Книга: К. Б. Толпыго «Термодинамика и статистическая физика»

К.Б. Толпыго

Кирилл Борисович Толпыго (3 мая 1916, Киев — 13 мая 1994, Донецк) — советский физик.

Биография

Вырос в семье деда, профессора Киевского университета, математика, Букреева Бориса Яковлевича, заслуженного деятеля науки Украины. За заслуги в области науки и образования Букреев Б. Я. был награжден орденами Ленина и Трудового Красного Знамени.

Толпыго К. Б. — доктор физико-математических наук по специальности теоретическая и математическая физика. Окончил Киевский государственный университет в 1939 году. В 1949 году защитил диссертацию на соискание степени кандидата физико-математических наук. А в 1962 году защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук. В 1963 году утвержден в ученом звании профессора по кафедре «теоретическая физика». В 1965 году был избран членом-корреспондентом Академии наук Украина (по Донецкому научному центру) по специальности «теоретическая физика». С 1948 по 1960 работал в Институте физики АН УССР (город Киев). В 1950 году был утвержден в научном звании старшего научного сотрудника. С 1946 по 1966 год работал в Киевском государственном университете. С 1960 года был заведующим кафедры теоретической физики. С 1965 года по 1988 год работал заведующим кафедрой теоретической физики в Донецком государственном университете. С 1965 года работал заведующим отделом теоретической физики в Донецком физико-техническом институте Академии наук Украины. А с 1988 года и до смерти занимал должность главного научного сотрудника Донецкого физико-технического института НАН Украины.

К. Б. Толпыго широко известен своими исследованиями по теории твердого тела. Уже его первые работы 1949—1956 годов открыли собой новый этап в развитии динамической теории кристаллических решеток: в них впервые было последовательно рассмотрено адиабатическое приближение, позволяющее рассматривать деформацию электронных оболочек ионов при колебаниях ядер. Одновременно впервые были рассмотрены оптические колебания с учетом запаздывания, и получены смешанные состояния фотонов и фононов, значительно позже исследованных экспериментально, и получивших название поляритонов. В дальнейшем эта теория была обобщена на гомеополярные и молекулярные кристаллы. В динамику которых, таким образом, были введены дальнодействующие кулоновские силы. На этой основе была развита микроскопическая теория локальных состояний электронов малого радиуса. Эта теория позволила рассматривать взаимодействие их с фононами всех ветвей и любых волн и была успешно применена к теории поляритонов, F-центров и экситонов в щелочно-галоидных кристаллах. Далее следует отметить многочисленные работы К. Б. Толпыго по кинетическим явлениям и феноменологической теории полупроводников: теории термоэмиссии фотоэдс, p-n переходов, поверхностных явлений и др.

Интересны работы К. Б. Толпыго по развитию многоэлектронной теории валентных кристаллов: разработку эффективного метода учета многоэлектронной корреляции в зонной теории, обоснование квазимолекулярной модели валентных кристаллов и новую интерпретацию их спектров оптического поглощения на основе представления о метастабильных экситонах Френкеля. Им была предложена теория дефектообразования при поглощении света из глубины собственной полосы. Разработана теория гашения световой волны при падении ее на полубесконечный кристалл. Построена микроскопическая теория черенковского излучения как результата генерации светоэкситонов полем быстрого электрона.

Основываясь на гипотезе, что энергия распада АТФ передается водородными связями между полимерами актином и миозином, что и вызывает их перемещение, им была предложена оригинальная теория мышечного сокращения. На этой основе (совместно с С. В. Беспаловой) удалось объяснить ряд характеристик мышечного сокращения (скорость, силы натяжения, закон Хилла и др.).

С целью изучения механизмов мутаций К. Б. Толпыго (совместно с Е. А. Гребневой) была разработана полуэмпирическая потенциальная функция справедливая для длин во-дородных связей, сильно отличающихся от равновесных. Получены протонные потенциалы, волновые функции и нижайшие уровни энергии для водородных связей в паре гуанин-цитозин, для протонов водородных связей, находящихся в основном и возбужденном со-стояниях, для разных длин водородных связей. Изучен характер колебаний атомов и атомных групп в спаренных основаниях ДНК находящихся в возбужденном состоянии. Построена теория безызлучательных возбуждений протонов водородных связей в ДНК и найдено время жизни возбужденной водородной связи. Была предсказана новая квазичастица — протонный экситон и исследованы ее свойства. В дальнейшем эти результаты послужили основой для построения (Е. А. Гребневой) модели мутагенеза под действием ультрафиолетового излучения.

Справедливо будет назвать К. Б. Толпыго одним из основателей школы теоретической физики в Киеве и Донецке. В 1966 году в Донецком физико-техническом институте Академии наук Украины им был создан отдел теоретической физики. А в Донецком госу-дарственном университете — кафедра теоретической физики, а так же кафедра биофизики. Под его руководством защитили кандидатские диссертации 36 человек, более 10 из них стали докторами физико-математических наук.

Научное наследие

Научное наследие К. Б. Толпыго громадно. Это — учебник « Термодинамика и стати-стическая физика», К. Из-во Киевского университета. 1966.-364 с. Две монографии, в том числе монография В. А. Зуев, А. В. Савченко, К, Б. Толпыго «Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах»М. Советское радио. 1977.-256 с. Им опубликовано около 500 научных работ в том числе K. B. Tolpygo Phys. Stat. Sol. (b) — 1973. — V. 56. — P. 591—602. E. N. Korol and K. B. Tolpygo Phys. Stat. Sol. (b) — 1971. V. 45. — P. 71-83. H. A. Grebneva and K. B. Tolpygo Int. J. Quant Chem. — 1997.- 62, № 1.-P. 115—124. О К. Б. Толпыго вышло несколько статей. Укр. физ. журн. 1991. Т.36, № 8, с. 1279—1280. Физика и техника высоких давлений. 1996. Т. 6, № 3, с. 7-10.

Источник: К.Б. Толпыго