В 1978 году окончил физический факультет МГУ
им. М.В. Ломоносова. Далее — в Институте ядерных исследований (ИЯИ): аспирант,
младший, старший научный сотрудник, с 1994 года главный научный сотрудник (по
сегодняшний день), заместитель директора по научной работе (1987-1994).
Зав. кафедрой физики частиц и космологии на
физическом факультете МГУ.
Член-корреспондент АН СССР c 1990 года, академик РАН c 1997 года — Отделение физических
наук.
Специалист в области физики элементарных
частиц, квантовой теории поля и космологии
Академик В.А. Рубаков — один из самых
известных российских физиков, один из ведущих мировых специалистов в области
квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии. Многие его работы
внесли основополагающий вклад в физику элементарных частиц, непертурбативную
квантовую теорию поля и теорию ранней Вселенной.
Коллеги узнают «школу Рубакова» по доминанте
физического вопроса над методом исследования, который подбирается или
специально разрабатывается таким образом, чтобы ответ был гарантированно верен.
Именем Рубакова назван красивый и
экспериментально проверяемый непертурбативный эффект — монопольный катализ
распада протона. Найден был этот эффект в одной из его самых ранних работ — эта
работа, имевшая сложную судьбу, дала «боевое крещение» и принесла мировую
известность 26-летнему теоретику. Обнаруженный им эффект важен для
экспериментальной проверки теорий Большого объединения, которые, как правило,
предсказывают существование магнитных монополей. Так как протон, столкнувшийся
с монополем, распадается, количество монополей в современной Вселенной можно
ограничить, наблюдая за протонами, которые, согласно современным экспериментальным
данным, стабильны. Неожиданным данный эффект является потому, что размер
протона примерно на 15 порядков превышает размер монополя. Вычисление
показывает, что в монопольном магнитном поле кварки, составляющие протон,
испытывают «падение на центр», т.е. протон попросту «засасывает» внутрь
монополя, где и происходит распад. Взаимное влияние различных масштабов теории
друг на друга было впоследствии названо ультрафиолетово-инфракрасным
перемешиванием.
Физики всего мира знают В.А. Рубакова как
автора идеи «мира на бране». В 1983 году В.А. Рубаковым и М.Е. Шапошниковым
была предложена концепция мира с дополнительными пространственными измерениями,
в котором наблюдаемые частицы локализованы вблизи 3-мерного многообразия
(доменной стенки), сейчас называемого браной. Модели «мира на бране» оказались
привлекательны с феноменологической точки зрения и бурно развивались в конце
1990-х — начале 2000-х гг. В них локализация частиц и взаимодействий делает
дополнительные измерения практически невидимыми, хотя они могут приводить к
экзотическим физическим процессам.
В.А. Рубаков совместно с В.А. Кузьминым и
М.Е. Шапошниковым заложил основы подхода к объяснению барионной асимметрии
современной Вселенной, связанного с электрослабыми взаимодействиями. Очевидный
факт отсутствия антибарионов в нашем мире не находит простого объяснения с
космологической точки зрения, ведь практически все процессы микромира одинаково
влияют на барионы и антибарионы. В.А. Кузьмин, В.А. Рубаков и М.Е. Шапошников
показали, что одно из необходимых условий образования барионной асимметрии
Вселенной (быстрое несохранение барионного числа в ранней космологии) реализуется
в Стандартной модели физики частиц и не требует никаких новых гипотетических
взаимодействий. Последующие расчёты выявили, что нарушения зарядовой чётности
во взаимодействиях известных элементарных частиц и отклонения от
термодинамического равновесия в Стандартной модели, также необходимые для
возникновения асимметричной Вселенной, недостаточны для объяснения её
наблюдаемой величины. Поэтому генерация барионного числа по сей день остаётся
одной из главных космологических загадок, разрешение которой напрямую зависит
от понимания физики за пределами Стандартной модели. При этом аномальные электрослабые
процессы с несохранением барионного числа в ранней Вселенной, открытые В.А.
Рубаковым с соавторами, играют ключевую роль или учитываются практически во
всех механизмах генерации барионной асимметрии.
Большой цикл его работ посвящён изучению
непертурбативных эффектов, например электрослабого нарушения барионного числа,
при столкновении частиц высоких энергий. В.А. Рубаковым и его учениками были
разработаны квазиклассические методы, справедливые при наличии в модели больших
параметров внешнего характера: энергии или массы сталкивающихся частиц,
температуры или плотности среды, числа частиц в конечном состоянии и т.п.
Полный непертурбативный анализ таких ситуаций оказался непростым, и много
времени ушло на разработку адекватных квазиклассических методов. Применение
этих методов, в частности, позволило убедиться в экспоненциальном подавлении
сечения многочастичного рождения при высокой энергии столкновения.
В.А. Рубаков стоял у истоков современной
инфляционной теории, одним из первых осознав, что, изучая Вселенную сегодня и
поняв историю её развития, можно узнать новое о физике частиц высоких энергий,
пока недоступных прямому экспериментальному наблюдению. В.А. Рубаков внёс
существенный вклад в развитие теории самой ранней Вселенной — космологии «до
Большого взрыва». Широко известны его работы по инфляционной теории, в
частности, по рождению гравитационных волн в экспоненциально расширяющейся
Вселенной (совместно с М.В. Сажиным и А.В. Веряскиным, 1982). Его недавнее
направление — модели, альтернативные инфляции, где первичный спектр
космологических возмущений генерируется с помощью других механизмов. Это даёт
новые яркие космологические предсказания.
Целый ряд современных работ В.А. Рубакова
посвящён исследованиям возможной модификации гравитации на больших и малых
расстояниях, пределов справедливости законов сохранения массы и электрического
заряда в (3 + 1)-мерном мире, космологическим эффектам, связанным с
дополнительными измерениями.
В начале 1990-х гг. В.А. Рубаков был
заместителем директора ИЯИ, и во многом благодаря его усилиям входящая в состав
Института Баксанская нейтринная обсерватория сохранила свои уникальные
установки и продолжила занимать лидирующие позиции в мировой астрофизике
частиц. В частности, было завершено строительство Галлий-германиевого
нейтринного телескопа, предоставившего бесценные сведения о потоке солнечных
нейтрино.
В.А. Рубаков является ключевой фигурой в
организации и проведении регулярных Международных конференций «Кварки» и
международных школ «Частицы и космология».
В числе первых он возглавил протестное
движение ученых против реформы РАН.
В.А. Рубаков создал свою научную школу
теоретической физики, признанную в мире.
Автор более 200 научных работ. Его учебники «Классические
калибровочные поля» и (совместный с Д.С. Горбуновым) «Введение в теорию ранней
Вселенной» издаются и переиздаются в России и за рубежом.
Главный редактор журнала «Успехи физических
наук» РАН, входит в состав редколлегий российских и международных журналов,
таких как «Теоретическая и математическая физика», «International Journal of
Modern Physics».
Член Президиума РАН, заместитель
академика-секретаря — руководитель секции Отделения физических наук РАН. По 2018
год — заместитель председателя Комиссии РАН по борьбе с лженаукой.
Почётный иностранный член Американской
академии искусств и наук (2015).
Научные заслуги В.А. Рубакова отмечены
золотой медалью с премией для молодых учёных РАН (1985) и премиями им. А.А.
Фридмана (Президиум РАН, 1999), И.Я. Померанчука (ИТЭФ, 2003), М.А. Маркова
(ИЯИ РАН, 2005), Б.М. Понтекорво (ОИЯИ, 2009), Ю. Весса (Технологический
институт Карлсруэ, 2010), М.В. Ломоносова I
ст. (МГУ, 2012) и Н.Н. Боголюбова (ОИЯИ, 2014), Демидовской премией (2016).
«Человек года» в номинациях «Наука» и «Город
и общество» г.Троицк (2013).
Занесен в Книгу Почета ИЯИ РАН в 2001 году.