|
|||
Главная / Воспоминания / Лев Давидович Ландау (1908-1968). К 90-летию со дня рождения |
Биография Даты жизни и деятельности Научная биография Награды и звания Научная работа Основные достижения Основные труды Воспоминания Об А. И. Ахиезере Фотоальбом Видео |
||
Лев Давидович Ландау (1908-1968). К 90-летию со дня рожденияА. И. АхиезерЛев Давидович Ландау. Харьков. 1934 г. (Фото Д.А.Гай) 22 января 1998 года исполняется 90 лет со дня рождения одного из крупнейших физиков XX века Льва Давидовича Ландау. Л. Д. Ландау внес огромный вклад в теоретическую физику, в самые различные ее области. Он был не только великим ученым, обладавшим редким универсализмом, но и великим Учителем, учителем с большой буквы, создавшим всемирно известную школу физиков-теоретиков, работы которых также внесли значительный вклад в физическую науку. Это был и замечательный педагог, читавший блестящие лекции не только по теоретической, но и по общей, элементарной физике. Необычайно высок и нравственный облик Ландау. Известны его бескомпромиссность в принципиальных вопросах, доброта и доброжелательность и та моральная поддержка, которую он оказывал в трудные минуты начинающим ученым. Жизнь Ландау была и великолепна, и трагична. Уже при жизни сложилась легенда о Ландау. И как ей не сложиться, если он достиг величайших творческих успехов и дважды был в объятиях смерти: один раз после ареста органами НКВД как «врага народа» в 1938 году и второй — после нелепой автомобильной катастрофы в 1962 году. В первый раз его спас Петр Леонидович Капица. Это был подвиг. Ведь назавтра после ареста Капица, не побоявшись, обратился непосредственно к самому Сталину. В своем письме Капица дал Ландау великолепную научную характеристику и просил: «...ввиду его исключительной талантливости дать соответствующие указания, чтобы к его делу отнеслись очень внимательно... Также, мне кажется,— писал Капица,— следует учесть характер Ландау, который, попросту говоря, скверный. Он задира и забияка, любит искать у других ошибки, и когда находит их, в особенности у важных старцев, вроде наших академиков, то начинает непочтительно дразнить. Этим он нажил много врагов... Но при всех его недостатках в характере мне очень трудно поверить, что Ландау был способен на что-то нечестное». Над Ландау не удалось совершить кровавую расправу. Благодаря огромным усилиям Капицы Ландау вынуждены были освободить. Правда, обвинение с него не сняли, а просто отдали на поруки Капице. Мы все должны преклоняться перед мужеством и смелостью Капицы, этого великого человека и ученого. Ведь это было поистине подвигом в то тяжелое время. В любом другом учреждении на следующий день после ареста «врага народа» созывалось общее собрание сотрудников, на котором руководитель, бия себя в грудь, благодарил ежовские органы за то, что они помогли разоблачить «незаметно притаившегося в нашем коллективе злейшего врага народа». Но Капица не собирал общего собрания, не бил себя в грудь и не каялся в грехах, которых не совершал, а с величайшим мужеством и смелостью бросился на спасение ни в чем не повинного человека. И победил. Весь ученый мир обязан ему за это. Ландау был реабилитирован только в 1990 году, через много лет после смерти. Так что начиная с 28 апреля 1939 года, когда он был освобожден, и до самой смерти 1 апреля 1968 года он оставался виновным и «достаточно изобличенным в участии в антисоветской группе». В собрании сочинений Ландау есть единственная статья за 1938 год, год, в который он был арестован, — об электромагнитных ливнях. За 1939 год включена тоже только одна работа — об эффекте де Гааза—ван Альфена, которая была выполнена, строго говоря, раньше. Но с 1940 года работ уже много, и это связано не только с тем, что Ландау был освобожден, а и с прекрасным отношением к нему Петра Леонидовича Капицы, с которым они жили душа в душу. За границей Институт физических проблем называли институтом Капицы—Ландау, настолько взаимосвязаны были научные интересы и работы этих двух великих мастеров. Вторая катастрофа произошла 7 января 1962 года, когда Ландау, движимый какой-то «нечистой силой», поехал на машине в Дубну, хотя была сильная гололедица. Около него не было ангела-хранителя Капицы, который предостерег бы его от поездки. Машина, на которой ехал Ландау, столкнулась с грузовиком, и Ландау получил смертельные травмы, о которых московские медицинские светила сказали, что они не совместимы с жизнью. Но тем не менее жизнь Ландау была спасена ценой героических усилий врачей, медицинских сестер и сплоченности физиков во всем мире, добывавших необходимые лекарства и пересылавших их самолетами в Москву. Происходила в подлинном смысле битва за спасение жизни Ландау, которая была выиграна лишь формально, ибо была спасена только телесная оболочка Ландау. Интеллект же его погиб. Ужасно было видеть Ландау, утратившего свой блестящий ум. Его счастьем было только то, что он не чувствовал и не воспринимал этой трагедии. Когда к нему обращались с каким-либо научным вопросом, Ландау обычно отвечал: «Давай об этом поговорим завтра». Память сохранила лишь знание иностранных языков, которыми Ландау превосходно владел. Лев Давидович Ландау родился 22 января 1908 года в Баку. Отец его был инженером-нефтяником, а мать — врачом. В детстве у Ландау очень рано проявилось математическое дарование. Впоследствии он говорил, что не помнит, когда научился дифференцировать и интегрировать. В четырнадцать лет Ландау поступил в Бакинский университет, а через два года перешел на физическое отделение Ленинградского университета, который закончил в 1927 году. То была эпоха рождения и бурного развития новой физической теории — квантовой механики, так что творческий путь Ландау был тесным образом связан со всеми этапами развития этой важнейшей физической теории. Ландау приходилось много работать, чтобы идти в ногу с новой наукой. Одно время у него было даже нервное истощение, он потерял сон, но выстоял. Друзьями Ландау были Г. А. Гамов и М. П. Бронштейн, впоследствии знаменитые физики. Гамов создал теорию альфа-распада ядер, предсказал существование реликтового излучения, оставшегося с момента Большого взрыва — начала существования Вселенной, он был одним из первых, кто разъяснил наследственный код, связанный с генной структурой. Бронштейн был первым, кто провел квантование гравитационного поля. В 1929 году по командировке Наркомпроса Ландау уехал за границу и в течение полутора лет работал в Дании, Англии и Швейцарии. Наиболее важным для него было пребывание в Копенгагене, где в Институте теоретической физики у великого Нильса Бора собирались физики-теоретики всей Европы и на руководимых Бором знаменитых семинарах обсуждались основные вопросы теоретической физики того времени. Эта научная атмосфера, усиливаемая обаянием самой личности Бора, оказала решающее влияние на формирование физического мировоззрения Ландау, и в дальнейшем он всегда считал себя учеником Нильса Бора. Еще два раза он посетил Копенгаген, в 1933 и в 1934 годах, По возвращении в Ленинград в 1931 году Ландау работал в Ленинградском физико-техническом институте, а в 1932 году переехал в Харьков, в новый научный центр — Украинский физико-технический институт (УФТИ). Этот институт был создан в 1928 году согласно решению правительства Украины по инициативе виднейшего организатора советской физики академика Абрама Федоровича Иоффе. А. Ф. Иоффе в качестве первостепенной задачи указал на необходимость «децентрализации физики», то есть создания сети физических институтов по всей стране, а не только в Ленинграде и Москве. В первую очередь он подчеркнул необходимость создания мощного физического института в Харькове, крупнейшем промышленном центре страны и столице Украины. (Столица перенесена в Киев в 1934 году по указанию Сталина.) Основными сотрудниками УФТИ стали физики, переехавшие из Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ). В Ленинграде группу ученых, уезжавших в Харьков, провожали на вокзале торжественно, с музыкой, ибо их отъезд рассматривался как важный патриотический шаг. Здание для нового института проектировал по предложению будущего директора УФТИ Ивана Васильевича Обреимова известный ленинградский архитектор, и здание получилось отличным. Из Ленинграда в УФТИ переехала большая группа молодых талантливых ученых: И. В. 06реимов, А. И. Лейпунский, Л. В. Шубников, К. Д. Синельников, А. К. Вальтер, В. С. Горский, Г. Д. Латышев, А. Ф. Прихотько, О. Н. Трапезникова, Л. В. Розенкевич и другие. Л. Д. Ландау был приглашен на работу в УФТИ директором института И. В. Обреимовым. Много позже в беседе с автором этих строк Иван Васильевич рассказывал, что в ЛФТИ Ландау недооценивали, а Обреимов, зная, насколько талантлив Ландау, предложил ему должность заведующего теоретическим отделом УФТИ и полную свободу действий в подготовке кадров молодых теоретиков и выборе научной тематики. Фактически Обреимов впервые создал в системе физических институтов страны теоретический отдел. Можно сказать, что созданию этого отдела и переезду Ландау в УФТИ способствовали сложные отношения директора ЛФТИ Иоффе с Ландау, который, будучи человеком резким, не стеснялся критиковать конкретные работы Иоффе по тонкослойной изоляции. Эти работы, как разъяснял Ландау, были неверными. Задачи Ландау были ясны с самого начала: организация теоретического отдела, выявление творческой молодежи и работа с ней, научная деятельность в области теоретической физики, педагогическая работа в вузах Харькова, написание книг и обзоров по теоретической и общей физике, творческие контакты с экспериментаторами УФТИ. После переезда Ландау в Харьков УФТИ стал одним из лучших мировых центров физической науки. При институте начал издаваться «Физический журнал Советского Союза», приобретший мировую известность. Летом 1934 года в Харькове состоялась Международная конференция по теоретической физике. На конференции присутствовали Нильс Бор и много видных теоретиков, как советских, так и зарубежных. Среди них были В. А. Фок, И. Е. Тамм, Я. И. Френкель, Е. Вильямс, Р. Пайерлс, И. Валлер и другие. Во дворе УФТИ можно было видеть гуляющих Бора и Ландау, которые оживленно обсуждали физические проблемы. В это время в УФТИ гостили, а часто и подолгу работали, такие выдающиеся ученые, как П. Дирак, В. А. Фок, Р. Пайерлс, В. Вайскопф, Г. Плачек, Г. А. Гамов и другие. Вернемся к научно-организационной деятельности Ландау при создании теоретического отдела. Идея ее состояла в следующем. Молодой человек, который хотел бы посвятить себя теоретической физике и желавший с этой целью работать под руководством Ландау, обязательно должен был сдать лично Ландау экзамены по так называемому теорминимуму, охватывающему, по мысли Ландау, основные разделы теоретической физики. Теорминимум включал в себя классическую механику, основы статистической физики и термодинамики, механику сплошных сред, специальную теорию относительности и классическую электродинамику, электродинамику сплошных сред, общую теорию относительности и гравитацию, нерелятивистскую квантовую механику, релятивистскую квантовую механику, квантовую статистику и кинетику. Кроме этого необходимо было знать математический анализ, дифференциальные уравнения и теорию функций комплексного переменного. Программы теорминимума очень тщательно разрабатывались самим Ландау с тем, чтобы ни в коем случае не перегружать их лишними деталями и не затруднять сдачу экзаменов. Отбиралось действительно только самое важное. Так же обстояло дело и с математикой. Ландау не требовал знаний доказательств различных тонких теорем. Нужно было быстро вычислять интегралы, решать основные дифференциальные уравнения, пользоваться теорией функций комплексного переменного. По физическим разделам надо было сдать Ландау восемь экзаменов и, отдельно, экзамен по математике. Только после сдачи теорминимума молодой человек включался в группу Ландау и мог даже обращаться к нему на ты. Сдавшему теорминимум Ландау предоставлял тему научной работы, которую нужно было выполнить самостоятельно, без помощи Ландау. Законченная работа обычно являлась впоследствии диссертационной. В Харькове первыми сдавшими теорминимум и ставшими поэтому его учениками были А. С. Компанеец и Е. М. Лифшиц. Третьим был автор этих строк, четвертым — И. Я. Померанчук и пятым — Ласло Тисса. Всего с 1934 по 1961 год прошли через эти испытания 43 человека. В Харькове в Механико-машиностроительном институте был открыт физико-механический факультет, подобный ленинградскому физико-техническому факультету политехнического института. Деканом нового факультета стал И. В. Обреимов. На этом факультете Ландау руководил кафедрой теоретической физики, а с 1935 года он стал заведующим кафедрой экспериментальной физики в Харьковском университете. К преподаванию Ландау привлекал сотрудников возглавляемого им теоретического отдела УФТИ. При этом педагогическая работа была обязательной и действовал принцип ротации, т. е. каждый сотрудник преподавал в разные годы разные курсы. Таким образом достигалось то, что теорфизика и общая физика наилучшим образом усваивались молодыми сотрудниками, Педагогической деятельности Ландау придавал огромное значение, и его методы преподавания и учебные программы с полным правом можно назвать революционными. Приведем несколько примеров. До Ландау теоретическая механика преподавалась независимо от теоретической физики, причем самым архаическим способом, даже без использования векторной алгебры. Но ведь механика есть основа основ теоретической физики. И поэтому Ландау добился того, что теормеханика была объединена с теорфизикой и стала первым предметом, который начали читать в общем курсе теоретической физики. При этом в основу изложения теормеханики был положен вариационный принцип и введение функций Лагранжа. Этим достигалась связь с дальнейшими разделами теоретической физики и общность в понимании теоретической физики как единого целого. Большое значение придавалось разъяснению свойств симметрии пространства—времени и силовых взаимодействий. Был издан задачник по механике, к сожалению, не переизданный в дальнейшем, по которому проводились упражнения со студентами. Вторая важнейшая реформа касалась изложения учения об электричестве и магнетизме. Согласно Ландау, перед электродинамикой излагалась специальная теория относительности Эйнштейна, решалось много задач, и только после этого излагались теория поля и электродинамика Максвелла. Не буду разъяснять детали преподавания других разделов теоретической физики, хотя здесь было очень много интересного и важного, особенно при изложении квантовой механики, а скажу еще несколько слов о преподавании общей физики. Общую физику на первом курсе физического факультета стал читать сам Ландау. Курс охватывал механику и молекулярную физику. Сколько в них есть подводных камней! К ним относятся и введение массы, и понятие силы, и определение инерциальных систем отсчета, и законы Ньютона, и понятие температуры, и необратимость тепловых явлений, и введение понятия энтропии. И как все это просто, ясно и логично излагал Ландау, никогда не использовавший излишней математики и не рассказывавший деталей экспериментов, которые могли бы только затуманить ясную физическую картину. Основные опыты демонстрировались на лекциях. В Харькове это делал специальный ассистент, а впоследствии, при чтении лекций в Московском университете, демонстрационная часть выполнялась П. Л. Капицей, так что курс общей физики в Москве вели Ландау и Капица. Лекции Ландау по общей физике в Харьковском университете были столь прекрасны, что их посещали не только сотрудники теоретического отдела, но и такие крупные ученые, как Л. В. Шубников, В. С. Горский и Л В. Розенкевич. Ландау был большим патриотом и считал одной из важнейших своих задач всячески содействовать подъему физического образования в стране. Для этого он хотел заручиться поддержкой в верхах и попросил аудиенции у Н. И. Бухарина, бывшего в то время членом Политбюро ЦК ВКП(б). Бухарин принял Ландау. Ландау был очарован Бухариным и даже опубликовал в «Известиях» от 23 ноября 1935 года статью «Буржуазия и современная физика». Само название показывало, что Ландау был предан идеалам социализма, высоко оценивал научные заслуги Маркса и испытывал, подобно Эйнштейну, большое уважение к Ленину. Недаром в Копенгагене Ландау считался если не полностью «красным», то во всяком случае «розовым». Трижды он посещал Копенгаген и каждый раз возвращался на родину. Может быть, здесь уместно сказать, что Н. И. Бухарин, принимавший Ландау, очень интересовался достижениями физики и, в частности, присутствовал в Ленинграде на докладе Г. А. Гамова о ядерной энергии. Он даже предложил Гамову предоставить на одну ночь все источники электроэнергии Ленинграда для проведения опытов по освобождению ядерной энергии. Так что истинным инициатором термоядерных исследований в СССР был впоследствии расстрелянный как «враг народа» Н. И. Бухарин. Реформирование преподавания физики затрагивало интересы ряда представителей старой профессуры, которых в письме к Сталину Капица называл «важными академическими старцами». Против Ландау накапливались обиды и амбиции, которые ждали своего выхода. Это время наступило после злодейского убийства С. М. Кирова, секретаря ленинградского обкома, когда началась эпоха сталинского террора. В марте 1937 года Ландау был уволен из университета. Мотивы увольнения в приказе не указаны, но, как впоследствии было выяснено, причиной увольнения была якобы имевшая место пропаганда идеализма со стороны Ландау. Ясно, что в его адрес были доносы и наветы. В знак протеста Шубников и сотрудники теоротдела Ландау, работавшие в университете, подали заявление об увольнении. Это было квалифицировано как забастовка, и вся группа была вызвана в Киев к наркому высшего образования В. П. Затонскому. Из беседы с Затонским легко можно было понять содержание доносов на Ландау. Беседа закончилась предложением наркома «забастовщикам» вернуться на свои рабочие места и продолжать работу. Тем не менее самого Ландау на работе не восстановили. Между тем в УФТИ для Ландау тоже начала создаваться неблагоприятная обстановка. Руководство института стало предпочитать выдающимся работам Ландау второсортные работы, имеющие будто бы важное прикладное и даже оборонное значение. Ландау решил уехать в Москву на работу к П. Л. Капице, для которого правительство СССР создало новый первоклассный институт. Весной 1937 года Ландау окончательно переехал в Москву, где стал заведовать теоретическим отделом Института физических проблем. Здесь он оставался до конца своей жизни; в этом институте, ставшим ему родным домом, его многогранная деятельность достигла полного расцвета. Переезд в Москву был мудрейшим шагом Ландау, ибо этот шаг спас ему жизнь. Ведь начался и крепчал сталинский террор. По всей стране, смакуя доносы и наветы, неистовствовали бесы в своих кровавых оргиях, издеваясь, истязая и убивая ни в чем не повинных людей. По ночам люди ждали приезда «воронков»; наконец, приехали они и на уфтинский двор и взяли на заклание Шубникова, Горского и Розенкевича — замечательных людей и первоклассных ученых. Останься Ландау в Харькове, он наверняка разделил бы участь Шубникова и других своих товарищей и был бы расстрелян. В Москве волна террора докатилась до Ландау лишь через год, и остался он жив только благодаря Капице. В УФТИ из экспериментаторов ближе всех к Ландау был Лев Васильевич Шубников, один из крупнейших и известнейших физиков нашего времени. Ему принадлежат блестящие открытия и, в частности, открытие того, что магнитное поле не может проникать в сверхпроводник, а также открытие осцилляторного характера изменения сопротивления висмута в магнитном поле. Ландау был в курсе всех работ Шубникова. Они вместе обсуждали научные проблемы, и их постоянное взаимодействие обогащало обоих. Теперь в Москве Ландау из экспериментаторов больше всех взаимодействовал с П. Л. Капицей. И, несомненно, гениальное открытие П. Л. Капицей сверхтекучести жидкого гелия II способствовало возникновению не менее гениальной работы Ландау по теории сверхтекучести квантовых жидкостей. Деятельность Ландау в Москве явилась, если так можно выразиться, аналитическим продолжением деятельности Ландау в Харькове. Идеи и планы остались прежними, но как возрос объем и размах работ! Тот же теорминимум, тот же семинар, та же любимая работа, тот же писательский труд, та же связь с экспериментаторами, но во все это вовлекались новые люди, и не только из Москвы, но и со всего Советского Союза. Появились новые первоклассные ученики, новые замечательные плоды многогранной деятельности этого гениального человека. Семинар Ландау превратился в еженедельные собрания физиков Москвы, на которые приезжали ученые из Ленинграда, Харькова, Киева, Тбилиси и других городов. Сделать доклад на семинаре Ландау было нелегко, ибо Ландау очень критически относился к обсуждаемому материалу. Но доложить о результатах своей работы на этом семинаре было большой честью, а получить одобрение Ландау являлось высшей похвалой. Возникла ситуация, когда фактически Ландау стал высшим судьей для физиков-теоретиков, причем его мнение было решающим не только для молодых, но и для маститых ученых. Что же сделал Ландау? Его наследие огромно и относится буквально ко всем областям теоретической физики. Если взять квантовую механику, то нужно сказать о введении Ландау в 1927 году матрицы плотности, независимо от фон Неймана. Эта работа показывает, насколько глубоко девятнадцатилетний юноша понимал идеи квантовой механики. К 1931 году относится фундаментальная работа, выполненная имеете с Р Пайерлсом, в которой анализируется принцип неопределенности в релятивистской области и устанавливаются новые ограничения на измерения различных динамических переменных. Очень велик был интерес Ландау к проблемам квантовой электродинамики. Еще в 1934 году он занимался исследованием образования электронно-позитроннъгх пар при столкновении тяжелых заряженных частиц. А к пятидесятым годам относятся его работы по определению асимптотик так называемых квантовоэле-ктродинамических функций Грина (совместно с А. А. Абрикосовым и И. М. Халатниковым). В результате этих исследований Л. Д. Ландау и И. Я. Померанчук пришли к парадоксальному выводу: благодаря поляризации вакуума реальный физический заряд электрона должен равняться нулю (так называемая «нулификация заряда» или «московский нуль»). Решение проблемы пришло позже, после появления теорий неабелевых калибровочных полей — теории сильного взаимодействия и теории электрослабого взаимодействия, объединившей теории слабого и электромагнитного взаимодействий. В этих теориях, в отличие от абелевой квантовой электродинамики, наряду с эффектом экранировки заряда существует также эффект антиэкранировки. В объединенной теории антиэкранировка превышает экранировку, характерную только для теории абелевого поля. Поэтому в реальной физике и не возникает нулификация заряда. Приходится только горько сожалеть, что объединение взаимодействий пришло слишком поздно, когда уже не было в живых ни Ландау, ни Померанчука... Квантовоэлектродинамические исследования шли полным ходом в школе Ландау — в Москве, Ленинграде, Харькове. Но ими не ограничивались интересы Ландау. Широта и диапазон его научных интересов были поистине огромны. В наше время трудно, а, может быть, и невозможно найти второго ученого с таким же диапазоном или, выражаясь физически, спектром интересов. Универсализм его был поистине уникален, ибо он характеризовался редкой глубиной проникновения в сущность физических явлений. Ландау предсказал существование нейтронных звезд (так называемых пульсаров). Ландау создал теорию фазовых переходов второго рода. Он построил теорию промежуточного состояния сверхпроводников. В теории сверхпроводимости важнейшее значение имеет уравнение Ландау-Гинзбурга. Общеизвестен диамагнетизм Ландау. Ландау построил теорию сверхтекучести и теорию ферми-жидкости. В физике элементарных частиц Ландау принадлежит теория двухкомпонентного нейтрино и введение понятия комбинированной четности (независимо от Янга и Ли). Ландау предложил общий метод исследования особенностей фейнмановских диаграмм. Огромную роль сыграли исследования Ландау в развитии целых областей физики, таких как физика плазмы и физика магнетизма. Но прежде чем говорить об этих направлениях физики, следует отметить, как Ландау каждый раз, для каждой работы, находил «нужную математику». Он прекрасно владел математическим анализом, но был в основном прагматиком и не интересовался глубокими математическими теориями. Он даже несколько бравировал этим, говоря, что знает математику потому, что решил все задачи из задачника «десяти мудрецов». Иногда, правда, такая его «философия» нуждалась в сильных поправках. Например, ему явно не хватало знаний в области теории групп. Это проявилось, когда он создавал теорию фазовых переходов второго рода. К счастью для него, в то лето в Харьковском математическом институте, рядом с УФТИ, гостил крупнейший алгебраист Н. Г. Чеботарев. Ландау и Чеботарев играли в теннис, и это общение сильно помогло Ландау разобраться в теории представлений групп, которая была ему необходима для создания теории фазовых переходов. Многие математические догадки Ландау были просто удивительны. Например, он сам получил преобразование Меллина и формулы суммирования Пуассона, не зная, что они давно уже известны. Преобразование Меллина ему понадобилось для решения кинетических уравнений в созданной им теории электромагнитных ливней. К формуле суммирования Пуассона Ландау пришел, построив общую теорию эффекта де Гааза—ван Альфена. Существенно, что каждая новая догадка всегда была уместной в развиваемой им теории. Еще на заре своего творчества Ландау выполнил ставшую классической работу о кинетическом уравнении в случае кулоновского взаимодействия частиц. В этой работе он установил вид интеграла столкновений при кулоновском взаимодействии. Вначале эта работа числилась в ряду чисто академических исследований, но постепенно все больше и больше ученых стали заниматься свойствами плазмы. Физика плазмы стала одной из важнейших областей науки, особенно учитывая возможность создания плазменных термоядерных устройств. И тогда вспомнили работу Ландау о кинетическом уравнении при кулоновском взаимодействии частиц, а интеграл столкновений стали называть интегралом столкновений Ландау. Без этого интеграла нельзя решить ни задачу о релаксации в плазме, ни задачу об электропроводности плазмы, ни задачу о нагреве плазмы. Теперь остановимся на другой плазменной задаче. В плазме столкновения частиц очень редки, поэтому исходным математическим уравнением, описывающим свойства такой плазмы, является кинетическое уравнение без учета столкновений частиц, но учитывающее так называемое самосогласованное поле частиц. Это уравнение было установлено А. А. Власовым и носит название уравнения Власова. Занимаясь кинетическим уравнением плазмы без интеграла столкновений, Ландау пришел к замечательному результату. Именно он установил, что колебания плазмы, несмотря на отсутствие столкновений, будут затухающими. Он обнаружил затухание волн, которое теперь называется затуханием Ландау. Магнетизм был с давних времен любимой темой Ландау. Еще будучи в заграничной командировке, он нашел энергетический спектр электрона в магнитном поле (уровни Ландау) и использовал его в задаче о магнитных свойствах свободного электронного газа. При этом он обнаружил, что, вопреки всеобщему мнению, в квантовой теории газ приобретает диамагнитный момент, частично компенсирующий так называемый паулиевский спиновый парамагнитный момент. В связи с этой работой у Ландау даже возник спор с В. Паули, и спор этот выиграл Ландау. Важнейшей работой Ландау в области магнетизма была работа о движении магнитного момента в ферромагнетике. Совместно с Е. М. Лифшицем он установил уравнение движения момента. Этим уравнением широко пользуются при исследовании самых различных процессов в магнито-упорядоченных средах. Особенно важно это при изучении колебательных процессов в таких средах. Ландау прекрасно чувствовал область физики, связанную с магнетизмом. Можно упомянуть, например, как просто и изящно он разъяснял макроскопическую природу блоховских спиновых волн и как все четко и ясно становилось при этом на свои места. Необходимо отметить также и то, что Ландау принадлежит первая математическая теория доменной структуры ферромагнетиков. Этот краткий очерк не охватывает всего научного наследия Ландау. Когда мы говорим о Ландау и вспоминаем крупные научные открытия, то мы должны их сравнивать с редкими по величине и красоте драгоценными камнями. Они образуют как бы корону Ландау, но есть еще множество более мелких алмазов и жемчужин, которых, как поется в «Садко», «не счесть алмазов в каменных пещерах». Они рассыпаны также и в его энциклопедическом курсе теоретической физики, в задачах, входящих в этот курс, в оригинальных ландаувских выводах многочисленных закономерностей и соотношений. Создание этого курса было делом жизни и особой гордостью Ландау. В соответствии с идеями Ландау курс был написан Ландау вместе с его ближайшим учеником Евгением Михайловичем Лифшицем. Этот курс является в полном смысле слова эпохальным, ибо по нему уже много десятилетий обучаются теоретической физике во всем мире. И можно думать, что по нему будут учиться не только в XX, но и в XXI столетии. При жизни Ландау были изданы шесть томов курса — механика, статистическая физика, теория поля, электродинамика сплошных сред, гидродинамика и теория упругости, нерелятивистская квантовая механика. Релятивистская квантовая механика и физическая кинетика вышли уже после смерти Ландау. (Они написаны при участии Б. Б. Берестецкого и Л. П. Питаевского.) Курс Ландау потрясает, ибо трудно представить себе, как один человек мог владеть таким гигантским материалом. Эти книги представляют собой не только блестящие учебники, их можно сравнивать со знаменитыми «Paper’s» Рэлея. Если вы начинаете заниматься каким-то конкретным вопросом, относящимся к макрофизике, то всегда нужно сперва посмотреть, что по этому поводу думали и писали Рэлей и Ландау. Особенно это относится к областям гидродинамики и макроскопической электродинамики. Ландау хорошо знал достижения современной экспериментальной физики, причем это утверждение в равной мере относится и к физике ядра, и к физике твердого тела, и к физике элементарных частиц. Он всегда охотно выслушивал экспериментаторов, рассказывавших ему о своих работах. Но ближе всего, как уже упоминалось, он был связан с двумя великими мастерами эксперимента — с Львом Васильевичем Шубниковым и Петром Леонидовичем Капицей. Их эксперименты вдохновляли Ландау, а обсуждения с ним помогали Шубникову и Капице. В Москве к Ландау стала приходить мировая слава. В 1946 году он был избран действительным членом Академии наук СССР, позднее награжден орденами СССР (в том числе двумя орденами Ленина) и удостоен звания Героя Социалистического Труда — награды как за чисто научные достижения, так и за его вклад в выполнение практических государственных заданий. Трижды ему присуждалась Государственная премия, а в 1962 году — Ленинская премия. Не было недостатка и в почетных наградах из других стран. Еще в 1951 году он был избран членом Датской, а в 1956 году — Нидерландской академий наук. В 1959 году он стал членом Британского физического общества, а в 1960 году — иностранным членом Британского Королевского общества. В этом же году он был избран в Национальную академию наук США и в Американскую академию наук и искусств. В 1960 году Ландау получил премию Ф. Лондона (США) и медаль имени Макса Планка (ФРГ). Наконец, в 1962 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике «за пионерские исследования в теории конденсированного состояния материи, в особенности жидкого гелия». Москвичи гордились не только Кремлем, Третьяковской галереей, Художественным театром, но и тем, что в их городе живет и трудится академик Лев Ландау. 1 апреля 1968 года, через шесть лет после трагической катастрофы, Ландау скончался. Не только ученые, но и люди самых разных профессий во всем мире оплакивали смерть гения. Ушел из жизни великий ученый и учитель, оставивший неизгладимый след в истории науки и цивилизации. © 1994 «Физика низких температур» Впервые опубликовано в журнале «Физика низких температур», 24, 77-84 (январь 1998). |
|||
|