Страница:
В 1937 году академик Капица пригласил Ландау в Москву – руководить теоретическим отделением Института физических проблем.
Здесь Ландау работал до самой кончины.
Здесь он получил соотношение между плотностью уровней в ядре и энергией возбуждения, создал (наряду с Х. Бете и В. Вайскопфом) статистическую теорию ядра, выполнил исключительно важные исследования по теории фазовых переходов. В 1957 году предложил закон сохранения комбинированной четкости (одновременно с А. Саламом, Т. Ли и Ч. Янгом) и независимо от них же выдвинул теорию двухкомпонентного нейтрино.
Здесь же Ландау создал знаменитый теоретический семинар.
Но в апреле 1938 года Ландау был арестован, как было сказано в обвинении – «…за шпионскую деятельность в пользу Германии». Одновременно с Ландау был арестован физик Румер. Как впоследствии смеялся Ландау: «…мы внезапно перешли с физического листа римановой поверхности на нефизический». В заключении Ландау пробыл ровно год и вышел на свободу только благодаря активным действиям академика Капицы. Прямо в день ареста Ландау Капица написал личное письмо Сталину, на которое, впрочем, ответа не получил. Не получил ответа от Сталина и Нильс Бор, написавший ему, что «…если проф. Ландау действительно арестован, то я убежден, что речь идет о печальном недоразумении, потому что я не могу себе представить, чтобы профессор Ландау, который всегда себя всецело посвящал науке и которого я высоко ценю как искреннего человека, мог совершить что-либо, оправдывающее его арест».
Через год, 6 апреля 1939 года, Капица написал В. М. Молотову.
«…За последнее время, работая над жидким гелием вблизи абсолютного нуля, – написал он, – удалось найти ряд новых явлений, которые, возможно, прояснят одну из наиболее загадочных областей современной физики. В ближайшие месяцы я думаю опубликовать часть этих работ. Но для этого мне нужна помощь теоретика. У нас в Союзе той областью теории, которая мне нужна, владел в полном совершенстве Ландау, но беда в том, что он уже год как арестован. Я все надеялся, что его отпустят, так как я должен прямо сказать, что не могу поверить, что Ландау – государственный преступник. Я не верю этому потому, что такой блестящий и талантливый молодой ученый, как Ландау, который, несмотря на свои 30 лет, завоевал европейское имя, к тому же человек очень честолюбивый, настолько полный своими научными победами, что у него не могло быть свободной энергии, стимулов и времени для другого рода деятельности. Правда, у Ландау очень резкий язык и, злоупотребляя им, он нажил много врагов, которые всегда рады сделать ему неприятность. Но при весьма его плохом характере, с которым и мне приходилось считаться, я никогда не замечал за ним каких-либо нечестных поступков.
Конечно, говоря все это, я вмешиваюсь не в свое дело, так как это область компетенции НКВД, но все же я думаю, что я должен отметить следующее как ненормальное. Ландау год как сидит, а следствие еще не закончено, срок для следствия ненормально длинный. Мне, как директору учреждения, где он работает, ничего не известно, в чем его обвиняют. Главное, вот уже год по неизвестной причине наука, как советская, так и вся мировая, лишена головы Ландау. Ландау дохлого здоровья и, если его зря заморят, то это будет очень стыдно для нас, советских людей. Поэтому обращаюсь к вам с просьбами. Нельзя ли обратить особое внимание НКВД на ускорение дела Ландау? Если это нельзя, то, может быть, можно использовать голову Ландау для научной работы, пока он сидит в Бутырках? Говорят, с инженерами так поступают».
Под личное поручительство Капицы Ландау был освобожден.
Больше того, Ландау с блеском, как это и обещал Капица правительству, создал теорию сверхтекучести, которая объяснила все известные тогда свойства жидкого гелия, а также предсказала ряд совершенно новых явлений, в частности – существование в гелии второго звука. «Если бы это теоретическое положение не было так полно подкреплено экспериментальными доказательствами, – писал позже Капица, – оно звучало бы как идея, которую очень трудно признать разумной».
Кстати, на вопрос, какую вашу работу следует считать лучшей, Ландау неизменно отвечал: «Конечно, теорию сверхтекучести гелия. Ее до сих пор многие не понимают».
Лучшего места для жизни и для работы, чем Институт физических проблем, Ландау просто не мог себе представить: много зелени, теннисный корт, отдельный двухэтажный дом для сотрудников, двухуровневые квартиры на английский манер, отлично оборудованные мастерские, лаборатории, прекрасная библиотека. Правда, основная работа Ландау, как правило, заключалась в долгих беседах с коллегами и учениками. А учениками Ландау считали себя И. Я. Померанчук, Р. З. Сагдеев, Е. М. Лифшиц, А. А. Абрикосов, А. Б. Мигдал, А. И. Ахиезер, Л. П. Горьков, В. Н. Грибов, Л. П. Питаевский, И. М. Халатников, В. Б. Берестецкий, А. С. Компанеец, А. Я Смородинский и многие другие. Причисляли себя к ученикам Ландау и И. М. Лифшиц и В. Л. Гинзбург.
«Попасть в школу Ландау было нелегко, – писал Капица. – Для этого нужно было пройти ряд специальных экзаменов, программу которых он составлял сам. В эти экзамены входили не только механика и теоретическая физика, но и математика в том виде, в котором она нужна в теоретической физике. Экзамены сдавались по разделам и могли длиться другой раз по много месяцев. Ландау называл программу экзаменов „теоретическим минимумом“, и он считал, что он составляет тот минимум знаний, с которыми ученый может начать успешно заниматься теоретической физикой. Сдать этот экзамен удавалось немногим, за все время – немногим более сорока человек. Этим ученикам Ландау щедро отдавал свое время и давал им большую свободу в выборе темы, и их работы публиковались под их именами».
Одной из особенностей Ландау было то, что он почти не читал научную литературу. Читали научную литературу его ученики, а затем кратко пересказывали прочитанное учителю. Как правило, Ландау интересовался только основной идеей. Если идея оказывалась свежей, если она останавливала его внимание, он самостоятельно делал математический вывод, часто – своим путем, весьма отличным от пути автора. При этом, он воспринимал все новое и с чисто эстетической стороны.
«Он рассказывал, – вспоминал Е. М. Лифшиц, – как был потрясен невероятной красотой общей теории относительности (иногда он говорил даже, что такое восхищение при первом знакомстве с этой теорией должно быть, по его мнению, вообще признаком всякого прирожденного физика-теоретика). Он рассказывал также о состоянии экстаза, в которое привело его изучение статей Гейзенберга и Шрёдингера, ознаменовавших рождение новой квантовой физики. Он говорил, что они дали ему не только наслаждение истинной научной красотой, но и острое ощущение силы человеческого гения, величайшим триумфом которого является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить. И, конечно же, именно таковы кривизна пространства-времени и принцип неопределенности».
Впрочем, «…Ландау нравилось делать заявления, шокирующие представителей буржуазного общества, – вспоминал один из его соавторов. – Когда мы были вместе с ним в Копенгагене, я женился. Он одобрил мой выбор (и играл в теннис с моей женой). Однажды он спросил нас, как долго мы собираемся быть вместе. Когда я ответил, что, конечно же, весьма долгое время, и что у нас нет никаких намерений расторгнуть брак, он разволновался и сказал, что только капиталистическое общество может заставить своих членов испортить саму по себе неплохую вещь, чрезмерно продляя ее таким способом».
Очень откровенно рассказала о взглядах Ландау на жизнь и на любовь его вдова Кора Ландау-Дробанцева в книге, посвященной трагической судьбе ученого.
«Человек не имеет права не быть счастливым, – часто повторял Ландау. – Он должен уметь построить свою жизнь, она дана на то, чтобы прожить ее хорошо».
При этом Ландау всегда оставался принципиальным.
«Коснусь истории с выдвижением на Нобелевскую премию открытия и объяснения эффекта Вавилова-Черенкова, – вспоминал ученик и постоянный соавтор Ландау Е. М. Лифшиц. – В начале 50-х (но после 1953 г.) у нас решили (кто, не знаю) вступить, так сказать, в Нобелевский клуб, т. е. начать выдвигать кандидатов на Нобелевские премии (до этого на моей памяти это не делалось). В этой связи И. В. Курчатов поручил Е. К. Завойскому и мне подготовить представление на И. Е. Тамма, И. М. Франка и П. А. Черенкова (С. И. Вавилов к этому времени скончался, а Нобелевскую премию присуждают не более чем троим, причем не посмертно).
Мы, разумеется, подготовили материал.
Знаю, что другие готовили представление на П. Л. Капицу и Л. Д. Ландау за работы в области сверхтекучести гелия II. Прошло некоторое время, и вдруг мы узнали, что кто-то где-то решил выдвигать только Черенкова и только Капицу. Кажется, такое представление и было сделано. Точно я этого и других подробностей не знаю, но в данном контексте это совершенно не важно. Важно то, что мы решили не допустить такой несправедливости. В СССР приглашение (предложение) выдвигать на Нобелевскую премию получали обычно академики АН СССР по соответствующим специальностям. Поэтому было решено, что в Нобелевский комитет должны послать письмо академики-физики. В отношении Ландау этим занимались в ИФП и кто подписал письмо, я не помню. Мы же с Е. Л. Фейнбергом написали письмо, в котором сообщали в Нобелевский комитет о роли И. Е. Тамма и И. М. Франка, приложили оттиски и утверждали, что премию надо присуждать всем троим.
Теперь нужно было собрать подписи.
Помню, как я подошел к одному «ведущему» академику, который выразил полное согласие с содержанием письма, но подписать его отказался: раз «наверху» решили выдвинуть одного Черенкова, как же он может сообщить в Комитет другое мнение?
Пошел я к Ландау.
Он сказал мне, что не очень-то ценит эффект Вавилова-Черенкова (я знал это и раньше, а Ландау говорил не для того, чтобы иметь предлог не подписать письмо), но он готов подписать письмо, если вместо «нужно присудить» мы напишем «если присуждать», то всем троим (Тамму, Франку и Черенкову).
Так мы и поступили.
Помимо Л. Д. Ландау, поведение которого в этом деле я считаю безукоризненным, письмо подписали Н. Н. Андреев и А. И. Алиханов. Вскоре Нобелевская премия по физике за 1958 год была присуждена всем троим (имеются в виду Франк, Тамм и Черенков)».
Ландау был прекрасным лектором, но совершенно не выносил процесса написания статей. Ему плохо удавалось излагать свои взгляды в письменном виде. Основным соавтором Ландау был Е. М. Лифшиц. Именно в соавторстве с Лифшицем создан знаменитый «Курс теоретической физики».
«В Харькове, – вспоминал Е. М. Лифшиц, – появилась идея и началось осуществление программы составления полного „Курса теоретической физики“ и „Курса общей физики“. В течение всей жизни Лев Давидович мечтал написать книги на всех уровнях – от школьных учебников до курса теоретической физики для специалистов. Фактически, до роковой катастрофы, при жизни Ландау были закончены почти все тома…»
Первым томом вышла «Статистическая физика».
За нею – «Механика» (1940), «Теория поля» (1941), «Гидродинамика» и «Теория упругости» (1944), «Квантовая механика» (1948), «Электродинамика сплошных сред» (1956). Было задумано еще два тома – «Релятивистская квантовая теория» и «Физическая кинетика», но их Лившиц дописывал уже с Питаевским. «Курс теоретической физики» неоднократно издавался в Англии, США, ГДР, Испании, Румынии, Польше, Югославии, Японии, Китае, в других странах мира. Эти книги вполне можно сравнить с Энциклопедией. Любой физик найдет в них все, что относится к предмету его исследований.
За совокупность работ в области теоретической физики, а особенно за вклад в квантовую теорию жидкостей и за исследование свойств гелия II при очень низких температурах Ландау в 1962 году был удостоен Нобелевской премии.
Ландау был полон планов и замыслов, но 7 января 1962 года произошла катастрофа. Легковую машину, в которой ехал ученый, занесло на скользкой дороге и машина столкнулась с грузовиком. Из всех пассажиров пострадал только Ландау, зато травмы оказались очень тяжелыми: перелом основания черепа, ребер и тазовых костей. Академик Капица отправил срочные телеграммы П. Блэккету, П. Бикару и Н. Бору, соответственно в Лондон, в Париж и в Копенгаген, с просьбой прислать необходимые лекарства. Эти лекарства действительно были доставлены ближайшим самолетом. В течение шести недель Ландау находился в бессознательном состоянии, но жизнь ему все же спасли. Правда, выдающийся физик уже никогда не смог оправиться от полученных травм. Несколько раз он приходил в столь любимый институт, но всегда при этом просил не говорить с ним о науке.
2 апреля 1968 года Ландау умер.
«Ввиду краткости нашей жизни мы не можем позволить себе роскошь заниматься вопросами, не обещающими новых результатов», – любил повторять Ландау. И действительно, в его научном наследии практически нет устаревших или ошибочных работ.
Николай Николаевич Семенов
Здесь Ландау работал до самой кончины.
Здесь он получил соотношение между плотностью уровней в ядре и энергией возбуждения, создал (наряду с Х. Бете и В. Вайскопфом) статистическую теорию ядра, выполнил исключительно важные исследования по теории фазовых переходов. В 1957 году предложил закон сохранения комбинированной четкости (одновременно с А. Саламом, Т. Ли и Ч. Янгом) и независимо от них же выдвинул теорию двухкомпонентного нейтрино.
Здесь же Ландау создал знаменитый теоретический семинар.
Но в апреле 1938 года Ландау был арестован, как было сказано в обвинении – «…за шпионскую деятельность в пользу Германии». Одновременно с Ландау был арестован физик Румер. Как впоследствии смеялся Ландау: «…мы внезапно перешли с физического листа римановой поверхности на нефизический». В заключении Ландау пробыл ровно год и вышел на свободу только благодаря активным действиям академика Капицы. Прямо в день ареста Ландау Капица написал личное письмо Сталину, на которое, впрочем, ответа не получил. Не получил ответа от Сталина и Нильс Бор, написавший ему, что «…если проф. Ландау действительно арестован, то я убежден, что речь идет о печальном недоразумении, потому что я не могу себе представить, чтобы профессор Ландау, который всегда себя всецело посвящал науке и которого я высоко ценю как искреннего человека, мог совершить что-либо, оправдывающее его арест».
Через год, 6 апреля 1939 года, Капица написал В. М. Молотову.
«…За последнее время, работая над жидким гелием вблизи абсолютного нуля, – написал он, – удалось найти ряд новых явлений, которые, возможно, прояснят одну из наиболее загадочных областей современной физики. В ближайшие месяцы я думаю опубликовать часть этих работ. Но для этого мне нужна помощь теоретика. У нас в Союзе той областью теории, которая мне нужна, владел в полном совершенстве Ландау, но беда в том, что он уже год как арестован. Я все надеялся, что его отпустят, так как я должен прямо сказать, что не могу поверить, что Ландау – государственный преступник. Я не верю этому потому, что такой блестящий и талантливый молодой ученый, как Ландау, который, несмотря на свои 30 лет, завоевал европейское имя, к тому же человек очень честолюбивый, настолько полный своими научными победами, что у него не могло быть свободной энергии, стимулов и времени для другого рода деятельности. Правда, у Ландау очень резкий язык и, злоупотребляя им, он нажил много врагов, которые всегда рады сделать ему неприятность. Но при весьма его плохом характере, с которым и мне приходилось считаться, я никогда не замечал за ним каких-либо нечестных поступков.
Конечно, говоря все это, я вмешиваюсь не в свое дело, так как это область компетенции НКВД, но все же я думаю, что я должен отметить следующее как ненормальное. Ландау год как сидит, а следствие еще не закончено, срок для следствия ненормально длинный. Мне, как директору учреждения, где он работает, ничего не известно, в чем его обвиняют. Главное, вот уже год по неизвестной причине наука, как советская, так и вся мировая, лишена головы Ландау. Ландау дохлого здоровья и, если его зря заморят, то это будет очень стыдно для нас, советских людей. Поэтому обращаюсь к вам с просьбами. Нельзя ли обратить особое внимание НКВД на ускорение дела Ландау? Если это нельзя, то, может быть, можно использовать голову Ландау для научной работы, пока он сидит в Бутырках? Говорят, с инженерами так поступают».
Под личное поручительство Капицы Ландау был освобожден.
Больше того, Ландау с блеском, как это и обещал Капица правительству, создал теорию сверхтекучести, которая объяснила все известные тогда свойства жидкого гелия, а также предсказала ряд совершенно новых явлений, в частности – существование в гелии второго звука. «Если бы это теоретическое положение не было так полно подкреплено экспериментальными доказательствами, – писал позже Капица, – оно звучало бы как идея, которую очень трудно признать разумной».
Кстати, на вопрос, какую вашу работу следует считать лучшей, Ландау неизменно отвечал: «Конечно, теорию сверхтекучести гелия. Ее до сих пор многие не понимают».
Лучшего места для жизни и для работы, чем Институт физических проблем, Ландау просто не мог себе представить: много зелени, теннисный корт, отдельный двухэтажный дом для сотрудников, двухуровневые квартиры на английский манер, отлично оборудованные мастерские, лаборатории, прекрасная библиотека. Правда, основная работа Ландау, как правило, заключалась в долгих беседах с коллегами и учениками. А учениками Ландау считали себя И. Я. Померанчук, Р. З. Сагдеев, Е. М. Лифшиц, А. А. Абрикосов, А. Б. Мигдал, А. И. Ахиезер, Л. П. Горьков, В. Н. Грибов, Л. П. Питаевский, И. М. Халатников, В. Б. Берестецкий, А. С. Компанеец, А. Я Смородинский и многие другие. Причисляли себя к ученикам Ландау и И. М. Лифшиц и В. Л. Гинзбург.
«Попасть в школу Ландау было нелегко, – писал Капица. – Для этого нужно было пройти ряд специальных экзаменов, программу которых он составлял сам. В эти экзамены входили не только механика и теоретическая физика, но и математика в том виде, в котором она нужна в теоретической физике. Экзамены сдавались по разделам и могли длиться другой раз по много месяцев. Ландау называл программу экзаменов „теоретическим минимумом“, и он считал, что он составляет тот минимум знаний, с которыми ученый может начать успешно заниматься теоретической физикой. Сдать этот экзамен удавалось немногим, за все время – немногим более сорока человек. Этим ученикам Ландау щедро отдавал свое время и давал им большую свободу в выборе темы, и их работы публиковались под их именами».
Одной из особенностей Ландау было то, что он почти не читал научную литературу. Читали научную литературу его ученики, а затем кратко пересказывали прочитанное учителю. Как правило, Ландау интересовался только основной идеей. Если идея оказывалась свежей, если она останавливала его внимание, он самостоятельно делал математический вывод, часто – своим путем, весьма отличным от пути автора. При этом, он воспринимал все новое и с чисто эстетической стороны.
«Он рассказывал, – вспоминал Е. М. Лифшиц, – как был потрясен невероятной красотой общей теории относительности (иногда он говорил даже, что такое восхищение при первом знакомстве с этой теорией должно быть, по его мнению, вообще признаком всякого прирожденного физика-теоретика). Он рассказывал также о состоянии экстаза, в которое привело его изучение статей Гейзенберга и Шрёдингера, ознаменовавших рождение новой квантовой физики. Он говорил, что они дали ему не только наслаждение истинной научной красотой, но и острое ощущение силы человеческого гения, величайшим триумфом которого является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить. И, конечно же, именно таковы кривизна пространства-времени и принцип неопределенности».
Впрочем, «…Ландау нравилось делать заявления, шокирующие представителей буржуазного общества, – вспоминал один из его соавторов. – Когда мы были вместе с ним в Копенгагене, я женился. Он одобрил мой выбор (и играл в теннис с моей женой). Однажды он спросил нас, как долго мы собираемся быть вместе. Когда я ответил, что, конечно же, весьма долгое время, и что у нас нет никаких намерений расторгнуть брак, он разволновался и сказал, что только капиталистическое общество может заставить своих членов испортить саму по себе неплохую вещь, чрезмерно продляя ее таким способом».
Очень откровенно рассказала о взглядах Ландау на жизнь и на любовь его вдова Кора Ландау-Дробанцева в книге, посвященной трагической судьбе ученого.
«Человек не имеет права не быть счастливым, – часто повторял Ландау. – Он должен уметь построить свою жизнь, она дана на то, чтобы прожить ее хорошо».
При этом Ландау всегда оставался принципиальным.
«Коснусь истории с выдвижением на Нобелевскую премию открытия и объяснения эффекта Вавилова-Черенкова, – вспоминал ученик и постоянный соавтор Ландау Е. М. Лифшиц. – В начале 50-х (но после 1953 г.) у нас решили (кто, не знаю) вступить, так сказать, в Нобелевский клуб, т. е. начать выдвигать кандидатов на Нобелевские премии (до этого на моей памяти это не делалось). В этой связи И. В. Курчатов поручил Е. К. Завойскому и мне подготовить представление на И. Е. Тамма, И. М. Франка и П. А. Черенкова (С. И. Вавилов к этому времени скончался, а Нобелевскую премию присуждают не более чем троим, причем не посмертно).
Мы, разумеется, подготовили материал.
Знаю, что другие готовили представление на П. Л. Капицу и Л. Д. Ландау за работы в области сверхтекучести гелия II. Прошло некоторое время, и вдруг мы узнали, что кто-то где-то решил выдвигать только Черенкова и только Капицу. Кажется, такое представление и было сделано. Точно я этого и других подробностей не знаю, но в данном контексте это совершенно не важно. Важно то, что мы решили не допустить такой несправедливости. В СССР приглашение (предложение) выдвигать на Нобелевскую премию получали обычно академики АН СССР по соответствующим специальностям. Поэтому было решено, что в Нобелевский комитет должны послать письмо академики-физики. В отношении Ландау этим занимались в ИФП и кто подписал письмо, я не помню. Мы же с Е. Л. Фейнбергом написали письмо, в котором сообщали в Нобелевский комитет о роли И. Е. Тамма и И. М. Франка, приложили оттиски и утверждали, что премию надо присуждать всем троим.
Теперь нужно было собрать подписи.
Помню, как я подошел к одному «ведущему» академику, который выразил полное согласие с содержанием письма, но подписать его отказался: раз «наверху» решили выдвинуть одного Черенкова, как же он может сообщить в Комитет другое мнение?
Пошел я к Ландау.
Он сказал мне, что не очень-то ценит эффект Вавилова-Черенкова (я знал это и раньше, а Ландау говорил не для того, чтобы иметь предлог не подписать письмо), но он готов подписать письмо, если вместо «нужно присудить» мы напишем «если присуждать», то всем троим (Тамму, Франку и Черенкову).
Так мы и поступили.
Помимо Л. Д. Ландау, поведение которого в этом деле я считаю безукоризненным, письмо подписали Н. Н. Андреев и А. И. Алиханов. Вскоре Нобелевская премия по физике за 1958 год была присуждена всем троим (имеются в виду Франк, Тамм и Черенков)».
Ландау был прекрасным лектором, но совершенно не выносил процесса написания статей. Ему плохо удавалось излагать свои взгляды в письменном виде. Основным соавтором Ландау был Е. М. Лифшиц. Именно в соавторстве с Лифшицем создан знаменитый «Курс теоретической физики».
«В Харькове, – вспоминал Е. М. Лифшиц, – появилась идея и началось осуществление программы составления полного „Курса теоретической физики“ и „Курса общей физики“. В течение всей жизни Лев Давидович мечтал написать книги на всех уровнях – от школьных учебников до курса теоретической физики для специалистов. Фактически, до роковой катастрофы, при жизни Ландау были закончены почти все тома…»
Первым томом вышла «Статистическая физика».
За нею – «Механика» (1940), «Теория поля» (1941), «Гидродинамика» и «Теория упругости» (1944), «Квантовая механика» (1948), «Электродинамика сплошных сред» (1956). Было задумано еще два тома – «Релятивистская квантовая теория» и «Физическая кинетика», но их Лившиц дописывал уже с Питаевским. «Курс теоретической физики» неоднократно издавался в Англии, США, ГДР, Испании, Румынии, Польше, Югославии, Японии, Китае, в других странах мира. Эти книги вполне можно сравнить с Энциклопедией. Любой физик найдет в них все, что относится к предмету его исследований.
За совокупность работ в области теоретической физики, а особенно за вклад в квантовую теорию жидкостей и за исследование свойств гелия II при очень низких температурах Ландау в 1962 году был удостоен Нобелевской премии.
Ландау был полон планов и замыслов, но 7 января 1962 года произошла катастрофа. Легковую машину, в которой ехал ученый, занесло на скользкой дороге и машина столкнулась с грузовиком. Из всех пассажиров пострадал только Ландау, зато травмы оказались очень тяжелыми: перелом основания черепа, ребер и тазовых костей. Академик Капица отправил срочные телеграммы П. Блэккету, П. Бикару и Н. Бору, соответственно в Лондон, в Париж и в Копенгаген, с просьбой прислать необходимые лекарства. Эти лекарства действительно были доставлены ближайшим самолетом. В течение шести недель Ландау находился в бессознательном состоянии, но жизнь ему все же спасли. Правда, выдающийся физик уже никогда не смог оправиться от полученных травм. Несколько раз он приходил в столь любимый институт, но всегда при этом просил не говорить с ним о науке.
2 апреля 1968 года Ландау умер.
«Ввиду краткости нашей жизни мы не можем позволить себе роскошь заниматься вопросами, не обещающими новых результатов», – любил повторять Ландау. И действительно, в его научном наследии практически нет устаревших или ошибочных работ.
Николай Николаевич Семенов
Химик, физик.
Родился 3 апреля 1896 году в Саратове.
В 1917 году окончил Петроградский университет.
«В 1910–1917 годах в Петербурге (из патриотических чувств переименованном в начале первой мировой войны в Петроград), – вспоминал Семенов, – только в двух учебных заведениях – в университете и Политехническом институте – были созданы минимальные условия для научной работы по физике. Преподавательский штат двух физических кафедр в университете состоял, если не ошибаюсь, из трех профессоров, двух приват-доцентов и шести преподавателей. Кроме того, при каждой кафедре работали обычно три молодых стипендиата, оставленных в университете для подготовки к профессорскому званию. На кафедре физики Политехнического института штат был примерно вдвое меньше. Для обслуживания преподавателей и исследователей имелись один механик с подмастерьем и два препаратора…
В тяжелое время, в 1918–1920 годах, когда само существование нового общественного строя подвергалось опасности, советская власть создала в Ленинграде и в Москве целый ряд научно-исследовательских институтов, причем в первую очередь не узко прикладных, а чисто научных – по основным разделам естествознания. При Народном комиссариате просвещения было организовано Главное управление по науке. Оно возглавило эту большую работу. Так в Ленинграде возникли тогда Физико-химический институт Иоффе, Оптический институт академика Рождественского, Радиевый институт Коловрат-Червинского и Хлопина. При Академии были созданы Математический институт академика Стеклова и Физиологический институт академика Павлова. Новые научно-исследовательские институты были поначалу в общем невелики и малолюдны, так как в царской России по каждой отрасли знания работало считанное число ученых. Первой задачей было собрать всех этих ученых – многие из них во время гражданской войны рассеялись по стране. Далее надо было обеспечить их материально, хотя бы настолько, чтобы поддержать их здоровье и дать им возможность плодотворно работать. Совсем молодые люди ставились во главе отделов и лабораторий, а иногда и во главе целых институтов. Мне было 24 года, когда я стал заведовать лабораторией электронных явлений в физико-техническом институте, и 26 лет, когда меня назначили заместителем директора этого института…»
Семенов старался не пропускать знаменитых реферативных собраний, проводимых по пятницам академиком Иоффе. Позднее он признавался, что основное физическое образование получил, видимо, не столько в университете, сколько на этих собраниях, на которых сотрудники Иоффе либо докладывали собственные научные работы, либо анализировали наиболее интересные статьи, появлявшиеся в мировой печати.
В своих воспоминаниях Семенов нарисовал впечатляющую картину условий, в которых начиналась его научная работа.
«…Зима 1921–1922 годов.
Огромное главное здание Политехнического института погружено в холод и мрак. Трескучий мороз одинаково силен как снаружи, так и внутри здания. Светятся лишь несколько окошек южного крыла, где размещаются лаборатории физико-технического института. Двери этих комнат обиты войлоком, чтобы мороз не мог проникнуть из коридора. В одной из комнат работу ведут три сотрудника, составляющие штат моей лаборатории: Ю. Харитон, В. Кондратьев, А. Вальтер. Все трое были тогда студентами второго курса – юношами 18–20 лет. Посредине комнаты они соорудили высокий помост, на нем стоит огромный эбонитовый бак большого аккумулятора. Из бака аккуратно расходятся резиновые трубки к рабочим столам. Воды в замерзшем здании нет. Это самодельный водопровод. Каждое утро три научных сотрудника набирают из уличной колонки воду – около 15 ведер нужно принести, чтобы наполнить бак. Рядом с помостом аккуратно выложена маленькая печка с трубой, выведенной в окно. Каждое утро три молодых ученых заготавливают дрова и два раза в день топят печку…»
Семенов принял самое активное участие в организации физико-механического факультета при Ленинградском политехническом институте.
«…Здание, – вспоминал он, – которое мы получили, совсем новое – было построено перед войной и не использовалось. Строилось оно для лечения сумасшедших. На заборе вокруг здания зачем-то были вылеплены барельефы бараньих голов. Вот так вывеска для научного института! Эта деталь была поводом для непрерывных шуток среди сотрудников. Но здание хорошее, оно потребовало небольших строительных работ, связанных с перепланировкой».
Бараньи головы на заборе не помешали Семенову создать замечательную научную школу. Яркими представителями ее стали Я. Б. Зельдович, В. Н. Кондратьев, Ю. Б. Харитон, К. И. Щелкин, Н. М. Эмануэль, Д. А. Франк-Каменецкий. Позже Семенов не без юмора сформулировал особое искусство управления учениками. В этом руководстве он, прежде всего, подчеркнул важность подбора и страсть учеников к работе, потому что без страсти нет толку. «…Если ты хочешь, – указывал он, – чтобы ученик занялся разработкой какой-либо новой твоей идеи или нового направления, делай это незаметно, максимально стараясь, чтобы он как бы сам пришел к этой идее, приняв ее за свою собственную». И никогда, указывал Семенов, не приписывай фамилии к статьям учеников, если сам не принимал участия в исследованиях.
Первые работы Семенова относились к области молекулярной физики и электронных явлений. Он изучал явление конденсации паров на твердых поверхностях, ионизацию паров солей под действием электронного удара, а также электрический пробой диэлектриков. Позже результаты этих работ ученый использовал при создании теории теплового взрыва газовых смесей.
В 1932 году Семенова избрали в действительные члены Академии наук СССР.
В начале 30-х годов Семенов на основе изучения критических явлений (пределов воспламенения), наблюдаемых при окислении паров фосфора, водорода, окиси углерода и других соединений, открыл совершенно новый тип химических процессов – так называемые разветвленные цепные реакции. Первые результаты Семенов опубликовал в немецком физическом журнале «Zeitschrift fur Physik». Статья вызвала резкую критику известного химика Боденштейна, специалиста по кинетике химических реакций. Боденштейн прямо заявил, что опыты Семенова и его сотрудников неубедительны.
«…Прочитав статью Боденштейна, – вспоминал Семенов, – я увидел, что возражения очень серьезны. Мы попытались разобраться в опытах Лейпунского с окислением ртути и сами убедились, что там критические явления иллюзорны и полностью объясняются соображениями Боденштейна. Теперь у меня создалось трудное положение в самой моей лаборатории. Сотрудники явно сомневались в правильности опытов с фосфором. Пошли разговоры по всему институту; послышались и такие голоса, что Семенов-де, конечно, хороший организатор, но в научной работе легкомыслен. Однако, обдумывая весь ход опытов Харитона и Вальтера, я все больше убеждался, что там боденштейновское объяснение неверно. Я решил сам провести новую работу, с тем, чтобы окончательно решить вопрос.
…Хотя поставленные мною опыты с полной ясностью показали нашу правоту, я все же для полной убедительности произвел еще один опыт. В сосуд с фосфором я впустил кислород при давлении ниже критического. Затем стал постепенно заполнять сосуд ртутью, сжимая таким образом кислород. Когда кислород сжимался до критического давления, происходила вспышка. Если я сжимал еще сильнее, возникало свечение, длившееся до тех пор, пока кислород не выгорал до критического давления.
Таким образом, все возражения Боденштейна были сняты.
В чем же причина этих удивительных явлений, так явно противоречащих всем представлениям о химических реакциях? Над этим я упорно, мучительно размышлял. Тот факт, что при давлении ниже критического молекулы фосфора и кислорода, непрерывно сталкиваясь, не реагируют друг с другом, ясно показывал, что прямого соединения этих молекул с образованием окислов фосфора не происходит. Мы давно уже сопоставили этот факт с работами Боденштейна по другой фотохимической реакции – соединению водорода с хлором. Боденштейн показал, что под действием света эта реакция идет при комнатной температуре, причем один поглощенный световой квант приводит к образованию миллиона молекул хлористого водорода! Такую реакцию Боденштейн назвал цепной.
…Я уже сейчас не помню хорошо, когда у меня мелькнула догадка, чем реакция окисления фосфора отличается от реакции хлора с водородом, не помню, как мне пришла в голову главная мысль, что в ходе этой реакции образуются не обычные молекулы пятиокиси фосфора, но молекулы возбужденные – имеющие избыточную энергию, что и является причиной испускания света при соединении фосфора с кислородом. Но иногда возбужденная молекула пятиокиси фосфора может столкнуться с неактивной молекулой кислорода, еще не успев испустить свет. Тогда эта избыточная энергия вызывает расщепление кислородной молекулы на активные атомы, каждый из которых в свою очередь начинает боденштейновскую прямую цепь окисления фосфорных паров. Таким образом, я пришел к идее, что цепь окисления фосфора является разветвленной, подобно дереву с его ветками. Такая разветвленная цепная реакция напоминает горную лавину, которая начинает нарастать и мощно развиваться от самой ничтожной причины. Достаточно появиться в результате теплового движения хотя бы одной активной частице, чтобы реакция разрослась быстро и лавинообразно, сразу распространившись по всему объему сосуда.
С некоторым торжеством начал я свой доклад на совете физико-технического института. Однако очень быстро я заметил, что члены совета и сам академик Иоффе мне не верят. За прошедший год они так привыкли к мысли, что Боденштейн был прав в своей критике и что явления, наблюденные Харитоном и Вальтером, иллюзорны, что не хотели даже задумываться над моими новыми экспериментальными доказательствами и над новой теорией. Мои товарищи по совету, как и сам академик Иоффе, придумывали невероятные возражения против новых опытов. Я совершенно измучился, но так и не сумел убедить их в своей правоте. Хорошо помню, как после заседания, провожая Абрама Федоровича Иоффе до его квартиры, я говорил ему, что и другие члены совета и он сам просто не смогли сосредоточиться на смысле и значении новых данных, не поняли их и поэтому настаивали на неправильных, устаревших выводах. Я сказал ему, что не пройдет и года, как все переменят свою точку зрения, согласятся со мной, поймут важное значение нашей теории. И сказал о своем намерении напечатать новую работу у нас и за границей. Я был действительно полностью уверен в успехе. И уже ничто не могло меня сбить с этой позиции. Я даже не был чрезмерно огорчен дискуссией на совете.
Вскоре работа появилась в «Zeitschrift fur Physik», и я послал оттиск Боденштейну.
И тут пришло первое признание.
Боденштейн написал мне, что как ни удивительны наши результаты, но сомневаться в них больше нельзя. Он предлагал далее печатать мои работы в его журнале «Zeitschrift fur Physikalische Chemie». Он выступил впоследствии (в 1928 году) с большим докладом на съезде немецких электрохимиков и значительную его часть посвятил изложению наших результатов.
В конце 1927 года я уехал на озеро Селигер и там написал новую работу – усовершенствованную теорию разветвленных цепных реакций. Я доложил ее на совете физико-технического института, и на этот раз академик Иоффе и все члены совета поздравили меня с большим успехом».
Родился 3 апреля 1896 году в Саратове.
В 1917 году окончил Петроградский университет.
«В 1910–1917 годах в Петербурге (из патриотических чувств переименованном в начале первой мировой войны в Петроград), – вспоминал Семенов, – только в двух учебных заведениях – в университете и Политехническом институте – были созданы минимальные условия для научной работы по физике. Преподавательский штат двух физических кафедр в университете состоял, если не ошибаюсь, из трех профессоров, двух приват-доцентов и шести преподавателей. Кроме того, при каждой кафедре работали обычно три молодых стипендиата, оставленных в университете для подготовки к профессорскому званию. На кафедре физики Политехнического института штат был примерно вдвое меньше. Для обслуживания преподавателей и исследователей имелись один механик с подмастерьем и два препаратора…
В тяжелое время, в 1918–1920 годах, когда само существование нового общественного строя подвергалось опасности, советская власть создала в Ленинграде и в Москве целый ряд научно-исследовательских институтов, причем в первую очередь не узко прикладных, а чисто научных – по основным разделам естествознания. При Народном комиссариате просвещения было организовано Главное управление по науке. Оно возглавило эту большую работу. Так в Ленинграде возникли тогда Физико-химический институт Иоффе, Оптический институт академика Рождественского, Радиевый институт Коловрат-Червинского и Хлопина. При Академии были созданы Математический институт академика Стеклова и Физиологический институт академика Павлова. Новые научно-исследовательские институты были поначалу в общем невелики и малолюдны, так как в царской России по каждой отрасли знания работало считанное число ученых. Первой задачей было собрать всех этих ученых – многие из них во время гражданской войны рассеялись по стране. Далее надо было обеспечить их материально, хотя бы настолько, чтобы поддержать их здоровье и дать им возможность плодотворно работать. Совсем молодые люди ставились во главе отделов и лабораторий, а иногда и во главе целых институтов. Мне было 24 года, когда я стал заведовать лабораторией электронных явлений в физико-техническом институте, и 26 лет, когда меня назначили заместителем директора этого института…»
Семенов старался не пропускать знаменитых реферативных собраний, проводимых по пятницам академиком Иоффе. Позднее он признавался, что основное физическое образование получил, видимо, не столько в университете, сколько на этих собраниях, на которых сотрудники Иоффе либо докладывали собственные научные работы, либо анализировали наиболее интересные статьи, появлявшиеся в мировой печати.
В своих воспоминаниях Семенов нарисовал впечатляющую картину условий, в которых начиналась его научная работа.
«…Зима 1921–1922 годов.
Огромное главное здание Политехнического института погружено в холод и мрак. Трескучий мороз одинаково силен как снаружи, так и внутри здания. Светятся лишь несколько окошек южного крыла, где размещаются лаборатории физико-технического института. Двери этих комнат обиты войлоком, чтобы мороз не мог проникнуть из коридора. В одной из комнат работу ведут три сотрудника, составляющие штат моей лаборатории: Ю. Харитон, В. Кондратьев, А. Вальтер. Все трое были тогда студентами второго курса – юношами 18–20 лет. Посредине комнаты они соорудили высокий помост, на нем стоит огромный эбонитовый бак большого аккумулятора. Из бака аккуратно расходятся резиновые трубки к рабочим столам. Воды в замерзшем здании нет. Это самодельный водопровод. Каждое утро три научных сотрудника набирают из уличной колонки воду – около 15 ведер нужно принести, чтобы наполнить бак. Рядом с помостом аккуратно выложена маленькая печка с трубой, выведенной в окно. Каждое утро три молодых ученых заготавливают дрова и два раза в день топят печку…»
Семенов принял самое активное участие в организации физико-механического факультета при Ленинградском политехническом институте.
«…Здание, – вспоминал он, – которое мы получили, совсем новое – было построено перед войной и не использовалось. Строилось оно для лечения сумасшедших. На заборе вокруг здания зачем-то были вылеплены барельефы бараньих голов. Вот так вывеска для научного института! Эта деталь была поводом для непрерывных шуток среди сотрудников. Но здание хорошее, оно потребовало небольших строительных работ, связанных с перепланировкой».
Бараньи головы на заборе не помешали Семенову создать замечательную научную школу. Яркими представителями ее стали Я. Б. Зельдович, В. Н. Кондратьев, Ю. Б. Харитон, К. И. Щелкин, Н. М. Эмануэль, Д. А. Франк-Каменецкий. Позже Семенов не без юмора сформулировал особое искусство управления учениками. В этом руководстве он, прежде всего, подчеркнул важность подбора и страсть учеников к работе, потому что без страсти нет толку. «…Если ты хочешь, – указывал он, – чтобы ученик занялся разработкой какой-либо новой твоей идеи или нового направления, делай это незаметно, максимально стараясь, чтобы он как бы сам пришел к этой идее, приняв ее за свою собственную». И никогда, указывал Семенов, не приписывай фамилии к статьям учеников, если сам не принимал участия в исследованиях.
Первые работы Семенова относились к области молекулярной физики и электронных явлений. Он изучал явление конденсации паров на твердых поверхностях, ионизацию паров солей под действием электронного удара, а также электрический пробой диэлектриков. Позже результаты этих работ ученый использовал при создании теории теплового взрыва газовых смесей.
В 1932 году Семенова избрали в действительные члены Академии наук СССР.
В начале 30-х годов Семенов на основе изучения критических явлений (пределов воспламенения), наблюдаемых при окислении паров фосфора, водорода, окиси углерода и других соединений, открыл совершенно новый тип химических процессов – так называемые разветвленные цепные реакции. Первые результаты Семенов опубликовал в немецком физическом журнале «Zeitschrift fur Physik». Статья вызвала резкую критику известного химика Боденштейна, специалиста по кинетике химических реакций. Боденштейн прямо заявил, что опыты Семенова и его сотрудников неубедительны.
«…Прочитав статью Боденштейна, – вспоминал Семенов, – я увидел, что возражения очень серьезны. Мы попытались разобраться в опытах Лейпунского с окислением ртути и сами убедились, что там критические явления иллюзорны и полностью объясняются соображениями Боденштейна. Теперь у меня создалось трудное положение в самой моей лаборатории. Сотрудники явно сомневались в правильности опытов с фосфором. Пошли разговоры по всему институту; послышались и такие голоса, что Семенов-де, конечно, хороший организатор, но в научной работе легкомыслен. Однако, обдумывая весь ход опытов Харитона и Вальтера, я все больше убеждался, что там боденштейновское объяснение неверно. Я решил сам провести новую работу, с тем, чтобы окончательно решить вопрос.
…Хотя поставленные мною опыты с полной ясностью показали нашу правоту, я все же для полной убедительности произвел еще один опыт. В сосуд с фосфором я впустил кислород при давлении ниже критического. Затем стал постепенно заполнять сосуд ртутью, сжимая таким образом кислород. Когда кислород сжимался до критического давления, происходила вспышка. Если я сжимал еще сильнее, возникало свечение, длившееся до тех пор, пока кислород не выгорал до критического давления.
Таким образом, все возражения Боденштейна были сняты.
В чем же причина этих удивительных явлений, так явно противоречащих всем представлениям о химических реакциях? Над этим я упорно, мучительно размышлял. Тот факт, что при давлении ниже критического молекулы фосфора и кислорода, непрерывно сталкиваясь, не реагируют друг с другом, ясно показывал, что прямого соединения этих молекул с образованием окислов фосфора не происходит. Мы давно уже сопоставили этот факт с работами Боденштейна по другой фотохимической реакции – соединению водорода с хлором. Боденштейн показал, что под действием света эта реакция идет при комнатной температуре, причем один поглощенный световой квант приводит к образованию миллиона молекул хлористого водорода! Такую реакцию Боденштейн назвал цепной.
…Я уже сейчас не помню хорошо, когда у меня мелькнула догадка, чем реакция окисления фосфора отличается от реакции хлора с водородом, не помню, как мне пришла в голову главная мысль, что в ходе этой реакции образуются не обычные молекулы пятиокиси фосфора, но молекулы возбужденные – имеющие избыточную энергию, что и является причиной испускания света при соединении фосфора с кислородом. Но иногда возбужденная молекула пятиокиси фосфора может столкнуться с неактивной молекулой кислорода, еще не успев испустить свет. Тогда эта избыточная энергия вызывает расщепление кислородной молекулы на активные атомы, каждый из которых в свою очередь начинает боденштейновскую прямую цепь окисления фосфорных паров. Таким образом, я пришел к идее, что цепь окисления фосфора является разветвленной, подобно дереву с его ветками. Такая разветвленная цепная реакция напоминает горную лавину, которая начинает нарастать и мощно развиваться от самой ничтожной причины. Достаточно появиться в результате теплового движения хотя бы одной активной частице, чтобы реакция разрослась быстро и лавинообразно, сразу распространившись по всему объему сосуда.
С некоторым торжеством начал я свой доклад на совете физико-технического института. Однако очень быстро я заметил, что члены совета и сам академик Иоффе мне не верят. За прошедший год они так привыкли к мысли, что Боденштейн был прав в своей критике и что явления, наблюденные Харитоном и Вальтером, иллюзорны, что не хотели даже задумываться над моими новыми экспериментальными доказательствами и над новой теорией. Мои товарищи по совету, как и сам академик Иоффе, придумывали невероятные возражения против новых опытов. Я совершенно измучился, но так и не сумел убедить их в своей правоте. Хорошо помню, как после заседания, провожая Абрама Федоровича Иоффе до его квартиры, я говорил ему, что и другие члены совета и он сам просто не смогли сосредоточиться на смысле и значении новых данных, не поняли их и поэтому настаивали на неправильных, устаревших выводах. Я сказал ему, что не пройдет и года, как все переменят свою точку зрения, согласятся со мной, поймут важное значение нашей теории. И сказал о своем намерении напечатать новую работу у нас и за границей. Я был действительно полностью уверен в успехе. И уже ничто не могло меня сбить с этой позиции. Я даже не был чрезмерно огорчен дискуссией на совете.
Вскоре работа появилась в «Zeitschrift fur Physik», и я послал оттиск Боденштейну.
И тут пришло первое признание.
Боденштейн написал мне, что как ни удивительны наши результаты, но сомневаться в них больше нельзя. Он предлагал далее печатать мои работы в его журнале «Zeitschrift fur Physikalische Chemie». Он выступил впоследствии (в 1928 году) с большим докладом на съезде немецких электрохимиков и значительную его часть посвятил изложению наших результатов.
В конце 1927 года я уехал на озеро Селигер и там написал новую работу – усовершенствованную теорию разветвленных цепных реакций. Я доложил ее на совете физико-технического института, и на этот раз академик Иоффе и все члены совета поздравили меня с большим успехом».