| Шаповалов Александр Васильевич | |
| Дата рождения: | |
|---|---|
| Место рождения: |
Шадринск Курганской области |
| Учёное звание: | |
ШАПОВАЛОВ Александр Васильевич (29 января 1949 г., Шадринск Курганской области) - профессор кафедры теоретической физики.
Отец А.В. Шаповалова, Василий Федорович (1923-1989), из рабочих, участник и инвалид Великой Отечественной войны, окончил Всесоюзный заочный политехнический институт (Москва), инженер-электрик, работал в проектных организациях: начальником энергетического отдела института «Якутнипроалмаз» (Мирный), главным специалистом Томского комплексного отдела проектного института «Новосибпромстройпроект», с 1977 г. - пенсионер. Мать, Елена Карловна (девичья Гилис, 1922-1977), из рабочих, техник-электрохимик, работала инженером по оборудованию на Хабаровском химфармзаводе, затем руководителем группы сметного отдела проектного института.
Женат на Раисе Андреевне (девичья Ударцева, 1950). Она окончила ТПИ, инженер. Их дети: Татьяна (1975), окончила экономический факультет ТГУ, экономист коммерческой фирмы; Елена (1983), училась на факультете естественных наук и математики ТПУ.
А.В. Шаповалов начинал учиться в Саратове, а в 1963 г. продолжил учебу в Хабаровске. Будучи школьником, в 1963 г. поступил в юношескую математическую школу, а в 1964 г. - в школу юных физиков при Хабаровском педагогическом институте, окончил их в 1966 г. В 1966 г. принимал участие в физико-математической и химической олимпиаде школьников Восточной зоны СССР, был награжден почетной грамотой СО АН СССР как победитель 2-го тура олимпиады по физике, получив рекомендацию для поступления в вузы Сибири и Дальнего Востока. В 1966 г. окончил с серебряной медалью среднюю школу № 39 Хабаровска и поступил на физико-технический факультет ТПИ.
Избирался членом бюро ВЛКСМ факультета (отвечал за НИРС). На 3-м курсе А.В. Шаповалов в группе студентов ТПИ и ТГУ под руководством профессора В.Г. Багрова начал вести исследования в области квантовой теории поля во внешних полях, изучая разделение переменных в уравнениях релятивистской квантовой механики с внешними полями. Получал Ленинскую стипендию, обучался по индивидуальному плану. Преддипломную практику проходил в МГУ под руководством заведующего кафедрой теоретической физики МГУ профессора А.А. Соколова (выпускник ТГУ) и проректора МГУ по естественным факультетам профессора И.М. Тернова. Окончил с отличием институт (1973) по специальности «экспериментальная ядерная физика» с квалификацией «инженер-физик», защитив на английском языке дипломный проект в форме отчета «Симметрия и точное решение уравнения Клейна - Гордона» (научный руководитель В.Г. Багров).
С 23 апреля 1973 г. - асс. кафедры экспериментальной физики физического факультета ТГУ. С 4 сентября 1973 г. - аспирант кафедры электродинамики и квантовой теории поля физического факультета ТГУ. C 7 октября 1976 г. - мл. науч. сотр. лаборатории оптических волн СФТИ. С 11 ноября 1978 г. - асс. кафедры теоретической физики, с 16 января г. - асс., с 24 ноября 1979 г. - ст. преп. кафедры электродинамики и квантовой теории поля, с 6 декабря 1982 г. - доц. кафедры электродинамики, с 27 мая 1992 г. - проф. кафедры квантовой теории поля, с 1 декабря 1996 г. - зав. каф. теоретической физики физического факультета ТГУ. По совместительству преподавал в ТГПУ и ТПУ.
Ученое звание доцента по кафедре квантовой теории поля присвоено ВАК 27 февраля 1985 г., профессора по кафедре квантовой теории поля - Госкомитетом РФ по высшему образованию 29 сентября 1993 г.
Читал или читает курсы: теоретическая физика; механика сплошных сред»; электродинамика; квантовая механика; нелинейные уравнения математической физики; спецкурсы: «Функциональный анализ»; «Теория конечных групп»; «Асимптотические методы»; «Введение в теорию фрактальных структур»; «Симметрия дифференциальных уравнений».
Область научных исследований А.В. Шаповалова - квантовая теория поля. В период учебы в аспирантуре разработал классификацию внешних электромагнитных полей, допускающих полное разделение переменных в уравнении Клейна – Гордона - Фока; классификацию систем разделяющихся координат и проведение процедуры разделения переменных в явной форме. Это позволило найти многочисленные классы новых точных решений уравнений Клейна – Гордона - Фока и уравнения Дирака. Построению новых точных решений была посвящена большая серия ст., часть из которых была выполнена с участием Ш. В свою очередь, построенные решения были использованы в расчетах физ. эффектов в квантовой электродинамике с внешним полем. В последующие годы на этой базе сформировалось науч. направление, которое привело к обобщениям «классической» теории разделения переменных и существенному расширению возможностей построения новых точных решений уравнений мат. физики. Развитые Ш. обобщения «классической» теории (т. е. теории разделения переменных, в которой системы разделяющихся координат не зависят от параметров разделения переменных, возникающих в процессе выполнения процедуры разделения переменных в уравнении) разделения переменных основаны на идеях теории симметрии дифференциальных уравнений. Он предложил конструкцию, позволяющую использовать для разделения переменных некоммутативные наборы операторов симметрии. По сравнению с «классической» теорией, в методе Ш., названном некоммутативным разделением переменных, «разделяющиеся координаты» могут зависеть от параметров разделения. Эта конструкция непосредственно связана с алгебрами Ли и их обобщениями, так называемыми функциональными алгебрами, частными видами которых являются квантовые алгебры. Это, в свою очередь, дало возможность непосредственно применить методы теории алгебр Ли и их обобщений к построению точных решений уравнений мат. физики. На основе методов точного интегрирования Ш. были построены классы новых точных решений релятивистских волновых уравнений, не допускающих интегрирования методами «классической» теории разделения переменных. Впоследствии ему удалось синтезировать конструкции метода некоммутативного разделения переменных с т. н. алгебрами Хопфа и применить развитый метод к интегрированию уравнений, описывающих многомерную квантово-мех. модель магнетика определенного типа. В процессе разработки методов точного интегрирования, уходящих корнями в свойства симметрии уравнения, потребовалось исследовать некоторые специфические вопр. теории симметрии дифференциальных уравнений, основы которой были заложены в работах акад. Л.В. Овсянникова и его науч. школы. Ш. получил ряд общих теорем о свойствах алгебры симметрии линейного уравнения общего вида. Метод некоммутативного интегрирования в комбинации со свойствами алгебры симметрии уравнения привел к еще одному методу точного интегрирования уравнений мат. физики - методу редукции.
22 июня 1978 в совете Воронежского ун-та защитил дис. «Разделение перемененных в уравнениях релятивистской квантовой теории и точные решения» на соиск. учен. ст. канд. физ.-мат. наук (науч. руководитель проф. В.Г. Багров; офиц. оппоненты проф. Ю.М. Лоскутов и А.Е. Шабад; утв. ВАК 18 окт. 1978).
Теория разделения переменных в ее «классическом» варианте оказалась продуктивной в задачах классической теории гравитации. В кон. 70-х решить задачу об интегрировании уравнений общей теории относительности в пространствах, допускающих разделение переменных, было предложено В.В. Обухову, в то время аспиранту каф. квантовой теории поля ТГУ. С нач. и до сер. 80-х Ш. совм. с В.В. Обуховым (в н. в. ректор ТГПУ) выполнил ряд совместных работ по классификации пространств электровакуума, названных ими штеккелевыми пространствами. В период работы в лаб. оптических волн СФТИ (1976-1978) по инициативе Ш. на основе результатов и методов теории симметрии и точного интегрирования уравнений мат. физики были начаты исследования по проблеме формирования оптических уединенных волн солитонного типа. В 80-е в них участвовали и сотр. ИОА СО АН СССР. Была выполнена сер. теорет. работ по изучению условий спонтанного образования оптических солитонов начального импульса несолитонной формы. Аналит. методами и методами компьютерного моделирования было изучено влияние формы начального импульса на процесс солитонообразования.
25 дек. 1990 в спец. совете Ин-та физики АН БССР защитил дис. «Проблемы симметрии основных уравнений теории поля» на соиск. учен. ст. д-ра физ.-мат. наук (офиц. оппоненты проф. В.Р. Кайгородов, чл.-корр АН Азербайджанской ССР Р.А. Мир-Касимов и проф. В.Р. Халилов; утв. ВАК 5 мая 1991).
В дальнейшем Ш. был выполнен цикл работ, посвящ. изучению динамики солитоноподобных импульсов в средах сложной структуры, в т. ч. и во фрактальных. Часть работ этого цикла выполнена совм. с Ю.В. Кистеневым. В 90-х Ш. продолжил исследования по теории симметрии и методам точного интегрирования. С сер. 90-х занялся изучением возможностей применения методов теорет. и мат. физики в биофизике. Совм. с Е.В. Евдокимовым (в н. в. проф. ТГУ) им были начаты работы по изучению детерминированного хаоса в биол. популяциях. В результате удалось обнаружить и исследовать явление резонансной супрессии детерминированного хаоса в основных дискретных моделях популяционной динамики. Были также развиты геом. методы анализа регулярных режимов динамики популяций. С сер. 90-х Ш. совм. с проф. ТПУ А.Ю. Трифоновым приступил к изучению солитонной динамики асимптотическими методами, построенными на основе теории комплексного ростка, разработанной акад. В.П. Масловым и его науч. школой). Были построены классы солитоноподобных асимптотических решений для нелинейного уравнения Шредингера в многомерном пространстве с внешними полями; исследовано поведение солитона во внешних полях, моделирующих неоднородности среды распространения солитона. Для уравнения типа Хартри, представляющего собой обобщенное нелинейное уравнение Шредингера с нелокальной нелинейностью, ими были построены классы асимптотических решений, аналогичные когерентным и т. н. «сжатым» состояниям, хорошо известным в квантовой механике. Автор более 160 работ. Подготовил 5 канд. наук. Среди его учеников д-р физ.-мат. наук И.В. Широков (в н. в. проф. физ. ф-та ОмГУ) и д-р биол. наук Е.В. Евдокимов (в н. в. зав. каф. с.-х. биотехнологии междунар. ф-та с. х-ва ТГУ).
Принимал участие в работе многих науч. междунар., всесоюзн., республ. и регион. конф. и совещ. В их числе: VII Всесоюзн. конф. «Совр. теорет и эксперим. проблемы теории относительной гравитации» (Ереван, 1988); Междунар. конф. «Критерии самоорганизации в физ., хим. и биол. системах» (Москва - Суздаль, 1995); XII Symposium-school high resonant molecular spectroscopy (Petergof, 1996); 29th European group for atomic spectroscopy (Berlin, 1997);. 11th Inter. Vavilov conf. on nonlinear optics (Novosibirsk, Russia,1997); 1st Inter. conf. «Nonlinear phenomena in biology» (Pushchino, Russia, 1998); VI и VIII Междунар. конф. «Математика, компьютер, образование» (Пущино, 1999, 2001); Inter. seminar Day on difraction in new millenium «DD-2001» (St. Petersburg, Russia, 2001); 5th Korea-Russia inter. symp. on science and technology - KORUS 2001 (Tomsk, Russia, 2001) и др.
С 1982 - чл. докт. дис. совета (теорет. физика; физика конденсированного состояния; физика полупроводников) в ТГУ, с 1996 - чл. канд. дис. совета в ТГПУ. Был учен. секретарем дис. совета. Являлся чл. оргкомитета межрегион. науч. семинара «Нелинейные системы и их модели», организованного МГУ и МГТУ «СТАНКИН». Исследования Ш. поддержаны грантами РФФИ (1998-1999, 2000-2001), МО РФ (1994-1995, 2001-2002). Чл. Амер. мат. об-ва (1994). Чл-корр. РАЕН (1998).
Лауреат конкурса Том. обл. в сфере образования и науки (1995);
Награжден медалью «За заслуги перед Том. гос. ун-том» (1998).
Был чл. бюро ВЛКСМ СФТИ, чл. профбюро отдела, куратором студ. гр., чл. профбюро ф-та (отв. за спорт. работу).
В свободное от работы время предпочитает активный отдых и занятия спортом.
Совм. с В.Ф. Конусовым, А.А. Ваалем. Основы теории конечных гр. для физиков. Томск, 1986;
Совм. с V.G. Bagrov, A.A. Yevseyevich. Separation of variables in the Dirac equation in Stackel spaces // Classical and quantum gravity. 1990. Vol. 7, № 4;
Совм. с V.G. Bagrov, I.V. Shirokov. A new method of exact solution generation for the one-dimensional schroedingerequation // Physics. Letters. A. 1990. Vol. 147, № 7;
Совм. с V.G. Bagrov, A.A. Yevseyvich. Separation of variables in Dirac equation in Srackel spaces. II. External gauge fields // Classical and quantum gravity. 1991. Vol. 8;
Совм. с И.В. Широковым. Об алгебре симметрии линейного дифференциального уравнения // Теорет. и мат. физика. 1992. Т. 92, № 1;
Основные понятия теории фрактальных структур. Томск, 1993;
Совм. с В.В. Обуховым. Классические эффекты общей теории относительности. Томск, 1993;
Совм. с Yu.V. Kistenev. Absorbtion of optical pulses under propagation through one-dimensional resonant fractal clusters fractals. 1994. Vol. 2, № 4;
Они же. Динамическая неустойчивость оптических характеристик резонансных фрактальных структур // Ж. физ. химии. 1995. Т. 69, № 8;
Совм. с И.В. Широковым. Некоммутативное интегрирование линейных дифференциальных уравнений // Теорет. и мат. физика. 1995. Т. 104, № 2;
Совм. с И.В. Широковым. Метод некоммутативного интегрирования линейных дифференциальных уравнений: Функциональные алгебры и некоммутативная размерная редукция // Там же. 1996. Т. 106, № 1;
Совм. с А.А. Дрокиным, И.В. Широковым. Алгебра локальных симметрий уравнения Шредингера для атома водорода // Там же. № 2;
Совм. с Ю.В. Кистеневым. Абсорбционные свойства резонансных мультифрактальных сред // Оптика и спектроскопия. 1996. Т. 80, вып. 4;
Совм. с E.V. Evdokimov. Hamiltonian dynamics of Darwin systems // Physica D. 1998 Vol. 112, № 3-4;
Сомв. с Е.В. Евдокимовым. Детерминированный хаос как фактор биол. эволюции // Философия науки. 1998. № 1(4);
Совм. с A.Yu. Trifonov. Semiclassical solutions of the nonlinear Schrodinger equation // J. of nonlinear mathematical physics. 1999. Vol. 6, № 2;
Совм. с Ю.В. Кистеневым. Спонтанное солитонообразование в резонансно поглощающей двухкомпонентной среде // Оптика и спектроскопия. 1999. Т. 87, вып. 3;
Совм. с Ю.В. Кистеневым, Ю.Н. Пономаревым. Формирование солитоноподобных импульсов в резонансной усиливающе-поглощающей среде // Квантовая электроника. 1999. Т. 29, № 1;
Функциональный анализ. Нелинейная мат. физика. Томск, 2001;
Совм. с V.V. Belov, A.Yu. Trifonov. The trajectory-coherent approximation and the system of moments for the Hartree type equation // Inter. J. of mathematics and math. sciense. (USA) 2002. Vol. 32, № 6;
Введение в нелинейную физику. Томск, 2002.
Архив ТГУ. Ф. Р-815. Оп. 28. Д. 83; Архив ТПУ. Ф. Р-816. Оп. 52. Д. 4343; Том. гос. ун-т: Ежегодник-2000 / Под ред. Г.В. Майера. Томск, 2001; Шарапова Н. Поверить алгеброй гармонию жизни // Alma Mater. 2002. 25 окт.
