Александр Сергеевич Давыдов 
1912-1993 
(краткий очерк о жизни 1
и творческой деятельности)

Александр Сергеевич Давыдов родился 26 декабря 1912 г. 
в Евпатории в семье рабочего. В 1930 г. он окончил школу 11-й 
ступени и весной 1931 г. переехал в Москву, где начал работать 
шлифовщиком на автозаводе AMD (теперь ЗИЛ).

Большое стремление к знаниям, проявившееся еще в 
школьные годы, приводит юношу в 1932 г. на рабфак при Мос-
ковском государственном университете. Через год Александр 
Сергеевич становится студентом первого курса физического фа- 
культета МГУ.

Уже на студенческой скамье А. С. Давыдов проявил неор- 
динарные способности физика-теоретика. На V-ом курсе под 
руководством профессора B.C. Фурсова он выполнил первую 
научную работу по статистической теории рассеяния света в 
конденсированных средах, обратив на себя внимание препода- 
вателей университета.

В 1939 г. А.С. Давыдов с отличием окончил курс универ- 
ситета по специальности <теоретическая физика> и был зачис- 
лен в аспирантуру к выдающемуся советскому ученому, заве- 
дующему отделом теоретической физики Физического института 
им. П.Н. Лебедева АН СССР академику Игорю Евгеньевичу 
Тамму.

Научные интересы А.С. Давыдова уже в те годы отлича- 
лись широтой. Его увлекли вопросы теории ядра и элементар- 
ных частиц. Самостоятельные исследования молодого ученого

1 С подробностями жизненного пути А.С. Давыдова можно познакомиться 
по его беллетиризованной биографии: А. Алинин. Его жизнь - физика. (Киев, 
<Молодь>, 1982 ).

7

были посвящены теоретическое изучению явлений внутренней 
конверсии и распада атомных ядер.

В 1941 г. Александр Сергеевич досрочно представил к за- 
щите кандидатскую диссертацию. Защита должна была состо- 
яться осенью того же года. Но непредвиденные события сорвали 
эти планы - началась Великая Отечественная война.

В первую военную осень А. С. Давыдова назначают на- 
чальником рентгеновской, а затем спектральной лаборатории 
одного из заводов Наркомата авиационной промышленности.

Молодой ученый зарекомендовал себя компетентным и 
деятельным специалистом, способным успешно руководить кол-
лективом научных работников. В 1942 г. его назначают началь- 
ником отдела физических методов исследования, который объе- 
динял физические лаборатории завода. В этой должности 
А. С. Давыдов работал до последних месяцев войны.

В 1943 г. в Казани, где в то время находился ФИАН 
им. П.Н. Лебедева. Александр Сергеевич по рукописи защитил 
диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-
математических наук по теме <Теория испускания электронов 
радиоактивным веществом>.

Научную и производственную деятельность А. С. Давыдов 
совмещает с педагогической работой. В 1942 - 1945 гг. он чи- 
тает лекции по общей физике студентам вечернего отделения 
авиационного института.

В апреле 1945 г. Александра Сергеевича приглашают на 
работу в Институт физики АН УССР, в котором проводились 
приоритетные для того времени спектроскопические исследова- 
ния ароматических соединений. После переезда в Киев 
А. С. Давыдов работает в должности старшего научного сотруд- 
ника. а затем - заместителем директора Института физики АН 
УССР по научной работе. Деятельность Александра Сергеевича 
в те годы связана в основном с изучением свойств молекуляр- 
ных кристаллов.

8

В 1949 г. А. С. Давыдов на основе полученных им резуль- 
татов написал и защитил докторскую диссертацию на тему 
<Теория поглощения света в молекулярных кристаллах>.

Параллельно с работой в Институте физики АН УССР 
А.С. Давыдов заведует кафедрой теоретической физики Киев- 
ского университета им. Т.Г. Шевченко, где читает лекции по 
квантовой механике, .статистической физике и термодинамике, 
электродинамике, теории химической связи и некоторым другим 
разделам физики.

В 1951 г. А.С. Давыдову присуждают ученое звание про- 
фессора и избирают членом-корреспондентом АН УССР.

С 1953 г. постановлением Правительства СССР А.С. Да- 
выдова назначают начальником теоретического отдела Физико-
энергетического института в г. Обнинске. Эту работу он совме- 
щает с должностью профессора кафедры теоретической физики, 
а затем заведующего кафедрой квантовой теории Московского 
университета им. М.В. Ломоносова.

В 1956 г. А.С. Давыдов переходит на постоянную работу в 
МГУ и одновременно занимает должность заведующего теоре- 
тическим сектором лаборатории атомного ядра в ФИАН 
им. П.Н. Лебедева АН СССР. В этот период ученый вновь воз- 
вращается к исследованиям в области ядерной физики и работа- 
ет над теорией коллективных возбуждений атомных ядер.

В 1964 г. Александр Сергеевич возвращается в Киев, что- 
бы возглавить отдел теории ядра Института физики АН УССР. 
В том же году. он был избран действительным членом АН 
УССР.

В 1966 г. А.С. Давыдов был переведен во вновь образо- 
ванный Институт теоретической физики АН УССР, где работает 
заведующим отделом теории ядра (впоследствии - теории мно- 
гочастичных систем), а с 1973 г. до 1987 г. возглавляет этот ин- 
ститут.

Александр Сергеевич опубликовал около трехсот научных 
работ, в том числе восемь монографий, четыре научно-
популярные книги. Он известен как прекрасный лектор, успешно

9

выступает перед разными аудиториями - от ведущих специали- 
стов-физиков до широкого круга людей, интересующихся про- 
блемами современной науки. Лекции и научные доклады Алек- 
сандра Сергеевича с неизменным успехом проходят в аудитори- 
ях самых крупных научных центров и университетов многих 
стран.

В 1966 г. А. С. Давыдов вместе с группой коллег был удо- 
стоен Ленинской премии за теоретические и экспериментальные 
исследования экситонов в кристаллах. В 1969г. ему была при- 
суждена Государственная премия Украинской ССР за цикл ра- 
бот по теории ядра, а в 1972 г. присвоено почетное звание <За- 
служенного деятеля науки Украинской ССР>.

В 1982 г. А. С. Давыдов был удостоен звания Героя Социа- 
листического Труда.

Труды А. С. Давыдова получили заслуженное признание 
физиков всего мира. Общеизвестными стали эффект <давыдов-
ского расщепления> и теория неаксиальных ядер Давыдова. В 
последние годы его жизни широкое распространение получил 
термин <давыдовские солитоны>. Монографии ученого переве- 
дены на многие иностранные языки и опубликованы в Англии, 
Германии, США, Италии, Польше, Японии и других странах. 
Они неоднократно переиздавались и до сих пор не утратили ак- 
туальности. По книгам А. С. Давыдова <Теория атомного ядра> 
и <Квантовая механика> целое поколение физиков как в СССР, 
так и за рубежом овладело основами современной науки.

А. С. Давыдов проводил большую научно-организационную 
и редакторскую работу. Он являлся заместителем главного ре- 
дактора журнала <Доклады АН УССР> (с 1980 г.), членом ре-
дакционно-издательского совета АН УССР, членом редколлегий 
журналов <Теоретическая и математическая физика> (с 1972 г.), 
<Ядерная физика> (с 1965 г.), <Украинский физический жур- 
нал> (с 1967 г.), ответственным редактором сборника Института 
теоретической физики АН УССР <Физика многочастичных сис- 
тем> (с 1979 г.). Александр Сергеевич был также членом Прези- 
диума и председателем Секции физики Комитета по Государст-

10

венным премиям Украинской ССР в области науки и техники 
при Совете Министров УССР (1969-1987 гг.), членом научных 
советов АН СССР по' проблемам <Теория твердого тела>, 
<Ядерная спектроскопия> и <Ядерные реакции>.

Международное признание научных заслуг А. С. Давыдова 
выразилось его избранием во многие Академии, в частности:

Международную академию квантово-молекулярных наук 
(1975 г.). Европейскую академию наук, искусств и литературы 
(1980г.), Международный центр теоретической биологии 
(1986 г.) и другие.

Многогранная деятельность А. С. Давыдова отмечена вы- 
сокими наградами Родины: орденом Ленина, медалями <За доб- 
лестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.>, 
<За трудовую доблесть>, <За доблестный труд. В ознаменование 
100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина>. <Три- 
дцать лет победы в Великой Отечественной войне 1941-
1945гг.>.

Рассказывая об Александре Сергеевиче Давыдове как уче- 
ном, нельзя не упомянуть об особенном свойстве его мышления 
- простоте, которая была обусловлена глубоким проникновени- 
ем в основы, в сущность физических явлений и стала характер- 
ной чертой его научного стиля.

Работы Александра Сергеевича, логика его научного, и не 
только научного, мышления лишены мудрствования. Наука все- 
гда конкретна. Это один из важных критериев, который дает 
возможность отличить настоящую науку от наукообразия, кото- 
рому Александр Сергеевич активно противостоял.

Давыдову-теоретику свойственна любовь к эксперименту. 
Поражает эрудиция Александра Сергеевича в вопросах экспе- 
риментальной физики. Выполненные на самом высоком совре- 
менном уровне, его труды лишены многоступенчатых абстракт- 
ных построений, отпугивающих экспериментаторов.

Научное кредо А. С. Давыдова - предельная ясность и 
конкретность - лежало в основе требований, которые ученый 
предъявлял к своим многочисленным ученикам. В заседаниях

11

возглавляемого им семинара Института теоретической физики 
АН УССР принимали участие как теоретики, так и эксперимен- 
таторы. Основной принцип, которым должен был руководство- 
ваться каждый докладчик на семинаре: аудитория ничего не 
знает. Такой подход делал невозможным использование узко- 
специальной информации и терминологии без доступного объ- 
яснения.

А. С. Давыдова отличала высокая принципиальность зани- 
маемых им научных позиций. Александр Сергеевич последова- 
тельно отстаивал свой взгляд на обсуждаемые физические про- 
блемы. При этом его убежденность базировалась на чрезвычай- 
но широкой научной эрудиции, глубоком понимании физиче- 
ских явлений.

А. С. Давыдов бьы прекрасным, даже страстным полеми- 
стом. Его научные аргументы всегда касались существа вопроса, 
были весомыми и убедительными. При этом Александр Сергее- 
вич никогда не злоупотреблял своим авторитетом ученого с ми- 
ровым именем. Он оставался достаточно терпеливым слушате- 
лем, не придирался по мелочам и не делал педантичных замеча- 
ний по несущественным, формальным вопросам.

Большое внимание и много времени А. С. Давыдов уделял 
педагогической деятельности, воспитанию научных кадров, умел 
долго и всесторонне обсуждать работу аспиранта или студента, 
вникая в детали изложений и расчетов. Трудно переоценить 
пользу, которую извлекали из подобных обсуждений молодые 
физики.

Научная школа А. С. Давыдова представлена многими из- 
вестными физиками. Под руководством ученого было защищено 
36 кандидатских диссертаций, большинство из которых стали 
докторами наук. Но научная школа - это не только количество, 
а прежде всего качество учеников. Школа А. С. Давыдова удов- 
летворяет и этому критерию. Среди его учеников лауреаты Ле- 
нинской премии А.Ф. Лубченко и Э.Й. Рашба, лауреаты Госу-

12

дарственной премии УССР в области науки и техники 
Ю.Б. Гайдидей и В.М. Локтев, лауреаты премии АН УССР 
им. К. Д. Синельникова В.И. Овчаренко, В.М.Локтев "и 
Г.Ф. Филиппов, лауреат премии НАН Украины им. А. С. Да- 
выдова А.А. Еремко, а также известные физики В.М. Агра- 
нович, В.Я. Антонченко, Л.С. Брижик, В.Н. Ермаков, А.В. Зо-
лотарюк, Э.Н. Мясников, Б.М. Ницович, И. С. Осадько и другие. 
В.М. Локтев избран членом-корреспондентом НАН Украины.

А. С. Давыдов завоевал глубокое уважение коллег и учени- 
ков не только как выдающийся ученый, но и как простой в об- 
щении человек, неизменно корректный, способный создавать 
вокруг себя атмосферу доброжелательности и увлеченности нау- 
кой.

Объем очерка не позволяет обстоятельно остановиться на 
всех научных проблемах, интересовавших А. С. Давыдова. По- 
этому кратко охарактеризуем его главные достижения.

Как говорилось, Александр Сергеевич - физик-теоретик 
широкого диапазона. Однако можно выделить те направления 
теоретической физики, в которых находились его основные ин- 
тересы и в которые он внес наиболее существенный вклад. Это 
теория твердого тела, теория ядра и квантовая биофизика. Хотя 
деятельность ученого разделяется на довольно продолжительные 
периоды, в течение которых он интенсивно работал в опреде- 
ленной области теоретической физики, краткий обзор результа- 
тов сделаем в основном по тематике.

Первые научные исследования А. С. Давыдов выполнил 
еще студентом. Они были посвящены разработке статистической 
теории рассеяния электромагнитных волн в конденсированных 
средах. На основе общих методов статической механики конден- 
сированных систем вычислена интенсивность рассеянного света 
в неидеальных газах при конденсации, а также при переходе 
через критическую точку из газообразного состояния в жидкое.

13

Эти работы не утратили научного значения и часто цитируются 
в современной физической литературе.

Большой вклад внес А. С. Давыдов в теорию элементарных 
возбуждений в твердых телах. Он создал теорию молекулярных 
экситонов - коллективных бестоковых электронных возбужде- 
ний в молекулярных кристаллах. Понятие об экситоне было вве- 
дено в физику кристаллов крупнейшим советским ученым 
Я.И. Френкелем около 70-ти лет назад. А.С. Давыдов обобщил и 
распространил это понятие на молекулярные кристаллы со 
сложной структурой. Он указал на решающую роль молекуляр- 
ных экситонов в таких важных физических процессах, как по- 
глощение света и люминесценция, перенос энергии и фотопро- 
водимость в молекулярных кристаллах, некоторых органических 
полимерах, а также во многих биологических процессах.

Оценивая вклад А.С. Давыдова в теорию молекулярных 
экситонов. известный японский физик Ю. Танака отмечал: <Ис- 
следование электронной структуры сложных молекул в кристал- 
лическом состоянии было достаточно мизерным до тех пор, пока 
Давыдов не развил теорию экситонов молекулярных кристал- 
лов>.

Сформулируем основные положения теории молекулярных 
экситонов А.С, Давьвдова. Молекулярными кристаллами назы- 
ваются твердые тела. образованные из молекул (или атомов 
инертных газов), силы взаимодействий которых ван-дер-
ваальсовы. Типичные молекулярные кристаллы - это кристал- 
лы, образованные из анизотропных молекул ароматических со- 
единений: антрацена, бензола, нафталина н др. Энергия молеку- 
лярного взаимодействия в таких кристаллах достаточно мала по 
сравнению с энергией связи электронов в молекулах. Однако, 
как показал А.С. Давыдов, даже малое межмолекулярное взаи- 
модействие может и в большинстве случаев вызывает сущест- 
венное изменение энергетического спектра реального кристалла 
по сравнению с кристаллом, в котором такое взаимодействие

14

отсутствует (модель <ориентированного газа>). Особенно ярко 
это проявляется в кристаллах, которые содержат несколько мо- 
лекул в элементарной ячейке. Именно такие кристаллы впервые 
исследовал А.С. Давьщов.

Пусть кристалл содержит sigma молекул в элементарной ячей-
ке, а положение молекул определяется двумя индексами - n и
alpfa, где вектор n указывает место элементарной ячейки, а а
(alpha=1,2,...,sigma) характеризует положение и ориентацию молеку-
лы в этой ячейке. Молекулы, которые имеют одинаковые индек-
сы alpha, образуют alpha-ю подрешетку кристалла. Оператор H энергии
кристалла можно записать в виде

$
H =
\sum\limits_{\bf{n}\alpha} \left(
 H_{\bf{n}\alpha}
 +
 \frac{1}{2}
 \sum\limits_{\bf{m}\beta\ne\bf{n}\alpha} V_{\bf{m}\beta\bf{n}\alpha}
\right)
$ ,

где H_na - оператор энергии молекулы, которая занимает узел na,
a V_namb- оператор энергии взаимодействия молекулы na и mb.
При исследовании состояний кристаллов, в которых возбуждена
одна молекула, А.С. Давьщов предложил использовать волно-
вые функции

$
\psi_{\alpha}({\bf{k}}) =
\frac{1}{\sqrt{N}}
\sum\limits_{\bf{n}} {\rm exp} (i{\bf{kn}}) \psi_{\bf{n}\alpha}
$ ,

где psi_{n alpha} - волновая функция кристалла, в котором одна молеку-
ла находится в возбужденном электронном состоянии; k - вол-
новой вектор: N - число ячеек кристалла. Физически волновые
функции psi_a(k), где alpha=1,2,...,sigma, отвечают коллективным состоя-
ниям молекулярного кристалла, в которых экситоны <путешест-
вуют> по подрешеткам, <не обращая внимания друг на друга>.
А.С. Давьщов доказал, что учет межподрешеточного взаимодей-
ствия приводит к тому, что невьфожденному возбужденному
состоянию свободной молекулы в кристаллах, которые содержат

15

\unitlength=0.1mm \begin{picture}(600,400)

 \put(50,100){\vector(0,1){220}}
 \put(60,100){\line(1,0){100}}
 \put(60,300){\line(1,0){100}}
 \put(100,100){\vector(0,1){200}}
 \put(10,300){E}
 \put(100,60){а}

 \put(250,100){\vector(0,1){220}}
 \put(260,100){\line(1,0){100}}
 \put(260,280){\rule{10mm}{1mm}}
 \put(260,260){\rule{10mm}{1mm}}
 \put(280,100){\vector(0,1){165}}
 \put(320,100){\vector(0,1){185}}
 \put(210,300){E}
 \put(300,60){б}

\end{picture}

Рис. 1. Энергетический спектр кристалла с двумя молекулами в элементарной
ячейке: а) для модели <ориентированного газа>; б) с учетом межмолекулярного
взаимодействия

sigma молекул в элементарной ячейке, отвечает не одна, а sigma полос
возбужденных экситонных состояний (рис. 1) с энергиями

$
E_{\mu}({\bf{k}}), \mu=1,2,...,\sigma
$ .

Энергетические расстояния между этими полосами опреде-
ляются матричными элементами межподрешеточного взаимо-
действия

$
<\psi_{\alpha}({\bf{k}}) | H | \psi_{\beta}({\bf{k}})> ,
(\alpha\ne\beta)
$ .

Такое расщепление невырожденных молекулярных термов
в кристаллах в мировой литературе приобрело название <давы-
довского расщепления> и зарегистрировано Государственным

16

\unitlength=0.1mm \begin{picture}(600,400)

 \put(50,200){\line(1,0){100}}
 \put(50,400){\line(1,0){100}}
 \put(50,200){\line(0,1){200}}
 \put(150,200){\line(0,1){200}}
 \put(30,160){\vector(1,2){40}} \put(120,260){\vector(-1,2){40}}
 \put(90,60){а}

 \put(250,200){\line(1,0){100}}
 \put(250,400){\line(1,0){100}}
 \put(250,200){\line(0,1){200}}
 \put(350,200){\line(0,1){200}}
 \put(230,160){\vector(1,2){40}} \put(320,260){\vector(-1,2){40}}
 \put(250,200){\vector(1,0){50}} \put(290,160){\bf 2}
 \put(250,200){\vector(0,1){50}} \put(220,240){\bf 1}
 \put(290,60){б}

\end{picture}

Рис. 2. Схема дипольных переходов в молекулярном кристалле с двумя молекула-
ми в элементарной ячейке: а) для модели невзаимодействующих молекул; б) для
экситонных состояний (стрелки 1 и 2 указывают направление дипольных момен-
тов их переходов).

комитетом по делам открытий и изобретений при Совете Мини-
стров СССР как научное открытие с тем же названием.

Возбуждения, которые соответствуют разным экситонным
состояниям, не только имеют не только отличную друг от друга
энергию, но и возбуждаются электромагнитными волнами со
взаимно перпендикулярной поляризацией. Это обстоятельство,
как указал А. С. Давыдов, подчеркивает коллективный характер
экситонных состояний, обусловленный взаимодействием моле-
кул. Если бы молекулярный кристалл представлял собой про-
стую совокупность ориентированных анизотропных молекул, то
упомянутая поляризация, как и расщепление, отсутствовала бы
(рис. 2).

<Давыдовское расщепление>, которое экспериментально
наблюдалось во многих молекулярных кристаллах (антрацен,

17

бензол, нафталин и др.), позволяет исследовать электронные 
возбужденные состояния сложных молекул (симметрию волно- 
вых функций, силы осцилляторов квантовых переходов, свойст- 
ва внутримолекулярных колебаний), а также служит дополни- 
тельным методом изучения структуры кристаллов и ее измене- 
ния при переходе от одной кристаллической модификации к 
другой. Эффект расщепления поляризованных экситонных по- 
лос дал возможность А. С. Давыдову объяснить явления плеох- 
роизма молекулярных кристаллов, вскрыть причины некоторых 
специфических особенностей их люминесценции.

Немалое внимание А. С. Давыдов уделял развитию теории 
молекулярных экситонов с учетом колебаний кристаллической 
решетки. Он впервые ввел в научный обиход понятие о дефор- 
мирующих (локализованных) экситонах, появление или движе- 
ние которых сопровождается деформацией кристаллической 
решетки вблизи электронного возбуждения. Вместе с учениками 
А. С. Давыдов провел вычисления ширины и формы линии экси-
тонного поглощения с учетом как сильного, так и слабого взаи- 
модействия экситонов с фононами.

Важное место в современной физике твердого тела зани- 
мают труды А. С. Давыдова, посвященные изучению примесного 
поглощения света кристаллами. Он впервые выявил характер- 
ную особенность примесных электронных возбуждений в кри- 
сталлах, показав, что их образование при поглощении света или 
исчезновение при люминесценции обычно связано с многофо-
нонньми процессами. А.С. Давыдов развил теорию, которая 
позволяет определить форму линий поглощения и люминесцен- 
ции примесных электронных возбуждений, а также зависимость 
формы полосы поглощения от температуры. Его теория учиты- 
вает как изменение положений равновесия молекул примесного 
кристалла, так и изменение частот нормальных колебаний моле- 
кул при переходе примеси в возбужденное электронное состоя- 
ние. Теория, развитая А.С. Давыдовым с сотрудниками, позво- 
ляет получать данные о коэффициенте примесного поглощения

18

света как функции частоты падающей электромагнитной волны
в области максимума кривой поглощения и на ее крыльях. В
частности, его результаты содержат данные о температурной
зависимости положения, интенсивности и ширины бесфононной
линии, на основе которых можно объяснить эффект Шпольско-
го.

Среди трудов А.С. Давыдова по теории примесного по-
глощения света важное место занимает цикл исследований (вме-
сте с А.Ф. Лубченко), посвященный теоретическому обоснова-
нию так называемого правила Урбаха. В начале 50-х годов не-
мецкий экспериментатор Ф. Урбах, исследуя серебряно-
галоидные кристаллы, обнаружил эмпирическую зависимость

$
\chi(\omega) =
\chi(\omega_0)
{\rm eps} \{ -\chi \frac{\omega-\omega_0}{T} \}
$ ,

которая определяет в области omega (1963)
отметил, что <обоснование правила Урбаха остается одной из
самых важных задач в теории экситонов>.

Основная идея, предложенная А.С. Давыдовым, состояла в 
том, что длинноволновый край полосы поглощения обусловлен 
квантовыми переходами с колебательных подуровней кристал- 
лической решетки на уровень электронного возбуждения. 
А.С. Давыдов показал, что правило Урбаха справедливо в кон- 
денсированных средах с большим количеством фононных со- 
стояний, которые взаимодействуют с электронным возбуждени- 
ем и термически возбуждаются при данной температуре по за- 
кону Больцмана. При этом природа электронного возбуждения

19

не имеет существенного значения - нужна лишь связь элек- 
тронного возбуждения с фононами, которые относятся к квазн-
непрерывному спектру колебаний кристалла.

Важным вкладом в современную теорию поглощения света 
кристаллами стала серия работ А. С. Давыдова в соавторстве с 
А.А. Еремко. Э.Н. Мясниковым и А.А. Сериковым, посвящен- 
ная исследованию кинетических и спектральных характеристик 
распространения электромагнитных волн в кристалле в экси-
тонном диапазоне частот. В этих работах на основе полного уче- 
та экситон-фононного взаимодействия, дисперсии и релаксации 
зкситонных возбуждений были выяснены границы применимо- 
сти ряда основных положений классической кристаллооптики 
[177, 178].

Предсказаны такие особенности низкотемпературного по- 
глощения света кристаллами с дисперсией, как отклонение тол-
щинпой зависимости коэффициента поглощения кристалла от 
экспоненциального закона Бугера-Ламберта. зависимость инте- 
грального (по частоте) поглощения от температуры л ряд других 
[198]. Эти эффекты получили впоследствии широкое экспери- 
ментальное подтверждение в отечественных и зарубежных ла- 
бораториях.

О признании трудов А.С. Давыдова по теории твердого те- 
ла в Советском Союзе и за рубежом свидетельствуют не только 
многочисленные ссылки на работы лченого в научной литерату- 
ре. но и, в частности, то. что его идеи распространились и на 
антиферромагнитно упорядоченные диэлектрики, в которых 
харьковскими физиками (В.В. Еременко и др.) был обнаружен 
эффект магнитного <магнитного Давыдовского расщепления>. 
интенсивно исследуемого в лабораториях многих стран мира. 
Его теория была развита в ИТФ АН УССР (Э.Г. Петров). В 
твердом кислороде было экспериментально наблюдено другое 
- <биэкситонное> - расщепление (А.Ф. Прихотько и 
Л.Й. Шанский) поляризованных полос, в основе которого также

20

лежит коллективный характер возбужденных электронных со- 
стояний в кристаллах (Ю.Б. Гайдидей и В.М. Локтев).

В последние годы неоднократно отмечалась большая роль 
коллективных экситонных процессов в биологических явлениях, 
в частности в миграции энергии. Работы А.С. Давыдова стали 
.широко цитироваться в биофизической литературе.

Оценку большого вклада А.С. Давыдова в теорию твердого 
тела подытожила <Большая советская энциклопедия>, в которой 
указывается: <Развитая... А.С. Давыдовым теория спектров мо- 
лекулярных кристаллов является основой для интерпретации 
результатов многочисленных работ по спектроскопии>.

Наконец, нельзя не сказать, что поистине выдающиеся ис- 
следования А.С. Давыдовым свойств экситонов были, как упо- 
миналось, отмечены высшей в СССР научной наградой - Ле- 
нинской премией, а также представлялись на соискание Нобе- 
левской премии.

Несколько работ А.С. Давыдова было посвящено теории 
радиоактивного распада ядер и теории элементарных частиц. В 
частности, при построении теории внутренней конверсии ему 
удалось учесть влияние электронной оболочки атома на вероят- 
ность излучения гамма-квантов атомным ядром в случае излу- 
чения произвольной мультипольности. До этого американские 
физики Р. Тейлор и С. Мотт исследовали только случай квадру-
польного излучения. Была построена теория бета-распада ядер в 
предположении, что спин нейтрино равняется 3/2, а масса покоя 
- нулю. А.С. Давыдов предложил новую векторно-спинорную 
запись уравнений для частиц со спином 3/2. Это позволило на- 
много упростить запись таких уравнений и их решений. Вектор-
но-спинорная запись уравнений вскоре стала использоваться 
многими советскими и зарубежными теоретиками при исследо- 
вании вопроса бета-распада.

21

Труды А.С. Давыдова по теории атомного ядра являются
основополагающими в феноменологической теории структуры
тяжелых несферических ядер. Они существенно повлияли на
господствующие в ядерной физике представления о форме ядер
в виде коллективных движений.

В статье <Вращательные состояния неаксиальных ядер>
(1958 г.) А.С. Давыдов (вместе со своим учеником
Г.Ф. Филипповым) сформулировал и развил основные положе-
ния модели жесткого неаксиального ротатора. Она позволила с
единой точки зрения объяснить многие закономерности, отно-
сящиеся к спектрам низких возбуждений большой группы не-
сферических ядер.

Согласно этой модели ротатора после соответствующего
выбора единиц измерения энергии гамильтониан вращательных
возбуждений имеет вид

$
H_\alpha = \frac{1}{2} \sum\limits_{\lambda=1}^{3}
\frac
{I_\lambda^2}
{ {\rm sin}^2 (\gamma-\frac{2\pi\lambda}{3}) }
$ ,

где gamma-эмпирически выбранный параметр; I_lambda - проекции опера-
тора углового момента ядра на декартовы оси, которые совпа-
дают с главными направлениями тензора инерции ядра.

При gamma->0 или gamma->60o энергии некоторых возбужденных
состояний системы с гамильтонианом Н_a остаются конечными и
в пределе совпадают с энергиями уровней жесткого симметрич-
ного волчка. Последовательность этих уровней образует основ-
ную полосу. Энергия других возбужденных вращательных со-
стояний стремится к бесконечности при gamma->0 или gamma->60o. Эти
возбуждения состояния образуют <аномальные вращательные
полосы>. Уже первое сравнение экспериментальных данных о
ширинах и спинах коллективных состояний с теорией показали,
что модель жесткого неаксиального ротатора правильно отража-
ет основные закономерности спектров возбуждений многих чет-

22

но-четных ядер. Если энергии коллективных возбуждений выра-
зить через энергию первого возбуждения со спином 2, то теория
будет содержать только один параметр gamma, который нужно опреде-
лить из эксперимента. Этот простой параметр определяется из
наблюдаемого соотношения энергий уровней со спином 2 пер-
вой аномальной и основной вращательной полос, которое имеет
вид:

$
R_{22} = \frac{\varepsilon_{22}}{\varepsilon_{21}} =
\frac
{3 + \sqrt{9 - 8{\rm sin}^2 3\gamma} }
{3 - \sqrt{9 - 8{\rm sin}^2 3\gamma} }
$ .

При изменении gamma от 0 до 30Ї отношение e22/e211 монотонно
падает от бесконечности до 2. Возможность использования R22
для определения gamma обусловлена, с одной стороны, большой чув-
ствительностью соотношения к изменению gamma, а с другой - тем,
что положение энергетических уровней e21 и e22 сравнительно
хорошо известно для многих четно-четных ядер. Измеряя на
опыте отношение e22/e21, можно, используя выражение для R22,
вычислить величину gamma, а затем предсказать спины и положения
остальных уровней основной вращательной и аномальной полос.
Другими словами, теория позволяет выразить отношение энер-
гий e22/e21 всех коллективных возбуждений квадрупольного типа
(четных состояний I=/=0) через одно экспериментальное отноше-
ние R22.

Предсказанный моделью спектр возбужденных состояний 
имеет следующие особенности:

1. Эффективное (или действительное) отклонение формы 
ядра от эллипсоида вращения приводит к нарушению в основ- 
ной вращательной полосе правила интервалов, характерного для 
аксиальных ядер. До трудов А.С. Давыдова считалось, что все 
ядра обладают аксиальной симметрией и отклонения экспери- 
ментальных соотношений энергии от правила интервалов акси- 
ального ядра стремились объяснить нарушением условий адиа-
батичности.

23

2. Кроме изменения правила интервалов для уровней ос- 
новной вращательной полосы, учет эффективной (или действи- 
тельной) нёаксиальности приводит к появлению новьк <ано- 
мальных> полос, которые в теории коаксиальных ядер рассмат- 
риваются как вращательные возбуждения. Эти возбуждения 
группируются в несколько полос: первая аномальная образуется 
уровнями со спинами 2, 3, 4, 5, 6, 7 ..., вторая - уровнями со 
спинами 4, 5, 6, 7 ..., третья - уровнями со спинами 6, 7 ..., и 
т. д.

Одновременно с энергиями возбужденных состояний мо- 
дель определяет волновые функции, а следовательно, позволяет 
определить: я) вероятности переходов разной мультипольности 
между возбужденными состояниями; б) относительные вероят- 
ности alpha- и beta-каскадов материнского ядра с возбуждением до- 
чернего ядра на разные вращательные уровни; в) вероятности 
возбуждения ядер кулоновским полем быстрых заряженных час- 
тиц и т. д.

В дальнейших трудах А. С. Давыдова и его сотрудников 
был исследован вопрос о том, насколько меняются результаты 
модели неаксиального ядра, если вместо гамильтониана На ис- 
пользовать гамильтониан с тремя произвольными главными 
значениями моментов инерции, а также другие следствия её из- 
менения.

В 1960 г. А. С. Давыдов совместно с А. А. Чабаном развил 
модель коллективных возбуждений, которая в отличие от моде- 
ли неаксиального ротатора не базировалась на адиабатическом 
приближении. В этой модели вращательно-вибрационные воз- 
буждения несферических ядер исследовались на основе операто- 
ра Гамильтона, который содержал четыре динамические коллек- 
тивные переменные. Модель учитывала эффект растяжения ядра 
при вращении и позволяла, связать деформируемость ядер отно- 
сительно продольных колебаний с энергией бесспиновых beta-
колебаний. Что касается поперечных gamma-колебаний поверхности 
ядра, то они учитывались введением эффективного параметра
gamma=gamma_eff.

24

Недиабатическая модель вращательно-вибрационных воз- 
буждений в четно-четных атомных ядрах содержала дополни- 
тельный сравнительно с теорией жесткого ротатора феномено- 
логический параметр mu, который характеризовал деформируе- 
мость ядра относительно продольных колебаний. Введение па- 
раметра mu не только дало возможность объяснить отклонение от 
правил интервалов в размещении вращательных уровней, но и 
установить природу многих возбужденных четных, состояний, 
которые относятся к вибрационному и вращательно-
вибрационному типам.

А. С. Давыдов вместе с учениками развил также теорию 
электромагнитных переходов в атомных ядрах с учетом про- 
дольной и поперечной деформируемости поверхности ядер. Бы- 
ло доказано, что обусловленное центробежными силами растя- 
жение ядер намного увеличивает вероятность электрических 
квадрупольных переходов между вращательными состояниями с 
большими спинами. Были найдены довольно общие правила 
сумм для вероятностей электрических квадрупольных перехо- 
дов. На основе теории, учитывавшей деформируемость ядра, 
вычислялись также средние значения электрических квадру- 
польных моментов в первых возбужденных состояниях четно-
четных ядер. Результаты этих расчетов хорошо согласовывались 
с имевшимися экспериментальными данными, полученными во 
многих лабораториях. Исследование таких величин позволило 
сделать важные выводы о форме атомного ядра. В частности, 
оказалось, что многие ядра, считавшиеся ранее сферическими, в 
действительности таковыми не являются, а несферические ядра 
стали интересными объектами для физических исследований.

Результаты, полученные А. С. Давыдовым, нашли убеди- 
тельное экспериментальное подтверждение в лабораториях 
СССР, США и других стран, причем многие принципиальные 
результаты были получены киевскими физиками в Институте 
ядерных исследований НАН Украины. Фундаментальный вклад 
ученого в теоретическую ядерную физику стимулировал и сти- 
мулирует новые экспериментальные исследования.

25

В дальнейшем учениками А. С. Давыдова были проведены 
интенсивные исследования в направлении развития микроско- 
пической теории ядра на основе представлений о нуклон-
нуклонном взаимодействии.

Давая оценку вкладу, внесенному А.С. Давыдовым в раз- 
витие современной физики атомного ядра, академик Н.Н. Бого- 
любов писал: <Работы А.С. Давыдова по теории ядра - одно из 
самых выдающихся достижений теоретической физики>.

80-е годы прошлого столетия А.С. Давыдов посвятил од- 
ной из наиболее бурно развивающихся отраслей естественных 
наук - теоретической биофизике.

Одной из наиболее актуальных проблем в ней было и, воз- 
можно, остается объяснение большой эффективности переноса 
энергии и заряда по белковым макромолекулам. Высокий КПД 
энерготранспорта в биологических системах не находил объяс- 
нения в рамках традиционной теории процессов переноса, ис- 
пользовавшем представление об экситонах.

А.С. Давыдовым и его сотрудниками (А.А. Еремко, 
Н.И. Кислухой и В.3. Энольским) был развит совершенно иной 
подход, опирающийся на особые коллективные состояния в по- 
лимерных молекулярных цепочках, которые получили название 
солитонов. Солитоны в биомолекулах согласно А.С. Давыдову 
представляют собой связанные состояния электронных и сопро- 
вождающих последние деформационных возбуждений, локали- 
зованные в некоторой области цепочки и перемещающиеся по 
ней с постоянной скоростью. Энергия такого связанного состоя- 
ния меньше суммы энергий составляющих его возбуждений. Это 
одна из основных причин большой устойчивости солитонов. Они 
могут возбуждаться только при локальных воздействиях. К та- 
ким воздействиям относятся химические реакции, например 
распад молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). 
А.С. Давыдов показал, что исключительно большая устойчи- 
вость солитонов и их движение без потерь по а-спиральньш 
участкам белковых молекул гарантируют высокую эффектив-

26

ность переноса энергии и заряда, а соответствующие переносчи- 
ки получили название <давыдовских солитонов> или <давыдов-
ских электросолитонов>.

Возможность образования давыдовского солигона в сс-
спиральных белковых молекулах нашла убедительное подтвер- 
ждение в последующих численных экспериментах, проведенных 
в Лос-Аламосской национальной лаборатории (США), а также 
исследовательских центрах Дании и Шотландии.

Понятие солитона было привлечено А.С. Давыдовым так- 
же для принципиально нового объяснения механизма сокраще- 
ния поперечно-полосатьк мышц. Этой проблеме посвящены 
исследования многих ученых. Накопился значительный экспе- 
риментальный материал, позволяющий выдвинуть несколько 
гипотетических идей, призванных объяснить явление сокраще- 
ния мышечных волокон на основе взаимодействия и преобразо- 
вания белковых молекул. Адекватно описывая конкретные экс- 
периментальные факты (взаимное движение миозиновых и ак-
тиновых нитей при сокращении мышц, поглощение в процессе 
сокращения энергии распада молекул АТФ, влияние на эффек- 
тивность сокращения мышечных волокон ионного состава и ки- 
слотности среды), доныне существовавшие модели разных авто- 
ров имели существенные недостатки. Главные из них - отсут- 
ствие объяснения связи между широким комплексом процессов, 
сопровождающих сокращение мышечных волокон, физическая 
неубедительность, искусственность микроскопической картины 
явления

Теория А.С. Давыдова основана на представлении о соли-
тонных возбужденных состояниях в alfa-спиральных молекулах 
миозина, с учетом его конкретной структуры. Энергия гидролиза 
молекул АТФ тратится на образование в миозиновых молекулах 
солитонов, которые перемещаются от голов молекул, где они 
возникли, к их хвостам. Движение солитонов по миозиновым 
молекулам, образующим толстые нити, сопровождается их зна- 
чительным изгибом. В области возбуждений, пробегающих по 
пучку миозиновых молекул, толстая нить расширяется и головы

27

миозиновых молекул прижимаются к соседним тонким нитям. В 
области расширения головы миозиновых молекул проталкивают 
тонкие нити на небольшое расстояние и отходят от них. Поэтому 
при движении по толстой нити <распухшей> области голова мо- 
лекулы увлекает за собой тонкие нити. Происходящее таким 
образом перемещение толстых и тонких нитей относительно 
друг друга приводит к изменению длины мышечного волокна.

Предложенная А. С. Давыдовым теория сокращения мы- 
шечных волокон, была воспринята с огромным интересом и по- 
лучила поддержку ведущих биофизиков. Она, несомненно, мо- 
жет быть отнесена к значительным достижениям ученого-
физика.

Даже краткий перечень научных результатов позволяет су- 
дить об огромном вкладе в современную теоретическую физику 
выдающегося советского ученого, академика АН УССР 
А. С. Давыдова.

Последние годы своей жизни А. С. Давыдов отдал разгадке 
открытого в 1986 г. явления высокотемпературной сверхпрово- 
димости. Как физик он считал, что высокая температура сверх-
проводящего перехода не может быть случайным результатом 
<игры параметров>, и предполагал, что соответствующие соеди- 
нения должны обладать какими-либо <особыми приметами>. 
Когда же узнал, что в структуре одного из них - первом на- 
стоящем высокотемпературном сверхпроводнике YBa2Cu3O7 - 
имеются медь-кислородные проводящие цепочки, пришел к вы- 
воду, что именно они ответственны за это удивительное явление 
и предпринял попытку развить так называемую бисолитонную 
теорию сверхпроводимости, которая, как показали дальнейшие 
(уже после ухода А. С. Давыдова из жизни) исследования, оказа- 
лась несостоятельной. Однако работа над ней свидетельствова- 
ла, что свой огромньш интерес к новому (сюда же можно отне- 
сти его порыв дать интерпретацию впоследствии не подтвер- 
дившимся экспериментам по холодному ядерному синтезу) и

28

творческий потенциал Александр Сергеевич сохранял на высо- 
чайшем уровне вплоть до последних дней.

Национальная академия наук Украины издала библиогра- 
фический справочник (Александр Сергеевич Давыдов (Киев, 
Наукова думка, 1982)), содержащий полный список с более чем 
двумястами наименованиями его публикаций, но основные свои 
оригинальные результаты А. С. Давыдов изложил в переведен- 
ных на многие языки монографиях:

- Теория возбужденных состояний атомных ядер (Москва, 
Атомиздат, 1967);
- Теория молекулярных экситонов (Москва, Наука; 1968);
- Биология и квантовая механика (Киев, Наукова думка, 1979);
- Солигоны в молекулярных системах (Киев, Наукова думка 
1988);
- Высокотемпературная сверхпроводимость (Киев, Наукова 
думка, 1990),

которые, как и написанные им всемирно известные учебники

- Теория атомного ядра (Москва, Физматиздат, 1958);
- Квантовая механика (Москва, Физматиздат, 1963);
- Теория твердого тела (Москва, Наука, 1976),

можно найти в любой университетской библиотеке и которые 
сохранили свое научное значение вплоть до наших дней.

29


Predydushchaq / Previous
Sledujushchaq / Next
K nachalu podrazdela / To beginning of subsection
K nachalu razdela / To beginning of section
Na glawnuju stranicu / To main page
Sinonimy kl`uchewyh slow: DAWY___7
Counter: .
Po pros`be komandy poddervki ot www.hotlog.ru:
http://www.hotlog.ru/cgi-bin/hotlog/buttons.cgi
(Wystawit` kak: / To expose as: http://aravidze.narod.ru/DAWY___7.htm , http://www.geocities.com/sekirin1/DAWY___7.zip . )
Hosted by uCoz