях. Этот метод нашёл применение в теории потенциала и гидродинамике.

Распространение радиоволн

В 1940-е годы Фок работал в области распространения радиоволн в атмосфере. Он создал теорию дифракции радиоволн на земной поверхности, которая учитывает влияние рельефа и атмосферных условий. Эти исследования имели практическое значение для развития радиолокации и связи.

Основные труды

Владимир Фок является автором более 200 научных работ, включая несколько монографий. Наиболее известные из них:

• «Начала квантовой механики» (1931) — один из первых учебников по квантовой механике на русском языке.
• «Теория пространства, времени и тяготения» (1955) — фундаментальный труд по общей теории относительности.
• «Применение метода Хартри — Фока к расчёту атомных систем» (1932) — статья, заложившая основы метода.
• «Работы по квантовой теории поля» (сборник, 1957).

Награды и звания

• Герой Социалистического Труда (1964).
• Орден Ленина (1945, 1953, 1964, 1969).
• Орден Трудового Красного Знамени (1945, 1954).
• Ленинская премия (1960) — за работы по теории гравитации.
• Сталинская премия первой степени (1946) — за работы по распространению радиоволн.
• Золотая медаль имени М. В. Ломоносова (1966) — за выдающиеся достижения в области физики.
• Член Лондонского королевского общества (1964).
• Иностранный член Национальной академии наук США (1964).

Память

• Имя Владимира Фока носит Институт физики Санкт-Петербургского государственного университета.
• В 1978 году Академия наук СССР учредила премию имени В. А. Фока за выдающиеся работы в области теоретической физики.
• В 1998 году, к 100-летию со дня рождения, была выпущена почтовая марка России с изображением Фока.
• В честь учёного назван кратер Фок на обратной стороне Луны.
• В Санкт-Петербурге на доме, где жил Фок (набережная реки Карповки, 13), установлена мемориальная доска.

Источники

• Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983.
• Владимир Александрович Фок: Сборник статей / Под ред. А. Н. Логунов. — М.: Наука, 1975.
• Фок В. А. Теория пространства, времени и тяготения. — М.: ГИТТЛ, 1955.
• Большая советская энциклопедия: в 30 т. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Материалы Архива Российской академии наук.