Текст книги "Так говорил Ландау"

Автор книги: Майя Бессараб

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 7 страниц)

– И это вся книга? – ехидно спросил он.

Он меня просто убил этой репликой. Конечно, хвастунишку надо поставить на место. Но мне так нужно было его одобрение! Хотя в своём обычном благодушном настроении так естественно и не думать ни о какой борьбе. А меня его слова подхлестнули. Откуда-то взялась первая фраза: «Датчанин Иоганн Даль преуспел в науках», и далее всё пошло как по плану. Книгу я писала несколько лет, порой было невыносимо трудно, эти муки знакомы каждому пишущему человеку, не о них речь. Я не могла бросить начатое.

Самое удивительное, что я не сомневалась в том, что мне удастся опубликовать своё произведение.

Так или иначе, он меня подтолкнул к этой работе, так же как за несколько лет до описываемых событий мною была переведена очень нелёгкая пьеса, главным образом, потому, что не раз и не два раздавалась ещё одна убийственная реплика:

– Где уж такому лодырю, как ты, перевести пьесу!

Во всяком случае, если бы мне стали без конца твердить, что надо доводить до конца каждое начатое дело, я бы уж точно бросила.

– Иногда мне страшно взглянуть в зеркало, а вдруг там какая-то ослиная рожа с ушами, – с несвойственной ему покорной улыбкой сказал однажды Дау.

Он по-прежнему произносил немало фраз, которые хотелось сразу же записать, что я и делала, если находилась рядом.

– Я потерял год, но за это время я узнал, что люди гораздо лучше, чем я полагал.

– Кажется, я своей болезнью поставил какой-то идиотский рекорд.

День рождения Л. Д. Ландау.

И. К. Кикоин, Л. Д. Ландау, М. Я. Бессараб, К. Т. Ландау. 22 января 1968 г.

Приезжали знакомые, рассказывали новости. Реплики Дау были, как всегда, метки. Скажем, речь зашла об известном ловеласе, жена которого перестала, наконец, соблюдать супружескую верность.

– Так обычно и случается, – замечает Дау. – Как в том анекдоте: «Мой муж так мне изменяет, так изменяет, что я не знаю, от кого у меня дети».

Дау всей душой привязался к своей сиделке, Тане Близнец. Он знал, что она живет одна, и это его очень тревожило. Дау постоянно объяснял Тане, что она должна искать мужа, активно этим заниматься. Он объяснял, что люди совершают ошибку, думая, что их жизнь устроится сама собой. Так не бывает. Убедил. Таня вышла замуж, у неё дочь, сейчас она уже бабушка.

Дау проболел шесть лет. Физикой не занимался, называл себя вечным инвалидом. Он устал болеть. После попытки лечения яблочной диетой, которую Кора предприняла по совету одного из самых знаменитых терапевтов, профессора Вотчала, у больного начались невыносимые боли, живот вздулся, его немедленно отправили в больницу, на операционный стол. Вот тогда и рассекли тяжи, мешавшие ему дышать, удалили аппендикс. Но этого потрясения ослабленный организм перенести уже не смог.

1 апреля 1968 года Лев Давидович Ландау умер в академической больнице. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве, на могиле его стоит прекрасное надгробие работы Эрнеста Неизвестного. Рядом покоится прах его жены, пережившей Дау на шестнадцать лет.

БЕССМЕРТИЕ

Вы как будто с другой планеты

Прилетевший крылатый дух…

Все приметы и все предметы

Осветились лучом вокруг.

Вы же сами того сиянья

Луч, подобный вселенской стреле,

Сотни лет пролетев расстоянья

Очутились опять на земле.

Николай Асеев . «Льву Ландау»

Дау умел просто и доходчиво объяснить молодым, что главное, а что не имеет большого значения, как важно ясно видеть цель, не отклоняться от неё и не давать себе поблажек. Надо сказать, что все эти беседы были не нудными нотациями, а ответами на вопросы, причём, если субъект средних лет задавал такой вопрос, Дау вежливо уклонялся от ответа. С умудрёнными опытом мужами были другие разговоры, не менее интересные. Но то ли дело – молодая аудитория, перед ними Дау открывал душу, им излагал свою любимую теорию – как надо жить:

– Каждый имеет достаточно сил, чтобы достойно прожить жизнь. А все эти разговоры о том, какое сейчас трудное время, это хитроумный способ оправдать своё бездействие, лень и разные унылости. Работать надо, а там, глядишь, и времена изменятся.

Самое поразительное, что эти слова не только не утратили значения, но стали ещё более актуальными в наши дни. Дау никогда не забывал, как трудно ему было выйти из состояния унылости и апатии в переходном возрасте, оттого так много времени уделял воспитанию молодежи.

Многие из его бывших учеников впоследствии написали воспоминания об учителе, где в каждой строчке – преклонение перед гением. В 1988 году, к восьмидесятилетию со дня рождения Ландау, издательство «Наука» выпустило книгу воспоминаний о нём. Самое поразительное, что все без исключения авторы, обладающие разными стилями, находят необыкновенные, изумительные слова, едва они приступают к описанию своих встреч с Львом Давидовичем или каких-то эпизодов из его жизни. К счастью, эти воспоминания, по-видимому, не подвергались беспардонной редактуре, как это часто случается с подобными изданиями, в результате чего книга превращается в сплошную серость. А в «Воспоминаниях о Ландау» что ни статья – откровение. И, повторяю, они прекрасно написаны, по ним действительно можно составить впечатление об этом необыкновенном человеке. Вот несколько примеров. Свои заметки академик Лев Петрович Горьков начинает словами:

«Дау был очень тощ. Он влетал к нам в комнату, складывался в кресле, скрутив ноги винтом, потирая руки характерным угловатом жестом – широко растопырив локти, и начинал какой-либо оживлённый разговор. Эти моменты мы очень любили (мы – это трое: И. Е. Дзялошинский, Л. П. Питаевский и я, в то время самые молодые сотрудники теоретического отдела института Физических проблем). «…· Дау часто говорил, что 90% работ, публикуемых в том же «Physical Review», относится к разряду «тихой патологии», соответственно их авторы классифицировались как «патологи». Это был вполне мирный рабочий термин, так как под определением подразумевалось только, что автор чужих результатов не присваивает, своих не имеет, но лженаукой не занимается, а тихо и ненужно ковыряется в своей области. Был, правда, ещё «бред» или «бредятина». Но что вызывало у Дау раздражение – это псевдоучёные труды, когда пустая суть дела пряталась за ненужной математикой, тяжеловесными фразами. И уж прямую ненависть вызывали агрессивная претензия на научные результаты, самореклама («эксгибиционизм!» – кричал он) и, конечно, научный обман. В этих случаях речь Дау длилась долго и всегда кончалась примитивной просьбой к нам «не позорить его седин!».

Честно говоря, я до сих пор не понимаю причин его интереса к нам, разумеется не только к нам троим. Скорее всего, это было выражение жизнелюбия Дау. Кроме того, он был великий классификатор и коллекционер характеров. Разговаривать с людьми и отмечать их слабости, сложности, сильные стороны – это занятие было для него такой же насущной потребностью, как и наука. «…· В большинстве случаев Дау всем благородно позволял себя теребить, хотя и был всегда настороже. Когда же ему надоедало, он вставал, говорил: «С ума сошёл, домой пошёл!» – и уходил.

Сказанное подтверждается членом-корреспондентом АН Евгением Львовичем Фейнбергом в его воспоминаниях о том, как для неформального разговора о физике в 1940–1941 годах собиралась группа Ландау и группа Тамма: «Я уже хорошо понимал, что такое Ландау как физик. Но прошло ещё много лет, прежде чем я стал способен обсуждать с ним физику наедине, говорить о своей работе без паники, хотя всегда с тревогой, и отстаивать свою точку зрения. В то время у нас, да и за рубежом, появлялось немало статей по теоретической физике, которые не содержали никаких новых результатов. Дау не переносил этого, потому что он был человеком дела. Пусть результат будет небольшим, но он должен быть новым и надёжным. Здесь играло роль и то, что, по-моему, Дау считал себя лично ответственным за состояние теоретической физики в нашей стране».

Ландау и в самом деле так считал. Иначе и быть не могло, потому что именно он являлся создателем советской теоретической физики. Надо ещё раз повторить, что Ландау уделял очень много времени начинающим научным работникам. Член-корреспондент Академии наук Иосиф Соломонович Шапиро на всю жизнь запомнил свой первый телефонный разговор с ним: «Л.Д. был исключительно доступен для контактов. Создавалось впечатление, что он никогда не был занят. Когда я в первый раз позвонил ему, то ожидал стандартного ответа: «Ох-ох, эта неделя у меня очень загружена, попробуйте позвонить после 15-го». Вместо этого я услышал: «А, очень хорошо. Вы сейчас могли бы приехать? Где вы находитесь?» Неподдельный интерес к содержательным физическим результатам, высокая компетентность, способность быстро схватывать суть дела и готовность к конкретному, конструктивному обсуждению – вот что притягивало физиков к Ландау, несмотря на свойственную ему категоричность суждений, высказываемых в резкой, подчас бестактной форме. Но было из-за чего выслушивать не очень-то приятные реплики вроде: «Не выйдет, товарищ Шапиро!» или: «У вас в голове полный кабак!», а то и ещё чего посильнее».

Физики, близко знавшие Ландау, испытывали к нему любовь и восхищение. Но среди учёной братии встречались и такие, которые ненавидели Дау лютой ненавистью. Однажды я сняла дачу у милой интеллигентной старушки. Она была вдова профессора и держалась с достоинством. Заметив в книжном шкафу тома Курса теоретической физики, я ей сказала, что автор этих книг – мой близкий родственник.

– Бандит Ландау ваш родственник?! Это злой гений нашей семьи! Он занял место, которое по праву должен был занять мой муж, русский профессор С. Нам с вами больше не о чем разговаривать!

Её словно подменили. Это была фурия с визгливым, верещащим голосом. Чтобы не проходить мимо этого чудовища, мы с внуком лазили через окошко, а через неделю сбежали оттуда совсем.

Правда, мне ни разу в жизни больше не приходилось встречать подобного отношения к Дау.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Между нами жило чудо, и мы это знали.

Академик М. Миронов . Надгробное слово

Невозможно было свыкнуться с мыслью, что Дау умер. И тогда в голову пришла спасительная мысль: я стала записывать любимые словечки Дау: порой они были до того смешные, что нельзя было не засмеяться, словно он снова был рядом. Вот с тех пор каждый раз, когда что-то не получается, когда все плохо, надо полистать эти записи, вызвать в памяти Дау – всё дурное мигом улетучится.

Ну, конечно же, они не уходят в небытие, лучшие представители рода человеческого. Да, библейские истины неоспоримы, и никто не повинен в том, что несть пророка в отечестве своём, тут ничего не поделаешь. Но проходит время, а имя Льва Ландау по-прежнему у всех на слуху, иначе и быть не может. Ведь это благодаря ему в середине пятидесятых годов физика стала престижнейшей из профессий: все стали говорить о физиках и лириках. Лев Ландау был одним из властителей дум.

Так и вижу перед собой его лицо: добрые глаза и улыбку, он продолжал улыбаться, говоря о чём-нибудь, улыбка не сходила с его уст. Да, он был счастлив и очень хотел, чтобы на свете было больше счастливых людей. Повторяю, потому что это так важно, его основные выводы: надо активно стремиться к счастью. Любить жизнь и всегда наслаждаться ею. Не предаваться унынию, уметь точно и ясно разбираться в обстоятельствах собственной судьбы. Для счастья надо треть времени отдавать работе, треть – любви, а всё оставшееся время – общению с людьми. И главное – научиться радоваться жизни. Без этого всё будет скучно и серо…

Хочется закончить фразой Козьмы Пруткова, которую часто повторял Лев Давидович: «Хочешь быть счастливым, будь им». Это совсем нетрудно, надо только следовать формуле счастья Ландау.

«ДЕСЯТЬ ЗАПОВЕДЕЙ» ЛАНДАУ

1. В 1927 году Ландау ввёл понятие матрицы плотности. Это понятие употребляется в квантовой механике и статистической физике.

2. Если металл поместить в магнитное поле, то движение электронов в металле меняется таким образом, чтобы в какой-то мере компенсировать это поле. Возникает магнитный момент, направленный против внешнего магнитного поля. В 1930 году Ландау создал квантовую теорию диамагнетизма электронов. Теперь это явление во всём мире называют «диамагнетизмом Ландау», а квантовые уровни, соответствующие движению электрона в магнитном поле, называются «уровнями Ландау».

3. В 1936-1937 годах Ландау опубликовал две работы о так называемых фазовых переходах второго рода, т.е. таких переходах, при которых состояние тела меняется непрерывно, а симметрия – скачкообразно. В отличие от обычных фазовых переходов (например, лёд – вода – пар), при фазовых переходах второго рода не меняется плотность тела и не происходит выделения или поглощения теплоты.

4. В 1935 году Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц рассчитали доменную структуру ферромагнетика. Они доказали, что границы между отдельными доменами (областями) ферромагнетика – это узкие слои, в которых направление намагниченности непрерывно и постепенно меняется.

5. В конце тридцатых годов Ландау создал теорию промежуточного состояния сверхпроводников. Он показал, что если сверхпроводник помещён в магнитное поле, то под действием этого поля образуется промежуточное состояние, при котором в сверхпроводнике возникают чередующиеся между собой сверхпроводящие и нормальные слои. Ландау построил теорию этого промежуточного состояния. Данная формула выражает толщину сверхпроводящих и нормальных слоев.

6. Данная формула относится к ядерной физике, она выражает статистическую теорию ядер.

7. В 1941 году Ландау теоретически обосновал сверхтекучесть гелия. Теория Ландау положила начало новому разделу науки – физике квантовых жидкостей. При охлаждении гелия до температур, близких к абсолютному нулю, жидкий газ не только не становится твёрдым, но, наоборот, теряет вязкость, переходя в состояние сверхтекучести. Применив к гелию II квантовую механику, Ландау блестяще объяснил парадоксальное поведение этой жидкости.

8. Л. Д. Ландау, А. А. Абрикосов и И. М. Халатников в 1954 году опубликовали фундаментальный труд по квантовой электродинамике.

9. В 1956 году Ландау занимался теорией Ферми-жидкости. Теперь она нашла широкое применение.

10. В 1957 году Л. Д. Ландау предложил принцип комбинированной чётности, согласно которому все физические системы будут эквивалентными, если при замене «правой» системы координат «левой» все частицы заменить античастицами.

ДОКЛАД АКАДЕМИКА Л. Д. ЛАНДАУ НА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ФИЗИКЕ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ В 1959 ГОДУ В КИЕВЕ

Хорошо известно, что теоретическая физика в настоящее время почти беспомощна в проблеме сильных взаимодействий. По этой причине любые замечания здесь неизбежно носят характер предсказаний, и их авторы легко могут оказаться в положении охотничьей собаки, лающей под пустым деревом.

Долгое время считалось, что основная трудность теории заключается в существовании бесконечностей, которые можно устранить, лишь использовав теорию возмущений. Привычка применять аппарат перенормировок, который позволил добиться замечательных успехов в теории возмущений, зашла настолько далеко, что само понятие перенормировки стало окружаться неким мистическим ореолом. Ситуация, однако, проясняется, если, воспользовавшись обычным для теоретической физики приёмом, рассматривать точечное взаимодействие как предел некоего «размазанного» взаимодействия. Такой подход, хотя и предполагает слабость взаимодействия, существенно выходит за рамки теории возмущений и позволяет найти асимптотические выражения для основных физических величин в функции от энергии. Эти выражения показывают, что эффективное взаимодействие всегда ослабляется при уменьшении энергии, и физическое взаимодействие при конечных энергиях, таким образом, всегда меньше взаимодействия при энергиях порядка энергии обрезания; последнее определяется значением голой постоянной связи, входящей в гамильтониан.

Поскольку величина перенормировки становится сколь угодно большой с ростом значения энергии обрезания, то даже бесконечно слабое взаимодействие требует большой величины голой постоянной связи. Поэтому возникло предположение, что основная проблема заключается в создании теории очень сильных взаимодействий.

Дальнейшие исследования показали, однако, что дело обстоит далеко не так просто. Померанчук в ряде работ показал, что при увеличении энергии обрезания физическое взаимодействие стремится к нулю независимо от величины голой постоянной связи. Почти одновременно к тому же результату пришли Паули и Челлен в так называемой модели Ли.

Корректность «нулификации» часто ставилась под вопрос. Модель Ли является весьма специальной и заметно отличается во многих отношениях от физических взаимодействий, поэтому строгость доказательств Померанчука подвергалась сомнению. На мой взгляд, эти сомнения неосновательны. Челлен, например, несколько раз ссылался на использование необычных свойств рядов, подлежащих суммированию, но ни разу не подтвердил свою точку зрения. Ныне «нулификация» молчаливо признаётся даже теми физиками, которые вслух оспаривают её. Это ясно, поскольку почти полностью исчезли работы по мезонной теории, и особенно очевидно из замечания Дайсона о том, что корректная теория будет построена в следующем столетии, – пессимизм, который был бы непонятен, если считать, что существующая мезонная теория ведёт к конечным результатам, которые мы пока не в состоянии извлечь из неё. Поэтому мне представляются несвоевременными попытки улучшить доказательства Померанчука. Ввиду краткости жизни мы не можем позволить себе роскошь тратить время на задачи, которые не ведут к новым результатам.

Обращение в нуль точечных взаимодействий в существующей теории приводит к мысли о необходимости использования «размазанных», нелокальных взаимодействий. К несчастью, нелокальный характер взаимодействия делает вполне бесполезным аппарат существующей теории. Нежелательность этого обстоятельства является, конечно, плохим доводом против нелокальности теории, однако существуют и более основательные возражения. Все результаты, полученные в квантовой теории поля, без использования конкретных предположений о виде гамильтониана, по-видимому, подтвердились на эксперименте. Речь идёт в первую очередь о дисперсионных соотношениях. Более того, число мезонов, образующихся в столкновениях при больших энергиях, находится в согласии с формулой Ферми, вывод которой основан на использовании представлений статистической термодинамики на расстояниях, гораздо меньших, чем любой возможный радиус взаимодействия.

Возможное существенное изменение существующей теории без отказа от локальности взаимодействия впервые предложил Гейзенберг. Помимо общей идеи, Гейзенберг добавляет ещё и ряд других предположений, которые мне представляются сомнительными. Я попытаюсь поэтому обрисовать ситуацию в той форме, которая кажется мне наиболее убедительной.

Почти тридцать лет назад Пайерлс и я указали, что, согласно релятивистской квантовой теории, нельзя измерить никакие величины, характеризующие взаимодействующие частицы, и единственными измеримыми величинами являются импульс и поляризация свободно движущихся частиц. Поэтому, если мы не хотим пользоваться ненаблюдаемыми величинами, мы должны вводить в теорию в качестве фундаментальных величин только амплитуды рассеяния.

Операторы, содержащие ненаблюдаемую информацию, должны исчезнуть из теории, и, поскольку гамильтониан можно построить только из операторов, мы с необходимостью приходим к выводу, что гамильтонов метод в квантовой механике изжил себя и должен быть похоронен, конечно со всеми почестями, которые он заслужил.

Основой для новой теории должна служить новая диаграммная техника, которая использует только диаграммы со «свободными» концами, т.е. амплитуды рассеяния и их аналитические продолжения. Физическую основу этого аппарата образуют соотношения унитарности и принцип локальности взаимодействия, который проявляется в аналитических свойствах фундаментальных величин теории, например в различного рода дисперсионных соотношениях.

Поскольку такая новая диаграммная теория ещё не построена, мы вынуждены находить аналитические свойства вершинных диаграмм исходя из гамильтонова формализма. Однако нужно быть очень наивным, чтобы пытаться придать «строгость» такому выводу; нельзя забывать, что мы получаем реально существующие уравнения из гамильтонианов, которые в действительности не существуют.

В результате такого подхода к теории, в частности, окончательно теряет смысл старая проблема элементарности частиц, так как её нельзя сформулировать, не вводя взаимодействий между частицами.

Мне кажется, что за последние годы теория заметно прогрессировала в указанном направлении, и недалеко то время, когда будут окончательно написаны уравнения новой теории.

Нужно, однако, иметь в виду, что в этом случае, в отличие от ситуации, существовавшей ранее в теоретической физике, написание уравнений ознаменует не конец, а начало создания теории. Уравнения теории будут представлять собой бесконечную систему интегральных уравнений, каждое из которых имеет вид бесконечного ряда, и будет очень трудно научиться работать с такими уравнениями.

Сейчас, конечно, невозможно предсказать, сколько констант в теории можно будет выбрать произвольно. Мы не можем даже исключить возможности того, что уравнения вообще не будут иметь решений, т.е. что в теории снова возникнет «нулификация». Это можно будет рассматривать как строгое доказательство нелокальности природы, но это может означать и то, что не существует теории одних только сильных взаимодействий, и в общую схему должны быть включены также слабые взаимодействия, и особенно электродинамика. Тогда инфракрасная «катастрофа» бесконечно усложнит ситуацию.

Но даже в лучшем случае нам предстоит тяжёлая борьба.