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. [2]
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. [3] 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 Kyiv 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 Kyiv 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 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–?)
N. Bogolyubov
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.
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), Dubna , Rusia, donde fue fundador (junto con Dmitry Blokhintsev ) y el primer director del Laboratorio de Física Teórica. Este laboratorio, donde Nikolay 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. Nikolay 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. [4] 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
Nikolai Bogolyubov estuvo casado (desde 1937) con Evgenia Pirashkova. [5] Tuvieron dos hijos: Pavel y Nikolai (jr). Nikolai Bogolyubov (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 . [6]
Estudiantes
Nikolai Bogolyubov fue el director científico [7] 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.
Medalla de Oro de Lyapunov (1989) – por su trabajo sobre sostenibilidad, fenómenos críticos y transiciones de fase en la teoría de muchas partículas en interacción
Conferencia Internacional Bogolyubov: Problemas de Física Teórica y Matemática, 21-27 de agosto, Moscú-Dubna, Rusia.
Conferencia de Bogolyubov en Kiev: Problemas modernos de física teórica y matemática Archivado el 5 de junio de 2009 en Wayback Machine . 15–18 de septiembre, Kiev , 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
En los años 1932-1943, en la etapa inicial de su carrera, trabajó en colaboración con Nikolai Krylov en problemas matemáticos de mecánica no lineal y desarrolló métodos matemáticos para la integración asintótica de ecuaciones diferenciales no lineales. También aplicó estos métodos a problemas de mecánica estadística.
En 1956, en la Conferencia Internacional de Física Teórica celebrada en Seattle (Estados Unidos) (septiembre de 1956), presentó la formulación y la primera demostración del teorema del borde de la cuña . Este teorema, en la teoría de funciones de varias variables complejas, tiene importantes implicaciones para las relaciones de dispersión en la física de partículas elementales.
Mecánica estadística
1939 Junto con Nikolay Krylov dio la primera derivación microscópica consistente de la ecuación de Fokker-Planck en el esquema único de la mecánica clásica y cuántica. [9]
1946 Desarrolló un método general para la derivación microscópica de ecuaciones cinéticas para sistemas clásicos. [10] [11] El método se basó en la jerarquía de ecuaciones para funciones de distribución de múltiples partículas conocida ahora como jerarquía de Bogoliubov–Born–Green–Kirkwood–Yvon .
En 1947, junto con KP Gurov, extendió este método a la derivación de ecuaciones cinéticas para sistemas cuánticos sobre la base de la jerarquía cuántica BBGKY. [12]
1947—1948 Introdujo ecuaciones cinéticas en la teoría de la superfluidez , [13] [14] calculó el espectro de excitación para un gas de Bose débilmente imperfecto , demostró que este espectro tiene las mismas propiedades que el espectro del helio II y utilizó esta analogía para una descripción teórica de la superfluidez del helio II.
1958 Formuló una teoría microscópica de la superconductividad [15] y estableció una analogía entre los fenómenos de superconductividad y superfluidez; esta contribución se discutió en detalle en el libro Un nuevo método en la teoría de la superconductividad (coautores V. V. Tolmachev y D. V. Shirkov , Moscú, Academy of Sciences Press, 1958).
Teoría cuántica
1955 Desarrolló una teoría axiomática para la matriz de dispersión ( matriz S ) en la teoría cuántica de campos e introdujo la condición de causalidad para la matriz S en términos de derivadas variacionales.
1955 Junto con Ostap Parasyuk demostró el teorema sobre la finitud y unicidad (para teorías renormalizables) de la matriz de dispersión en cualquier orden de teoría de perturbación ( teorema de Bogoliubov-Parasyuk ) y desarrolló un procedimiento (operación R) para una resta práctica de singularidades en la teoría cuántica de campos. [16] [17]
Sugirió una primera prueba de las relaciones de dispersión en la teoría cuántica de campos.
Publicaciones
Libros
Matemáticas y mecánica no lineal:
NM Krylov y NN Bogoliubov (1934): Sobre diversas expansiones formales de la mecánica no lineal . Kyiv, Izdat. Zagal'noukr. Akad. Nauk. (en ucraniano)
NM Krylov y NN Bogoliubov (1947): Introducción a la mecánica no lineal. Princeton, Princeton University Press.
NN Bogoliubov, YA Mitropolsky (1961): Métodos asintóticos en la teoría de oscilaciones no lineales . Nueva York, Gordon y Breach.
Mecánica estadística:
NN Bogoliubov (1945): Sobre algunos métodos estadísticos en física matemática . Kiev (en ruso) .
NN Bogoliubov, VV Tolmachev, DV Shirkov (1959): Un nuevo método en la teoría de la superconductividad . Nueva York, Consultants Bureau.
NN Bogoliubov (1960): Problemas de teoría dinámica en física estadística . Oak Ridge, Tennessee, Servicio de información técnica.
NN Bogoliubov (1967—1970): Lecciones sobre estadística cuántica. Problemas de mecánica estadística de sistemas cuánticos . Nueva York, Gordon and Breach.
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:
NN Bogoliubov, BV Medvedev, MK Polivanov (1958): Problemas en la teoría de las relaciones de dispersión . Instituto de Estudios Avanzados, Princeton.
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 .
NN Bogoliubov, AA Logunov e IT Todorov (1975): Introducción a la teoría cuántica axiomática de campos . [19] Reading, Mass.: WA Benjamin, Advanced Book Program. ISBN 978-0-8053-0982-9 . ISBN 0-8053-0982-9 .
NN Bogoliubov, AA Logunov, AI Oksak, IT Todorov (1990): Principios generales de la teoría cuántica de campos . Dordrecht [Holanda]; Boston, Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7923-0540-X . ISBN 978-0-7923-0540-8 .
Bogoliubov, NN (1948). "Ecuaciones de hidrodinámica en mecánica estadística" (en ucraniano)". Sbornik Trudov Instituta Matematiki AN URSS . 10 : 41–59.
"Sobre la cuestión de la condición de superfluidez en la teoría de la materia nuclear" (en ruso), Doklady Akademii Nauk URSS, 119, 52, 1958.
"Sobre un principio variacional en el problema de muchos cuerpos" (en ruso), Doklady Akademii Nauk URSS, 119, N2, 244, 1959.
"Sobre el principio de compensación en el método del campo autoconformado" (en ruso), Uspekhi Fizicheskhih Nauk, 67, N4, 549, 1959.
"Los cuasi-promedios en problemas de mecánica estadística" (en ruso), preimpresión D-781, JINR, Dubna, 1961.
"Sobre la hidrodinámica de un superfluido" (en ruso), preimpresión P-1395, JINR, Dubna, 1963.
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^ 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)
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^ "Николай Николаевич Боголюбов". MSU.ru. Consultado el 7 de mayo de 2024 .
^ "Боголюбов Павел Николаевич". eduspb.com . Consultado el 7 de mayo de 2024 .
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^ 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).
^ NN Bogoliubov, OS Parasyuk (1955). "[Una teoría de la multiplicación de funciones singulares causales]". Doklady Akademii Nauk SSSR (en ruso). 100 : 25–28.
^ 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 .
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Lectura adicional
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Zubarev, DN ; et al. (1970). "Nikolai Nikolaevich Bogolyubov (en su 60 cumpleaños)". Física soviética Uspekhi . 12 (4): 590–593. Código Bibliográfico :1970SvPhU..12..590Z. doi :10.1070/PU1970v012n04ABEH003911.
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Enlaces externos
Instituto Bogolyubov de Física Teórica de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania.
