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Nikolai Bogoliubov

Nikolay Nikolayevich [1] (Mykola Mykolayovych) [2] Bogolyubov [a] ( ruso : Никола́й Никола́евич Боголю́бов ; ucraniano : Микола Миколайович Боголюбов , romanizado :  Mykola Mykolayovych Bogoli ubov ; 21 de agosto de 1909 - 13 de febrero de 1992) fue un soviético , ucraniano y ruso. matemático y físico teórico conocido por su importante contribución a la teoría cuántica de campos , la mecánica estadística clásica y cuántica y la teoría de sistemas dinámicos ; Recibió la Medalla Dirac en 1992 por sus trabajos y estudios.

Biografía

Primeros años de vida en Ucrania (1909-1921)

Nikolay Bogolyubov nació el 21 de agosto de 1909 en Nizhny Novgorod , Imperio ruso , hijo del sacerdote de la Iglesia Ortodoxa Rusa y profesor de seminario de teología , psicología y filosofía Nikolay Mikhaylovich Bogolyubov, y Olga Nikolayevna Bogolyubova, profesora de música.

Seis meses después del nacimiento de Mykola, la familia se mudó a Nizhyn , ciudad del óblast de Chernihiv , Ucrania , donde su padre enseñó hasta 1913.

De 1913 a 1918, la familia vivió en Kiev . Mykola recibió su educación inicial en casa. Su padre le enseñó los conceptos básicos de aritmética, así como alemán, francés e inglés. A la edad de seis años, asistió a la clase preparatoria del Gimnasio de Kiev. Sin embargo, no permaneció mucho tiempo en el gimnasio: durante los años de la Guerra de Independencia de Ucrania, de 1917 a 1921, la familia se mudó al pueblo de Velyka Krucha (ahora en el óblast de Poltava , Ucrania ). De 1919 a 1921, estudió en la escuela de siete años Velykokruchanska, la única institución educativa de la que se graduó. [3]

Periodo de Kyiv (1921-1940)

La familia pronto se mudó a Kiev en 1921, donde continuaron viviendo en la pobreza ya que el mayor Nikolay Bogolyubov solo encontró un puesto como sacerdote en 1923. [4] Después de terminar la escuela de siete años, Bogolyubov estudió física y matemáticas de forma independiente y, a la edad de 14 años, ya participaba en el seminario del Departamento de Física Matemática de la Universidad de Kiev bajo la supervisión del académico Dmitry Grave .

En 1924, a la edad de 15 años, Nikolay Bogolyubov escribió su primer artículo científico publicado Sobre el comportamiento de las soluciones de ecuaciones diferenciales lineales en el infinito . En 1925 ingresó al programa de doctorado en la Academia de Ciencias de la RSS de Ucrania bajo la supervisión del conocido matemático contemporáneo Nikolay Krylov y obtuvo el grado de Kandidat Nauk ( Candidato de Ciencias , equivalente a un doctorado) en 1928, a la edad de 19 años, con la tesis doctoral titulada Sobre los métodos directos del cálculo variacional . En 1930, a la edad de 21 años, obtuvo el grado de Doktor nauk ( Doctor en Ciencias , equivalente a la Habilitación ), el grado más alto en la Unión Soviética, que requiere que el destinatario haya hecho una contribución independiente significativa a su campo científico.

Este período inicial de la obra científica de Bogolyubov se centró en problemas matemáticos como los métodos directos del cálculo de variaciones , la teoría de funciones casi periódicas , los métodos de solución aproximada de ecuaciones diferenciales y los sistemas dinámicos . Estas investigaciones anteriores ya le habían valido el reconocimiento. Uno de sus ensayos fue galardonado con el Premio de la Academia de Ciencias de Bolonia en 1930, y el autor recibió el grado erudito de doctor en matemáticas. Este fue el período en el que comenzó la carrera científica del joven Nikolai Bogolyubov, que más tarde produjo nuevas tendencias científicas en las matemáticas modernas, la física y la mecánica.

Desde 1931, Krylov y Bogolyubov trabajaron juntos en los problemas de la mecánica no lineal y las oscilaciones no lineales. Fueron figuras clave en la "Escuela de Kiev de investigación de oscilaciones no lineales", donde su cooperación dio como resultado el artículo " Sobre las soluciones cuasiperiódicas de las ecuaciones de la mecánica no lineal " (1934) y el libro Introducción a la mecánica no lineal (1937; traducido al inglés en 1947), que condujeron a la creación de un amplio campo de la mecánica no lineal.

Y esto puede explicar, como creen los autores, la necesidad de dar forma al conjunto de problemas de la teoría de perturbaciones no lineales en una ciencia especial, que podría denominarse MECÁNICA NO LINEAL.

—  NM Krylov y NN Bogolyubov, Nuevos métodos en mecánica no lineal, ONTI GTTI, Moscú-Leningrado, 1934

Las características distintivas del enfoque de la Escuela de Kiev incluían un énfasis en el cálculo de soluciones (no solo en la prueba de su existencia), aproximaciones de soluciones periódicas, uso de variedades invariantes en el espacio de fases y aplicaciones de un único enfoque unificado a muchos problemas diferentes. Desde el punto de vista de la ingeniería de control , el logro clave de la Escuela de Kiev fue el desarrollo por parte de Krylov y Bogolyubov del método de la función descriptiva para el análisis de problemas de control no lineal.

En 1936, M. M. Bogolyubov recibió el título de profesor y, de 1936 a 1940, dirigió el Departamento de Física Matemática de la Universidad de Kiev . En 1939, fue elegido miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania (desde 1994, Academia Nacional de Ciencias de Ucrania ). En 1940, después de la reunificación de Bucovina del Norte con Ucrania, Nikolai Bogolyubov fue enviado a Chernovtsí para organizar departamentos matemáticos en la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad Estatal de Chernovtsí .

En evacuación (1941-1943)

Tras el ataque alemán contra la Unión Soviética el 22 de junio de 1941 (inicio del frente oriental de la Segunda Guerra Mundial ), la mayoría de los institutos y universidades de la parte occidental fueron evacuados a las regiones orientales, lejos de las líneas de batalla. Nikolai Bogolyubov se trasladó a Ufa , donde se convirtió en jefe de los departamentos de análisis matemático de la Universidad Técnica Estatal de Aviación de Ufa y del Instituto Pedagógico de Ufa , cargos que ocupó durante el período de julio de 1941 a agosto de 1943.

Moscú (1943–?)

En otoño de 1943, Bogolyubov regresó de la evacuación a Moscú y el 1 de noviembre de 1943 aceptó un puesto en el Departamento de Física Teórica de la Universidad Estatal de Moscú (MSU). En ese momento, el director del Departamento era Anatoly Vlasov (durante un breve período en 1944, el director del Departamento fue Vladimir Fock ). Entre los físicos teóricos que trabajaban en el departamento en ese período se encontraban Dmitri Ivanenko , Arseny Sokolov y otros físicos.

En el período 1943-1946, la investigación de Bogolyubov se centró esencialmente en la teoría de los procesos estocásticos y los métodos asintóticos . En su trabajo [ cita requerida ] se utilizó un ejemplo simple de un oscilador anarmónico impulsado por una superposición de oscilaciones sinusoidales incoherentes con espectro continuo para demostrar que, dependiendo de una escala de tiempo de aproximación específica, la evolución del sistema puede ser determinista , o un proceso estocástico que satisface la ecuación de Fokker-Planck , o incluso un proceso que no es ni determinista ni estocástico. En otras palabras, demostró que, dependiendo de la elección de la escala de tiempo para las aproximaciones correspondientes, el mismo proceso estocástico puede considerarse tanto dinámico como markoviano , y en el caso general como un proceso no markoviano. Este trabajo fue el primero en introducir la noción de jerarquía temporal en la física estadística del no equilibrio , que luego se convirtió en el concepto clave en todo el desarrollo posterior de la teoría estadística de los procesos irreversibles.

En 1945, Bogolyubov demostró un teorema fundamental sobre la existencia y las propiedades básicas de una variedad integral de un parámetro para un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales. Investigaba las soluciones periódicas y cuasiperiódicas que se encuentran en una variedad unidimensional, sentando así las bases para un nuevo método de mecánica no lineal, el método de las variedades integrales .

En 1946 publicó en JETP dos trabajos sobre mecánica estadística de equilibrio y no equilibrio que se convirtieron en la esencia de su monografía fundamental Problemas de teoría dinámica en física estadística (Moscú, 1946).

El 26 de enero de 1953, Nikolay Bogolyubov se convirtió en jefe del Departamento de Física Teórica de la MSU, después de que Anatoly Vlasov decidiera dejar el puesto el 2 de enero de 1953.

Instituto Steklov (1947–?)

En 1947, Nikolay Bogolyubov organizó y se convirtió en el Jefe del Departamento de Física Teórica en el Instituto Steklov de Matemáticas . En 1969, el Departamento de Física Teórica se separó en los Departamentos de Física Matemática (Jefe Vasily Vladimirov ), de Mecánica Estadística y de Teoría Cuántica de Campos (Jefe Mikhail Polivanov). Mientras trabajaba en el Instituto Steklov, Nikolay Bogolyubov y su escuela contribuyeron a la ciencia con muchos trabajos importantes, incluidos trabajos sobre la teoría de renormalización, el grupo de renormalización , la teoría axiomática de la matriz S y trabajos sobre la teoría de las relaciones de dispersión.

A finales de los años 1940 y 1950, Bogolyubov trabajó en la teoría de la superfluidez y la superconductividad , donde desarrolló el método de la jerarquía BBGKY para la derivación de ecuaciones cinéticas, formuló la teoría microscópica de la superfluidez e hizo otras contribuciones esenciales. Más tarde trabajó en la teoría cuántica de campos , donde introdujo la transformación de Bogoliubov , formuló y demostró el teorema del borde de la cuña de Bogoliubov y el teorema de Bogoliubov-Parasyuk (con Ostap Parasyuk), y obtuvo otros resultados significativos. En la década de 1960 su atención se centró en el modelo de quarks de los hadrones ; en 1965 fue uno de los primeros científicos en estudiar el nuevo número cuántico de carga de color .

En 1946, Nikolai Bogolyubov fue elegido miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética . Fue elegido miembro de pleno derecho ( académico ) de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania y miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias de la URSS en 1953.

Dubná (1956-1992)

Desde 1956 trabajó en el Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares (JINR) de Dubna (Rusia), donde fue fundador (junto con Dmitri Blokhintsev ) y primer director del Laboratorio de Física Teórica. Este laboratorio, en el que Nikolai Bogolyubov trabajó durante mucho tiempo, ha sido tradicionalmente el hogar de las escuelas rusas más destacadas en teoría cuántica de campos , física nuclear teórica , física estadística y mecánica no lineal. Nikolai Bogolyubov fue director del JINR en el período 1966-1988.

El trabajo en Ucrania después de la Segunda Guerra Mundial

En los años de posguerra, M. M. Bogolyubov trabajó como decano de la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad de Kiev y dirigió el Departamento de Teoría de la Probabilidad en el Instituto de Matemáticas de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania (actualmente Instituto de Matemáticas de la Universidad Estatal de Ucrania ). Sus primeros alumnos en mecánica no lineal fueron Yurii Mitropolskyi y Yu. V. Blagoveshchensky, y en teoría de la probabilidad y estadística matemática, II Gikhman.

En la primera mitad de la década de 1960, Bogolyubov trabajó en la organización del Instituto de Física Teórica de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania (ahora Instituto Bogolyubov de Física Teórica de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania ) y de 1966 a 1973, se desempeñó como su director. [5] Cuando se estableció el instituto en 1966, constaba de tres departamentos: Métodos matemáticos en física teórica (director: académico Ostap Parasyuk), teoría del núcleo (director: Oleksandr Davydov) y teoría de partículas elementales (Albert Tavkhelidze). En 1968, el instituto organizó el Departamento de teoría de la reacción nuclear (director: Oleksiy Sytenko).

Familia

Nikolay Bogolyubov estuvo casado (desde 1937) con Evgenia Pirashkova. [6] Tuvieron dos hijos: Pavel y Nikolay (jr). Nikolay Boglyubov (jr) es un físico teórico que trabaja en los campos de la física matemática y la mecánica estadística. Pavel era un físico teórico, doctor en ciencias físicas y matemáticas, investigador principal y jefe del sector en el Laboratorio de Física Teórica del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear . [7]

Estudiantes

Nikolai Bogolyubov fue el director científico [8] de Yurii Mitropolskiy , Dmitry Shirkov , Selim Kerin, Iosif Gihman, Tofik Mamedov, Kirill Gurov , Mikhail Polivanov, Naftul Polsky, Galina Biryuk, Sergei Tyablikov , Dmitry Zubarev , Vladimir Kadyshevsky y muchos otros estudiantes. Su método de enseñanza, basado en la creación de un ambiente cálido, la cortesía y la amabilidad, es famoso en Rusia y se conoce como el "enfoque Bogolyubov".

Premios

Nikolay Bogolyubov recibió varios altos honores de la URSS y premios internacionales.

soviet
Premios extranjeros
Premios académicos
Reconocimiento académico
Memoria

En memoria de Bogolyubov se han nombrado instituciones, premios y lugares:

En 2009 se celebró el centenario del nacimiento de Nikolai Bogolyubov con dos conferencias en Rusia y Ucrania:

Investigación

Los trabajos fundamentales de Nikolay Bogolyubov estuvieron dedicados a los métodos asintóticos de la mecánica no lineal, la teoría cuántica de campos, la teoría estadística de campos, el cálculo variacional, los métodos de aproximación en el análisis matemático, las ecuaciones de la física matemática, la teoría de la estabilidad, la teoría de sistemas dinámicos y muchas otras áreas.

Construyó una nueva teoría de matrices de dispersión, formuló el concepto de causalidad microscópica , obtuvo importantes resultados en electrodinámica cuántica e investigó, basándose en el teorema del borde de la cuña, las relaciones de dispersión en la física de partículas elementales. Sugirió una nueva síntesis de la teoría de Bohr de funciones cuasiperiódicas y desarrolló métodos para la integración asintótica de ecuaciones diferenciales no lineales que describen procesos oscilatorios.

Matemáticas y mecánica no lineal

Mecánica estadística

Teoría cuántica

Publicaciones

Libros

Matemáticas y mecánica no lineal:

  1. NM Krylov y NN Bogoliubov (1934): Sobre diversas expansiones formales de la mecánica no lineal . Kyiv, Izdat. Zagal'noukr. Akad. Nauk. (en ucraniano)
  2. NM Krylov y NN Bogoliubov (1947): Introducción a la mecánica no lineal. Princeton, Princeton University Press.
  3. NN Bogoliubov, YA Mitropolsky (1961): Métodos asintóticos en la teoría de oscilaciones no lineales . Nueva York, Gordon y Breach.

Mecánica estadística:

  1. NN Bogoliubov (1945): Sobre algunos métodos estadísticos en física matemática . Kiev (en ruso) .
  2. NN Bogoliubov, VV Tolmachev, DV Shirkov (1959): Un nuevo método en la teoría de la superconductividad . Nueva York, Consultants Bureau.
  3. NN Bogoliubov (1960): Problemas de teoría dinámica en física estadística . Oak Ridge, Tennessee, Servicio de información técnica.
  4. NN Bogoliubov (1967—1970): Lecciones sobre estadística cuántica. Problemas de mecánica estadística de sistemas cuánticos . Nueva York, Gordon and Breach.
  5. NN Bogolubov y NN Bogolubov, Jnr. (1992): Introducción a la mecánica estadística cuántica . Gordon y Breach. ISBN  2-88124-879-9 .

Teoría cuántica de campos:

  1. NN Bogoliubov, BV Medvedev, MK Polivanov (1958): Problemas en la teoría de las relaciones de dispersión . Instituto de Estudios Avanzados, Princeton.
  2. NN Bogoliubov, DV Shirkov (1959): La teoría de los campos cuantizados . Nueva York, Interscience. El primer libro de texto sobre la teoría de grupos de renormalización .
  3. NN Bogoliubov, AA Logunov e IT Todorov (1975): Introducción a la teoría cuántica axiomática de campos . [20] Reading, Mass.: WA Benjamin, Advanced Book Program. ISBN 978-0-8053-0982-9 . ISBN 0-8053-0982-9 .  
  4. NN Bogoliubov, DV Shirkov (1980): Introducción a la teoría del campo cuantizado . John Wiley & Sons Inc; 3.ª edición. ISBN 0-471-04223-4 . ISBN 978-0-471-04223-5 .  
  5. NN Bogoliubov, DV Shirkov (1982): Campos cuánticos . Pub Benjamin-Cummings. Co., ISBN 0-8053-0983-7 . 
  6. NN Bogoliubov, AA Logunov, AI Oksak, IT Todorov (1990): Principios generales de la teoría cuántica de campos . Dordrecht [Holanda]; Boston, Editores académicos de Kluwer. ISBN 0-7923-0540-X . ISBN 978-0-7923-0540-8 .  
Obras seleccionadas
  1. NN Bogoliubov, Obras seleccionadas. Parte I. Teoría dinámica. Gordon y Breach, Nueva York, 1990. ISBN 2-88124-752-0 , ISBN 978-2-88124-752-1 .  
  2. NN Bogoliubov, Obras seleccionadas. Parte II. Mecánica estadística clásica y cuántica. Gordon y Breach, Nueva York, 1991. ISBN 2-88124-768-7 . 
  3. NN Bogoliubov, Obras seleccionadas. Parte III. Mecánica no lineal y matemáticas puras. Gordon y Breach, Ámsterdam, 1995. ISBN 2-88124-918-3 . 
  4. NN Bogoliubov, Obras seleccionadas. Parte IV. Teoría cuántica de campos. Gordon y Breach, Ámsterdam, 1995. ISBN 2-88124-926-4 , ISBN 978-2-88124-926-6 .  

Artículos seleccionados

Véase también

Notas

  1. ^ también transcrito como Bogoliubov y Bogolubov

Referencias

  1. ^ "Biografía de Nikolai Nikolaevich Bogolyubov". Historia de las matemáticas . Consultado el 16 de mayo de 2024 .
  2. ^ "En el 115 aniversario del nacimiento de Mykola Bogolyubov". Revista ucraniana de física . Consultado el 27 de octubre de 2024 .
  3. ^ "Personalidades destacadas de Ucrania. Mykola Mykolayovych Bogolyubov. Biografía". 29 de mayo de 2024. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2015.
  4. ^ Bogolyubov, AN (2009). "Nikolay Nikolayevich Bogolyubov". NN Bogolyubov: K 100-letiyu so dnya rozhdeniya (Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares). Consultado el 8 de enero de 2012. (en ruso)
  5. ^ "Acerca de BITP". Instituto Bogolyubov de Física Teórica de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania . Consultado el 29 de mayo de 2024 .
  6. ^ "Николай Николаевич Боголюбов". MSU.ru. ​Consultado el 7 de mayo de 2024 .
  7. ^ "Боголюбов Павел Николаевич". eduspb.com . Consultado el 7 de mayo de 2024 .
  8. ^ Nikolay Bogolyubov en el Proyecto de Genealogía Matemática
  9. ^ NN Bogoliubov y NM Krylov (1937). "La teoría general de la medida en su aplicación al estudio de sistemas dinámicos de la mecánica no lineal". Anales de Matemáticas . Segunda Serie (en francés). 38 (1): 65-113. doi :10.2307/1968511. JSTOR  1968511.Zbl.16,86.
  10. ^ NN Bogoliubov y NM Krylov (1939). Ecuaciones de Fokker-Planck generadas en teoría de perturbaciones mediante un método basado en las propiedades espectrales de un hamiltoniano perturbado . Zapiski Kafedry Fiziki Akademii Nauk Ukrainian SSR 4 : 81–157 (en ucraniano).
  11. ^ NN Bogoliubov (1946). "Ecuaciones cinéticas". Revista de física experimental y teórica (en ruso). 16 (8): 691–702.
  12. ^ NN Bogoliubov (1946). "Ecuaciones cinéticas". Revista de Física . 10 (3): 265–274.
  13. ^ NN Bogoliubov, KP Gurov (1947). "Ecuaciones cinéticas en mecánica cuántica". Revista de física experimental y teórica (en ruso). 17 (7): 614–628.
  14. ^ NN Bogoliubov (1947). "Sobre la teoría de la superfluidez". Izv. Academii Nauk URSS (en ruso). 11 (1): 77.
  15. ^ NN Bogoliubov (1947). "Sobre la teoría de la superfluidez". Revista de Física . 11 (1): 23–32.
  16. ^ NN Bogoliubov (1958). "Sobre un nuevo método en la teoría de la superconductividad". Revista de física experimental y teórica . 34 (1): 58.
  17. ^ NN Bogoliubov, OS Parasyuk (1955). "[Una teoría de la multiplicación de funciones singulares causales]". Doklady Akademii Nauk SSSR (en ruso). 100 : 25–28.
  18. ^ NN Bogoliubov, OS Parasyuk (1957). "Uber die Multiplikation der Kausalfunktionen in der Quantentheorie der Felder". Acta Mathematica (en alemán). 97 : 227–266. doi : 10.1007/BF02392399 .
  19. ^ N. Bogolubov, B. Struminsky, A. Tavkhelidze. Sobre modelos compuestos en la teoría de partículas elementales. JINR Preprint D-1968, Dubna 1965.
  20. ^ Jaffee, Arthur (1977). "Revisión: NN Bogolubov, AA Logunov e IT Todorov, Introducción a la teoría cuántica axiomática de campos". Bull. Amer. Math. Soc . 83 (3): 349–351. doi : 10.1090/s0002-9904-1977-14261-4 .

Lectura adicional

Enlaces externos