Воспоминания о Л. Д. Ландау

И. Л. Фабелинский НЕСКОЛЬКО ВСТРЕЧ С Л. Д. ЛАНДАУ

Возможно, покажется странным, что физик-экспериментатор, мало общавшийся с Львом Давидовичем Ландау, вздумал писать о нем воспоминания.

Мои воспоминания о Льве Давидовиче так сильны и так отчетливы, что, когда мне предложили написать, я решился на это, хотя, конечно, ни в какой мере не претендую на создание образа крупнейшего физика и удивительного, необычного человека.

В мои студенческие годы в начале 30-х годов на физическом факультете МГУ среди студентов ходила легенда о крупном и совершенно необычном физике-теоретике Л. Д. Ландау. Можно сказать, что это было время, когда не только для студентов и физиков, но и людей, далеких от науки, легенда о Ландау, пользуясь оборотом речи Т. Манна, начала сама себя рассказывать.

Как всегда, в легенде бывает все: и правда, и преувеличения, и преуменьшения, и искажения. Тем более это относилось к нашей легенде, поскольку она складывалась из слухов самой разной достоверности. Рассказывали, что он окончил Ленинградский университет в 18 лет. Работал в Ленинградском физтехе у академика А. Ф. Иоффе. Несколько лет работал у самого Нильса Бора в Дании. Побывал и в других странах, общаясь с самыми крупными физиками. Сделал и опубликовал выдающиеся работы по теоретической физике. Его имя приобрело мировую известность. Доходили слухи, что он непобедим в научной дискуссии. Победить его нельзя, даже если истина на твоей стороне. Говорили, что он очень резок в суждениях и не стесняется в выражениях для характеристики умственных способностей своего собеседника, если, по его мнению, он утверждает «не то» или несет откровенную чепуху. При этом ему безразлично, кто его собеседник — начинающий научный работник или почтенный академик. Рассказывали, будто на дверях его комнаты в харьковском институте, где он тогда работал, висела надпись: «Осторожно, кусается!» А это уже свидетельствовало о самокритичности или терпимости и о чувстве юмора, да и о демократизме.

Что в этой легенде о Л. Д. Ландау было правдой, а что нет, мы тогда не знали, но нам этот человек определенно нравился.

Должен признаться, что нравилось нам не столько то, что он крупный физик. К тому времени мы уже прослушали курсы общей физики, электродинамики, квантовой механики и др. и нас именами крупных физиков нельзя было удивить, тем более что и наши преподаватели сами были крупными физиками. Но вот сочетание его универсальных знаний и молодости с резким нелицеприятным обращением, невзирая ни на что, кроме науки. Это было здорово!

Это импонировало нам больше всего, правда, пока еще никто из нас не встречался с ним и не мог узнать из его уст свой «диагноз».

Учившие нас физики, пользовавшиеся заслуженным авторитетом, и, разумеется, не только у студентов, знали Л. Д. Ландау достаточно хорошо, но наши сведения о нем были не от них.

В середине 30-х годов (1936?) только однажды небольшая группа студентов-физиков могла, правда косвенно, почувствовать масштаб научного авторитета Л. Д. Ландау.

Тогда ему не было и тридцати.

Произошло это после лекции одного профессора на Моховой в «новом здании» старого МГУ. После лекции к лектору подошли студенты и один из них изложил нашему лектору — крупному физику — свою точку зрения на один из обсуждавшихся в лекции вопросов. Лектор был решительно с этим не согласен и отверг высказывания студента. Он «громил» его с разных точек зрения, причем в свои аргументы вкладывал еще и свой бурный темперамент. В конце концов он победно сформулировал окончательно свою точку зрения на физическую задачу, о которой уже минут 15—20 шел разговор. И вот тогда присутствующий здесь же наш преподаватель — хороший физик, ведший у нас семинары, — вдруг тихо заметил:

— А Ландау сказал (кажется, он назвал его Дау), что здесь дело вбстоит не так, как вы говорите.— Он даже не сказал, что думает Ландау, а просто сказал, что он думает не так.

И этого оказалось достаточно, чтобы от уверенности нашего глубокоуважаемого профессора и от его энтузиазма не осталось и следа. В нем словно что-то мгновенно переключилось. Не то чтобы он принял утверждение студента — нет, он теперь искал, в чем бы могла быть ошибка в его рассуждениях. Раз Ландау сказал…

Нас ошеломило не то, что наш профессор, возможно, ошибся. Ошибаются все (и Ландау в том числе). Нас ошеломило то, как подействовало упоминание только одного имени, и в сущности имени совсем молодого человека. Теперь для нас на первый план выступил Ландау как крупный физик, пользующийся непререкаемым авторитетом у физиков высокого ранга.

С тех пор прошло много времени. Л. Д. Ландау уже давно был во главе теоретического отдела Института физических проблем. Его присутствие на семинаре института по средам делало эти семинары особенно интересными и острыми.

Он умел коротким вопросом или замечанием сделать ясным суть дела или изменить представления, а нередко и поставить докладчика в трудное положение. Делал он это вполне деликатно, но определенно, и общими словами отделаться от его вопросов, а иногда и натиска было невозможно. Докладчикам было не легко, но зато как много получали слушатели. На одном из таких семинаров я и познакомился с Львом Давидовичем. Скорее всего, познакомил меня с ним мой друг В. Л. Гинзбург, у которого уже в то время были общие серьезные научные интересы с Львом Давидовичем. Они создали выдающуюся работу — «К теории сверхпроводимости» (1950) — и были в дружеских отношениях. Узнав о том, чем я занимаюсь, Лев Давидович обратил мое внимание на то, что в спектре деполяризованного света, рассеянного жидкостями, должна наблюдаться особенность, которая никем пока не наблюдалась. Мне сразу показалась его идея понятной, но, когда я стал обдумывать, все сделалось неясным. Это было мучительно, но пришлось на одном из следующих семинаров признаться, что я не понял его идеи, и он снова детально, с предельной ясностью, без раздражения объяснил мне свою физическую идею. Когда в следующий раз я уже рассказывал, как я собираюсь ставить опыт, он сказал: «Ну вот и хорошо, а когда получится результат, мы сумеем его как следует объяснить», — полагая, очевидно, что у меня все-таки полной ясности пока нет. И был недалек от истины.

К сожалению, этот тонкий эффект тогда (1950 г.) со светом ртутных ламп наблюдать не удалось, но с появлением новых источников света предсказанный эффект наблюдали и мы, и канадские физики (1968—1969 гг.). Этот эффект, обязанный взаимодействию ориентационных и трансляционных мод движения в жидкости, состоящей из анизотропных молекул, проявляется в спектре деполяризованного рассеяния на частоте линии Мандельштама—Бриллюэна в виде особенности такого же типа, как аномальная дисперсия показателя преломления в области полосы поглощения света.

К горькому сожалению, к этому времени Льва Давидовича уже не стало.

Довелось мне присутствовать на семинаре, насколько помню специально собранном, чтобы послушать «новую» теорию твердого тела, развиваемую Раманом, приехавшим в Москву в конце 50-х годов. Семинар проходил в Институте физических проблем, и Л. Д. Ландау на нем присутствовал. Докладчик говорил по-английски. Через 15—20 минут, а может быть и раньше, Л. Д. Ландау стало ясно, что излагается неправильная теория, и он короткой репликой по существу предмета буквально пригвоздил докладчика. Не будучи в состоянии дать сколько-нибудь разумный ответ по сути замечания, докладчик буквально взбесился. Он стал размахивать руками, топать ногами и поначалу издавал громкие, нечленораздельные звуки. Затем он с выпученными глазами уставился на Льва Давидовича, сидевшего в первом ряду и заорал: «А!… А! Если у тебя большой чуб (forelock), так ты можешь мне говорить, что хочешь…»

Далее я не разобрал и не помню точно, поток каких бранных слов еще обрушился на Льва Давидовича, а он спокойно встал и вышел из зала, где разыгралось все это неприличие.

Слушать доклады и лекции Льва Давидовича было большим удовольствием. Он говорил о вещах, глубоко им продуманных, и чаще всего, как мне представлялось, у него были готовы и количественные связи, но к помощи доски и мела он прибегал редко.

Владение математическим аппаратом у пего было на таком высоком уровне, что ему достаточно было понять сущность физической задачи, чтобы все связи сейчас же были приведены в движение и он мог дать количественное решение задачи. Возможно, в такой общей форме Ное утверждение и не совсем правильно, но на частном примере моей задачи в правильности сказанного я убедился.

В 1950 г. мы с коллегой были заняты решением задачи определения из эксперимента адиабатического значения (при постоянной энтропии) производной оптической диэлектрической проницаемости по плотности жидкости. Таких определений никто не делал, да и как-то считалось, что сделать этого нельзя. Определялось обычно изотермическое значение этой величины (при постоянной температуре). Вычислять же эти величины для жидкости до сих пор не умеют. Мы придумали, как определить адиабатическое значение этой величины. Это можно сделать по дифракции света на ультразвуке, измеряя отношение интенсивности первого дифракционного максимума к интенсивности нулевого максимума, давление в звуковой волне (звук весьма малой амплитуды) и учитывая постоянные, связанные с геометрией установки. Мы получили количественную связь между искомой величиной и названными измеряемыми величинами не без помощи курса «Теоретическая физика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица. Не могу точно сейчас сказать, сколько времени мы потратили на вывод формул. Думаю, недели две мы потратили.

Наши измерения, к нашему большому удивлению, показали, что определяемая величина сильно зависит от частоты звука при частотах 10—20 МГц. Этого не должно было быть, но это было. Зависимость была заметной. Пренебречь ею было нельзя. В чем было дело? Мы ломали себе голову, но понять не могли. Тогда мы обратились к нашему шефу Г. С. Ландсбергу. Он тщательно проанализировал опыт. Ошибки не нашел.

Г. С. Ландсберг привлек для обсуждения И. Е. Тамма и М. А. Леонтовича. Понимания не прибавилось. Мы много обсуждали этот результат с В. Л. Гинзбургом, и вот он однажды сказал — нужно пойти к Дау, он все поймет. Но отправиться к Льву Давидовичу я очепь боялся, зная, как он расправляется с авторами нелепых результатов. Долго я не мог решиться пойти, хотя понимал, что это необходимо. Мой друг — теоретик Б. Т. Гейликман — меня всячески успокаивал и уверял, что Л. Д. Ландау меня не прогонит и не обидит. Последний его аргумент был такой:

— Ну ты ведь не теоретик, а экспериментатор, что с тебя взять. Обидеть тебя — это все равно что обидеть собаку, а Дау человек гуманный.

Шутки шутками, а я все боялся и не шел. Тогда В. Л. Гинзбургу надоело смотреть на мои мучения и он просто за руку отвел меня к Л. Д. Ландау, а сам, кажется, ушел.

Лев Давидович меня любезно принял в своем кабинете на втором этаже, просто и без церемоний; уселся на свой угловой диван, предложил мне сесть и приготовился слушать.

Обдумывая предстоящую беседу, я решил начать разговор с формулы, которую получили, затем о результате и, наконец, о наших недоумениях. Но все вышло не так. Когда я начал говорить о формуле, Лев Давидович меня остановил:

— Не нужно нам никакой формулы. Что вы определяете из опыта? Поймем, будет и формула.

— Я определяю из опыта адиабатическое значение производной диэлектрической проницаемости по плотности.

— Этого сделать нельзя! Как вы это делаете?

— Мы получаем эту величину из опыта по дифракции света на ультразвуке. Вот так…

Далее следует примитивный чертежик и несколько пояснительных слов.

Лев Давидович внимательно слушает, смотрит и говорит:

— Так определить эту величину можно, а теперь, когда мы поняли, как это сделать, мы уже можем и написать формулу.

И тут происходит ошеломившее меня событие. Он тянется за клочком бумажки, который не то лежал, не то валялся на столе, там же взял кусок карандаша и написал на этом клочке бумаги ту самую формулу, с которой я хотел начать разговор.

Что написано у меня, его не интересовало.

В течение всего разговора он был напряженно внимателен. Теперь последовало мое утверждение: экспериментальный факт состоит в том, что эта величина зависит от частоты звука. Он спросил, на каких частотах звука это происходит. Когда я сказал, сразу последовал ответ:

— Этого не может быть. На этих частотах зависимости от частоты быть не должно. Что-нибудь не так.

Его лицо сразу изменилось. Все внимание и сосредоточенность исчезли. Он стал совсем другим. Мои попытки вернуть его к этому вопросу были безуспешны. Лев Давидович очень хорошо общался со мной, был готов слушать что-нибудь интересное, забавное и не обязательно научное, но к частотной зависимости не возвратился. В нем словно выключили рубильник внимания.

Прошло более десяти лет, прежде чем исследования в другой области натолкнули нас на правильное объяснение. Коротко говоря, дело в том, что пучок света, пересекающий ультразвуковую волну, и приемник нашего статического мпкрорадиометра (динамические приемники градуировались с большой погрешностью), устроенного по принципу крутильных весов, были пространственно разнесены и на это различие мы вносили поправку, учитывая поглощение звука, что было необходимо. А надо было, кроме того, учесть потерю волной импульса, которая приводит к движению жидкости как целого и создает потоки, также действующие на микрорадиометр.

Этого-то мы и не учли (и не мы одни): не догадались, что такой учет необходим. Л. Д. Ландау не вдавался в обстоятельства опыта. Он был прав, частотной зависимости не должно было быть. Да и мы, и другие физики так же считали, только не понимали, почему она есть.

Эта экспериментальная ошибка мне представляется поучительной и даже полезной.

В 1955—1956 гг. мне еще страшней было обращаться к Льву Давидовичу, но говорить с ним было необходимо.

Дело в том, что еще в 1934 г. Л. Д. Ландау и гостивший тогда в Харькове Г. Плачек сделали очень важную работу, опубликовав ее результат в журнале «Sov. Phys.» (1934) на одной странице (Ландау Л. Д. Собр. тр. М.: Наука, 1969. Т. 1. С. 104), где, в сущности, сказано, что отношение интегральных интенсивностей центральной компоненты к двум компонентам Мандельштама—Бриллюэна в спектре рэлеевского рассеяния равно отношению удельной теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме без единицы (γ—1). В статье этот результат был сообщен без вывода, но авторы обещали, что вывод будет сделан потом.

Как почти всегда в таких случаях бывает, вывод этого важного результата, называемого теперь «соотношение Ландау— Плачека», авторы так и не опубликовали. Соотношение Ландау—Плачека было экспериментально проверено в лаборатории Дебая только на одной жидкости (толуол), и было отмечено некоторое расхождение теории с результатами опыта.

Индийские физики в 1942 г. подвергли проверке соотношение Ландау—Плачека на большом количестве жидкостей и показали, что результат опыта сильно расходится с предсказанием теории.

Г. С. Ландсберг предложил мне заняться экспериментом и выяснить, в чем дело.

В. В. Владимирский и В. Л. Гинзбург (1939—1944 гг.) вывели соотношение Ландау—Плачека, и теперь было видно, чем следует пренебречь, чтобы получить соотношение Ландау—Плачека в той красивой форме, о которой говорилось выше.

Пренебрегалось очень малой величиной, но величиной термодинамической, и, как выяснилось потом, при расчете с удержанием этой величины у нее появляется некоторый коэффициент, в некоторых случаях делающий всю величину вовсе не малой.

Мой эксперимент также показал заметное расхождение значения, вычисленного из соотношения Ландау — Плачека, с опытом.

Моя попытка вывести соотношение Ландау—Плачека с использованием таких термодинамических переменных, которые отвечают естественным условиям задачи и позволяют получить нужное выражение без всяких пренебрежений, была успешной.

Получив такую формулу и учитывая найденную мной с моими университетскими дипломниками дисперсию скорости звука, нам удалось гораздо лучше описать результаты опыта. Разумеется, публиковать работу, исправляющую соотношение Ландау—Плачека, без благословения Л. Д. Ландау невозможно. С другой стороны, мне, экспериментатору, выступать в роли человека, который поднял руку…

Я и теперь помню, как мне было страшно отправиться к Льву Давидовичу. Но на этот раз я решил помощи не просить, не обратился даже к В. Л. Гинзбургу, знавшему мою работу и относившемуся к ней положительно.

Решил всю чашу испить сам, а потом буду рассказывать избранные места… Наконец, собравшись с духом, позвонил Льву Давидовичу и сказал, что прошу встречи с ним для обсуждения важной для меня задачи. В ответ было — приезжайте сейчас.

Дорога была знакомой, но страха это не уменьшало.

Поднявшись на второй этаж, в знакомый кабинет квартиры Л. Д. Ландау, я отсек все пути к бегству и тут же выпалил: «Ваша формула не согласуется с опытом. Вы пренебрегли термодинамической величиной… мой вывод учитывает все термодинамические величины…»

В моей руке подрагивал листок бумаги, где были сделапы все нужные выкладки.

Пока я говорил, Лев Давидович сосредоточенно смотрел на меня. Мы оба стояли около его углового дивана, и тут через две-три минуты произошло невероятное — он сказал: «Никому не прощается пренебрежение термодинамической величиной. Вы правы — точная формула должна быть другой». Лев Давидович бросил взгляд на мой расчет, кивнул головой, и вопрос был исчерпан.

Он сел на диван и пригласил меня сесть. Легко возник разговор, но мной овладела столь сильная эйфория, что я этого разговора не помню. Я сидел не на диване, а на облаке.

Лев Давидович легко общался на разные темы с людьми, ему знакомыми даже в такой малой степени, как, например, было знакомство со мной. Поначалу его авторитет крупнейшего физика сковывал меня в разговоре, но он вел себя настолько просто, естественно, без всякого чванства и сознания своей исключительности, что вскоре разговор шел легко и скованность испарилась.

В 1952 г. мы случайно встретились в Терсколе, когда Лев Давидович вместе с Е. М. Лифшицем ждали возможности подняться на Ледовую базу (3900 м над уровнем моря), и разговор возник как между хорошо знакомыми людьми.

Вероятно, его ученики подробно расскажут о туристских увлечениях учителя. Мне кажется, он любил горы. Слабое свидетельство тому и моя встреча с ним в Терсколе, и имеющаяся у меня фотография, на которой запечатлены Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц у машины и И. Е. Тамм с рюкзаком за спиной на фоне сванских башен в Местии. Ландау было, по-видимому, физически трудно двигаться с рюкзаком по крутым склонам, и он предпочитал забраться как можно ближе к красотам горной природы, пока туда можно было сравнительно легко попасть.

Мне представляется, что эмоциональная сторона его личности была сильно развита.

Как-то после научного собрания в здании ФИАНа мы возвращались домой и я оказался в одной машипе с Львом Давидовичем. Это был 1954 год, в день или сразу после скорбного сообщения о кончине Э. Ферми. Разумеется, все очень сожалели, что такой блестящий талант так рано ушел из жизни, но Ландау это событие нанесло глубокую душевную рану. Это чувствовалось в том, как он говорил о Ферми и потере для науки. Мы слушали его молча. В конце, после паузы, он сказал:

— Ведь правда, все кто любят физику, не могут не сожалеть о смерти Ферми.

Лев Давидович легко вступал в разговор за дружеским столом (по случаю, например, дня рождения моих и его друзей, к тому же его учеников или коллег). В такой обстановке он просто и естественно себя вел, шутил, смеялся шуткам над друзьями и шуткам над собой (самый сильный критерий чувства юмора) и был в хорошем расположении духа.

Его чувство юмора особенно отчетливо проявилось на прекрасном капустнике в честь 50-летия, устроенном в Институте физических проблем, где над ним подтрунивали. Заставили влезть на стол и привязали ему львиный хвост. Все это он весело воспринимал. Он держал в руках бокал с шампанским и чокался с многочисленными поздравлявшими его людьми. Но вино в бокале Л. Д. Ландау выпивали «выпивалы» — специально для этой цели отобранные люди. Насколько помню, если его поздравляла женщина, то он должен был поднести бокал к губам.

И в гостях он не пил ни капли — ничего спиртного, но был весел и остроумен. Его суждения были четки и лаконичны. С ним далеко не всегда соглашались, и он относился к этому естественно и не стремился к тому, чтобы его мнение было принято во что бы то ни стало. Он был остроумен, его остроумные высказывания и шутки носили оригинальный характер.

Однажды, глядя на творог, любовно приготовленный хозяйкой, он сказал:

— Как хорошо, что я не люблю творог, если бы я его любил, я бы его ел, а он такой невкусный.

Когда Лев Давидович был в хорошем расположешш духа, он любил читать стихи и делал это хороню и интересно. Мог прочесть целую поэму. Иной раз неясно было, какому автору принадлежат стихи, которые он читал. У него было особое отношение к поэзии, и, по-видимому, она играла в его жизни существенную роль.

Вероятно, это знали поэты и спросили Льва Давидовича о роли поэзии в его жизни. И он ответил. Ответ его поместили в сборнике «День поэзии» 1960 г. под заголовком «Трудный вопрос». Ответ краткий и, полагаю, малоизвестный, поэтому привожу его здесь полностью:

«Зачем нужна поэзия? На этот вопрос так же трудно ответить, как на вопрос — зачем нужна любовь? Человеку, любящему поэзию, она освещает и украшает жизнь. Мне лично без любимых стихов, которые я мог бы все время повторять про себя, стало бы как-то не но себе. Мой любимый поэт — Лермонтов.

Как пишутся хорошие стихи, конечно, нельзя объяснить теоретически, иначе всякий мог бы написать чудесные стихн.

Добиться волнения у читателя может только настоящий поэт».

Лев Давидович много сделал в физике, и я думаю, что от этого он получал шт с чем не сравнимое удовлетворение, у него была обширная и мощная школа, он жил так, как хотел. Думаю, он был счастлив. Но как сказано:

Нелепая случайность пресекла сначала творчество и нормальное человеческое существование, а затем и саму жизнь.

Однажды, присоединившись к В. Л. Гинзбургу, я навестил Льва Давидовича в больничной палате уже после его двух клинических смертей. Он узнал меня, но это был уже другой человек.