Родился 02.09.1915, Петроград
Умер 07.01.1999, С.-Петербург

Член-корреспондент c 20.06.1958 - Отделение физико-математических наук

Академик c 29.12.1981 - Отделение общей физики и астрономии (астрономия)

(сайт Академии Наук)

* * *

Памяти В.В. Соболева

В.В. Иванов
...
Теория образования линий в движущихся средах, или то, что на Западе известно как the Sobolev theory. Это, несомненно, самое известное – и самое замечательное – из всего, сделанного В.В. Соболевым. Основная мысль очень проста, но извлеченные из нее В.В. Соболевым следствия поистине удивительны.

Если в движущейся среде есть градиент скорости (точнее, градиент проекции скорости на направление распространения излучения), то из-за сильной зависимости коэффициента поглощения в линии от частоты доплеровские смещения должны сильно изменять длины свободных пробегов фотонов. Пролетев достаточно большое расстояние, фотон практически теряет способность возбуждать атомы, так как смещается по частоте за пределы линии. В итоге, если градиент скорости велик, то удаленные объемы почти перестают взаимодействовать за счет обмена фотонами в линиях. Это ведет к колоссальным упрощениям. Нелинейная система уравнений стационарности, “сцепленных” с интегро-дифференциальными уравнениями переноса излучения в линиях, радикально упрощается – она алгебраизуется, хотя и остается нелинейной. Теория Соболева впервые (еще до появления компьютеров) позволила рассчитать населенности уровней атомов в газе в условиях, когда вклад радиативных возбуждений собственным излучением среды является определяющим, но условия очень далеки от локального термодинамического равновесия. Вопреки тому, что принято было думать, наличие макроскопических движений, происходящих со сверхзвуковыми скоростями, ведет не к усложнению, а к радикальному упрощению проблемы.

Построенную им теорию В.В. Соболев применил к интерпретации интенсивностей и профилей линий в спектрах звезд Вольфа– Райе, Be и близких к ним по кинематике объектов. Позже теория Соболева нашла широкое применение при количественной интерпретации особенностей спектров также многих других объектов – квазаров, активных ядер галактик, космических мазеров и др. Эта теория лежит в основе современных детальных количественных теорий звездного ветра. Ее популярность среди теоретиков-астроспектроскопистов очень велика.

В учебнике Д. Михаласа “Звездные атмосферы” (Freeman and Co, San Francisco, 1978) есть раздел “Sobolev theory”, а в книге Дж. Кассинелли и Х. Ламерса “Introduction to Stellar Winds”, печатающейся сейчас в издательстве Кембриджского университета, вводятся следующие понятия: the Sobolev limit, the Sobolev region, the Sobolev optical depth, the Sobolev length, the Sobolev approximation и the Sobolev point.

Несколько исторических замечаний о не совсем обычной судьбе этой теории. В 1944 – 1947 гг. в Астрономическом журнале появились три статьи В.В. Соболева, в которых содержались основные идеи этой теории. И тут же, в 1947 г., увидела свет та ее окончательная форма, которая широко известна по “Движущимся оболочкам звезд”. Лишь один раз, в ставшей впоследствии хорошо известной статье 1957 г., также опубликованной в Астрономическом журнале, В.В. Соболев вернулся к этой теории и заметно ее дополнил. Отказавшись от делавшегося ранее предположения о том, что градиент скорости велик, он распространил свою теорию на случай произвольного градиента скорости и произвольного профиля поглощения. За это пришлось заплатить дорогую цену – ограничиться рассмотрением модели атома с двумя уровнями, причем вместо алгебраических уравнений появились интегральные.

Среди отечественных астрофизиков теория Соболева быстро завоевала популярность, однако на Западе на нее долгое время не обращали внимания, даже и после появления в 1960 г. в издательстве Гарвардского университета английского перевода “Движущихся оболочек звезд”. Как-то в конце 60-х годов, узнав, что на эту его книгу в Америке по-прежнему ссылаются мало, ВВ спокойно заметил: “Значит, время еще не пришло. Придется подождать” (а к тому моменту со времени создания теории прошло уже более 20 лет). И все же он оказался прав. Начиная со второй половины 70-х годов the Sobolev approximation стало в теории образования линий едва ли не столь же стандартным, как и общеизвестное приближение Эддингтона – в проблемах монохроматического рассеяния.

Судьба соболевской теории расчета возбуждения атомов и формирования линейчатых спектров в движущихся средах уникальна и еще в одном отношении. Не будь эта теория построена Соболевым в раннее докомпьютерное время, ее, возможно, так никогда и не развили бы. Теперь, когда мощные компьютеры позволяют решать нелинейные задачи методом грубой силы, “в лоб”, точные численные решения были бы, конечно, получены и без соболевского приближения. Но физическое истолкование результатов таких расчетов и сегодня фактически основывается на том понимании сути дела, которое дала теория Соболева. (полностью)