Страница:
Нильс Бор не только учил молодых физиков, но и воспитывал их. Сам Бор был страстным патриотом, он часто повторял слова своего гениального соотечественника Ганса Христиана Андерсена:
– В Дании я родился, и здесь мой дом... отсюда начинается мой мир.
Бор делал ударение на слове «отсюда», вкладывая в него особый смысл. С отчего дома для человека начинается страна, которой он принадлежит. Ей, и только ей, ибо он – ее частица. И сознание, что он – часть своей страны, служит для каждого источником силы.
Ландау привели в восторг слова Андерсена:
«Просто быть живым недостаточно. Чтобы жить, нужны солнце, свобода и маленький цветок». Он их запомнил моментально и часто повторял. Он собирал крылатые слова, как иные люди собирают картины или старинные книги. И говорил:
– Omnia mea mecum porto.
Дау достал книгу о Дании и вскоре знал историю этой страны превосходно. Прошло не так уж много времени, и он рассказывал другим иностранцам:
– Памятник епископу Абсалону в центре города поставлен потому, что он основал Копенгаген в 1116 году.
Или:
– Название Копенгаген происходит от датских слов «кобен хавн» – «купеческая пристань».
Дни напряженных занятий, вечерние прогулки по городу, посещения кинотеатров, где чаще всего шли американские ковбойские фильмы, – время летело необыкновенно быстро. Научная работа, которая требовала полной отдачи сил, перемежалась шутками и весельем.
Работа, выполненная Львом Ландау и Рудольфом Пайерлсом – «Квантовая электродинамика в конфигурационном пространстве», – подверглась критике Бора. Об этом сохранились свидетельства современников. Вот одно из них, принадлежащее австрийскому физику Отто Фришу:
«Эта сцена навеки запечатлелась в моей памяти. Бор и Ландау сцепились между собой. Ландау сидел, откинувшись на скамье, и отчаянно жестикулировал. Бор, наклонясь над ним, размахивал руками и что-то говорил. Никому из них и в голову не приходило, что в подобном методе ведения научной дискуссии есть что-то необычное».
В первых числах мая 1930 года Бор должен был ехать в Англию для чтения Фарадеевской лекции. Мог ли Дау не поехать в эту страну, где работали такие замечательные физики, как Эрнест Резерфорд, Поль Дирак и многие другие? К тому же он задумал еще одну работу – о диамагнетизме электронов в металлах. Труд этот был опубликован в том же году с пометкой: «Кавендишская лаборатория, Кембридж».
Дау великолепно знал историю и литературу Англии, чувствовал глубокий интерес к этой стране. Он провел в Англии около полугода, полюбил ее, выучил несметное количество английских стихов, овладел разговорной речью, побывал во многих картинных галереях.
Особенно большое значение имело для Ландау знакомство с Полем Дираком, научный авторитет которого был очень велик. Дау присутствовал на его семинарах, иногда задавал вопросы, которые помогали выявить суть излагаемой работы. Он не распространялся о своих планах и о том, над чем он в данный момент работает.
Он снял в Кембридже небольшую комнату с пансионом. Хозяйка была молода, миловидна и приветлива. Вскоре Дау заметил, что она краснеет, встречаясь с ним взглядом. Он влюбился в англичанку, но так и не набрался смелости признаться ей в своих чувствах.
Как обрадовался Дау, когда один из его приятелей предложил ему прокатиться на мотоцикле по английским провинциальным городам! Дау устроился на багажнике. Ехали долго, добрались до Шотландии. Погода благоприятствовала путешественникам – они в полной мере насладились зеленой сельской старой доброй Англией. Все было прекрасно: и ландшафты, и еда – об аппетите и говорить не приходилось, они в жизни так много не ели.
В Кембридже Ландау познакомился со своим соотечественником – Петром Леонидовичем Капицей. Капица работал в Кавен-дишской лаборатории с 1921 года и лишь на время летнего отпуска приезжал на родину. В 1921 году он прибыл к Резерфорду с Иоффе, который попросил зачислить своего талантливого ученика в лабораторию. Резерфорд ответил:
– Это невозможно, штат уже укомплектован.
– Скажите, пожалуйста, профессор, какова точность ваших работ? – неожиданно вступил в разговор Капица.
– Погрешность приблизительно десять процентов, – ответил ученый.
– Но в таком случае вы можете допустить подобную погрешность и в комплектовании штата – в случае со мной.
Резерфорд, который был одним из остроумнейших людей своего времени, оценил заявление молодого человека:
– Вы приняты. Я согласен.
Прошло не так уж много времени, и Капица стал любимым учеником Резерфорда. Петр Леонидович постоянно жил и работал в Кембридже. Он удостоился высшего признания – стал членом Лондонского Королевского общества, то есть Академии наук Великобритании. Однако Капица «не обангличанился»: он остался советским гражданином, и для его сыновей, родившихся в Англии, родным языком был русский.
Это было время, когда Кембридж занимал первое место в мире в области быстро развивающейся ядерной физики. Правительства еще не придавали этой отрасли науки того значения, которое она получила впоследствии, и широкие научные контакты сближали исследователей разных стран.
Вечерами Ландау занимался английским языком. Знание немецкого и французского облегчало дело. Разговорная практика бала постоянной и, как говорится, на высшем уровне. Прошло немного времени. И знакомые англичане уже считали, что он вполне прилично говорит по-английски.
Ландау любил приходить к Капице на Хантингтон-Роуд. Жена Петра Леонидовича Анна Алексеевна устраивала чаепития, народу собиралось много, было шумно и весело. Петр Леонидович умел занять своих гостей. Он был великий мастер составлять задачи-головоломки. Но гости справлялись с самыми трудными задачами. Можно представить себе, какую радость испытывал хозяин, когда они признавали себя побежденными!
Анна Алексеевна была очень молода, Дау смотрел на нее, как на ровесницу. Едва освоившись на вечерах у Капицы, он начал дразнить хозяев:
– Как, неужели Анна Алексеевна и Петр Леонидович осуждены на пожизненное созерцание друг друга? Они и в самом деле никогда не собираются разводиться? Печальная история, однако...
Анна Алексеевна не выдерживала и прогоняла Дау. Несколько дней он не появлялся, а потом снова заходил на огонек. Ему приятно было общество Петра Леонидовича и Анны Алексеевны, радостно было слышать родную речь и так и подмывало «начать дразне-ние».
Словно неведомая сила, быть может, тот самый дух противоречия, что мучил его в детстве, брал верх, и он с невинным видом вдруг начинал:
– Ничего нового?
– Нет, все по-старому.
– Разводиться не думаете?
И все повторялось сначала.
Точно так же он вел себя и в отношении Эдварда Теллера. Они познакомились в Копенгагене. Теллер незадолго до того женился, и Дау одобрял его выбор.
«Ему доставляло наслаждение говорить то, что должно было шокировать буржуазное общество, – вспоминал Теллер через тридцать лет. – Он допытывался у нас, как долго мы намерены состоять в браке. Когда мы ответили, что наши планы определенно простираются на весьма длительное время, что нам и в голову не может прийти мысль о разводе, Дау отнесся к этому крайне неодобрительно и начал доказывать, что только капиталистическое общество может заставить своих членов портить самую хорошую вещь, растягивая ее до бесконечности».
Ландау было двадцать два года. Он был твердо убежден, что никогда не женится.
В 64-м номере журнала «Zeitschrift fur Physik» за 1930 год была напечатана ставшая классической работа Ландау «Диамагнетизм металлов». Многие поняли, что Ландау один из способнейших физиков своего времени, до этого то и дело раздавались голоса: «Ландау? Потрясающий критический ум!» Тем самым говорившие как бы хотели подчеркнуть, что своих великих идей у молодого ученого нет. Теперь этим разговорам пришел конец. Ландау заявил о себе как о первоклассном физике-теоретике, ученом, каких не так уж много.
Следующая страница путешествий Ландау – Цюрих. Здесь он состязался в спорах с Вольфгангом Паули. Паули был на восемь лет старше Дау, но на яростные нападки русского теоретика отвечал тем же тоном. В конце концов довели друг друга до хрипоты.
– Все-таки вы должны признать, – говорил Ландау, – что не все, что я говорю, – бессмыслица.
– То, что вы говорите, настолько ошеломляет, – отвечал обессиленный Паули, – что я вообще не знаю, есть тут смысл или нет.
Еще в 1927 году Паули пришел к выводу: изменение поступательного движения электронов в магнитном поле может привести к дополнительному магнетизму. Ландау усмотрел ошибку в доказательстве этого положения, хотя оно стало общепризнанным и ни у кого из ученых не вызывало сомнений.
Современная наука о магнетизме подразделяет все тела на ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Ферромагнетики обладают магнетизмом в отсутствие внешнего поля. У парамагнетиков весьма малый собственный магнетизм, а диамагнетики вообще его не имеют, однако намагничиваются под влиянием внешнего поля. При этом парамагнетики намагничиваются вдоль внешнего поля, так что магнитное поле внутри парамагнетика больше, чем приложенное извне. Что касается диамагнетиков, то они намагничиваются против внешнего поля и как бы частично выталкивают из своей толщи внешнее магнитное поле.
Ландау показал, что движение электрона в присутствии магнитного поля нельзя рассматривать с помощью методов классической механики. В действительности электрон в магнитном поле обладает дискретными (прерывными) энергетическими уровнями, которые описываются особой формулой. Расстояние между этими уровнями пропорционально полю. В результате такой дискретности уровней оказывается, что электронный газ обладает диамагнетизмом, связанным с изменением поступательного движения электронов. При больших значениях поля магнитная восприимчивость периодически меняется с изменением поля. Это явление получило название «диамагнетизма Ландау».
Ландау заинтересовала гипотеза Паули о существовании чрезвычайно слабо взаимодействующей с веществом электронной частицы нейтрино. Это было время, когда науке были известны только две элементарные частицы – электрон и протон, и гипотеза Паули о существовании еще одной частицы, да еще наделенной странными свойствами, большинству ученых показалась искусственной и неправдоподобной. Ландау сразу понял, что Паули прав.
Однажды Дау присутствовал на лекции Паули. После лекции известный австрийский философ профессор N затеял с Паули спор о теории относительности. Паули разбил доводы философа, но тот не сдавался и так запутал аудиторию, что многие перестали понимать, о чем идет речь.
– В чем разница между выступлением профессора Паули и профессора N? – спросил у Ландау молодой репортер местной газеты.
– В том, что профессор Паули понимает, о чем говорит, а профессор N – нет, – ответил Ландау.
В 1931 году Ландау был участником берлинского семинара Эр-вина Шредингера. В центре внимания участников семинара оказалось сообщение Рудольфа Пайерлса, который докладывал о новой работе, выполненной им вместе с Ландау, – «Распространение принципа неопределенности на релятивистскую квантовую теорию».
В юмореске «К пятидесятилетию Рудольфа Пайерлса», написанной его друзьями в 1957 году, о тридцатых годах сказано следующее:
«В это время он внес свой крупный вклад в квантовую теорию излучения, и тут они с Ландау заварили такую кашу, что Бор и Розенфельд расхлебывали ее несколько месяцев».
И вот Ландау и Пайерлс снова у Бора в Копенгагене. В книге «Квантовая электродинамика» Леон Розенфельд вспоминает:
«Я приехал в институт в последний день февраля 1931 года для годичного пребывания там, и первым, кого я увидел, был Гамов. Я спросил его о новостях, и он ответил на своем образном языке, показав мне искусный рисунок карандашом, который он только что сделал. На рисунке был изображен Ландау, крепко привязанный к стулу и с заткнутым ртом, а Бор, стоявший перед ним с поднятым указательным пальцем, говорил: “Bitte, bitte, Landau, muss ich nur ein Wort sagen!” (“Погодите, погодите, Ландау, дайте мне хоть слово сказать!”)
Я узнал, что сюда за несколько дней до моего приезда прибыли Ландау и Пайерлс со своей новой работой, которую они хотели показать Бору, “но, – добавил Гамов, – он, кажется, не согласен, и такая вот дискуссия идет все время”. Пайерлс уехал днем раньше, как сказал Гамов, “в состоянии полного изнеможения”. Ландау остался еще на несколько недель, а у меня была возможность убедиться, что изображенное Гамовым на рисунке положение было приукрашено лишь в пределах, обычно признаваемых художественным вымыслом».
Во время своей полуторагодовалой заграничной командировки Дау трижды приезжал к Бору. Он уехал из датской столицы 19 марта 1931 года.
Дау перезнакомился с лучшими физиками своего времени, со многими подружился. Рудольф Пайерлс говорит об этом периоде так: «Одно из моих любимых воспоминаний – это случай, когда в дискуссии всплыло имя физика, о котором Ландау прежде ничего не слышал. Моментально посыпались вопросы Дау: “Кто это? Откуда? Сколько ему лет?” Кто-то сказал: “О, ему всего двадцать восемь...” И тогда Ландау воскликнул: “Как, такой молодой и уже такой неизвестный!”»
Все знают, что такое щедрость таланта, – талантливый человек первым реагирует на успех коллеги.
После опубликования статьи о диамагнетизме металлов Пайерлс бросил фразу, ставшую крылатой:
– Надо смотреть правде в лицо: все мы питаемся крошками со стола Ландау.
Гейзенберг, Бор, Борн, Дирак, Паули оценили блестящие способности Ландау. Любой университет счел бы честью пригласить к себе работать молодого ученого, одного из лучших советских физиков. И Ландау не раз получал такие предложения. Но едва начинался разговор, он перебивал собеседника:
– Нет! Я вернусь в свою рабочую страну, и мы создадим лучшую в мире науку.
– А роскошь, которой вы там никогда не увидите?
– К ней я равнодушен.
Он страшно удивился, когда узнал, что один из его знакомых решил не возвращаться после командировки на родину.
– Продался за доллары, – сказал Дау. – Лодырь. Работать никогда не любил. Что о нем говорить – самоликвидировался. Перестал работать и впал в ничтожество.
Из своей первой научной командировки за границу Ландау вернулся в 1931 году.
«Если Дау вернулся в Россию, то это произошло потому, что там было его сердце. Это произошло потому, что сам он, в глубине души, был революционером», – писал А. Дорожинский в книге «Человек, которому не дали умереть».
Ландау появлялся в Ленинградском физико-техническом институте, когда повсюду только и говорили об открытии академика Иоффе. «Чем меньше толщина изолятора, тем ближе его электрическая прочность к пределу прочности, вычисленному как электрическая сила, нужная для разрыва кристалла», – писал Абрам Федорович Иоффе в популярной брошюре, изданной в 1930 году. Со свойственной ему энергией он проводил эксперименты в Советском Союзе и в Германии, выступал с сообщениями об открытии по радио и в газетах.
Вернувшийся из заграничной командировки аспирант Ландау не мог не заинтересоваться открытием, которое сулило молодой Стране Советов миллионы рублей экономии. Расчеты Ландау показали теоретическую необоснованность предпосылок Иоффе. Абрам Федорович смертельно обиделся.
Все, кто знал Иоффе, в один голос утверждают: это был чудеснейший человек – добрый и вместе с тем деловой, энергичный. Он пленял всех своей широкой улыбкой. В натуре Абрама Федоровича была некоторая светскость – он очень следил за своей внешностью, красиво одевался, носил крахмальные воротнички, употреблял французские духи. Последнее особенно раздражало Дау – он просто зверем смотрел на Иоффе и всячески демонстрировал свое к нему отношение.
«Ландау любил шокирующие поступки. Так, например, не признавая Абрама Федоровича Иоффе, он повсюду называл его не иначе как “Жоффе”. Ни во что не ставил талантливейшего теоретика – классика мировой физики Якова Ильича Френкеля, о чем говорил открыто при любых слушателях», – писал в воспоминаниях один из близких друзей Дау.
Карен Аветович Тер-Мартиросян поступил в ЛФТИ, когда там уже не было Ландау. Но он отлично помнит рассказы сотрудников о том, что Петр Иванович Лукинский, впоследствии академик, даже собирался побить Дау за несносное поведение.
В конце концов, Абрам Федорович заявил в присутствии других сотрудников, что не видит смысла в последней работе Льва Давидовича.
«Теоретическая физика – сложная наука, и не каждый может ее понять», – ответил аспирант.
Фраза эта облетела весь институт. Дау пришлось покинуть ЛФТИ. Много лет спустя он обмолвился: «У Иоффе мне было как-то неуютно».
Профессор Иван Васильевич Обреимов пригласил Ландау в Харьков (в те годы это была столица Украины). Незадолго до описываемых событий там был организован Украинский физико-технический институт (УФТИ).
Ландау с радостью согласился.
Глава четвертая. Физический центр в Харькове
– В Дании я родился, и здесь мой дом... отсюда начинается мой мир.
Бор делал ударение на слове «отсюда», вкладывая в него особый смысл. С отчего дома для человека начинается страна, которой он принадлежит. Ей, и только ей, ибо он – ее частица. И сознание, что он – часть своей страны, служит для каждого источником силы.
Ландау привели в восторг слова Андерсена:
«Просто быть живым недостаточно. Чтобы жить, нужны солнце, свобода и маленький цветок». Он их запомнил моментально и часто повторял. Он собирал крылатые слова, как иные люди собирают картины или старинные книги. И говорил:
– Omnia mea mecum porto.
Дау достал книгу о Дании и вскоре знал историю этой страны превосходно. Прошло не так уж много времени, и он рассказывал другим иностранцам:
– Памятник епископу Абсалону в центре города поставлен потому, что он основал Копенгаген в 1116 году.
Или:
– Название Копенгаген происходит от датских слов «кобен хавн» – «купеческая пристань».
Дни напряженных занятий, вечерние прогулки по городу, посещения кинотеатров, где чаще всего шли американские ковбойские фильмы, – время летело необыкновенно быстро. Научная работа, которая требовала полной отдачи сил, перемежалась шутками и весельем.
Работа, выполненная Львом Ландау и Рудольфом Пайерлсом – «Квантовая электродинамика в конфигурационном пространстве», – подверглась критике Бора. Об этом сохранились свидетельства современников. Вот одно из них, принадлежащее австрийскому физику Отто Фришу:
«Эта сцена навеки запечатлелась в моей памяти. Бор и Ландау сцепились между собой. Ландау сидел, откинувшись на скамье, и отчаянно жестикулировал. Бор, наклонясь над ним, размахивал руками и что-то говорил. Никому из них и в голову не приходило, что в подобном методе ведения научной дискуссии есть что-то необычное».
В первых числах мая 1930 года Бор должен был ехать в Англию для чтения Фарадеевской лекции. Мог ли Дау не поехать в эту страну, где работали такие замечательные физики, как Эрнест Резерфорд, Поль Дирак и многие другие? К тому же он задумал еще одну работу – о диамагнетизме электронов в металлах. Труд этот был опубликован в том же году с пометкой: «Кавендишская лаборатория, Кембридж».
Дау великолепно знал историю и литературу Англии, чувствовал глубокий интерес к этой стране. Он провел в Англии около полугода, полюбил ее, выучил несметное количество английских стихов, овладел разговорной речью, побывал во многих картинных галереях.
Особенно большое значение имело для Ландау знакомство с Полем Дираком, научный авторитет которого был очень велик. Дау присутствовал на его семинарах, иногда задавал вопросы, которые помогали выявить суть излагаемой работы. Он не распространялся о своих планах и о том, над чем он в данный момент работает.
Он снял в Кембридже небольшую комнату с пансионом. Хозяйка была молода, миловидна и приветлива. Вскоре Дау заметил, что она краснеет, встречаясь с ним взглядом. Он влюбился в англичанку, но так и не набрался смелости признаться ей в своих чувствах.
Как обрадовался Дау, когда один из его приятелей предложил ему прокатиться на мотоцикле по английским провинциальным городам! Дау устроился на багажнике. Ехали долго, добрались до Шотландии. Погода благоприятствовала путешественникам – они в полной мере насладились зеленой сельской старой доброй Англией. Все было прекрасно: и ландшафты, и еда – об аппетите и говорить не приходилось, они в жизни так много не ели.
В Кембридже Ландау познакомился со своим соотечественником – Петром Леонидовичем Капицей. Капица работал в Кавен-дишской лаборатории с 1921 года и лишь на время летнего отпуска приезжал на родину. В 1921 году он прибыл к Резерфорду с Иоффе, который попросил зачислить своего талантливого ученика в лабораторию. Резерфорд ответил:
– Это невозможно, штат уже укомплектован.
– Скажите, пожалуйста, профессор, какова точность ваших работ? – неожиданно вступил в разговор Капица.
– Погрешность приблизительно десять процентов, – ответил ученый.
– Но в таком случае вы можете допустить подобную погрешность и в комплектовании штата – в случае со мной.
Резерфорд, который был одним из остроумнейших людей своего времени, оценил заявление молодого человека:
– Вы приняты. Я согласен.
Прошло не так уж много времени, и Капица стал любимым учеником Резерфорда. Петр Леонидович постоянно жил и работал в Кембридже. Он удостоился высшего признания – стал членом Лондонского Королевского общества, то есть Академии наук Великобритании. Однако Капица «не обангличанился»: он остался советским гражданином, и для его сыновей, родившихся в Англии, родным языком был русский.
Это было время, когда Кембридж занимал первое место в мире в области быстро развивающейся ядерной физики. Правительства еще не придавали этой отрасли науки того значения, которое она получила впоследствии, и широкие научные контакты сближали исследователей разных стран.
Вечерами Ландау занимался английским языком. Знание немецкого и французского облегчало дело. Разговорная практика бала постоянной и, как говорится, на высшем уровне. Прошло немного времени. И знакомые англичане уже считали, что он вполне прилично говорит по-английски.
Ландау любил приходить к Капице на Хантингтон-Роуд. Жена Петра Леонидовича Анна Алексеевна устраивала чаепития, народу собиралось много, было шумно и весело. Петр Леонидович умел занять своих гостей. Он был великий мастер составлять задачи-головоломки. Но гости справлялись с самыми трудными задачами. Можно представить себе, какую радость испытывал хозяин, когда они признавали себя побежденными!
Анна Алексеевна была очень молода, Дау смотрел на нее, как на ровесницу. Едва освоившись на вечерах у Капицы, он начал дразнить хозяев:
– Как, неужели Анна Алексеевна и Петр Леонидович осуждены на пожизненное созерцание друг друга? Они и в самом деле никогда не собираются разводиться? Печальная история, однако...
Анна Алексеевна не выдерживала и прогоняла Дау. Несколько дней он не появлялся, а потом снова заходил на огонек. Ему приятно было общество Петра Леонидовича и Анны Алексеевны, радостно было слышать родную речь и так и подмывало «начать дразне-ние».
Словно неведомая сила, быть может, тот самый дух противоречия, что мучил его в детстве, брал верх, и он с невинным видом вдруг начинал:
– Ничего нового?
– Нет, все по-старому.
– Разводиться не думаете?
И все повторялось сначала.
Точно так же он вел себя и в отношении Эдварда Теллера. Они познакомились в Копенгагене. Теллер незадолго до того женился, и Дау одобрял его выбор.
«Ему доставляло наслаждение говорить то, что должно было шокировать буржуазное общество, – вспоминал Теллер через тридцать лет. – Он допытывался у нас, как долго мы намерены состоять в браке. Когда мы ответили, что наши планы определенно простираются на весьма длительное время, что нам и в голову не может прийти мысль о разводе, Дау отнесся к этому крайне неодобрительно и начал доказывать, что только капиталистическое общество может заставить своих членов портить самую хорошую вещь, растягивая ее до бесконечности».
Ландау было двадцать два года. Он был твердо убежден, что никогда не женится.
В 64-м номере журнала «Zeitschrift fur Physik» за 1930 год была напечатана ставшая классической работа Ландау «Диамагнетизм металлов». Многие поняли, что Ландау один из способнейших физиков своего времени, до этого то и дело раздавались голоса: «Ландау? Потрясающий критический ум!» Тем самым говорившие как бы хотели подчеркнуть, что своих великих идей у молодого ученого нет. Теперь этим разговорам пришел конец. Ландау заявил о себе как о первоклассном физике-теоретике, ученом, каких не так уж много.
Следующая страница путешествий Ландау – Цюрих. Здесь он состязался в спорах с Вольфгангом Паули. Паули был на восемь лет старше Дау, но на яростные нападки русского теоретика отвечал тем же тоном. В конце концов довели друг друга до хрипоты.
– Все-таки вы должны признать, – говорил Ландау, – что не все, что я говорю, – бессмыслица.
– То, что вы говорите, настолько ошеломляет, – отвечал обессиленный Паули, – что я вообще не знаю, есть тут смысл или нет.
Еще в 1927 году Паули пришел к выводу: изменение поступательного движения электронов в магнитном поле может привести к дополнительному магнетизму. Ландау усмотрел ошибку в доказательстве этого положения, хотя оно стало общепризнанным и ни у кого из ученых не вызывало сомнений.
Современная наука о магнетизме подразделяет все тела на ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Ферромагнетики обладают магнетизмом в отсутствие внешнего поля. У парамагнетиков весьма малый собственный магнетизм, а диамагнетики вообще его не имеют, однако намагничиваются под влиянием внешнего поля. При этом парамагнетики намагничиваются вдоль внешнего поля, так что магнитное поле внутри парамагнетика больше, чем приложенное извне. Что касается диамагнетиков, то они намагничиваются против внешнего поля и как бы частично выталкивают из своей толщи внешнее магнитное поле.
Ландау показал, что движение электрона в присутствии магнитного поля нельзя рассматривать с помощью методов классической механики. В действительности электрон в магнитном поле обладает дискретными (прерывными) энергетическими уровнями, которые описываются особой формулой. Расстояние между этими уровнями пропорционально полю. В результате такой дискретности уровней оказывается, что электронный газ обладает диамагнетизмом, связанным с изменением поступательного движения электронов. При больших значениях поля магнитная восприимчивость периодически меняется с изменением поля. Это явление получило название «диамагнетизма Ландау».
Ландау заинтересовала гипотеза Паули о существовании чрезвычайно слабо взаимодействующей с веществом электронной частицы нейтрино. Это было время, когда науке были известны только две элементарные частицы – электрон и протон, и гипотеза Паули о существовании еще одной частицы, да еще наделенной странными свойствами, большинству ученых показалась искусственной и неправдоподобной. Ландау сразу понял, что Паули прав.
Однажды Дау присутствовал на лекции Паули. После лекции известный австрийский философ профессор N затеял с Паули спор о теории относительности. Паули разбил доводы философа, но тот не сдавался и так запутал аудиторию, что многие перестали понимать, о чем идет речь.
– В чем разница между выступлением профессора Паули и профессора N? – спросил у Ландау молодой репортер местной газеты.
– В том, что профессор Паули понимает, о чем говорит, а профессор N – нет, – ответил Ландау.
В 1931 году Ландау был участником берлинского семинара Эр-вина Шредингера. В центре внимания участников семинара оказалось сообщение Рудольфа Пайерлса, который докладывал о новой работе, выполненной им вместе с Ландау, – «Распространение принципа неопределенности на релятивистскую квантовую теорию».
В юмореске «К пятидесятилетию Рудольфа Пайерлса», написанной его друзьями в 1957 году, о тридцатых годах сказано следующее:
«В это время он внес свой крупный вклад в квантовую теорию излучения, и тут они с Ландау заварили такую кашу, что Бор и Розенфельд расхлебывали ее несколько месяцев».
И вот Ландау и Пайерлс снова у Бора в Копенгагене. В книге «Квантовая электродинамика» Леон Розенфельд вспоминает:
«Я приехал в институт в последний день февраля 1931 года для годичного пребывания там, и первым, кого я увидел, был Гамов. Я спросил его о новостях, и он ответил на своем образном языке, показав мне искусный рисунок карандашом, который он только что сделал. На рисунке был изображен Ландау, крепко привязанный к стулу и с заткнутым ртом, а Бор, стоявший перед ним с поднятым указательным пальцем, говорил: “Bitte, bitte, Landau, muss ich nur ein Wort sagen!” (“Погодите, погодите, Ландау, дайте мне хоть слово сказать!”)
Я узнал, что сюда за несколько дней до моего приезда прибыли Ландау и Пайерлс со своей новой работой, которую они хотели показать Бору, “но, – добавил Гамов, – он, кажется, не согласен, и такая вот дискуссия идет все время”. Пайерлс уехал днем раньше, как сказал Гамов, “в состоянии полного изнеможения”. Ландау остался еще на несколько недель, а у меня была возможность убедиться, что изображенное Гамовым на рисунке положение было приукрашено лишь в пределах, обычно признаваемых художественным вымыслом».
Во время своей полуторагодовалой заграничной командировки Дау трижды приезжал к Бору. Он уехал из датской столицы 19 марта 1931 года.
Дау перезнакомился с лучшими физиками своего времени, со многими подружился. Рудольф Пайерлс говорит об этом периоде так: «Одно из моих любимых воспоминаний – это случай, когда в дискуссии всплыло имя физика, о котором Ландау прежде ничего не слышал. Моментально посыпались вопросы Дау: “Кто это? Откуда? Сколько ему лет?” Кто-то сказал: “О, ему всего двадцать восемь...” И тогда Ландау воскликнул: “Как, такой молодой и уже такой неизвестный!”»
Все знают, что такое щедрость таланта, – талантливый человек первым реагирует на успех коллеги.
После опубликования статьи о диамагнетизме металлов Пайерлс бросил фразу, ставшую крылатой:
– Надо смотреть правде в лицо: все мы питаемся крошками со стола Ландау.
Гейзенберг, Бор, Борн, Дирак, Паули оценили блестящие способности Ландау. Любой университет счел бы честью пригласить к себе работать молодого ученого, одного из лучших советских физиков. И Ландау не раз получал такие предложения. Но едва начинался разговор, он перебивал собеседника:
– Нет! Я вернусь в свою рабочую страну, и мы создадим лучшую в мире науку.
– А роскошь, которой вы там никогда не увидите?
– К ней я равнодушен.
Он страшно удивился, когда узнал, что один из его знакомых решил не возвращаться после командировки на родину.
– Продался за доллары, – сказал Дау. – Лодырь. Работать никогда не любил. Что о нем говорить – самоликвидировался. Перестал работать и впал в ничтожество.
Из своей первой научной командировки за границу Ландау вернулся в 1931 году.
«Если Дау вернулся в Россию, то это произошло потому, что там было его сердце. Это произошло потому, что сам он, в глубине души, был революционером», – писал А. Дорожинский в книге «Человек, которому не дали умереть».
Ландау появлялся в Ленинградском физико-техническом институте, когда повсюду только и говорили об открытии академика Иоффе. «Чем меньше толщина изолятора, тем ближе его электрическая прочность к пределу прочности, вычисленному как электрическая сила, нужная для разрыва кристалла», – писал Абрам Федорович Иоффе в популярной брошюре, изданной в 1930 году. Со свойственной ему энергией он проводил эксперименты в Советском Союзе и в Германии, выступал с сообщениями об открытии по радио и в газетах.
Вернувшийся из заграничной командировки аспирант Ландау не мог не заинтересоваться открытием, которое сулило молодой Стране Советов миллионы рублей экономии. Расчеты Ландау показали теоретическую необоснованность предпосылок Иоффе. Абрам Федорович смертельно обиделся.
Все, кто знал Иоффе, в один голос утверждают: это был чудеснейший человек – добрый и вместе с тем деловой, энергичный. Он пленял всех своей широкой улыбкой. В натуре Абрама Федоровича была некоторая светскость – он очень следил за своей внешностью, красиво одевался, носил крахмальные воротнички, употреблял французские духи. Последнее особенно раздражало Дау – он просто зверем смотрел на Иоффе и всячески демонстрировал свое к нему отношение.
«Ландау любил шокирующие поступки. Так, например, не признавая Абрама Федоровича Иоффе, он повсюду называл его не иначе как “Жоффе”. Ни во что не ставил талантливейшего теоретика – классика мировой физики Якова Ильича Френкеля, о чем говорил открыто при любых слушателях», – писал в воспоминаниях один из близких друзей Дау.
Карен Аветович Тер-Мартиросян поступил в ЛФТИ, когда там уже не было Ландау. Но он отлично помнит рассказы сотрудников о том, что Петр Иванович Лукинский, впоследствии академик, даже собирался побить Дау за несносное поведение.
В конце концов, Абрам Федорович заявил в присутствии других сотрудников, что не видит смысла в последней работе Льва Давидовича.
«Теоретическая физика – сложная наука, и не каждый может ее понять», – ответил аспирант.
Фраза эта облетела весь институт. Дау пришлось покинуть ЛФТИ. Много лет спустя он обмолвился: «У Иоффе мне было как-то неуютно».
Профессор Иван Васильевич Обреимов пригласил Ландау в Харьков (в те годы это была столица Украины). Незадолго до описываемых событий там был организован Украинский физико-технический институт (УФТИ).
Ландау с радостью согласился.
Глава четвертая. Физический центр в Харькове
Он открыл эпоху в науке, с ее гениальностью и отчаянием.
Рут Мур. Нильс Бор – человек и ученый
15 августа 1932 года Ландау был назначен заведующим теоретическим отделом Украинского физико-технического института. Одновременно он руководил кафедрой теоретической физики Харьковского механико-машиностроительного института.
Побывав в научных центрах Европы, Ландау задумал создать свою школу теоретической физики, которая вобрала бы в себя все лучшее, что он видел в европейских странах. Как человек, искренне, не на словах – громких слов он боялся, – а на деле любящий родину, он приступил к работе.
Привыкши все делать серьезно и основательно, Ландау начал с того, что принялся составлять план. Вскоре он был готов. В нем пять пунктов:
1. Из наиболее талантливых аспирантов подготовить физиков-теоретиков высокого класса.
2. Добиться, чтобы молодежь шла в науку. Чтение курса общей физики в Харьковском университете.
3. Написание учебников по всем разделам теоретической физики, то есть создание «Курса теоретической физики».
4. Создание журнала по теоретической физике.
5. Созыв в СССР международных съездов и конференций.
Ландау не сомневался, что программа эта осуществима. Его убежденность основывалась на понимании реальной обстановки.
Вспоминая о том, какую деятельность развил Дау в Харькове, один из его учеников как-то воскликнул: «Размах, достойный Петра Великого! Дау тоже прорубил окно в Европу!»
А вот портрет Дау харьковского периода. Приведу воспоминания Николая Евгеньевича Алексеевского:
«Со Львом Давидовичем Ландау мне довелось познакомиться в 1935 году, когда я приехал на дипломную практику в Харьков. При первом знакомстве он поразил меня своей необычностью: высокий, худой, с черной курчавой шевелюрой, с длинными руками, которыми он очень выразительно жестикулировал во время беседы, с живыми черными глазами, несколько экстравагантно (как мне казалось в то время) одетый. Он относительно недавно вернулся из-за границы и поэтому ходил в элегантном голубом пиджаке с металлическими светлыми пуговицами, с которыми не очень гармонировали коломянковые брюки и сандалии на босу ногу. Галстука он в то время никогда не носил, всегда ходил с расстегнутым воротом.
Широтой знаний и быстротой реакции в беседе он сразу же привлекал к себе. В то время он уже был признанным главой харьковской школы теоретической физики. Он ввел в УФТИ сдачу теорминимума не только для теоретиков, но и для экспериментаторов: он считал, что многие экспериментаторы плохо знают физику и поэтому зачастую неправильно ставят эксперимент, и любил повторять по этому поводу: “Господи, прости им, ибо не ведают, что творят”. Научная молодежь УФТИ того времени буквально трепетала перед ним, так как экзамены он принимал чрезвычайно строго. На экзаменах в харьковском университете, где он преподавал параллельно с работой в УФТИ, он поставил однажды больше пятидесяти процентов двоек.
Дау часто заходил в лаборатории и, хотя детали эксперимента ему не были интересны, весьма охотно беседовал на конкретные научные темы. Тут, кстати, можно упомянуть о случае, когда Дау, который любил яркие краски, пришел в восторг, увидев в лаборатории ярко-красный гальванометр, весьма популярный измерительный прибор того времени.
Отдел теоретической физики, которым Дау руководил, находился на третьем этаже главного здания УФТИ. В помещении отдела не было почти никакой мебели, кроме нескольких стульев, черной доски и черного клеенчатого дивана, лежа на котором Дау обычно работал. На квартире Дау в УФТИ тоже не было ни письменного стола, ни шкафов с книгами. Обстановка состояла из дивана-тахты, довольно изящных низких деревянных табуреток и низкого стола типа журнального. Характер обстановки определялся принципами Дау: он считал тогда, что ни книжных шкафов, ни книг в квартире вообще не должно быть; книгами следует пользоваться только в библиотеке. Рабочим местом дома ему также служил диван».
На протяжении всего времени, что Ландау жил и работал в Харькове, работал и его семинар. Готовясь к семинару, Лев Давидович находил время просматривать все научные физические журналы, издававшиеся в мире (в тридцатые годы это было еще под силу одному человеку, так как выходило всего около десяти таких журналов). По словам Дау, больше половины напечатанных в иностранной и отечественной прессе работ не представляло ценности, но встречались и работы первостепенной важности. Все интересное Лев Давидович выписывал на отдельные листы бумаги и раздавал сотрудникам как материал для докладов, которые делались в строгом порядке. Таким образом, отдел Ландау был полностью осведомлен обо всем, что происходило в мире физики.
В УФТИ работали талантливые экспериментаторы. Особенно близко Дау сдружился с двумя из них – супругами Львом Васильевичем Шубниковым и Ольгой Николаевной Трапезниковой.
«Все экспериментаторы могли всегда обращаться к Дау, – вспоминает Ольга Николаевна. – С ним можно было говорить по любому вопросу: он все понимал и мог посоветовать, как никто другой. Его можно было решительно обо всем спрашивать, о любых результатах эксперимента, что может получиться и почему. Мы к нему непрерывно обращались. Больше такого теоретика я не встречала».
Дау был в постоянном контакте со всеми сотрудниками УФТИ. Работа кипела. Осенью 1932 года на имя Сталина была отправлена телеграмма:
К слову сказать, Дау ожидала та же участь, и только внезапный отъезд в Москву спас его.
«После переезда Ландау в Харьков УФТИ стал одним из лучших мировых центров физической науки», – пишет в своих воспоминаниях профессор Александр Ильич Ахиезер.
В этих воспоминаниях есть эпизод, свидетельствующий о том, что до начала массовых репрессий интеллигенция была настроена по отношению к властям не так, как после тридцать седьмого года. Ахиезер явился к Дау в кителе и в сапогах, и Лев Давидович, который обычно не замечал, какая на ком одежда, тут все-таки обратил внимание.
– Как это вы одеты?
– Я одет под товарища Сталина, – последовал ответ.
– А я под товарища Ленина, – не растерялся Ландау.
Если бы Дау услышал нечто подобное после того, как его год продержали в тюрьме, он бы перестал здороваться с этим человеком. Впрочем, к тому времени среди его знакомых уже никто не одевался «под товарища Сталина». Люди прозрели...
Ландау словно боялся, что знаменитости заважничают, – иначе как объяснить его стремление подшутить над знаменитостью. Аспиранты Льва Давидовича надолго запомнили случай с Полем Дираком. Надо сказать, что Дау относился к этому английскому физику с глубоким уважением, любил его за необыкновенно веселый, открытый характер и чрезвычайно высоко ценил его работы.
Дау повторял, что Дирак трижды заслужил право принадлежать к высшему, нулевому классу: за создание квантовой механики, за релятивистскую квантовую теорию электрона и за квантовую электродинамику.
Побывав в научных центрах Европы, Ландау задумал создать свою школу теоретической физики, которая вобрала бы в себя все лучшее, что он видел в европейских странах. Как человек, искренне, не на словах – громких слов он боялся, – а на деле любящий родину, он приступил к работе.
Привыкши все делать серьезно и основательно, Ландау начал с того, что принялся составлять план. Вскоре он был готов. В нем пять пунктов:
1. Из наиболее талантливых аспирантов подготовить физиков-теоретиков высокого класса.
2. Добиться, чтобы молодежь шла в науку. Чтение курса общей физики в Харьковском университете.
3. Написание учебников по всем разделам теоретической физики, то есть создание «Курса теоретической физики».
4. Создание журнала по теоретической физике.
5. Созыв в СССР международных съездов и конференций.
Ландау не сомневался, что программа эта осуществима. Его убежденность основывалась на понимании реальной обстановки.
Вспоминая о том, какую деятельность развил Дау в Харькове, один из его учеников как-то воскликнул: «Размах, достойный Петра Великого! Дау тоже прорубил окно в Европу!»
А вот портрет Дау харьковского периода. Приведу воспоминания Николая Евгеньевича Алексеевского:
«Со Львом Давидовичем Ландау мне довелось познакомиться в 1935 году, когда я приехал на дипломную практику в Харьков. При первом знакомстве он поразил меня своей необычностью: высокий, худой, с черной курчавой шевелюрой, с длинными руками, которыми он очень выразительно жестикулировал во время беседы, с живыми черными глазами, несколько экстравагантно (как мне казалось в то время) одетый. Он относительно недавно вернулся из-за границы и поэтому ходил в элегантном голубом пиджаке с металлическими светлыми пуговицами, с которыми не очень гармонировали коломянковые брюки и сандалии на босу ногу. Галстука он в то время никогда не носил, всегда ходил с расстегнутым воротом.
Широтой знаний и быстротой реакции в беседе он сразу же привлекал к себе. В то время он уже был признанным главой харьковской школы теоретической физики. Он ввел в УФТИ сдачу теорминимума не только для теоретиков, но и для экспериментаторов: он считал, что многие экспериментаторы плохо знают физику и поэтому зачастую неправильно ставят эксперимент, и любил повторять по этому поводу: “Господи, прости им, ибо не ведают, что творят”. Научная молодежь УФТИ того времени буквально трепетала перед ним, так как экзамены он принимал чрезвычайно строго. На экзаменах в харьковском университете, где он преподавал параллельно с работой в УФТИ, он поставил однажды больше пятидесяти процентов двоек.
Дау часто заходил в лаборатории и, хотя детали эксперимента ему не были интересны, весьма охотно беседовал на конкретные научные темы. Тут, кстати, можно упомянуть о случае, когда Дау, который любил яркие краски, пришел в восторг, увидев в лаборатории ярко-красный гальванометр, весьма популярный измерительный прибор того времени.
Отдел теоретической физики, которым Дау руководил, находился на третьем этаже главного здания УФТИ. В помещении отдела не было почти никакой мебели, кроме нескольких стульев, черной доски и черного клеенчатого дивана, лежа на котором Дау обычно работал. На квартире Дау в УФТИ тоже не было ни письменного стола, ни шкафов с книгами. Обстановка состояла из дивана-тахты, довольно изящных низких деревянных табуреток и низкого стола типа журнального. Характер обстановки определялся принципами Дау: он считал тогда, что ни книжных шкафов, ни книг в квартире вообще не должно быть; книгами следует пользоваться только в библиотеке. Рабочим местом дома ему также служил диван».
На протяжении всего времени, что Ландау жил и работал в Харькове, работал и его семинар. Готовясь к семинару, Лев Давидович находил время просматривать все научные физические журналы, издававшиеся в мире (в тридцатые годы это было еще под силу одному человеку, так как выходило всего около десяти таких журналов). По словам Дау, больше половины напечатанных в иностранной и отечественной прессе работ не представляло ценности, но встречались и работы первостепенной важности. Все интересное Лев Давидович выписывал на отдельные листы бумаги и раздавал сотрудникам как материал для докладов, которые делались в строгом порядке. Таким образом, отдел Ландау был полностью осведомлен обо всем, что происходило в мире физики.
В УФТИ работали талантливые экспериментаторы. Особенно близко Дау сдружился с двумя из них – супругами Львом Васильевичем Шубниковым и Ольгой Николаевной Трапезниковой.
«Все экспериментаторы могли всегда обращаться к Дау, – вспоминает Ольга Николаевна. – С ним можно было говорить по любому вопросу: он все понимал и мог посоветовать, как никто другой. Его можно было решительно обо всем спрашивать, о любых результатах эксперимента, что может получиться и почему. Мы к нему непрерывно обращались. Больше такого теоретика я не встречала».
Дау был в постоянном контакте со всеми сотрудниками УФТИ. Работа кипела. Осенью 1932 года на имя Сталина была отправлена телеграмма:
«Москва, Кремль, товарищу Сталину.Нельзя без боли думать о том, что многие из этих замечательных физиков не пережили трагического тридцать седьмого года. В нашей стране погибли миллионы людей, однако то, что происходило в Харькове, для меня особенно тяжело: 23 сентября 1937 года там расстреляли моего отца.
Украинский физико-технический институт в Харькове в результате ударной работы к XV годовщине Октября добился первых успехов в разрушении ядра атома. 10 октября высоковольтная бригада разрушила ядро лития. Работы продолжаются».
К слову сказать, Дау ожидала та же участь, и только внезапный отъезд в Москву спас его.
Этими словами начиналась поздравительная телеграмма харьковчан Льву Давидовичу Ландау в день его пятидесятилетия. Он и в самом деле пробыл в Харькове недолго, всего пять лет. Но успел превратить тогдашнюю столицу Украины в научный центр.
Хотя вы, Дау, не ахти
Как долго пробыли в УФТИ, –
Но мы вас помним, любим, знаем.
«После переезда Ландау в Харьков УФТИ стал одним из лучших мировых центров физической науки», – пишет в своих воспоминаниях профессор Александр Ильич Ахиезер.
В этих воспоминаниях есть эпизод, свидетельствующий о том, что до начала массовых репрессий интеллигенция была настроена по отношению к властям не так, как после тридцать седьмого года. Ахиезер явился к Дау в кителе и в сапогах, и Лев Давидович, который обычно не замечал, какая на ком одежда, тут все-таки обратил внимание.
– Как это вы одеты?
– Я одет под товарища Сталина, – последовал ответ.
– А я под товарища Ленина, – не растерялся Ландау.
Если бы Дау услышал нечто подобное после того, как его год продержали в тюрьме, он бы перестал здороваться с этим человеком. Впрочем, к тому времени среди его знакомых уже никто не одевался «под товарища Сталина». Люди прозрели...
Ландау словно боялся, что знаменитости заважничают, – иначе как объяснить его стремление подшутить над знаменитостью. Аспиранты Льва Давидовича надолго запомнили случай с Полем Дираком. Надо сказать, что Дау относился к этому английскому физику с глубоким уважением, любил его за необыкновенно веселый, открытый характер и чрезвычайно высоко ценил его работы.
Дау повторял, что Дирак трижды заслужил право принадлежать к высшему, нулевому классу: за создание квантовой механики, за релятивистскую квантовую теорию электрона и за квантовую электродинамику.