Матвей Петрович Бронштейн

2.1. В университет

В 1926 г. Ленинград был научной столицей СССР, в Ленинграде (до 1934 г.) находилась Академия наук и ее основные институты. И здесь Бронштейну предстояло найти дорогу в большую физику. Хотя он уже сделал несколько самостоятельных научных работ, не лишним было получить высшее образование. Можно, впрочем, думать, что он без восторга относился к перспективе учиться в рамках официально установленной программы, с определенным перечнем предметов, экзаменов и зачетов. Не потому, конечно, что считал свое образование уже законченным: учиться, осваивать новое — одна из главных составляющих профессии теоретика. Просто 19-летний Бронштейн вырос из чисто студенческого возраста. Однако пребывание в высшем учебном заведении давало простую возможность войти в сообщество физиков.

В Ленинграде было два основных вуза, в которых можно было выучиться на физика: физико-механический факультет Политехнического института и университет. Физмех, детище А. Ф. Иоффе, имел в 1926 г. всего семь лет от роду. Это учебное заведение было основано на принципе тесной связи физики и техники. Стараниями Иоффе к преподаванию на физмехе привлекались лучшие научные силы, в том числе из университета. Однако физмеховское образование под влиянием общей направленности Политехнического института включало в себя большой объем инженерно-технических дисциплин, который мог показаться слишком обременительным для физика-теоретика. И ленинградские теоретики в основном выходили из университета, несмотря на некоторую его старомодность. Среди профессоров университета (кроме экспериментатора

Д. С. Рождественского) не было физических имен мирового звучания. Сказывалось наследие прошлого. В дореволюционной физике Петербургский университет по научным достижениям заметно уступал Московскому (где работали А. Г. Столетов, Н. А. Умов, А. А. Эйхенвальд, П. Н. Лебедев). И хотя благодаря пребыванию П. Эренфеста в Петербурге в 1907— 1912 гг. уровень физики поднялся, все же в середине 20-х годов физики Ленинградского университета — это в основном педагоги. Среди них — патриарх российских преподавателей физики О. Д. Хвольсон (1852— 1934). Его капитальный «Курс физики» выдержал несколько изданий, в том числе на иностранных языках (об этом курсе, в частности, одобрительно высказывался Эйнштейн, по нему учился Ферми). У Хвольсона были не по возрасту передовые взгляды. Он с энтузиазмом встретил революционные идеи теории относительности и квантовой физики, активно их популяризировал.

Бронштейна в университет, несомненно, должно было привлечь универсальное представительство разных наук, разных областей знаний: рядом были астрономы и филологи, историки и математики. У него было слишком много интересов, и он не мог ограничиться одной физикой.

Итак, в 1926 г. Бронштейн поступает на физический факультет Ленинградского ₁университета. Поступает по конкурсному экзамену[6], который для него вряд ли был заметным препятствием. Очень скоро на физфаке заговорили о новом студенте, с которым побаивались вступать в дискуссии преподаватели и у которого за плечами были статьи в европейских научных журналах. Говорили о студенте, который ходил и спрашивал: «Где здесь сдают какие-нибудь экзамены?» — он был готов сдавать любой. А профессор Орест Даниилович Хвольсон, к которому этот студент пришел сдавать экзамен за весь курс общей физики уже в начале ноября, заявил: «Что это за маскарад, милостивый государь!? Третьего дня я читал вашу статью в «Цайтшрифт фюр физик», а сегодня вы приходите ко мне экзаменоваться!? Давайте вашу зачетку!» Еще через неделю Бронштейн сдал экзамен по математике за первый курс. Судя по зачетке Бронштейна, среди его учителей в университете были В. Р. Бурсиан, Б. Н. Делоне, Ю. А. Крутков, П. И. Лукирский, В. И. Смирнов, В. А. Фок, В. К. Фредерикс [100].

Нет сведений о том, почему Бронштейн провел в университете четыре года; несомненно, он мог закончить университет быстрее. Возможно, не было подходящего места в научных учреждениях, а университет вполне обеспечивал среду обитания, необходимую для физика-теоретика. В университетские годы учеба для Бронштейна была отнюдь не самым главным занятием; он тогда получил результаты в астрофизике, за которые впоследствии (после введения в 1934 г. ученых степеней) ему была присвоена кандидатская степень без защиты.

Условие жизнедеятельности начинающего теоретика — общение с себе подобными. Чем выше уровень развития личности, тем труднее это условие выполнить. Поэтому в начале творческого пути такие люди склонны к объединению в довольно устойчивые группы.

Весной 1927 г. Бронштейн обнаружил одну такую группу и вошел в нее. Обнаружил он ее благодаря своим познаниям и интересам не физическим, а ... поэтическим.

2.2. Джаз-банд

Речь идет о знаменитом среди физиков Джаз-банде, в центре которого были Г. А. Гамов, Д. Д. Иваненко и Л. Д. Ландау[7], в то время, впрочем, более известные своими прозвищами — Джонни, Димус и Дау; называли их еще «три мушкетера». В некоторых устах вторая часть названия группы прибавлением всего одной буквы в конце меняла загранично-музыкальный характер на отечественно-уголовный. Бандой с особой охотой называли их не поспевающие за временем физики и философы, которым не приходилось рассчитывать ни на почтительное, ни даже на сдержанно-нейтральное отношение.

К этой боевой и пышущей физико-математическим здоровьем группе присоединился Бронштейн. Присоединился к мушкетерам он так же быстро и легко, как в свое время Д'Артаньян. И с не меньшим энтузиазмом стал служить королеве Физике.

В нашем распоряжении есть воспоминания о том, как Бронштейн вошел в Джаз-банд. Принадлежат они леди Пайерлс (1908-1986). До 1931 г. ее звали Женей Канегиссер и была она штатным поэтом Джаз-банда (заняв эту должность весной 1926 г.). Новой фамилией и дворянским титулом она обязана мужу — немецкому физику Рудольфу Пайерлсу, с которым познакомилась во время физического съезда в Одессе и который в Англии получил дворянское звание за научные заслуги. Но своими успехами сэр Пайерлс был, хотя бы отчасти, обязан своей жене,— это ясно каждому, кому знакомы очарование ее личности, ее оптимизм и жизненная мудрость. Евгения Николаевна горячо откликнулась на просьбу поделиться воспоминаниями об М. П. Бронштейне. И вот ее письмо от 9.3.1984 г.:

« Постараюсь написать Вам все, что я помню о Матвее Петровиче. Я познакомилась с ним ранней весной, по-моему, 1927 года. Стояли лужи, чирикали воробьи, дул теплый ветер, и я, выходя из лаборатории где-то на Васильевском острове, повернулась к маленькому ростом юноше, в больших очках, с очень темными, очень аккуратно постриженными волосами, в теплой куртке, распахнутой, так как был неожиданно очень теплый день, и сказала: "Свежим ветром снова сердце пьяно". После чего он немедленно продекламировал все вступление к этой поэме Гумилева[8]. Я радостно взвизгнула, и мы тут же по дороге в Университет стали читать друг другу наши любимые стихи. И, к моему восхищению, Матвей Петрович прочитал мне почти всю "Синюю звезду" Гумилева, о которой я только слышала, но никогда ее не читала.

Придя в Университет, я бросилась к Димусу и Джонни — в восторге, что я только что нашла такого замечательного человека. Все стихи знает и даже " Синюю звезду!".

Вот как Матвей Петрович вошел в круг Джаз-банда. Джаз-банд выпускал "Physikalische Dummheiten", которые читались на семинаре в Университете, и вообще нахально развлекался по поводу наших учителей. Джо, Димус и Дау были гораздо дальше остальных как по способностям, так и по знанию физики и разъясняли нам все новые увлекательные открытия квантовой механики. Аббат (Матвей Петрович) довольно быстро догнал Дау и Джо, он был очень хороший математик.

Я помню Матвея Петровича, смотрящего через очки, которые у него почти всегда сползали на кончик носа. Он был исключительно "цивилизован", он не только все читал, почти обо всем думал, но для очень молодого еще человека он был необыкновенно деликатен по отношению к чувствам и ощущениям других людей, очень благожелателен, но вместе с тем непоколебим, когда дело шло о "безобразном поведении" его друзей.

Я не помню, кто его назвал Аббатом, но это имя к нему очень шло. Благожелательный скептицизм, чувство юмора и почти универсальное "понимание". Он был исключительно одарен».

Уже по этому рассказу Е. Н. Пайерлс можно ощутить, что Джаз-банд жил интенсивно. Действовал собственный семинар, на котором осваивались бурные события, происходившие в физике. Атмосферу в тогдашней физике передает гимн теоретикам, сочиненный Е. Н. Канегиссер (по мотивам «Капитанов» Гумилева) :

Вы все, паладины Зеленого Храма, по волнам де Бройля держащие путь, барон Фредерикс и Георгий де Гамов, эфирному ветру открывшие грудь,

Ландау, Иваненко, крикливые братья, Крутков, Ка-Тэ-Эфа ленивый патрон, и ты, предводитель рентгеновской рати, ты, Френкель, пустивший плясать электрон,

блистательный Фок, Бурсиан, Финкельштейн и жидкие толпы студентов-юнцов, вас всех за собою увлек А. Эйнштейн, освистаны вами заветы отцов.

Не всех Гейзенберга пленяют наркозы, и Борна сомнителен очень успех,

но Паули принцип, статистика Бозе в руках, в головах и в работах у всех.

Но пусть расползлись волновые пакеты, еще на природе густая чадра, опять не известна теория света, еще не открыты законы ядра.

И в Цайтшрифте ваши читая работы, где темным становится ясный вопрос, как сладостно думать, что яростный Боте для ваших теорий готовит разнос.

Поясним наиболее темные места. Ю. А. Крутков заведовал Кабинетом теоретической физики (КТФ) без особого рвения. Опыты Боте (и Гейгера) «разнесли» гипотезу Бора о несохранении энергии в комптоновском рассеянии. Судя по содержанию, гимн был сочинен в 1927—1928 гг. Опубликован он был в упомянутом журнале «Physikalische Dummheiten» (Физические глупости), который передразнивал бурлящую вокруг физико-математическую жизнь с интонациями, меняющимися от дружелюбного подсмеивания до издевательского сарказма. Не исключались из рассмотрения, разумеется, и сами издатели.

Дискуссии и теорфизический анализ обрушивались на все, что попадало под руку: балет, поэзию, Фрейда, литературу, а также «ситуации», возможные в отношениях прекрасной и сильной половин человечества. Стиль их жизни в полном соответствии с их возрастом и с духом времени отличался воинствующей неофициальностью. Это проявлялось и в их отношениях со старшими. И в названии «ансамбля», которое в те годы звучало вызывающе (джаз стал явлением советской культуры только в самом конце 20-х годов, джаз-оркестр Л. Утесова появился в 1929 г.). И в том, что совместная статья Гамова, Иваненко и Ландау [156] сочинялась в честь одной из участниц Джаз-банда за обеденным столом в ресторане «Астория». Здесь в разительном контрасте с названием, комиссия по улучшению быта учащихся (КУБУЧ) кормила студентов за вполне студенческую плату.

Несмотря на столь несолидный повод для появления этой статьи, мы еще вернемся к ней. Даже яркие таланты Джаз-банда не могли сделать статью из воздуха. Сделана она, несомненно, из идей и соображений, участвовавших в их каждодневных разговорах.

Идеи эти были не вполне определенными, не выражались в полноценных уравнениях и потому не отвечали их собственным стандартам настоящего физического результата. Но и только. В остальном это была вполне нормальная статья, отражающая современную ей ситуацию в фундаментальной теоретической физике и даже заглядывающая в будущее. Мы еще поразмыслим (в гл. 5) над содержанием этой статьи, весьма необычной для всех трех ее авторов, и еще удивимся, почему среди авторов нет Бронштейна.

2.3. Аббат и его друзья астрономы

Не надо удивляться тому, что Е. Н. Пайерлс не помнила, кто назвал Бронштейна Аббатом. И не потому, что прозвища зачастую возникают по совершенно случайным причинам. «Аббат» появился в совсем другой компании, с которой Бронштейн в университетские годы был связан, пожалуй, даже больше, чем с Джаз-бандом, хотя возникла она на другом факультете университета. Это была компания астрономов.

В Ленинградском университете астрономическое отделение входило в состав не физического, а механико-математического факультета. Причины этого исторические. Коренятся они в эпохе, когда теоретическая астрономия стояла на одном слоне — небесной механике.

Во взаимоотношениях физики, астрономии и математики история науки продемонстрировала свой отнюдь не монотонный характер. Не будем говорить о тех далеких, древнегреческих временах, когда «физика» была именем всех наук о природе, когда очевидная — действительно видная очам — регулярность астрономических явлений была моделью закона природы вообще. Эта же математически совершенная регулярность тогда отделила пропастью небесную физику, управляющую надлунным миром явлений, от физики земной, пытавшейся осмыслить и упорядочить хаос явлений подлунных.

Совсем иной была ньютоновская эпоха, когда рождались новая физика, новая астрономия и новая математика; с этой замечательной эпохой Митя Бронштейн знакомился впервые, как мы помним, с помощью «Астрономии» Фламмариона. Законы ньютоновской физики провозглашались для всего мироздания. Небесная механика, на которую могла опираться теоретическая астрономия, была лишь частным случаем физики. Однако очень быстро небесная механика перестала нуждаться в физике и, сыграв чрезвычайно важную роль в развитии математики, стала фактически ее частью. И пока астрономия опиралась только на небесную механику, студентам-астрономам было не тесно на механико-математическом факультете. Приходилось, правда, представлять себе астрономические явления как движение материальных точек, а не полноценных физических тел.

Положение изменилось в середине прошлого века, когда к изучению звезд начал применяться спектральный анализ. Однако только после того, как квантовая теория разгадала шифр спектральных линий, астрономия стала опираться на физику не в меньшей мере, чем на небесную механику. Новая опора дала астрономии возможность ставить и решать такие вопросы, которые до этого были просто немыслимы. Это горячее время, время совершеннолетия астрофизики, пришлось как раз на вторую половину 20-х годов [234].

Физик, следящий за развитием естествознания широко, не мог не заметить такого расцвета астрофизики, такого обилия физических цветов на дереве астрономии, не мог не заметить того, что астрономические числа начинали становиться физическими.

Бронштейн был таким физиком. Астрономия интересовала его еще в Киеве. Не удивительно поэтому, что, поступив в университет, он стал ходить и на занятия к астрономам. Студент-физик очень быстро прижился там. Особенно он сблизился с В. А. Амбарцумяном и Н. А. Козыревым, а также с гидромехаником И. А. Кибелем. Жизнь этой компании проходила и в университете, и в Пулковской обсерватории.

Бронштейн не только свое время делил между физикой и астрономией, но и способствовал приобщению к астрономии товарищей-физиков. Д. Я. Мартынов, вспоминая ранние работы Амбарцумяна и Козырева по звездным атмосферам, отмечает, что оба молодых астронома «входили в состав талантливой группы студентов, которая сформировалась в Ленинградском университете в 20-е годы. В нее входили еще М. П. Бронштейн, Г. А. Гамов, Л. Д. Ландау, Д. Д. Иваненко — блестящее созвездие будущих звезд первой величины!

Из них М. П. Бронштейн и Д. Д. Иваненко не раз приезжали в Пулково, и здесь велись широкие и вольные обсуждения самых разнообразных вопросов теоретической физики и астрофизики, из которых родилось вскоре несколько важных работ. М. П. Бронштейн — яркий брюнет, сдержанный, со спокойной речью, безупречно логичной и убедительной. Д. Д. Иваненко, наоборот, шумный, с быстрой речью, которая свободно льется и свидетельствует, что говорящий (я чуть не сказал «оратор») превосходно владеет предметом, а кроме того, полон множеством сформировавшихся идей. Бронштейн как раз только что решил несколько важных вопросов теории переноса излучения в атмосферах Солнца и звезд, а Д. Д. Иваненко и В. А. Амбарцумян подготовили несколько работ по математической физике и физике ядра. В эту же пору с вопросами астрофизики соприкоснулся и Л. Д. Ландау, результатом чего явилась его работа 1932 г. о возможности существования сверхплотных звезд» [234, с. 440].

Смена поколений в тогдашней астрономии была еще более ощутимой, чем в физике. Астрономы старшего поколения испытывали на себе двойной напор: напор физики вообще и напор новой физики — релятивистской и квантовой, только еще осваиваемой самими физиками. Кроме наплыва астрофизических идей, астрономия того времени переживала важные открытия наблюдательного характера; в частности, была окончательно установлена внегалактическая природа спиральных туманностей — других галактик (Хаббл, 1924), что необычайно раздвинуло рамки астрономической картины мира. Молодую физику несли в астрономию преимущественно молодые люди. Астрономы старой школы недоверчиво воспринимали претензии молодых астрофизиков «определить число атомов над квадратным сантиметром солнечной поверхности» [Там же, с. 439]. С другой стороны, несколько ошалевшие от лавины новых идей и открытий, они порой утрачивали бдительность.

У астрономов повесили объявление о том, что М. П. Бронштейн сделает доклад по работам крупного индийского физика и астрофизика Бодичирака Рамасатвы. Сообщалось, что автор, будучи проездом в Ленинграде, любезно предоставил материалы статьи, только что направленной в печать.

Аудитория была полна — Бронштейн уже успел завоевать известность первоклассного докладчика. Изложив ряд естественных исходных предположений, докладчик сформулировал задачу на собственные значения для планетной системы. На доске появилось внушительное дифференциальное уравнение, в котором фигурировали постоянная Планка, скорость света, масса электрона, масса центрального светила и еще несколько букв латинского и греческого алфавитов. Обсудив сходимость интеграла от волновой функции, докладчик выписал спектр собственных значений. После некоторых преобразований и подстановки массы Солнца все узнали в нем знаменитый закон Тициуса— Боде, дающий радиусы планетных орбит в Солнечной системе. Это был главный результат излагаемой работы.

Доклад произвел большое впечатление на слушателей. Мнение части присутствующих выразил профессор П. М. Горшков, одобрительно отозвавшийся об «очень интересном» сообщении и высказавший некоторые свои соображения в связи с ним.

Мистификация удалась на славу. Оставалось только «размотать чалму» на многоуважаемом Б. Рамасатве, что и было сделано под хохот аудитории, к удовольствию создателей эпохальной астрономо-физической работы.

Доклад этот состоялся в Астрономическом кабинете, или Астрокабе, в котором проходили лекции и семинары у астрономов. И рукописный журнал, который в 1927—1928 гг. выпускали студенты-астрономы при участии студента-физика Бронштейна, назывался «Ast-rocabical Journal». По своему характеру это издание было родственно «Physicalische Dummheiten»; различие в языках названий объясняется тем, что тогда лидирующее положение в физике занимали немецкоязычные ученые, а в астрономии — англичане. В. А. Амбарцумян запомнил сонет, написанный Бронштейном для второго номера нового журнала:

Астрокабическому журналу

Будь выше порицаний и похвал,

Будь маяком, светящим нам из мрака,

Тринадцатым созвездьем Зодиака Сияй,

Астрокабический журнал!

Пускай тираж твой смехотворно мал,

Ты высшего был удостоен знака:

С усердием, достойным маниака,

Сам Костинский[9] тебя переписал.

Твоя судьба была необычайна,

с младенчества тебя скрывала тайна.

Никто не знает, кто твои творцы,

Кто сторожа твоих святых преддверий.

Они хранят молчанье, как жрецы

Ужасных дионисовых мистерий.

У молодых ленинградских астрономов прозвища были в ходу не меньше, чем у физиков. Чаще всего прозвища делали из имени или фамилии: Амбарц (или Амбар), Киб, Дау, Джонни, Димус. Однако прозвище Бронштейна имело совсем иное происхождение.

В те годы очень большой популярностью пользовалась книга А. Франса «Харчевня королевы Гусиные Лапы». На русский язык эту книгу перевел в 1923 г. И. Б. Мандельштам — отчим сестер Жени и Нины Канегиссер. В их доме часто собирались друзья — молодые физики и астрономы.

Книгу Франса молодые астрофизики читали вслух в пригородном поезде на пути из Пулково в университет. Главный герой книги, аббат Жером Куаньяр, доктор богословия и магистр наук, был личностью, замечательной во всех отношениях. Острота ума, обширные знания, рационализм, уравновешенный скептической иронией, добросердечное, снисходительное отношение к людям — во всех этих качествах Куаньяра можно усмотреть причины того, почему Бронштейна назвали аббатом Куаньяром (по свидетельству В. А. Амбарцумяна, первым это сделал Н. А. Козырев). Но главной причиной была фантастическая образованность М. П. Бронштейна, к которой не могли привыкнуть даже его друзья.

Прозвище родилось сразу после того, как в конце книги и в конце бурной жизни святой отец, умирая от кинжальной раны, не без сожаления признал, что ему «довелось прочесть куда меньше, чем второму викарию его преосвященства епископа Сеэзского. Хотя внешне и внутренне он походил на осла, но оказался еще более усердным книгочеем, нежели я, ибо был он косоглаз и пробегал по две страницы сразу» [282].

Преданный ученик аббата Куаньяра — Жак Турнеброш считал, что по таланту и знаниям с его учителем не могли сравниться даже «геометры и философы, кои, по примеру г-на Декарта, способны измерить и взвесить миры». Однако в этом, по-видимому, сомневались друзья Бронштейна, знавшие, что в XX в. право измерять и взвешивать миры перешло к физикам.

Подобно Куаньяру, Бронштейн не мог пройти спокойно мимо неизвестной ему книги и прочел их несчетное количество. Однако если Куаньяру для того, чтобы «прочесть всех греческих и римских авторов, чьи творения пощадило время и невежество людей», был дан 51 год (в таком возрасте он предстает перед читателем), то Бронштейну, чтобы заслужить подобную славу, хватило 21 года.

Очень скоро прозвище упростилось до «Аббата» и впоследствии обросло несколькими исключающими друг друга объяснениями. Возможно, отчасти это произошло потому, что Куаньяра характеризовал не только букет перечисленных выше добродетелей. Он любил выпить, закусить и... короче, он воздавал хвалу Всевышнему за все, сотворенное на радость человеку. При необходимости он мог даже разбить бутылку о голову своего противника, противника в жизни, конечно, а не в ученой дискуссии. Эти качества были свойственны Бронштейну в меньшей мере. Но такое различие можно объяснить различием во времени, пространстве и области занятий (богослов во Франции начала эпохи Просвещения и физик в Советской России начала строительства социализма).

Не следует, однако, думать, что жизнь М. П. Бронштейна сводилась к занятиям наукой и чтению книг. Иначе совершенно загадочными показались бы некоторые сохранившиеся с тех времен фотографии. На одной из них на пляжном фоне запечатлена сцена покорения туземцев неизвестной страны: вооруженный крестом Аббат завоевывает душу коленопреклоненной язычницы Жени, а стоящий рядом Амбарц с чемоданчиком, видимо, изображает коммерсанта, который, как известно, в таких случаях всегда сопровождает миссионеров. На другой фотографии — два кавалера с барышнями: в одной из барышень, скромно повязанной платочком и с очками на носу, можно узнать Аббата, а в кавалерах — сестер Канегиссер. Еще на одной фотографии, сделанной во время съезда физиков 1930 г. в Одессе,— выстроившиеся в ряд участники съезда в купальных одеяниях удерживают за пятки соответствующее количество девушек, погруженных в воды Черного моря. Аналитически продолжая сюжеты этих фотографий, можно прийти к выводу, что жизнь М. П. Бронштейна была полнокровной во всех отношениях.

А разве может быть жизнь полнокровной без путешествий? И в конце лета 1929 г. Амбарцумян, Бронштейн, Козырев и Кибель отправились в путешествие по Армении к селу Басарчегар (ныне — Варденис) — родному селению В. А. Амбарцумяна. Перед отъездом из Ленинграда они сфотографировались. Хотя путешествие было недолгим (чуть больше недели), в нем было все необходимое: и плаванье на корабле (по Севану), во время которого поднялась буря и качка достигала почти океанских масштабов, и верховая езда, и ночь под открытым небом, которую пришлось коротать, рассказывая по очереди страшные истории, и 40-километровый пеший переход. Во время этого путешествия М. П. Бронштейну, не отличавшемуся спортивной подготовкой, не раз приходилось недостаток физических сил восполнять духовными. Но зато была достигнута главная цель — забраться подальше от Ленинграда, от науки и отдохнуть от напряженной работы. Ко многому они могли относиться несерьезно, но только не к науке. А серьезное отношение предполагает труд, труд постоянный, в полную силу.

2.4. Первые работы по астро-, гео- и популярной физике

1929 год был для Бронштейна напряженным и продуктивным. Этим годом помечены две его работы по астрофизике и одна по геофизике; в этом же году вышла его первая популярная книга и несколько статей (напомним, что он тогда был еще студентом!).

Первые астрофизические работы Бронштейна посвящены атмосферам звезд ⁵. В этой же области работали тогда Амбарцумян и Козырев. В то время физика энергично и всерьез рассматривала новый для себя объект — звезду как целостную физическую систему. Прежде чем решать главный астрофизический вопрос о внутреннем строении и об источнике энергии звезды, надо было начать с ее начала — с поверхности звезды, с ее атмосферы, связывающей звезду с внешним миром, и в частности с наблюдателем. Без ясного количественного понимания «поверхностных» астрофизических явлений нельзя было рассчитывать на успешное продвижение в глубь звезды. С другой стороны, и сама физика тогда была уже достаточно развита для рассмотрения процессов в атмосфере звезды, но совершенно недостаточно — для раскрытия ее внутреннего устройства.

Теория звездной атмосферы стала тогда уже вполне респектабельной областью, в которой нельзя было рассчитывать на успех с налету. Надо было внимательно изучить сделанное предшественниками. Здесь уже успели появиться свои классики: К. Шварцшильд, Дж. Джинс, А. Эддингтон, Э. Милн.

Задача о лучистом равновесии звездной атмосферы, которой занялся Бронштейн, восходит к Шварцшильду (тому самому, кстати, который получил первое точное решение уравнений ОТО). В астрофизике звезду (и в частности Солнце) принято характеризовать эффективной температурой Т_эф — температурой черного тела, имеющего те же размеры и такое же полное излучение, что и данная звезда. Величина Тэф просто рассчитывается исходя из земных наблюдений. Задача, которая привлекла внимание Бронштейна, состояла в отыскании зависимости температуры вещества звезды от (оптической) глубины т, разумеется, в рамках определенной физической модели звезды. К тому времени было уже известно, что эта зависимость имеет вид

Т (т) = Т_эф [³/4(т + д(т))]^1/4

⁵ Авторы этой книги глубоко благодарны В. В. Иванову за подробный комментарий к первым астрофизическим работам Бронштейна.

где величина д(т) мало меняется и дается решением определенного интегрального уравнения (уравнения Милна). Ясно, что численное значение q(0) дает возможность по измеряемой на Земле величине ТЭф узнать истинную температуру поверхности Солнца T_o. На определение величины q(0) были затрачены многие усилия корифеев астрофизики, но удавалось получить только различные приближения (по два — Джинс и Эддингтон и три — Милн). И вот Бронштейн в 1929 г. получил точное значение а следовательно, и точное соотношение

Этот результат впоследствии стал называться соотношением Хопфа— Бронштейна [297, с. 85, 96], хотя порядок фамилий мог быть и обратным, потому что Хопф[10] получил его несколько позже .

Об уровне первых астрофизических работ Бронштейна можно судить по тому, что они публиковались в главных журналах того времени. Третья (и последняя) его статья по звездным атмосферам была опубликована в английском «Monthly Notices». Представил эту статью сам Милн, и написана она была, как указал автор, в ответ на письмо Милна. По-видимому, на Милна точный результат ленинградца произвел столь сильное впечатление, что он поставил перед Бронштейном вопрос о другом граничном значении q(x) (бесконечная оптическая глубина в атмосфере звезды соответствует фактически небольшой геометрической глубине). Однако на этот раз точного значения получить не удалось (не известно оно и до сих пор), Бронштейн нашел только некоторое приближение[11].

Эти работы Бронштейна можно отнести к математической физике, их суть состояла в искусном математическом «пробивании» уже поставленной физической задачи, но это отнюдь не было математическим паразитированием на физике. (Тот же, в сущности, аппарат оказался необходим для описания переноса нейтронов, когда в конце 30-х — в 40-х годах начались исследования, связанные с цепной реакцией в уране.)

Говорить подробнее об этих работах мы не будем. Как известно, время беспощадно к произведениям научного творчества, гораздо беспощаднее, чем к произведениям искусства. В особенности это относится к теоретической физике. Даже от работ, которые включают в золотой фонд науки, остается спустя некоторое время всего несколько строчек и формул в учебниках и сводных монографиях. Мучительный зачастую путь к результатам, преодоление мнимых и подлинных препятствий, ошибки и предрассудки — все это заменяется одной-двумя фразами, которые служат, скорее, педагогическим целям или же выражают эмоциональное отношение автора учебника к излагаемому результату. Что же говорить об основном потоке работ, добротных и даже первоклассных работ?! Они, как показывает тщательный историко-научный анализ в каждом конкретном случае, образуют необходимую питательную среду, без которой не появилась бы «золотая» работа. Но сами растворяются в последующих исследованиях, оказываются хотя и полезными, но слишком сильными идеализациями.

Об уровне астрофизических работ Бронштейна говорит и то. что, когда в СССР в 1934 г. были введены научные степени, кандидатскую Бронштейну присудили без защиты за его работы по астрофизике (к статьям о звездной атмосфере добавились работы по белым карликам и о влиянии электрон-позитронных пар на тепловое равновесие при высоких — звездных — плотностях энергии (см. разд. 5.2, п. в).

Для Бронштейна 1929 год был не только астрофизическим, но еще и на удивление геофизическим. Хотя название его большой статьи [8] содержит то же слово «атмосфера», что и название области его астрофизических работ, эта общность чисто словесная. Звездная атмосфера и атмосфера Земли как объекты физико-математического исследования совершенно различны. Уж не говоря о кардинальном различии физических условий в этих атмосферах, совершенно различны были вопросы, которыми задавались их исследователи. Для звездной атмосферы нужно было изучить стационарный усредненный режим, определяющий энергоотдачу звезды, поведение температуры и плотности с глубиной. А для земной атмосферы самые важные вопросы связаны с ее динамикой. У Эддингтона были основания говорить, что звезда — очень простой объект для изучения, гораздо проще, например, чем человек. Земная атмосфера по своей сложности уже сравнима с человеком. Недаром прогноз погоды, который должен быть простым приложением динамики атмосферы, до сих пор не стал образцом определенного научного прогноза, а остается в большой мере предсказанием. И предсказать погоду в конкретном месте бывает не легче, чем предсказать поведение человека в конкретных обстоятельствах.

Статье по динамике атмосферы Бронштейн предпослал эпиграф — высказывание Э. Куммера: «Можно считать эллипсоидом вращения любой булыжник — все дело только в степени приближения». Это вполне понятная реакция физика-теоретика на теоретическую геофизику. Теория вообще может заниматься только достаточно простыми моделями, но главный объект геофизики — Земля, уникальная и неповторимая,— удален от ее теоретических моделей несравненно больше, чем обычно в теоретической физике.

Однако Бронштейн смотрел на свои занятия геофизикой вовсе не свысока. Об этом свидетельствует его первая популярная книжка «Состав и строение земного шара». Здесь рассказывается о геохимии, геофизике, сейсмологии с такой детальностью и с таким проникновением в предмет, которые трудно ожидать от теоретика, занимающегося фундаментальной физикой (уже в следующем году он напишет статью о квантовании в магнитном поле и обстоятельный обзор космологии). Описание обширного наблюдательного материала сочетается с обсуждением гипотез, очень далеких от теоретической физики, например гипотезы Вегенера о дрейфе континентов.

Как могли совмещаться столь разные области — астрофизика, геофизика и фундаментальная физика? Удивляться такой широте интересов нам еще предстоит не раз. Уточним лишь обстоятельства, сопутствующие геофизической работе Бронштейна.

Из материалов его личного дела следует, что в июле 1929 г., будучи студентом, он работал в должности физика в Главной геофизической обсерватории (ГГО), в отделе теоретической метеорологии. Отделом руководил Л. В. Келлер (1863—1939), один из ближайших сотрудников А. А. Фридмана. Келлер, кроме прочего, занимался теорией циркуляции атмосферы. К этой области относилась статья Бронштейна [8] и ряд его докладов на семинаре в ГГО [209, с. 74].

А кто мог ему показать дорогу в геофизику? Во-первых, И. А. Кибель. Он работал в ГГО в том же отделе (успев побыть несколько месяцев аспирантом А. А. Фридмана) и занимался гидродинамикой сжимаемой жидкости (фактически динамикой атмосферы). Такому посредничеству не могло помешать то, что Киб и Аббат были неравнодушны к одной и той же девушке (которая, впрочем, к обоим испытывала лишь дружеские чувства).

2.5. У Шенроков на Васильевском

Был еще один человек, который мог знакомить Бронштейна с геофизикой, и как раз с областями, наиболее удаленными от теорфизики. Это А. М. Шенрок, еще с прошлого века работавший в ГГО (до 1923 г. она называлась Главной физической обсерваторией). Он был метеорологом в смысле XIX в., т. е. по преимуществу «метеорографом», наблюдателем. А кроме того, он был владельцем квартиры на Васильевском острове (16-я линия, дом 9, кв. 1), в одной из комнат которой Бронштейн прожил все четыре университетских года.

Александр Михайлович Шенрок, происходивший из эстляндских немцев, образование получил в Германии (следы этого были видны и на его лице — в виде шрамов, оставшихся от студенческих поединков), но за долгие годы жизни в Петербурге совершенно обрусел. Вынужденный самоуплотняться[12], он предпочитал квартирантами брать студентов отчасти, возможно, потому, что его тяготило нереализовавшееся родительское чувство (у Шенроков не было своих детей).

В большой квартире, кроме Бронштейна, комнат₉у снимал еще и его товарищ — филолог С. А. Рейсер. Познакомились они в профессорском читальном зале Киевского университета в 1924 г. Рейсер попал сюда, отличившись в семинаре «пидвищенного тшу». Он сразу заметил за соседним столом невысокого темноволосого юношу, который уже занимался, когда Рейсер приходил, и все еще занимался, когда он уходил. Юноша с непонятным увлечением читал книги и журналы, испещренные формулами, и такими же страшными формулами заполнял листы бумаги перед собой.

Они подружились. Пресловутая стена, отделяющая физиков от лириков, им не мешала. Точнее говоря, для физика Бронштейна эта стена была легко проницаема. И не только потому, что литература, поэзия были необходимыми компонентами его жизни. Для него и гуманитарные науки были полноценным и достойным уважения занятием (этим он, например, существенно отличался от Ландау, для которого «филология» была ругательным словом, предназначенным для текстов, физико-математических лишь внешне, и который науку филологию относил к занятиям «кислощецким, не более достойным мыслящего человека, чем коллекционирование бабочек»).

В Ленинграде Рейсер находился среди литературоведов, концентрировавшихся вокруг Б. М. Эйхенбаума. С помощью Рейсера[13] Бронштейн был в курсе событий литературной жизни, он живо интересовался бурно цветущим тогда литературоведением, несмотря на то что его жизнь была насыщена физико-математическими заботами. Когда он замечал у Рейсера новую книгу, то обычно прочитывал ее сразу же, за один вечер — читал он очень быстро — и впоследствии, благодаря своей замечательной памяти, знал ее содержание с точностью до расположения текста на странице.

Когда Рейсер решил преподнести Эйхенбауму оттиск одной из первых своих работ (о взаимоотношениях Лескова с украинской культурой), Бронштейн сочинил для него подобающую случаю стихотворную надпись:

Прийми вщ мене, вчггелю мш милий,

На мовi Кобзаря цей малий твip.—

Я все зробив, що мгг, щоб полюбили Сармати звуки московитських лiр.

Еще одна надпись подобного назначения, сочиненная Бронштейном «под Пушкина», кончалась словами:

Винюсь, я поступил оплошно —

Мне эйхенбаумно и тошно.

А когда в 1929 г. вышла книга М. И. Аронсона и С. А. Рейсера «Литературные кружки и салоны» (под редакцией Б. М. Эйхенбаума), Бронштейн откликнулся стихотворением, в котором подсмеивался над творческим методом авторов — известным тогда «методом монтажа», существенно использовавшим ножницы и клей и сдержанным на литературоведческие комментарии. Это стихотворение, написанное уже «под Маяковского», начиналось так:

Я раньше думал -

книги делаются так:

Сидят,

корпят,

просиживают брюки,

И много лет пройдет, пока такой простак

Вкусит впервые сладкий плод науки,

Но в наш радийный век

сей труд стал очень прост:

Давно узнали

Рейсер с Аронсоном,

Как к славе проложить блестящий мост

Лишь ножницами

и синдетиконом.

Бронштейн очень хорошо знал поэзию (знал и в буквальном смысле — очень много стихов наизусть), диапазон «его» поэтов был широк, больше других выделял Пушкина, Блока. Знал он не только русскоязычную поэзию — в его дарственных надписях, например, имеются поэтические цитаты на немецком, английском и французском языках. К своему стихотворчеству он не относился всерьез. Искусство версификации считал необходимым элементом общей культуры. Сам он этим искусством владел (не случайно в памяти его друзей сохранилось так много его стихотворных строк), легко и по разным поводам сочинял стихи. Излишней серьезностью он не страдал, и, например, однажды в 1927 г.

показал Рейсеру маленький флакон, который, по его словам, содержал цианистый калий, раздобытый у знакомого химика. На восклицание «Зачем??» от ответил стихотворением с байроновским названием «Euthanasia», из которого Рейсер запомнил такие строки:

Никогда я не буду ранен,

Никогда я не буду влюблен,

Я ношу в жилетном кармане

Небольшой зеленый флакон.

Тени прошлого, страшные тени

В этом мире я больше не пленник

Не закованный в цепи раб,

А одетый в железо воин,

Улыбающийся мечу:

Я теперь горделив и спокоен —

Я умру, когда захочу.

Если враг мой меня сильнее —

Я смеюсь над его торжеством.

Не пойду с веревкой на шее

На триумф надменный его...

Перо Бронштейна было легким не только в стихотворных импровизациях. Мы уже упоминали первую его популярную брошюру «Состав и строение земного шара» (1929). По характеру эта книжка довольно традиционна — многознающий автор делится знаниями с абстрактным читателем, ничем, в сущности, не помогая ему, не заботясь об отношении читателя к излагаемым сведениям. Только в заключительных абзацах звучит живой, увлеченный голос:

«Размер этой книжки не позволяет остановиться на других интересных вопросах, связанных с учением о составе и строении земного шара. Величайшего внимания заслуживает, например, вопрос о роли живого вещества в истории земной коры, недостаточно оцененный прежними учеными, но теперь стоящий в центре внимания геохимии (ср. напр. работы акад. В. И. Вернадского о биосфере, т. е. о тех оболочках Земли, в которых происходят явления жизни).

Этого вопроса мы в нашей книжке уже не будем касаться, хотя и он очень важен для познания свойств того небесного тела, на котором нам суждено жить и умирать. Прикованное к небольшой планете, парящей в пространстве вокруг потухающего солнца, человечество стремится познать устройство этого твердого шара, который служит ему жилищем, а может быть, и вечной тюрьмой. Но, быть может, это и не так; быть может, через несколько веков после того, как неуклюжие каравеллы Колумба поплыли в океан и в неизвестность на поиски сказочных сокровищ Нового Света, междупланетные ракеты оторвутся от земли и понесут в мировое пространство новых смелых завоевателей; и, быть может, когда иссякнет энергия Солнца, человечество сумеет развернуть знамя жизни на другой планете, под более ярким солнцем и более голубым небом. Если этому суждено сбыться, то геофизика и геохимия получают иной смысл и иное значение: они изучают ту маленькую планету, которая послужит человечеству трамплином для его прыжка в бесконечное» [55].

Представить 22-летнего автора и присущую ему иронию помогает надпись, сделанная им на одном экземпляре книги:

«С. А. Рейсеру

О иллюзии! о пафос! о прыжки в бесконечное на газетной бумаге!

Учись красноречию и благородной красоте слога. Но, проливая слезы умиления, лови их в платочек. Этого требует качество бумаги. Кроме того будь здоров. Здоровье прежде всего.

Митя 4.IV. 1929 г.»

О легкости, с которой М. П. Бронштейн умел писать, говорит и пометка на экземпляре второй его популярной брошюры «Строение атома»: «Производительность труда — авторский лист в сутки. Гонорар 301 р. 50 к.» Отсюда и из самой дарственной надписи: «Дорогому Моне на память о тяжелой зиме 1929—1930 г.» — можно догадаться об одном из мотивов его писательства. Изобилие духовной жизни, царившее вокруг Бронштейна, сочеталось с довольно скудными условиями жизни материальной. Стипендии он не получал, а денег, которые могли посылать ему из дома, едва хватало на правильное решение основного вопроса философии. Первичность материального по отношению к духовному в те годы была в центре бурных философских дискуссий, порожденных теорией относительности и квантовой механикой (у нас еще будет повод обратиться к ним). Однако проводить правильную линию в сфере философии было легче, чем в обыденной жизни, которая тогда в Ленинграде, во всяком случае для студента Бронштейна, была нелегкой. Поэтому и супруги Шенроки старались подкармливать симпатичных своих квартирантов, приглашали их иногда на обеды. Легко представить, что во время этих обедов Бронштейн получал и пищу духовную, именно так, возможно, он извлекал из бесед с А. М. Шенроком и осваивал обширный геофизический материал, пригодившийся ему.

Шенроки старались восполнить своим квартирантам недостаток домашнего тепла, но тепла только в переносном смысле. Очень трудно было зимой нагреть комнаты до комнатной температуры. Квартира большая, дрова достать трудно, и отопление своих комнат жильцам приходилось брать на себя. Квартира принадлежала когда-то (в сущности, совсем недавно, немногим более десяти лет назад) Л. А. Кассо — царскому министру просвещения. Забавно было представлять себе, что в этой просторной комнате, вот на этом угловом диванчике, на котором сейчас, в полном несоответствии с его назначением, ночует иногда Моня Рейсер, когда-то сидел сановный реакционер и обдумывал полицейские меры, коими можно было бы укротить университетские свободы. Однако во второй половине 20-х годов министерские размеры комнат были обременительны для отопления. Приходилось иногда под покровом темноты экспроприировать доски на расположенной поблизости стройке концессионной фабрики, принадлежащей иностранному капиталу. А когда последние калории таяли в мировом пространстве, ничего не оставалось иного, как по-детски рано забираться в постели, укрывшись всем, чем можно, и пускаться в долгие беседы, темы которых свободно переходили от литературоведения к нефизическим сторонам физики, от науки к жизни.

Зарабатывать надо было не только на дрова. Книги (без которых не мог обходиться завзятый книголюб), театры, концерты — все это не умещалось в студенческий бюджет. Но заработок был только одной из причин, побуждавших Бронштейна писать популярно о науке. Ему нравилось само это занятие. У него была потребность объяснять, делать сложное ясным, раскрывать ход научной мысли.

И, надо сказать, время очень благоприятствовало такой потребности. В стране появилось много научно-популярных журналов с приложениями в виде брошюр. Было осознано могущество науки и техники (с учетом акцентов того времени — техники и науки) как инструментов общественного переустройства. В стране, можно сказать, действовал культ знаний. Лозунгом эпохи стали слова «знание — сила». Не случайно, что журнал с таким названием родился именно тогда (в 1926 г.)

Читатели журнала «Человек и природа» в 1929 г. познакомились с новым именем. Отважный автор взялся рассказать о только что опубликованной работе Эйнштейна, в которой великий физик предпринял попытку объединить гравитацию и электромагнетизм. Тем, кто интересовался в те далекие годы фундаментальной физикой, можно позавидовать,— у них появился замечательный гид. Популярные статьи Бронштейна можно рекомендовать и современным читателям, интересующимся историей фундаментальной физики. А историк-биограф, прочитав статьи 1929—1930 гг. [54, 57—60], убеждается, что Бронштейн, занимаясь астро- и геофизикой, внимательно следил и за развитием фундаментальных областей физики. И становится легче понять, почему в апреле 1930 г. заведующий теоретическим отделом Ленинградского физико-технического института Я. И. Френкель написал на заявлении 23-летнего Бронштейна о приеме на работу:

« М. П. Бронштейн является исключительно талантливым физиком-теоретиком, с широкими интересами, большой инициативой и чрезвычайно большими познаниями. Я не сомневаюсь, что он будет одним из наиболее ценных сотрудников теоретического отдела института и лаборатории» [284, с. 210].