Воспоминания о Л. Д. Ландау

Е. М. Лифшиц ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ И ОБЪЯСНЕНИЯ СВЕРХТЕКУЧЕСТИ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ (к 60-летию академика Л. Д. Ландау)[82]

Шестидесятилетие Льва Давидовича Ландау дает повод вернуться к истории открытий, составивших одну из наиболее блестящих страниц советской физики и положивших начало новой области науки — физики квантовых жидкостей. Значение этой области все более растет: несомненно, что ее развитие за последние десятилетия оказало революционизирующее влияние и на другие области физики — физику твердого тела и даже на физику ядра.

Жидкий гелий — единственное вещество, которое может оставаться жидким при охлаждении вплоть до абсолютного нуля: все другие вещества в конце концов затвердевают. Между тем, согласно «классическим» представлениям, при абсолютном нуле все атомы вещества должны были бы остановиться, т. е. занять определенные положения внутри тела, а это означает, что тело было бы твердым.

Уже это обстоятельство — первое свидетельство того, что свойства жидкого гелия могут быть поняты только на основе совершенно иных представлений, а именно представлений квантовой механики. Хорошо известно, что этой механике подчиняются явления микромира — мира атомов и молекул. В данном же случае мы имеем дело не с отдельными микроскопическими частицами, а с макроскопическим телом, состоящим из огромного числа атомов. В известном смысле можно сказать, что в таких телах при обычных температурах квантовые свойства как бы заслоняются хаотическим тепловым движением частиц. Лишь при самых низких температурах, когда интенсивность этого движения становится слабой, проявляются глубокие квантовые свойства вещества. Все вещества, за исключением только гелия, затвердевают, прежде чем их квантовые свойства успевают в достаточной мере выявиться. Один лишь гелий может стать «квантовым» до своего затвердевания, а после этого он уже вообще не обязан затвердевать, так как в квантовой механике несправедливо утверждение о полной остановке движения атомов при абсолютном нуле температуры. Таким образом, жидкий гелий является единственным в своем роде объектом, который природа предоставила в распоряжение физиков для изучения «квантовой жидкости».

Гелий (при атмосферном давлении) переходит в жидкое состояние при абсолютной температуре 4,2°. При температуре же 2,2° гелий, оставаясь жидким, претерпевает еще одно превращение. Оно было первоначально открыто (Каммерлинг-Оннесом в 1926 г.) по скачкообразному изменению теплоемкости жидкости. Жидкий гелий при температурах выше точки превращения получил название гелий I, а ниже — гелий II. Именно последний и оказался жидкостью, совершенно исключительной по своим свойствам.

Первое указание на эти свойства было получено в 1936 г. в Лейдене В. Кеезомом и мисс А. Кеезом. Они обнаружили, что разность температур между концами заполненного гелием капилляра выравнивается чрезвычайно быстро, так что гелий II оказывается как бы наилучшим из известных нам проводников тепла.

Но решающий шаг в раскрытии свойств жидкого гелия был сделан в 1938 г. Петром Леонидовичем Капицей в Институте физических проблем в Москве. Проведенный им опыт имел целью измерение вязкости жидкого гелия.

Вязкость жидкости обычно измеряется по скорости ее протекания через тонкие капилляры. В опытах Капицы чувствительность такого способа была значительно увеличена за счет того, что его прибор допускал протекание большего количества жидкости, чем пропускает тонкий капилляр. Это было достигнуто в опыте, в котором гелий II протекал по узкой щели между оптически плоскими стеклянными дисками, расстояние между которыми устанавливалось прокладками из слюды. При ширине щели 0,5 микрона гелий I протекал едва заметно, а при заполнении системы гелием II уровни выравнивались в течение нескольких секунд. Опыт привел к поразительному результату: оказалось, что вязкость гелия II во всяком случае не превышает 10^—9 пуаз (что почти в 10 000 раз меньше, чем вязкость наиболее легкоподвижного из известных веществ — газообразного водорода).

Отсюда Капица сделал смелый вывод, что в действительности гелий II течет как жидкость, вообще не имеющая вязкости, и предложил назвать это явление сверхтекучестью. Тогда же им было высказано предположение, что «сверхтеплопроводность» жидкого гелия представляет собой в действительности не его первичное свойство, а является следствием сверхтекучести, приводящей к легкому возникновению конвективных потоков.

В последующие несколько лет П. Л. Капица провел обширное экспериментальное исследование механизма теплопередачи в жидком гелии в свете его сверхтекучести. Эти исследования привели к установлению основных свойств данного явления и дали надежное основание для построения теории сверхтекучести.

Упомянем здесь лишь некоторые из наиболее наглядных опытов. Было обнаружено, что если перед отверстием сосуда, наполненного жидким гелием (и погруженного в жидкий гелий), подвесить легкое крылышко, то при нагревании гелия в сосуде крылышко отклоняется (рис. 1). Тем самым непосредственно доказывается связь процесса теплопередачи в гелии с возникновением движения в нем. Но это движение имеет весьма парадоксальный характер: пз отверстия вырывается струя жидкости, отклоняющая крылышко, и в то же время количество жидкости в сосуде не меняется, он остается полным. Таким образом, необходимо было предположить, что одновременно с вытекающей струей имеет место также и какой-то «противоток» жидкости. Однако не менее парадоксальным представлялся и другой аспект этого явления. Опыт показал, что вытекающая из отверстия струя жидкости оказывает на сосуд реактивное действие (рис. 2). Реактивная сила исчезла, когда перед отверстием устанавлпвалась жестко скрепленная с сосудом заслонка, принимавшая на себя удар струи. Дело обстоит так, как если бы втекающий «противоток» сам по себе никакого механического воздействия на сосуд не оказывал.

Мы описалп выше основной опыт Капицы, приведший к открытию сверхтекучести. Но примерно в то же время исследователи в Торонто и Лейдене измеряли вязкость жидкого гелия другим способом. Подвешенный в жидкости цилиндр (или диск) совершал крутильные колебания вокруг своей осп, и мерой вязкости жидкости служило трение, приводящее к торможению колебаний. При этом у гелия II была обнаружена хотя и небольшая, но вполне измеримая вязкость. Между тем у всякой обычной жидкости оба опыта должны были бы привести к одинаковому результату.

Таковы основные факты, которые предстояло теоретически объяснить. Это было сделано в 1940—1941 гг. Львом Давидовичем Ландау, создавшим последовательную теорию сверхтекучести, основанную на принцппах квантовой механики. Замечательна та полнота, с которой эта теория была создана с самого начала: уже в первой статье Ландау содержатся почти все основные идеи как микроскопической теории жидкого гелия, так и построенной на ее основе макроскопической теории — термодинамики и гидродинамики этой жидкости.

В основе теории Ландау лежит представление об элементарных возбуждениях пли «квазичастицах» как носителях тепловой энергии жидкости. Читателям «Природы» это понятие известно из ряда уже публиковавшихся в этом журнале статей[83]. Поэтому здесь будет достаточно лишь напомнить, что квазичастица — чисто квантовое понятие, с помощью которого в квантово-механической картине описывается коллективное движение атомов тела. Так, вместо классического представления о звуковых волнах в жидкости возникает представление о квазичастицах-фононах, т. е. «квантах звука» (подобно тому как классическая картина электромагнитных волн заменяется в квантовой теории картиной световых квантов — фотонов). Каждая квазичастица обладает определенной энергией ε и определенным импульсом р; о зависимости ε от р говорят как об энергетическом спектре тела. Это основная характеристика макроскопического тела в квантовой теории.

Именно Ландау впервые поставил вопрос об энергетическом спектре макроскопического тела в таком наиболее общем виде, и он же нашел характер спектра для квантовой жидкости того сорта, каким является жидкий гелий. Основные свойства этого спектра были указаны уже в работе 1941 г., а окончательный его вид установлен через несколько лет, в 1947 г.

На рис. 3 изображен знаменитый график энергетического спектра жидкого гелия. Его начальная, прямолинейная часть отвечает зависимости ε = up, где u — скорость звука; это — фононы. Квазичастицы, отвечающие участку кривой вблизи ее минимума, названы ротонами. Фундаментальное значение имеет факт существования на графике начального линейного участка, выходящего из начала координат под конечным углом. Именно это обстоятельство и приводит, как показал Ландау, к свойству сверхтекучести жидкости. Установление вида энергетического спектра жидкого гелия, исходя из одних только общих соображений и косвенных экспериментальных данных, — триумф научной интуиции и силы научного воображения.

В экспериментальном аспекте прямо© подтверждение предложенного Ландау спектра было дано в 1961—1964 гг. в опытах (проведенных в Швеции и США) по рассеянию нейтронов в жидком гелии. Эти опыты (описанные недавно в «Природе» М. И. Кагановым[84]) дают возможность непосредственного измерения энергии и импульса отдельных квазичастиц. Их результаты оказались в блестящем не только качественном, но и количественном согласии с кривой Ландау, построенной на основании совершенно иных данных — результатов измерения тепловых характеристик жидкости. Интересно, что опыты по рассеянию нейтронов подтверждают, по-видимому, также и еще одно теоретическое предсказание: в 1959 г. Л. П. Питаевский при помощи разработанных к этому времени новых мощных методов статистической физики показал, что линия спектра должна обрываться при определенной энергии, имея в этой точке горизонтальную касательную.

В теоретическом аспекте большое значение имела опубликованная в 1947 г. работа Н. Н. Боголюбова, в которой впервые был дан последовательный вывод энергетического спектра макроскопического тела, исходя, как говорят, из «первых принципов» квантовой механики. Им рассматривалась теоретическая модель газа гелия, в котором частицы предполагаются слабо взаимодействующими друг с другом. Хотя, разумеется, такая модель не может претендовать на количественное сходство с реальной жидкостью, но для нее был получен требуемый качественный результат — начальный линейный участок спектра.

В этой статье не может бытщ конечно, дано сколько-нибудь детального изложения теории Ландау. Мы ограничимся здесь лишь описанием той весьма примечательной картины явлений, к которой эта теория приводит. Следует сказать, что примерно одновременно с Ландау, независимо от него, некоторые качественные представления описываемой ниже картины были высказаны венгерским физиком Л. Тиссой (находившимся в то время в Париже); его статья, опубликованная в 1939 г. во Франции, была получена в СССР в силу условий военного времени лишь в 1943 г.

Всякому, вероятно, представляется само собой разумеющимся, что для описания движения жидкости вполне достаточно указать ее скорость в каждом месте потока. Но уже это, казалось бы, очевидное положение несправедливо для той квантовой жидкости, которой является гелий II. Оказывается, что гелий II может совершать два движения одновременно, так что для описания его течения необходимо указать в каждой точке потока значения не одной, а сразу двух скоростей. Наглядно можно представить себе это поразительное свойство так, как если бы гелий II был смесью двух жидкостей, двух компонент, которые могут двигаться независимо «одна через другую», не испытывая при этом никакого взаимного трения. Но в действительности-то жидкость всего одна, и необходимо подчеркнуть, что эта «двухжидкостная» модель гелия и является не более как удобным способом описания происходящих в нем явлений. Как и всякое описание квантовых явлений в классических терминах, оно не вполне адекватно — совершенно естественная ситуация, если вспомнить, что наши наглядные представления являются отражением того, с чем мы сталкиваемся в обыденной жизни, между тем как квантовые явления проявляются обычно лишь в недоступном нашему непосредственному восприятию микромире.

Каждое из двух одновременно происходящих в жидком гелии движений связано с перемещением определенной части массы жидкости. В этом смысле можно говорить о массах обеих «компонент» гелия II, хотя снова надо подчеркнуть, что такая терминология ни в коем случае не означает реального разделения атомов вещества на две категории. ‘Каждое из двух движений является коллективным свойством большого числа одних и тех же атомов жидкости.

Оба движения совершенно различны по своим свойствам. Одно из них происходит так, как если бы соответствующая «компонента» жидкости не обладала никакой вязкостью; Ландау назвал ее «сверхтекучей компонентой». Другая же компонента, «нормальная», движется так, как вполне обычная вязкая жидкость.

Но этим не исчерпывается различие между двумя видами движения в гелии II. Важнейшее различие состоит в том, что нормальная компонента переносит при своем движении тепло, сверхтекучее же движение вообще не сопровождается каким бы то ни было переносом теплоты. Нормальная компонента — это совокупность распространяющихся в жидкости квазичастиц — фононов и ротонов. В известном смысле можно сказать, что это и есть само тепло, которое, таким образом, становится в жидком гелии самостоятельным, отрываясь от общей массы жидкости и как бы приобретая способность перемещаться относительно некоторого «фона», находящегося при абсолютном нуле температуры. Стоит вдуматься в эту картину, чтобы понять, сколь радикально она отличается от обычного представления о тепле как о хаотическом движении атомов вещества, неотделимом от всей его массы.

Эти представления сразу позволяют объяснить основные результаты описанных экспериментов. Прежде всего устраняется противоречие между измерениями вязкости жидкости по трению, испытываемому вращающимся цилиндром, и по протеканию жидкости через узкие щели. В первом случае цилиндр останавливается благодаря тому, что, вращаясь в жидкости, он испытывает трение о его «нормальную» часть, и мы по существу измеряем вязкость этой компоненты. Во втором же случае через щель протекает сверхтекучая часть гелия, между тем как обладающая вязкостью нормальная компонента задерживается щелью, «просачиваясь» через нее весьма медленно; таким образом, в этом опыте обнаруживается отсутствие вязкости у сверхтекучей компоненты.

Но отсюда следует новый вывод: поскольку сверхтекучее движение не переносит тепла, то при вытекании гелия через щель как бы отфильтровывается жидкость без тепла, а тепло остается в сосуде. В пдеальном пределе достаточно тонкой щели вытекающая жидкость должна была бы находиться при абсолютном нуле. В реальном же опыте следует ожидать, что она будет иметь хотя и не равную нулю, но более низкую, чем в сосуде, температуру. Такого рода явление действительно наблюдалось еще в 1939 г. Доунтом и Мендельсоном,< а Капице, продавливавшему гелий II через пористый фильтр, удалось достичь понижения температуры гелия на 0,3—0,4°; при температурах, составляющих всего 1—2°, это, очевидно, очень большая величина.

Не менее естественно объясняются явления, сопровождающие теплопередачу в гелии. В опыте Капицы при нагревании жидкости в сосуде тепло выходит из него в виде струи нормальной компоненты, которая и отклоняет стоящее перед отверстием крылышко. Но навстречу этой струе в сосуд втекает поток сверхтекучей компоненты, так что реальное количество жидкости в сосуде не меняется.

Остается объяснить, почему этот встречный поток не оказывает на крылышко никакого действия. Здесь надо обратиться к еще одному отличию между двумя видами движения в гелии, тоже предсказываемому теорией. Оказывается, что любое сверхтекучее движение всегда относится к тому типу течений, которые в гидродинамике носят название безвихревых (в противоположность «вихревым»). Не останавливаясь на объяснении точного смысла этих терминов, укажем лишь, что еще со времен Эйлера известно, что идеальная (т. е. не обладающая вязкостью) жидкость, совершающая безвихревое движение, не должна оказывать никакого воздействия на обтекаемое ею тело. Этот идеальный случай как раз и осуществляется при сверхтекучем движении жидкости. Таким образом, возникает чрезвычайно своеобразная ситуация: поскольку нормальный и сверхтекучий потоки в данном случае как раз компенсируют друг друга по количеству переносимого ими вещества, то можно сказать, что никакого суммарного движения жидкости как целого здесь не происходит в то же время на погруженное, в жидкость тело (крылышко) действует отличная от нуля сила.

В настоящее время физики — во всяком случае, те, которые работают в области низких температур, — в достаточной степени привыкли к изложенным представлениям и они уже не внушают особого удивления. В этой связи может быть поучительным вспомнить, насколько неожиданным оказалось в свое время данное Ландау объяснение опытов Капицы. Ведь самому Капице казалось — и это было вполне естественным в то время, — что поразительные результаты его экспериментов можно объяснить лишь одним способом — предположив, что «противоток» гелия, втекающего в сосуд навстречу вытекающей струе, осуществляется в тонком пристеночном слое жидкости, «заползающей» внутрь вдоль стенок сосуда.

К разряду вихревых движений относится, в частности, вращение жидкости как целого — такое, какое совершает, например, вода, увлекаемая вращающимся вокруг своей оси стаканом. Поэтому сказанное выше приводит к новому выводу: сверхтекучая компонента гелия II не может вращаться как целое.

Это предсказание Ландау было непосредственно подтверждено опытом, впервые произведенным в 1948 г. в Институте физических проблем Э. Л. Андроникашвили. Идея опыта заключается в том, что при вращении цилиндрического сосуда с жидким гелием должна увлекаться лишь часть тег массы — его «нормальная» часть, а другая часть, сверхтекучая остается в покое. В опытах Андроникашвили вращение сосуда было заменено крутильными колебаниями стопки из 100 дисков, сделанных из фольги толщиной около 10 микрон и находящихся на расстоянии 0,02 см друг от друга.

Этот опыт не только выявил непосредственно наличие двух компонент жидкости, но и позволил количественно измерить доли общей массы, приходящиеся на каждую из них. Эти доли зависят, согласно теории, от температуры жидкости. Гелий I — жидкость, находящаяся целиком в нормальном состоянии. В точке его перехода в гелий II впервые появляется сверхтекучая компонента — в этом состоит природа превращения. По мере дальнейшего понижения температуры доля сверхтекучей компоненты становится все больше, и при абсолютном нуле жидкость становится целиком сверхтекучей.

Не менее замечательным подтверждением теории послужило открытие явления, получившего название второго звука. Предсказание, сделанное независимо Ландау и Тисоей, заключалось в том, что в гелии II могут распространяться с различными скоростями два типа волн.

Первые опыты для обнаружения этого явления были поставлены в Институте физических проблем еще в 1940 г. А. И. Шальниковым и С. Я. Соколовым. Звук в заполненном гелием цилиндре создавался обычным способом — вибрирующей пьезокварцевой пластинкой, и ожидались, что к другому концу трубки придут два сигнала, соответствующие различным скоростям распространения двух типов звука. Результат опытов оказался, однако, отрицательным — второго сигнала не было.

В связи с этим вопрос о создании второго звука в жидком гелии был снова рассмотрен теоретически в 1944 г. автором этих строк и была выяснена причина неудачи первых опытов.

Как хорошо известно, звуковые волны в обычной жидкости представляют собой распространяющийся вдоль среды процесс периодических сжатий и разрежений. Каждая частица жидкости совершает при этом колебательное движение, двигаясь с периодически меняющейся скоростью вокруг среднего положения равновесия. Но мы уже знаем, что в гелии II могут одновременно происходить с различными скоростями два различных движения. В связи с этим возникают две различные возможности для движения в звуковой волне. Если обе компоненты жидкости совершают колебательное движение в одинаковом направлении, двигаясь как бы вместе, то мы будем иметь звуковую волну того же характера, что и в обычной жидкости.

Но есть и иная, специфическая для гелия II возможность — обе компоненты могут совершать колебания во взаимно противоположных направлениях, двигаясь навстречу, «одна сквозь другую», так что количества массы, переносимой в том и другом направлении, почти взаимно компенсируются. В такой волне — это и есть волна второго звука — практически не будет происходить сжатий и разрежений жидкости как таковой. По этой причине колебания мембраны, производящие периодические сжатия и разрежения жидкости, будут фактически приводить к возбуждению лишь обычного звука. С этим и был связан отрицательный результат опыта — интенсивность второго звука была слишком мала, чтобы быть обнаруженной.

Но из сказанного следует и другой вывод. Взаимные колебания нормальной и сверхтекучей компонент по существу представляют собой колебания тепла относительно «сверхтекучего фона» и должны приводить в первую очередь к периодическим колебаниям температуры жидкости. Естественно поэтому, что такая «тепловая волна» должна излучаться с наибольшей интенсивностью от нагревателя с периодически меняющейся температурой. Поставленные по такому принципу В. П. Пешковым опыты привели к фактическому открытию второго звука в полном количественном согласию с теорией. С тех пор это явление стало одним из важных средств для дальнейшего изучения свойств жидкого гелия.

Уже было указано, что нормальная компонента жидкого гелия — это совокупность имеющихся в нем квазичастиц — фононов и ротонов. Механизм вязкости, которой обладает нормальная компонента, состоит в различных процессах столкновений между этими квазичастицами. Детальное теоретическое исследование этих процессов, произведенное Л. Д. Ландау и И. М. Халатниковым в 1949 г., позволило установить характер температурной зависимости вязкости. Как и другие предсказания теории, эта зависимость была затем подтверждена экспериментально.

Дальнейшее развитие теории сверхтекучести в нашей стране тесно связано прежде всего с именем И. М. Халатникова. Ему принадлежит, в частности, детальная разработка гидродинамики гелия и, а также исчерпывающие исследования так называемых релаксационных процессов в жидком гелии.

Изложение этих вопросов, однако, выходит за рамки поставленной в этой статье цели: напомнить основные вехи открытий, начало которым было положено в параллельных, тесно связанных одна с другой работах замечательного экспериментатора П. Л. Капицы и замечательного теоретика Л. Д. Ландау.

Мы оставляем также за рамками этой статьи так называемые критические явления в жидком гелии — нарушения сверхтекучести при достаточно больших скоростях течения. Эти явления были впервые обнаружены уже Капицей, а их объяснение связано с выдвинутой Онсагером и Фейнманом идеей о возникновении в движущемся гелии микроконических вихревых нитей: об этом рассказано в «Природе» в указанной выше статье М. И. Каганова.

Заканчивая этот краткий исторический обзор, надо, однако, еще раз вернуться к началу статьи и исправить высказанное там неточное утверждение. Гелий — это не одно вещество. В природе существуют два различных устойчивых изотопа гелия — с атомным весом 4(Не⁴) и 3(Не³). Гелий из естественных источников — это почти в чистом гиде изотоп Не⁴; к жидкому Не⁴ и относится все сказанное выше.

Но огромные успехи я черной физики в последние десятилетия сделали возможным искусственное получение редкого изотопа Не³ в количествах, достаточных для экспериментирования. Этот изотоп становится жидким при температуре 3,2°, и физики получили в свое распоряжение новую квантовую жидкость.

Хотя химически обё изотопа совершенно тождественны, но между ними имеётся чрезвычайно важное различие, связанное с тем, что ядра атомов Не⁴ состоят из четного, а ядра Не³ — из нечетного числа частиц (протонов и нейтронов). Это приводит к тому, что квантовые свойства обоих веществ совершенно различны (физики говорят, что атомы Не⁴ подчиняются статистике Бозе—Эйнштейна, а атомы Не³ — статистике Ферми—Дирака).

Таким образом, в виде жидкого гелия Не³ физики получили квантовую жидкость совершенно нового типа. Хотя ее свойства не столь эффектны, как свойства жидкого Не⁴ (в частности, эта жидкость не сверхтекуча[85]), но с теоретической точки зрения они не менее интересны. Теория такой жидкости тоже была создана Львом Давидовичем Ландау (в 1956—1957 гг.) и занимает в его научном творчестве место, не уступающее теории сверхтекучести. Ей, однако, должна быть посвящена особая статья.

Е. М. Лифшиц ЖИВАЯ РЕЧЬ ЛАНДАУ[86]

Десять лет отделяют нас от трагического случая, прервавшего блестящую деятельность Льва Давидовича Ландау. Уже никто из тех, кто избирает теперь теоретическую физику делом своей жизни, не имеет возможности получить напутствие от человека, дверь к которому была открыта всякому, ищущему его совета в науке. Отходит в прошлое, обрастая легендами, и облик этого необыкновенного человека. Даже самые яркие воспоминания тех, кто имел счастье находиться среди его близких учеников и друзей, не могут передать в полной мере своеобразие, блеск и обаяние его личности.

Всякие воспоминания неизбежно несут в себе что-то и от личности вспоминающего, и лишь прямая, не искаженная никем другим речь человека раскрывает свойства его души.

Живую речь человека доносят после смертного письма. Но письма Лев Давидович писал с большим трудом и писал нечасто. Ему вообще было трудно излагать свои мысли <на бумаге (так, на одно из предложений написать популярную статью он отвечает: «Вы, возможно, слышали, что я совершенно не способен к какой-либо писательской деятельности, и все, написанное мной, всегда связано с соавторами»). Ему было нелегко написать даже статью с изложением собственной (без соавторов!) научной работы, и все такие статьи в течение многих лет писались для него другими. Непреодолимое стремление к лаконичности и четкости выражений заставляло его так долго подбирать каждую фразу, что в результате труд написания чего угодно — будь то научная статья или личное письмо — становился мучительным.

Тем более замечательно и характерно для его высокого чувства долга, что Лев Давидович всегда (хотя иногда и не сразу) отвечал на письма тех, кто обращался к нему за советом или помощью («Отвечаю с задержкой, отнюдь не принципиальной, а связанной только с тем, что я с трудом пишу письма и поэтому очень долго собираюсь»; и снова: «Извините за задержку, связанную с моей крайней антипатией к эпистолярному искусству»).

В течение многих лет он диктовал эти письма прямо на машинку в секретариате Института физических проблем, расхаживая по комнате и тщательно обдумывая каждую фразу. Нине Дмитриевне Лошкаревой, многолетнему референту института, мы обязаны тем, что копии этих писем — хотя они были «личные», а не «служебные» — сохранились.

Много писалось о том, что Ландау был не только гениальным физиком, но и учителем по призванию. Объединение в одном лице этих двух качеств в таком масштабе встречается нечасто в истории науки; в этом отношении позволительно сравнить Ландау с его собственным учителем — великим Нильсом Бором. Хотя в их эмоциональном облике и свойствах характера было мало общего — доведенная до предела мягкость Бора не была похожа на экспансивность и резкость Ландау, общим у них было нечто гораздо более глубокое: абсолютная бескомпромиссность в науке сочеталась с доброжелательностью к людям, готовностью помочь тому, кто искал свой путь в науке, ухмением радоваться чужому таланту и чужим научным успехам.

Естественно поэтому, что в переписке Льва Давидовича значительное место занимали ответы молодежи, обращавшейся к нему с вопросами, как и чему учиться. Эти ответы не только демонстрируют качества души Льва Давидовича, в них он многократно высказывал свои взгляды на обучение будущих физиков; эти взгляды будут интересны и новому поколению научной молодежи.

Студент одного из пензенских втузов пишет Льву Давидовичу о том. что много труда тратит на работу в лаборатории кафедры физики, на самостоятельное изучение математики и теоретической физики, но теряется перед множеством того, что надо знать. «Я еще в самом начале своего пути, мне плохо видны дороги, ведущие в науку, и я очень прошу помочь мне организоваться, взять правильное направление. А помочь Вы могли бы мне просто и очень многим: если бы Вы могли написать мне план, своего рода программу, что мне нужно изучить и в какой последовательности». Лев Давидович отвечает:

Рабочий Л. пишет Льву Давидовичу: «Через неделю я уезжаю из Москвы и буду бесконечно благодарен Вам, если Вы найдете время дать мне несколько советов о том, что и как я должен изучить для того, чтобы стать физиком-теоретиком, и о том — стоит ли мне к этому стремиться… Знания мои соответствуют примерно трем курсам мехмата МГУ, но мне уже 25 лет и я рабочий». Пишет о проблемах, которые он пытался решить, о трудностях в понимании основ физических теорий, о том, как он пытался обойти эти трудности; упоминает также, что плохо усваивает иностранные языки. «Очень прошу Вас, Лев Давидович, напишите мне, пожалуйста, есть ли у меня надежда стать физиком. А если есть, то, кроме Вашей знаменитой программы и тех советов, которые Вы пожелаете мне дать, я прошу Вас сообщить мне, в какие сроки Ваша программа обычно выполняется, чтобы я мог еще раз оценить свои возможности. Лев Давидович! Я знаю, как дорого стоит Ваше время, и буду считать высокой честью для себя, если Вы мне ответите». Лев Давидович пишет:

Студент одного из втузов тоже говорит о своем увлечении теоретической физикой, о том, как он мечется среди множества книг и статей, которые он пока плохо понимает. Рассказывает, что однажды приходил на семинар Ландау в Институте физических проблем (доступ на который был всегда открыт всем желающим), но ничего не понял, а подойти к Ландау не решился. Вот ответ Льва Давидовича:

Еще одно обращение к Льву Давидовичу: «Когда-то Эйнштейн не отказал в помощи студенту Инфельду, и поэтому я решился написать именно Вам в надежде, что Вы не откажете мне в моей маленькой просьбе. Я тоже студент, но пока лишь II курса радиотехнического факультета, но я очень люблю теоретическую физику. Вы, вероятно, очень заняты, но если у Вас найдется несколько свободных минут и для меня, то я Вам буду очень благодарен. Мне совершенно необходимо иметь глубокие и разносторонние знания по большинству областей теоретической физики и, значит, и по необходимой для этого высшей математике… Простите, что я Вас беспокою, но для меня это очень важно, и хотя, может быть, это и не совсем прилично, но ведь в жизни, если идти трудным путем, не всегда бывает место для приличия». Лев Давидович отвечает в канун Нового года:

Поскольку москвичи всегда могли обратиться к Льву Давидовичу непосредственно, то естественно, что письма к нему шли главным образом из других городов. Многие спрашивали: можно ли стать физиком-теоретиком, обучаясь не в специальном физическом институте, не в университете? Они чувствовали себя стоящими перед дилеммой: продолжать ли учиться в своем вузе или пытаться уйти из него, чтобы продолжить образование самостоятельно?

Одному из таких сомневающихся, студенту пединститута, Лев Давидович отвечал:

Студенту другого пединститута по аналогичному поводу Лев Давидович писал:

Страстную увлеченность наукой, энтузиазм, за которым не стоит никаких посторонних побуждений, Лев Давидович ценил больше всего, и они неизменно возбуждали в нем симпатию и желание помочь. Тон его ответов, однако, становился менее сочувственным, если из обращения к нему он не обнаруживал сразу такой увлеченности. Так, выпускникам иногороднего университета, выразившим желание поступить на работу в теоретический отдел Института физических проблем, но сообщавшим в связи с этим лишь о своей возможности получить московскую прописку, Лев Давидович писал:

Программа теоретического минимума, о которой идет речь во всех этих письмах, была впервые разработана Ландау еще в тридцатые годы, во время его работы в Украинском физико-техническом институте в Харькове, где вокруг него начали собираться ученики и начала создаваться его школа теоретической физики. В дальнейшем эта программа непрерывно обновлялась, но лежащие в ее основе педагогические принципы оставались неизменными.

Лев Давидович был врагом всякой поверхностности и дилетантизма: приступать к самостоятельной научной работе можно лишь после достаточно всестороннего изучения основ науки. В соответствии с его глубоким убеждением в целостности теоретической физики как единой науки с едиными методами он требовал от желающих стать его учениками предварительного овладения основами всех разделов теоретической физики. Эти основы были распределены по семи последовательным разделам «теоретического минимума» (механика, теория поля, квантовая механика, статистическая физика, механика сплошных сред, макроскопическая электродинамика, релятивистская квантовая теория).

Характернейшей чертой научного творчества самого Ландау являлась его широта, почти беспрецедентная по своему масштабу; оно охватывало собой всю теоретическую физику — от гидродинамики до квантовой теории поля. В наш век все усиливающейся узкой специализации такая разносторонность становится исключительным явлением; в лице Ландау из физики ушел, возможно, один из последних великих универсалов. Разумеется, он не требовал ни от кого быть универсальным в той же степени, в которой он был сам. Но знание всех разделов теоретической физики — по крайней мере в объеме теорминимума — он считал обязательным для всех теоретиков вне зависимости от их узкой специализации. Снова и снова он повторяет:

Интересно, что в то же время Лев Давидович считал практически невозможным совмещение в одном лице полноценной теоретической и экспериментальной работы в физике. Группе студентов, которые высказывают мнение о том, что настоящий физик-теоретик должен совмещать в себе также и экспериментатора, Лев Давидович писал:

Экзамен по теорминимуму всегда был, если можно так выразиться, действенным: требовались не выводы тех или иных теоретических формул, а умение применить свои знания для решения предлагавшихся конкретных задач. Первое время Лев Давидович сам принимал все экзамены. В дальнейшем, когда число желающих стало слишком большим, эти обязанности были распределены также и между его ближайшими сотрудниками. Но первый экзамен, первое знакомство с каждым новым молодым человеком Лев Давидович всегда оставлял за собой. Встретиться с ним для этого мог всякий — достаточно было позвонить по телефону и выразить свое желание.

Конечно, не у всех, кто приступал к изучению теорминимума, хватало способностей и настойчивости для того, чтобы закончить его; многие отставали по пути. Всего 43 фамилии значится в списке тех, кто за время с 1934 по 1961 г. до конца прошел через это испытание (Лев Давидович сам вел этот список). Об эффективности отбора можно судить хотя бы по следующим формальным данным: восемь из числа сдавших уже стали членами Академии наук, а еще шестнадцать — докторами наук[87].

Из приведенных писем видно, какое большое значение Лев Давидович придавал владению математической техникой. Степень этого владения должна быть такой, чтобы математические затруднения по возможности не отвлекали внимания теоретика от физических трудностей задачи — по крайней мере там, где речь идет о стандартных математических приемах. Это может быть достигнуто лишь достаточной тренировкой. Между тем опыт показывает, что существующий стиль и программы университетского образования физиков часто не обеспечивают такой тренировки. Опыт показывает также, что изучение математики после того, как физик начинает самостоятельную исследовательскую деятельность, оказывается для него слишком «скучным». Поэтому первое, чему Лев Давидович подвергал всякого экзаменующегося, было испытание по математике в ее «практических» вычислительных аспектах. Требовалось: умение взять любой неопределенный интеграл (выражающийся через элементарные функции) и решить любое обыкновенное дифференциальное уравнение стандартного типа, знание векторного анализа и тензорной алгебры; во второй экзамен по математике входили основы теории функций комплексного переменного (теория вычетов, метод Лапласа). Предполагалось при этом, что такие разделы, как тензорный анализ, теория групп и т. д., будут изучены вместе с теми разделами теоретической физики, где они находят себе применение.

Взгляды Льва Давидовича на математическое образование физиков с большой ясностью высказаны им в ответ на просьбу сообщить свое мнение о программах по математике в одном из физических вузов. С присущей ему прямотой он проводит мысль о том, что эти программы должны составляться с полным учетом требований физических кафедр — тех, кто по своему повседневному опыту научной работы в физике знает, что для этой работы требуется. Он пишет:

Глубоко интересуясь в течение всей своей жизни вопросами преподавания, Лев Давидович мечтал написать книги по физике на всех уровнях — от школьных учебников до курса теоретической физики для специалистов. Фактически при его жизни были закончены почти все тома «Теоретической физики»[88] и первые тома «Курса общей физики» и «Физики для всех»; уже после его смерти началось издание составленного по его идее «Краткого курса теоретической физики». Он строил также планы составления учебников по математике для физиков, которые должны были быть в соответствии с его взглядами «руководством к действию», обучать практическому применению математики в физике.

Приступить к осуществлению этой программы он не успел.

Не успел он приступить и к созданию школьных учебников, хотя всегда живо интересовался школой, охотно выступал перед школьниками и откликался на их письма.

Вот пионеры одной из школ г. Тулы пишут Льву Давидовичу: «Мы знаем, как мало у Вас свободного времени, но все-таки надеемся, что Вы найдете несколько минут и ответите нам. Мы хочем провести сбор на тему „Образование — клад, труд — ключ к нему“, так как не все пионеры нашего класса понимают, зачем им нужно образование. II многие из них учат уроки не систематически, а только чтобы получить тройку. Нам очень хочется получить от Вас письмо, так как Ваши слова будут очень убедительны для наших пионеров». Лев Давидович отвечает:

Лев Давидович отвечал и тем, к сожалению, все еще многочисленным людям, которые считают возможным совершать перевороты в науке (в том числе опровергать теорию относительности), не имея для этого никаких данных. В таких случаях, однако, Лев Давидович не считал нужным проявлять какое-либо сочувствие и не очень стеснялся в выборе выражений своего неодобрения. Вот несколько примеров таких ответов:

Эту краткую подборку из писем Льва Давидовича уместно закончить еще одним его высказыванием о стимулах работы настоящего ученого. Признание результатов его работы в той или иной степени важно для всякого ученого; оно было существенно, конечно, и для Льва Давидовича. Но все же несомненно, что для него самого внутренним стимулом к работе было не стремление к славе, а неистощимое любопытство, неистощимая страсть к познанию природы. Такую страсть он в первую очередь ценил и в других. По этой же причине он всегда осуждал стремление работать только над «важными» проблемами:

Никогда не следует работать ради посторонних целей, ради славы, ради того, чтобы сделать великое открытие — так все равно ничего не получится. Эту простую истину Лев Давидович никогда не упускал случая повторять.

И. К. Кикоин 10 «ЗАПОВЕДЕЙ» ЛАНДАУ[89]

1. Л. Д. Ландау в 1928 г. впервые ввел понятие матрицы плотности, которое широко используется в современной квантовой статистике и просто в квантовой механике.

2. Л. Д. Ландау принадлежит честь создания квантовой теории диамагнетизма электронного газа. Квантовые уровни, отвечающие движению электрона в магнитном поле, называются теперь «уровнями Ландау», а само явление — «диамагнетизмом Ландау».

3. Одно из наиболее интересных явлений в физике конденсированного состояния — фазовые переходы 2-го рода, т. е. переходы, при которых скачкообразно меняется только симметрия. Л. Д. Ландау развил термодинамическую теорию фазовых переходов 2-го рода, широко использующуюся в современной физике.

4. То обстоятельство, что ферромагнетик обладает доменной структурой, известно очень давно. Однако только в 1935 г. Л. Д. Ландау совместно с Е. М. Лифшицем удалось найти закономерности, описывающие размер домена, характер поведения магнитного момента на границе между доменами и особенности структуры домена вблизи свободной поверхности ферромагнетика.

5. В произвольном по форме сверхпроводнике при помещении в магнитное поле возникает своеобразное состояние, которому отвечает возникновение чередующихся слоев сверхпроводящей и нормальной фаз. Ландау впервые развил теорию этого так называемого промежуточного состояния и решил вопрос о геометрии таких слоев.

6. Ландау построил статистическую теорию ядер на очень раннем этапе развития ядерной физики. Позднее эта теория получила широкое развитие.

7. Одна из наиболее блестящих работ Ландау — теория сверхтекучести гелия II. Работы Ландау в этой области не только объяснили загадочное явление, впервые открытое П. Л. Капицей, но определили создание нового раздела теоретической физики — физики квантовых жидкостей.

8. Ландау (совместно с А. А. Абрикосовым и И. М. Халатниковым) принадлежат фундаментальные исследования по квантовой электродинамике. Формула выражает связь между физической массой электрона m и «затравочной» массой m₁.

9. В 1956 г. Ландау создал теорию ферми-жидкости — квантовой жидкости, возбуждения которой обладают полуцелым спином. Эта теория получила широкое признание.

10. Ландау впервые ввел принцип комбинированной четности, согласно которому все физические системы будут эквивалентными, только если при замене правой системы координат на левую одновременно перейти от частиц к античастицам.

«ЧЕМ БОЛЬШЕ ТРУДИТЬСЯ, ТЕМ ЛУЧШЕ»[90]

«У нас в гостях академик Л. Д. Ландау» — так называлась встреча известного советского физика-теоретика со студентами нашего института. Лев Давидович ответил на многочисленные вопросы наших студентов.

Конечно же, основная масса вопросов затрагивала современное состояние теоретической физики. Это вопросы касались работ В. Гейзенберга по теории элементарных частиц, проблемы элементарной длины, проблемы бесконечности Вселенной и «московского нуля»[91].

Один из студентов просит академика рассказать о годах учебы, о встречах с зарубежными учеными.

«Родился я в Баку, начал свой рассказ Л. Д. Ландау, — вундеркиндом не был; учась в школе, по сочинениям не получал отметок выше троек. Интересовался математикой. Все физики-теоретики приходят в науку от математики, и я не стал исключением. В 12 лет умел дифференцировать, а в 13 — и интегрировать.

Потом поступил в Бакинский университет и занимался там одновременно на двух факультетах: физико-математическом и химическом. Так как вскоре этот университет был преобразован в пединститут, я в 1924 г. перевелся в Ленинградский государственный университет. Здесь мне пришлось сделать выбор: я стал заниматься физикой, о чем до сих пор не жалею.

На лекции в университет ходил два раза в неделю, чтобы встретиться с друзьями и посмотреть, что там делают. Но самостоятельно я занимался очень много. Университет окончил, когда мне было без двух дней 19 лет. Первая научная работа была опубликована в 1926 г. за полгода до окончания университета. После этого поступил в аспирантуру Ленинградского физико-технического института. Затем в течение полутора лет был за границей. Я был в Германии, Швейцарии, Дании, Англии, осмотрел Бельгию и Голландию. В Дании был трижды. Это путешествие имело громадное значение для меня, я перевидал всех великих физиков. Не виделся только, и теперь уже не увижусь, с Э. Ферми.

Со всеми, кого я видел, было приятно разговаривать. Ни в ком из них не было и намека на кичливость, важность и зазнайство. В. Паули и В. Гейзенберга хорошо знал. Встречался с П. Дираком. Последний не способен слушать, он может только говорить, но это не от кичливости, просто такой склад натуры.

Своим учителем считаю датского физика Нильса Бора. Именно он научил меня понимать принцип неопределенности квантовой механики. С Альбертом Эйнштейном встречался в Берлине, он произвел на меня большое впечатление. А. Эйнштейн не мог понять основных принципов квантовой механики. Этот факт поистине удивителен. Эйнштейн совершил революцию, создав теорию относительности, и в то же время не смог понять другой революции — не смог понять квантовую механику. Я пытался ему объяснить принцип неопределенности, но, как видно, безуспешно.

Почти не встречался с молодыми современными зарубежными физиками, видел только тех, кто был здесь, у нас в Союзе.

Кого я считаю крупнейшим теоретиком на Западе? Если говорить вообще, то это Альберт Эйнштейн, а сейчас крупнейший теоретик — Нильс Бор.

В начале 1931 г. вернулся на родину и работал в Ленинградском физико-техническом институте. Потом переехал в Харьков, где был около пяти лет. С 1937 г. работаю в Институте физических проблем».

Следующая группа вопросов: какая математика требуется молодому специалисту? Каков минимум теоретических знаний для начинающего научного работника?

«Надо изучать техническую математику: технику интегрирования, тензорные (значковые) методы, теорию функций комплексного переменного. Остальная математика не является ненужной. Например, бесселевы функции. Они нужны, но не всегда.

Математическая же лирика (теоремы существования, их доказательства и прочее) вообще не нужна.

Несколько слов о минимуме теоретических знаний для начинающего специалиста. Это в общем-то дело вкуса руководителя студента. Без руководства же войти в науку очень трудно, хотя и не невозможно.

Самый простой способ попасть в науку — вузовское образование. Вузовские требования, к сожалению, очень низкие.

Я изобрел некий теоретический минимум, который больше вузовского примерно процентов на 30.

Делать науку — трудная вещь. Освоение существующей теоретической физики для способного человека более легкая задача, чем собственная научная работа.

Желающему сдать теоретический минимум, о котором я только что говорил, предлагается сдать девять экзаменов: два по математике, из них один вступительный, и семь по теоретической физике.

Меня интересует, например, чтобы человек сумел проинтегрировать дифференциальное уравнение. Математическая же лирика для нас малоинтересна.

Для сдачи этих экзаменов никаких документов предъявлять не нужно. Каждый сдает столько раз, сколько пожелает. Хорошо работавшим в вузе нужно для сдачи всех экзаменов примерно месяца три. Для незнающего физики (был и такой случай в моей практике) потребуется год при условии, если сдающий эти экзамены ничем, кроме этого, заниматься не будет.

Никаких взаимных обязательств ни на кого сдача этих экзаменов не накладывает. Разве лишь на меня. Если я замечу способного юношу, то я считаю своим долгом помочь ему войти в науку.

Занимаюсь ли я педагогической деятельностью? Да. Я прочитал много курсов в МГУ. Сейчас заканчиваю там чтение обыкновенной классической механики.

Когда выйдет следующий том теоретической физики? Следующий том — „Квантовую механику“ — сдадим в печать к лету. „Релятивистскую квантовую механику“ еще не начали писать».

Задаются очередные вопросы: как вы относитесь к теории Н. А. Козырева? Действительно ли в Америке изучали антигравитацию? Расскажите о летающих тарелках.

Лев Давидович отвечает: «Была статья в „Правде“ от 22 ноября 1959 г. академиков Л. Арцимовича, П. Капицы, И. Тамма „0 легкомысленной погоне за научными сенсациями“. Она полностью исчерпывает вопрос. Это некорректная теория, и на физиков она впечатления не произвела. Говорят, что некоторые опыты подтверждают эту теорию. В этой связи уместно привести следующее высказывание Н. Бора: „Когда имеется конечное число экспериментов и бесконечное количество теорий, то существует бесконечное же количество теорий, удовлетворяющих конечному числу экспериментов“.

По второму вопросу. Во всех странах существуют сумасшедшие. Антигравитация — приступ такого американского сумасшествия.

Теперь о тарелках. Интеллигенты столь же, а может быть, и более суеверны, чем все остальные люди.

Мне кажется, верить в черную кошку есть больше оснований, чем, скажем, в снежного человека. Все-таки кошка — это реальный объект.

Я лично не верю в суеверия. Некоторым же людям, видимо, приятно быть суеверными…»

Много вопросов было задано в этот вечер Льву Давидовичу. Не удержался и я и тоже спросил.

Вопрос. Мне довелось слышать, что однажды на встрече с работниками искусств Москвы вы якобы заявили, что плодотворным научным трудом можно заниматься только четыре часа в сутки. Так ли это?

Ответ. Никогда таких суждений не высказывал. Очень трудно сразу для всех установить регламент занятий. В каждом конкретном случае все зависит от способностей, усидчивости, настроения и т. д. отдельного человека. Чем больше трудиться, тем лучше! Но, конечно, нельзя заниматься целыми днями наукой —нужен отдых. Когда я был студентом, я занимался так много, что по ночам мне начинали сниться формулы.

Вопрос. Каковы Ваши взгляды на спорт? Следует ли научному работнику заниматься физическими упражнениями, спортом?

Ответ. Заниматься спортом приятно. Кроме того, это, по-видимому, полезно для здоровья. Сам я играл в теннис и до сих пор хожу на лыжах.

Вопрос. Что Вы можете пожелать нашим студентам?

Ответ. Пожелать можно многое. В первую очередь успехов в науке. Следует помнить, однако, что от безделья успехов не будет. Придется много работать. Человек должен стремиться к тому, к чему он имеет душевные способности. Можно быть хорошим специалистом во многих областях человеческой деятельности, не питая любви к своей специальности. Но едва ли станешь хорошим специалистом в науке или искусстве, если у тебя к этой деятельности не будет лежать душа…

Встреча академика со студентами заканчивается. Все встают и бурными аплодисментами приветствуют выдающегося советского ученого.

М. И. Каганов ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ[92]

Физика — одна из наиболее динамичных наук. Накапливая и отбирая познанное, она продвигается в непознанные области, создавая приборы и методы исследования, формируя новые представления и подходы. Теоретическая физика меняется, пожалуй, быстрее, чем экспериментальная. Непрерывно происходит совершенствование и развитие математического аппарата теории, привлекаются столь абстрактные отрасли математики, что все труднее одному человеку знать теоретическую физику. Приходится с грустью констатировать, что время энциклопедистов (даже в специально зауженном смысле слова) прошло: физики-теоретики из разных областей плохо понимают друг друга. В этих условиях существование Курса «Теоретическая физика», по замыслу и фактически охватывающего всю теоретическую физику, становится важнейшим фактом научной жизни.

Несколько поколений физиков училось по «Ландау н Лифшицу», и не только училось, но и непрерывно пользовалось Курсом в своей ежедневной (творческой и преподавательской) деятельности. Трудно назвать другие книги по теоретической физике, которым столь же правомерно можно присвоить «титул» настольных. II при этом всегда ощущалось, что полного курса теоретической физики нет. Сколько раз каждый из нас, сталкиваясь с одной нз тех проблем, которые потом попали в другие тома, думал с тоской: «Вышла бы „Кинетика“ (или „Теория конденсированного состояния“)…» И вот теперь (с 1979 г.) существует полный Курс «Теоретическая физика» Ландау и Лифшица. Титанический труд, задуманный Л. Д. Ландау более 40 лет назад, завершен Е. М. Лифшицем совместно с Л. П. Питаевскпм в 1979 г. изданием X тома Курса — «Физическая кинетика». Это не означает, что работа над Курсом прекратилась. В 1982 г. вышло второе издание, переработанное и дополненное Е. М. Лифшицем и Л. П. Питаевским, «Электродинамики сплошных сред». Готовится новое издание «Гидродинамики».

Полный Курс состоит из десяти томов, изданных в разное время[93]:

I — Механика — 1973 г. (1958).

II — Теория поля — 1973 г. (1941).

Ill — Квантовая механика (нерелятивистская теория) — 1974 г. (1948).

IV— Квантовая электродинамика[94] — (1968).

V— Статистическая физика. Ч. 1 — 1976 г. (1938 г.—классическая статистика; 1951 г.—классическая и квантовая статистика) .

VI — Гидродинамика — 1985 г. (1944); Механика сплошных сред — 1953 г.

VII — Теория упругости — 1965 г. (1953 — в Механдке сплошных сред).

VIII — Электродинамика сплошных сред — 1982 г. (1958).

IX — Статистическая физика. Ч. 2 (теория конденсированного состояния) — 1978 г.

X — Физическая кинетика — 1979 г.

В 1932 г. Ландау переехал в Харьков, возглавил теоретический отдел Украинского физико-технического института (УФТИ) и кафедру теоретической физики на физико-механическом факультете Механико-машиностроительного института. Он был полон идеями, которые воплотились в его блестящих работах тех лет. Он мечтал перестроить преподавание физики в целом. Еще в Ленинграде с участием М. П. Бронштейна были сделаны первые наметки будущей «Статистической физики». «…В Харькове появилась идея и началось осуществление программы составления полного курса теоретической физики и курса общей физики» (Лифшиц Е. М. Лев Давидович Ландау // Л. Д. Ландау. Собр. тр. М.: Наука. Т. 2. С. 432). «Не ограничиваясь разработкой одних лишь программ, он читал лекции по теоретической физике для сотрудников УФТИ, а на физмехе —для студентов» (Там же. С. 431). Первые главы Курса создавались на основе записи лекций. Кто из молодых людей (в 1932 г. Ландау было 24 года!) не мечтал «о подвигах… о славе». Грандиозность планов не поражает, поражает их свершерше! Конечно, Ландау «был… по-истине выдающимся учителем, учителем по призванию. В этом отношении, может быть, позволительно сравнить Льва Давидовича лишь с его собственным учителем — Нильсом Бором» (Там же. С. 431). Но не надо забывать и о том, что в Харькове в начале 30-х годов Л. Д. Ландау начал работать вместе с Е. М. Лифшицем. Именно тогда и возникло столь привычное для всех физиков словосочетание «Ландау и Лифшиц», вынесенное на одну из титульных страниц всего Курса.

В Курсе «Теоретическая физика» отсутствует общее ко всему Курсу предисловие, в котором были бы сформулированы принципы его построения. И в каком-то смысле это обстоятельство соответствует духу Курса —с первых строк «приступать к делу». Думаю, одна из руководящих идей построения Курса «Теоретическая физика» состоит в том, чтобы кратчайшим путем, не увязнув в рассуждениях и обоснованиях, дойти до решения конкретных задач. Теоретическая физика, которой учат Ландау и Лифшиц, это — наука, позволяющая дать ответ на конкретные вопросы: как рассчитать сечение того или другого процесса, вычислить затухание звука или определить уравнение состояния? Но Курс отнюдь не справочник математических методов. Все изложение строится на основе физических представлений—либо общих (типа законов сохранений), либо модельных (идеальный газ, бесстолкновительная плазма, строго периодический кристалл и т. п.). Однако при чтении Курса возникает (или углубляется) понимание того, что теоретической физики нет и не может быть без строгого математического аппарата. Прикидки, наводящие соображения нужны именно как наводящие соображения, используя которые строится строгая теория, ее результатом с необходимостью должна быть формула (или кривая), связывающая физические величины. Если в исходных формулировках авторы могут допускать некоторую нарочитую поспешность[95] (все равно, по существу, основные уравнения любой физической теории не могут быть выведены, они — математическая концентрация нашего опыта), то в дальнейшем, переходя к развитию теории, авторы строги и весьма дотошны, хотя нигде (на протяжении всего Курса) не занимаются чисто математической «эпсилонтикой», считая (совершенно справедливо), что задача теоретической физики — не доказательство теорем существования решений, а непосредственное нахождение этих решений. Решения часто могут быть получены разными путями. Мне кажется, авторы всегда находят естественный путь решения; полученные результаты не оставляют у читателя места для мистического ужаса, возникающего при чтении многих современных книг, в которых результат «появляется» после ряда туманных высказываний. Читатель курса «Теоретическая физика», вооружившись пером и бумагой (без этого нельзя!), может вслед за авторами проделать всю выкладку, «по дороге» научившись приемам, которые, несомненно, будут ему полезны при самостоятельной работе.

Удивительная особенность Курса — отбор материала. Почти все, содержащееся в 10 томах, представляется несомненно необходимым. Вошло ли все необходимое? Нет ли пропусков? Думаю, есть. Наверное, каждый специалист в определенной конкретной области найдет их без труда. Например, мне кажется, что в т. IX и X наряду с металлами (нормальными и сверхпроводниками) должны были бы быть полупроводники. В этих же томах было бы уместно иметь главы о неупорядоченных системах и т. д. Пропуски в «Кинетике» (кинетика магнитных процессов и прохождение заряженных частиц через вещество) отмечены авторами как «два очевидных дефекта» (т. X. С. 9). И все же если критиковать отбор материала, то скорее за то, что материала слишком много, а не за отсутствие чего-то конкретного. Ведь, как справедливо утверждают авторы в Предисловии к т. Х, «…эта книга — часть курса теоретической физики и никоим образом не претендует на роль курса теории твердого тела». Эту фразу можно было бы поместить в предисловии к любому тому, заменив только название дисциплины.

Сравнивая содержание книг при переизданиях, понимаешь, как трудно что-либо изъять из Курса. Второе издание «Электродинамики сплошных сред» на 100 страниц превосходит первое. Несомненно, авторы понимали, что было бы желательно «довести» книгу до прежних размеров, но, по-видимому, у них не поднялась рука… Их легко понять. Ведь даже наши (читателей) представления о том, что есть теоретическая физика (каково содержание этого столь емкого понятия), создается — в большой мере —именно Курсом «Теоретическая физика» Ландау и Лифшица. А у авторов? — Тем более…

Курс «Теоретическая физика» Ландау и Лифшица получил международное признание: на 6 языках (английском, немецком, французском, японском, итальянском и венгерском) Курс переводится полностью; еще на 10 языках (испанском, португальском, сербскохорватском, румынском, польском, болгарском, китайском, вьетнамском, греческом и хинди) вышли отдельные тома; опубликованных два тома «Краткого курса теоретической физики» переведены на английский, немецкий, испанский и словацкий языки.

Курс имеет, как говорят, «прекрасную прессу». Вот несколько выдержек из рецензий.

В задачу этой статьи не входит анализ конкретных приемов изложения, хотя многие вызывают искреннее восхищение. Однако следует напомнить, что принципы изложения важнейших разделов теоретической физики создавались в процессе написания Курса. Впервые курс механики[96] строится исходя из принципа наименьшего действия, а законы сохранения выводятся из симметрийных соображений; впервые изложение теории поля основывается на теории относительности, а статистическая физика — на методе Гиббса. Даже то, что «статистика и термодинамика образуют единое целое», авторам приходилось разъяснять читателям, добавляя, что «все понятия и величины термодинамики наиболее естественно, просто и строго вытекают из понятий статистики» (см. т. V, «Из предисловия к предыдущим изданиям», датированного 1937—1939 гг.).

Особое место занимает «Электродинамика сплошных сред». Мне думается, этой книгой создан новый раздел теоретической физики. Его (как раздела теоретической физики) попросту не существовало! Хочется привести две цитаты. Из предисловия к первому изданию (1956 г.): «При написании этой книги мы встретились со значительными трудностями, связаннными с необходимостью какого-то отбора из имеющегося огромного материала…» И из предисловия ко второму изданию (1981 г.): «Отбор материала был произведен в свое время таким образом, что фактически он (за весьма незначительными исключениями) не устарел и к настоящему времени» (!).

Имея в виду использование Курса как учебного пособия по теоретической физике, выскажем ряд соображений и пожеланий.

К сожалению, прекратилось издание «Краткого курса теоретической физики» (2-я книга — «Квантовая механика» — вышла в 1972 г.). Может быть, следовало бы каждый том снабдить перечнем параграфов, которые можно пропустить при первом чтении (ведь даже теорминимум Ландау содержит такой перечень). В каждом томе есть краткий предметный указатель, который «дополняет оглавление книги, не повторяя его. В указатель включены термины и понятия, непосредственно не отраженные в оглавлении». Конечно, предметный указатель — подспорье при поиске нужного материала. Не хватает общего по всему Курсу предметного указателя (может быть, его следует выпустить в виде отдельного тома — приложения?!). Следующее пожелание адресовано не авторам, а самим пользователям. Мне представляется, было бы очень важным написать и издать методические разработки по основным теорфизическим дисциплинам, читаемым на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах. Программа не может охватить весь материал, составляющий содержание Курса Ландау—Лифшица. Лектору приходится производить отбор или пользоваться другими книгами. Уровень преподавания теоретической физики повысится, если будут разработаны (и изданы, конечно) методические пособия — своеобразные путеводители по Курсу, содержащие не только перечень отобранных параграфов (в соответствии с программой), но и разъяснения трудных мест, указание, какой материал излагается на лекциях, а какой предлагается для самостоятельной проработки. Задачи в Курсе, пи сути дела, непосредственное продолжение параграфов. Они практически все снабжены решениями (может быть, решение написано чуть более сжато, чем основной текст). Известно, какую важную роль играет полностью самостоятельная работа — решение задачи без подсказки. Следует в методическом пособии сформулировать задачи для самостоятельного решения обучающимися и указать, когда (после проработки какой темы) они должны предлагаться. И наконец, последнее пожелание. Оно относится к тем, кто пользуется Курсом «Теоретическая физика» при чтении (или изучении) специальных дисциплин — физики плазмы, физики твердого тела и т. д. По-моему, следует смело в программы и соответствующие им методические разработки вводить материал из Курса Ландау и Лифшица. Мой опыт показывает, что ориентация — в изложении специальной дисциплины — на Курс «Теоретическая физика» делает изложение не только глубже, но и, если можно так сказать, более «вместительным». Использование Курса приучает к компактности изложения, которая экономит время и позволяет рассказать (с общих позиций) много конкретного материала.

В. Л. Гинзбург «КУРС»[97] (памяти Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица)

Что такое теоретическая физика? Ответ кажется достаточно ясным из самого названия. Но это не вполне справедливо, и некоторые пояснения представляются здесь необходимыми.

В словаре русского языка С. И. Ожегова дается такое определение физики: «Одна из основных областей естествознания, наука о свойствах и строении материи, о формах ее движения и изменения, об общих закономерностях явлений природы». В общем довольно точно сказано и, во всяком случае сейчас, мы можем удовлетвориться этим определением.

Физика строилась и продолжает развиваться в результате специально проводимых экспериментов или наблюдений движения небесных тел и некоторых природных явлений на Земле, а также путем анализа полученных таким образом данных. На простейшем уровне анализ наблюдений и экспериментального материала может носить качественный характер или сводится к установлению причинных связей и математической (в частности, статистической) обработке рядов наблюдений. Но затем необходимо более глубокое исследование природы наблюдаемого явления или эффекта, понимание его места в физике в целом, количественное рассмотрение. На этом этапе неизбежно использование математических методов, ибо математика —это один из языков физики, необходимый язык всякой количественной науки. Так и получается, что в физике, и особенно в тесно примыкающей к ней астрономии (ограничимся здесь только этими областями естествознания), весь путь рука об руку проходят эксперимент (или наблюдения) и теория, теория и эксперимент.

Теоретическая физика —это область физики, которая посвящена пониманию и обобщению экспериментальных данных, выявлению единства ряда внешне различных явлений, математической формулировке физических представлений и законов, анализу вытекающих из этих законов следствий.

Не претендую на то, что такое определение является лучшим из возможных, Но я ведь и не предлагаю обогатить им словарь русского языка. Суть же дела, как можно надеяться, ясна. Ее, этой сути, пришлось коснуться потому, что теоретическую физику иногда пытаются свести к использованию в физике математических методов. В лучшем случае здесь имеет место отождествление теоретической физики с так называемой математической физикой. Последнее название, все реже используемое, применялось преимущественно, когда речь шла о решении дифференциальных уравнений, встречающихся в физике. Сейчас и этот круг вопросов чаще относят к теоретической физике, но, главное, теоретическая физика значительно шире. Классическая (ньютоновская) механика, теория электромагнитного поля (уравнения Максвелла и т. д.), специальная и общая теория относительности, квантовая механика — все это главы теоретической физики. Когда сравнительно недавно мои коллеги-физики и я столкнулись с утверждением, что «квантовая механика —это на 80% математика», мы просто рассмеялись. Достаточно сказать, что практически весь математический аппарат, используемый в квантовой механике, был известен до ее создания. А вот сама квантовая механика, как и теория относительности, — величайшие достижения физики и, собственно, всего естествознания в нашем столетии. Сводить эти теории, их содержание и применение к соответствующему математическому аппарату просто абсурдно.

Теоретическая физика, как ясно из сказанного, ровесница самой физики. Другое дело, что название «теоретическая физика» в прошлом не применялось, да и физику нередко называли или в какой-то мере отождествляли с «натуральной философией». Насколько я знаю, не использовались до нашего века и названия «физик-теоретик» и «физик-экспериментатор». В зависимости от природных склонностей и способностей, жизненной судьбы и конкретного состояния физики и астрономии одни физики и астрономы концентрировали свое внимание на экспериментах или наблюдениях, а другие на теории — обработке результатов измерений, их количественной интерпретации.

Так, Коперник сам мало наблюдал, и на современном языке его следовало бы отнести к теоретикам. То же можно сказать о Кеплере. А вот Тихо Браге — типичный наблюдатель. Галилей — в основном экспериментатор и наблюдатель. Ньютон — в первую очередь теоретик, но он и много экспериментировал. Фарадей был «чистым» экспериментатором, а Максвелл — теоретиком, хотя и не чуждым эксперименту. Но, главное, все эти великие люди были мыслителями, астрономами и физиками, а относительная роль эксперимента (наблюдений) и теории в их деятельности в значительной мере определялась ситуацией, стоявшими задачами. Коперник мог опираться на уже имевшиеся результаты наблюдений, его основная цель состояла в анализе этих результатов на основе гелиоцентрической системы. Галилей не мог не экспериментировать и не наблюдать, ибо не было до него соответствующих экспериментов и наблюдений. Ньютон, хотя именно он заложил основы небесной механики (теории движения небесных тел — планет, Луны и т. д.), мог не заниматься астрономическими наблюдениями и их обработкой — это до него сделали другие (так, например, Ньютон вывел из уравнений механики законы Кеплера, обобщившие наблюдения движения планет). Максвелл опирался на результаты экспериментов Фарадея. В общем с развитием науки, расширением ее фронта, увеличением числа физиков и астрономов происходило разделение труда. Так и появились, практически только в текущем столетии, профессии: физик-теоретик и физик-экспериментатор. Уже всех создателей теории относительности и квантовой механики (Планка, Эйнштейна, Бора, де Бройля, Шрёдингера, Гейзенберга, Дирака и ряда других) можно назвать физиками-теоретиками (исключением стал Ферми, который был и теоретиком и экспериментатором). Но нужно ли говорить, что они ничего не смогли бы сделать, если бы не опирались на экспериментальные данные, полученные их предшественниками — физиками пли их современниками — физиками-экспериментаторами.

Чтобы завершить первую часть настоящей статьи, остается сделать еще несколько замечаний.

Во-первых, при том понимании теоретической физики, которое изложено выше и которое я считаю по своей сути совершенно правильным, теоретическая физика играет роль стержня, станового хребта физики. Особенно это ясно в наши дни, когда физика колоссально разрослась и разветвилась. То, что объединяет физику твердого тела, кристаллофизику, оптику, акустику, физику космических лучей, ядерную физику и все другие многочисленные направления и области современной физики, — это именно теоретическая физика — классическая механика, теория относительности, квантовая механика и другие ее разделы.

Во-вторых, такое главенствующее в известном смысле место теоретической физики во всей физике ни в какой мере не означает, что физики-теоретики аналогичным образом занимают какое-то главенствующее положение среди физиков. Дело просто в том, что теоретическая физика — неотъемлемая часть физики, принадлежащая всем физикам. Более того, тот, кто не знает и не умеет использовать теоретическую физику (в каких пределах — это другой вопрос), вообще не может считаться физиком. Это все равно как нельзя себе представить врача, не знающего анатомию, или юриста, незнакомого с уголовным кодексом.

В-третьих, существенные открытия происходят иногда на базе теории, ее предсказаний. Однако даже чаще открытия оказываются совершенно неожиданным результатом проводимых экспериментов или наблюдений. Тем очевиднее необоснованность противопоставления в физике эксперимента и теории.

Поскольку теоретической физикой в той или иной мере занимаются, таким образом, все физики, иногда не так-то легко определить, кто же из них является физиком-теоретиком. Нередко такое «звание» присваивается лишь по негативному признаку: если физик проводит различные вычисления, решает те или иные задачи и не занимается экспериментом, его называют теоретиком. В настоящее время к числу физиков-теоретиков относят часто и математиков по образованию и способу мышления, концентрирующих свое внимание на различных вопросах теоретической физики. Вообще между многими специальностями и специализациями в математике, физике, астрономии, геофизике, биофизике и т. д. отсутствуют четкие перегородки как по существу, так и в отношении наименования специальностей. Здесь есть вопросы, которые было бы небезынтересно обсудить, но этому нет места в настоящей статье. Быть может, уместно лишь заметить, что специальность «физик-теоретик» особенно широка по сравнению с большинством других — таких, как оптик, акустик, радиофизик, «ядерщик» (специалист в области физики ядра) и т. д. и т. п. Это и понятно, поскольку теоретическая физика пронизывает всю физику. А один из результатов таков: физики-теоретики (точнее, те, кого называют или считают физиками-теоретиками) нередко плохо понимают друг друга — уж очень они в ряде случаев различны по стилю работы, используемым математическим методам и т. д. Но все же, если они действительно физики, у них есть общий язык — язык теоретической физики.

Научить языку теоретической физики или, если угодно, основам и методам теоретической физики — такова одна из главных, а быть может, и главная задача физического образования. Фундамент закладывается в школе. Второй этап — университетский курс так называемой общей физики, традиционно состоящий из механики, электричества, термодинамики и молекулярной физики, оптики и атомной физики. Считается иногда, что в этом курсе теоретическая физика не представлена. Но именно только считается. Достаточно посмотреть любой современный курс общей физики, например лучший из мне известных, курс Д. В. Сивухина, чтобы убедиться, насколько значителен там удельный вес теоретической физики — сформулированных математически физических законов, их обсуждения и анализа, пусть и простыми математическими методами. Кстати сказать, и сам Д. В. Сивухин — физик-теоретик. Один из крупнейших физиков-теоретиков современности, Р. Фейнман, — также автор широко известного, хотя и нестандартного, курса общей физики.

Следующим этапом на пути физического образования, обязательным на всех физических факультетах университетов и других вузов, являются специальные курсы теоретической физики. Они по тематике в значительной мере повторяют курс общей физики, но уже на таком математическом уровне, который необходим (хотя и далеко не всегда достаточен) для практической работы физика. Различным главам теоретической физики посвящено много учебников и учебных пособий. Встречались и многотомные курсы теоретической физики, написанные одним или двумя авторами. Я видел такие курсы в молодости, но сейчас не стану их вспоминать. Для советских физиков и, думаю, для физиков всего мира уже немало лет существует и широко известен один курс теоретической физики — Курс Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица. Слово «курс» написано выше с большой буквы не случайно. Подобно библии, которую было принято (да и сейчас иногда принято — не берусь точно сказать где и когда) писать с большой буквы, тома курса Ландау и Лифшица многие советские физики в разговорах, пусть и шутливо, называли и называют Книгами с большой буквы.

Курс «Теоретическая физика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица состоит из 10 томов. Их названия таковы:

I. Механика.

II. Теория поля.

III. Квантовая механика (нерелятивистская теория).

IV. Квантовая электродинамика.

V. Статистическая физика. Ч. 1.

VI. Гидродинамика.

VII. Теория упругости.

VIII. Электродинамика сплошных сред.

IX. Статистическая физика. Ч. 2 (теория конденсированного состояния).

X. Физическая кинетика.

Общий объем курса — около 5300 страниц (!).

Создание Курса, задуманное Л. Д. Ландау около 50 лет назад, — поистине титанический труд.

Подробнее на содержании Курса здесь нет возможности останавливаться, желающие сами могут с ним познакомиться (книги Курса имеются, конечно, в любой научной библиотеке). Разумеется, по количеству материала Курс далеко превосходит объем курсов теоретической физики, которые читаются студентам. Но практически все, что нужно для обучения, в Курсе представлено. Остальной материал используется физиками в их повседневной работе. Книги Курса, таким образом, это одновременно и учебник, и своего рода энциклопедия, и справочник, если понимать последний термин достаточно широко. Вместе с тем не нужно думать, что за пределами Курса не остались вопросы, которые можно отнести к теоретической физике. Конечно, такие вопросы имеются, как подчеркивали и сами авторы Курса. Да иначе и быть не может, ибо нельзя объять необъятное.

Стремление отразить в Курсе огромный материал и вместе с тем изложить все четко и с единых методических позиций потребовало исключительных усилий, о чем еще пойдет речь ниже. Сейчас хочется подчеркнуть, что в силу указанных требований при освещении того или иного вопроса, для доказательства и вывода высказываемых утверждений в Курсе выбирается один какой-либо путь, представлявшийся авторам наилучшим или наиболее подходящим для их целей. Между тем, как известно, почти любое нетривиальное заключение можно и обычно полезно осветить с различных сторон, привести разные доказательства, указать на различные аналогии. И в зависимости от способностей изучающих, типа их мышления и склонностей не всем из них предлагаемые в Курсе подходы и выводы покажутся наилучшими. Мне, например, использование принципа наименьшего действия как исходного при изложении даже механики не кажется наиболее прозрачным (то же, впрочем, относится и к теории поля). Здесь, правда, нужно учитывать тот факт, что уравнения механики и уравнения электромагнитного поля получаются уже в курсе общей физики, причем, конечно, не вариационным методом.

Цель этого замечания состоит в том, чтобы подчеркнуть следующее: при всех исключительных достоинствах Курса Ландау и Лифшица не следует его канонизировать и фетишизировать — это было бы чуждо духу современной науки, противоречило бы убеждениям самих авторов Курса. Практический же вывод из сказанного таков: изучающие теоретическую физику, как, впрочем, и любую другую науку, не должны ограничиваться одним курсом, даже если это Курс с большой буквы. Если вам (я обращаюсь сейчас в основном к студентам) в Курсе Ландау и Лифшица что-то недостаточно понятно или как-то не возникло удовлетворения выводом, посмотрите и другие книги на ту же тему, их немало по любому из разделов Курса.

Курс «Теоретическая физика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица начал издаваться еще до войны (первое издание тома V — 1938 г., а тома II — 1941 г.). Последние тома, IX и X, появились соответственно в 1978 и 1979 гг. Почти все тома выходили несколькими изданиями, причем всегда в дополненном и переработанном виде. Менялась несколько и структура курса. Например, том VI ранее был посвящен всей механике сплошных сред. Сейчас же издается переработанный и существенно дополненный новым материалом том VI — «Гидродинамика» и находится в печати новое издание тома VII — «Теория упругости». Хотя книги Курса выходили тиражами в десятки тысяч экземпляров, они почти моментально расходились, и купить их сейчас невозможно. В 1962 г. Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшицу за вышедшие к тому времени тома Курса была присуждена Ленинская премия. Курс получил мировую известность — на 6 языках (английском, немецком, французском, японском, итальянском и венгерском) он переводится полностью, еще на 10 языках вышли отдельные тома. Думаю, что не существует научных книг советских авторов, получивших более широкое международное признание, чем тома Курса Ландау и Лифшица. Сам я имею на этот счет лишь ограниченные сведения — заметил ряд благоприятных рецензий и видел за границей тома Курса у всех физиков, в кабинеты которых приходилось заходить. Но фактически известно очень много откликов на тема Курса, некоторые из них приведены в статье М. И. Каганова[98]. Там же читатели найдут ряд замечаний о Курсе, которые во многом дополнят настоящую статью.

Некоторые читатели, возможно, недоумевают: почему я решил именно сейчас написать о Курсе «Теоретическая физика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица, ведь он издается почти 50 лет, а последний новый том появился в 1979 г. Увы, ответ на этот вопрос печальный — в каком-то смысле я пишу некролог.

29 октября 1985 г. на 71-м году жизни скончался Евгений Михайлович Лифшиц. Он начал путь физика-теоретика в Харькове, где в 1932 г. по счастливому стечению обстоятельств начал работать и преподавать Лев Давидович Ландау (22.1 1908—1.IV 1968). Уже в 19-летнем возрасте — в 1934 г.— Е. М. Лифшиц опубликовал свою первую научную работу (совместно с Л. Д. Ландау). В следующем, 1935 г. появляется уже не просто добротное исследование, а знаменитая сейчас работа Ландау и Лифшица, посвященная теории ферромагнетиков. В дальнейшем, в 1937, 1939 и 1941 гг., были опубликованы работы самого Евгения Михайловича, посвященные соответственно физике плазмы, теории диссоциации дейтронов при столкновениях и теории фазовых переходов. В 1944 г. он указал, как можно возбуждать второй звук в сверхтекучем гелии, а в 1954 г. построил теорию молекулярных (Ван-дер-Ваальсовых) сил, действующих между конденсированными телами. В 1946 г., а затем на протяжении ряда лет, в том числе в последние годы, Е. М. Лифшиц занимался космологией, причем получил в этой области первоклассные результаты.

В последние годы жизни Евгению Михайловичу удалось побывать во многих странах, причем в основном в связи с приглашениями прочесть лекции или доклады по вопросам космологии. Эти лекции и доклады по стилю чем-то напоминали, естественно, Курс — отличались исключительной четкостью и ясностью в сочетании с умением за какой-нибудь час изложить очень большой материал.

Заслуги Е. М. Лифшица были признаны не только у нас, где он был избран сначала членом-корреспондентом, а затем и действительным членом (академиком) Академии наук СССР, но и во всем мире. Достаточно сказать, что Е. М. Лифшиц был выбран иностранным членом Лондонского королевского общества, что с основанием считается высокой честью.

Несомненно, исследования, выполненные Е. М. Лифшицем, поставили его в ряд выдающихся физиков-теоретиков. Но в наши дни выдающихся физиков-теоретиков в мире все же немало, а вот Курс «Теоретическая физика» Ландау и Лифшица только один. Поэтому, хотя я и высоко ценю научные результаты Е. М. Лифшица, думаю, что главным в его деятельности является Курс. Л. Д. Ландау нашел в Е. М. Лифшице не только достойного ученика и ближайшего друга, но и, я бы сказал, писателя. Обычно этот термин не применяется к авторам научных книг, да и я не собираюсь настаивать на таком словоупотреблении. Но факт тот, что писать научные книги, даже когда их содержание известно, очень трудно. Сам Л. Д. Ландау, физик исключительного калибра, один из корифеев теоретической физики, писать не мог или, во всяком случае, так не любил, что почти никогда не писал даже собственные статьи, не говоря о книгах. Р. Фейнман, кстати сказать во многом напоминающий Л. Д. Ландау, сам своих многочисленных книг также не писал — все они, насколько знаю, представляют собой обработку его лекций или бесед. Напротив, Е. М. Лифшиц умел писать четко и выразительно. В статье одного известного американского физика при упоминании одного места в «Теории поля» (том II Курса) есть замечание о том, что результат изложен там «сжатой и выразительной прозой Е. М. Лифшица». Все 5300 страниц Курса написаны рукой Е. М. Лифшица, и его роль в формировании текста никогда не вызывала сомнений. Что же касается содержания, то в блеске Л. Д. Ландау место, занимаемое Е. М. Лифшицем, оставалось в тени. Признаюсь, что я и сам недооценивал роль Е. М. Лифшица. Будучи рецензентом одного из томов Курса, я имел, помню, разговор с авторами, в котором сообщил свои замечания, и мы их обсуждали. Ландау доминировал в этом разговоре, а мы оба (Лифшиц и я) выступали в роли учеников, отнюдь не бессловесных или безропотных, но все же предоставлявших Учителю сказать решающее слово. Помимо того факта, что Л. Д. Ландау был, бесспорно, выше нас по своему классу, здесь, однако, сказывалась и его манера вести полемику. Ландау ведь принадлежал к числу людей, способных победить в споре, даже когда был не прав (конечно, только в случае, когда он искренне заблуждался, но я и не знаю примеров, чтобы Ландау из каких-либо соображений отстаивал научное утверждение, в истинности которого в момент спора не был уверен).

Понять подлинную роль Е. М. Лифшица в создании Курса помог (такова парадоксальность человеческой жизни) трагический поворот судьбы. 7 января 1962 г. Л. Д. Ландау попал в автомобильную катастрофу. Он прожил еще 6 лет, но совсем уже не возвращался к работе. Об этом очень тяжелом периоде нельзя забыть, но и не хочется его вспоминать. Позволю себе лишь заметить, что во время болезни Ландау, когда его многочисленные ученики и коллеги дежурили в больнице, я своими глазами буквально увидел, как Евгений Михайлович любил Ландау и был ему предан. Обычно он, как и почти все мы, не позволял себе на людях показывать свои истинные теплые чувства, в трагической обстановке эти чувства проявились. Был Е. М. Лифшиц и очень скромным по существу человеком. Вот один пример: к его 70-летию собирались, как это принято, поместить в «Успехах физических наук» юбилейную статью. Но Евгений Михайлович просил этого не делать (случай очень редкий; далеко не все, конечно, добиваются помещения юбилейных статей, хотя бывает и такое, но вот отказываются от помещения юбилейных статей лишь немногие). Редакция нашла выход, опубликовав вместо юбилейной статью М. И. Каганова о Курсе, на которую я уже ссылался выше.

К 1962 г., когда Л. Д. Ландау не смог уже больше работать, оставались ненаписанными три (тома IV, IX и X) из десяти задуманных томов Курса; кроме того, необходимо было переиздать с исправлениями и дополнениями вышедшие ранее тома. Если память не изменяет, я считал, и так, вероятно, думали многие, что Курс останется незавершенным. Но Е. М. Лифшиц решил иначе, 23 последних года жизни он посвятил в основном окончанию и переизданию Курса и с честью выполнил эту грандиозную задачу. К счастью, Евгений Михайлович нашел в лице Льва Петровича Питаевского, ученика Ландау более молодого поколения, достойного соавтора. Вместе они написали тома IV, IX и X (соавтором тома IV был также В. Б. Берестецкий), подготовили к переизданию другие тома. Для выполнения всей этой программы пришлось переработать огромный новый материал. Конечно, будь жив Ландау, новые тома и новые издания «старых» томов были бы несколько иными, отражали его бесценные научные знания и глубину понимания физики. Но то, что сделано Е. М. Лифшицем и Л. П. Питаевским, — это не суррогат, а полноценный вклад в Курс. Удивляться этому не следует, поскольку речь идет об учениках Ландау, впитавших в себя не только фактические знания, но и подход и методологию Ландау. Вместе с тем стал особенно очевидным и вклад Е. М. Лифшица в то, что было сделано еще при жизни Ландау. Кстати сказать, о самом Л. Д. Ландау я здесь мало пишу, поскольку могу сослаться на свою заметку «О Льве Давидовиче Ландау», помещенную в книге «О физике и астрофизике» (М.: Наука, 1985). На мой взгляд, лучшая биография Л. Д. Ландау, хотя и краткая, принадлежит Е. М. Лифшицу — она помещена в конце т. 2 «Собрания трудов Л. Д. Ландау» (М.: Наука, 1969).

Курс «Теоретическая физика» после кончины Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица превратился в памятник, который они себе воздвигли. Те, для которых, подобно мне самому, Лев Давидович и Евгений Михайлович были коллегами и друзьями, мемориальная сторона Курса, если можно так выразиться, важна и дорога. Но для бесчисленных читателей Курс «Теоретическая физика» Ландау и Лифшица — это учебник и энциклопедия, это руководство к действию, орудие труда. Мы помним об этом, не забудем и не дадим забыть тем, кто недостаточно понимает значение Курса.

Сейчас, когда одной из основных задач, стоящих перед страной, является ускорение научно-технического прогресса, особенно широко обсуждаются вопросы о соотношении между фундаментальными и прикладными исследованиями, о месте и роли так называемой фундаментальной науки. Не буду развивать здесь хорошо известные и совершенно бесспорные положения о том, что прикладная наука и техника не могут нормально развиваться, а в широком плане даже и существовать без фундаментальной науки. Очевидно также, что фундаментальная наука — это проявление, плод определенных творческих способностей и потребностей человека, аналогично тому, как искусство и литература являются проявлением и плодом творчества и потребностью людей иного склада. То, что представляется здесь уместным, так это напомнить, что теоретическая физика — это как раз типичная фундаментальная наука. Обойтись же без теоретической физики не может ни одно прикладное физическое исследование, а в конечном счете и почти ни одна инженерная и естественнонаучная дисциплина — их корни уходят в физику, а значит, и в теоретическую физику. Отсюда очевидно, сколь важна роль теоретической физики — ее изучения и развития — для ускорения научно-технического прогресса. Ясна в этом деле и роль Курса Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица, по которому учились, учатся и еще долго будут учиться все физики, да и не только физики.

В свете сказанного не могу не заметить, что некоторые тома Курса выходят явно заниженными тиражами. Так, если тома I и II были изданы в 1973 г. тиражом в 70 000 экземпляров каждый, то том VI («Гидродинамика») выходит сейчас тиражом лишь в 36 ООО экземпляров[99]. И это несмотря на то, что не только тома I и И, но и вышедший в 1982 г. вторым изданием том VIII («Электродинамика сплошных сред») при тираже в 40 000 моментально был распродан. При этом дело не в нехватке бумаги. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», издающая Курс с любовью и на максимально доступном ей высоком уровне, готова была издать «Гидродинамику» любым тиражом за счет имеющегося общего лимита бумаги. Указанный же тираж установлен книготоргующими организациями на основе их совершенно порочной «системы» определения тиражей. Об этом уже много раз упоминалось в печати. На примере Курса Ландау и Лифшица полная некомпетентность тех, кто у нас определяет тиражи, особенно очевидна — известны же тиражи предыдущих томов Курса и то, как они быстро расходились. Но вместо того, чтобы руководствоваться этими очевидными показателями, исходят из «заявок», поступающих в магазины. Между тем подавляющее большинство читателей никаких заявок не подают (я и сам этого не делаю), а надеются пойти в магазин и купить нужную книгу. Находят же они в магазинах в большинстве случаев (имею в виду книги по физике и астрономии) сообщение о том, что книга продается только по заявкам или вообще распродана. Книги у нас очень дешевы, английские их переводы на Западе стоят в десятки, а то и в сотни раз дороже. Несомненно, дешевизна книг у нас— большое социальное завоевание. Но это завоевание становится лишь символическим, если книгу вообще нельзя купить, а она принадлежит к числу тех, которые нужно иметь у себя (нельзяже книгу, необходимую для повседневной работы, брать в библиотеке). Пора покончить с таким безобразием, и это можно сделать, ибо, повторяю, дело в первую очередь не в недостатке бумаги (зайдите в любой книжный магазин и вы увидите, сколько издано книг, тиражи которых были завышены, и поэтому книги остались нераспроданными), а в неумении и нежелании изучать спрос и определять тиражи со знанием дела, а не бюрократически.

Евгений Михайлович Лифшиц все время думал об улучшении Курса. В специальных тетрадках он записывал обнаруженные опечатки и различные замечания и соображения, которые можно было бы учесть при переиздании томов Курса. Всегда, когда я что-либо замечал в Курсе, требующее, на мой взгляд, уточнения или отражения, то немедленно звонил Е. М. Лифшицу. Так поступали, вероятно, и многие другие. Свои тетрадки Евгений Михайлович брал с собой и в отпуск, и в больницу. Когда незадолго до безвременной смерти Е. М. Лифшица я навещал его в больнице, речь, как и всегда, опять коснулась Курса, различных необходимых дополнений. Такое отношение к своему делу, глубокая ему преданность, является лучшим проявлением профессионализма. Молодые люди должны учиться на таких примерах.

Курс «Теоретическая физика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица прожил почти полвека, сейчас он в расцвете сил и еще не одно десятилетие может и должен служить свою службу. Для этой цели необходимо под руководством Л. П. Питаевского переиздать все тома Курса, конечно внеся в них необходимые уточнения, в большой мере уже намеченные Е. М. Лифшицем.

Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц ушли, но их дело живет. Созданный ими Курс — огромное богатство, которое нужно хранить и умело использовать.

ЛАНДАУ. БОР. КАПИЦА. Письма 1936—1941 гг.

13 апреля 1936, Харьков

Дорогой господин Бор!

Большое, большое спасибо за Ваше письмо. Этот месяц я был в Москве и Ленинграде и Ваше письмо получил только пару дней назад. Мой «Париж» весной не состоится. У меня было страшно много забот до самого последнего времени, так что я никак не мог собраться заняться этим делом, а теперь, наверное, уже и не успеть на эту весну. Сейчас заботы более или менее закончились, и я бы с удовольствием приехал в Копенгаген, если удастся проделать за оставшееся время все необходимые формальности. Мне было бы поэтому очень важно знать точную дату начала конференции. Было бы очень мило со стороны Плачека, если бы он держал меня в курсе дела.

К Вашему пятидесятилетию желаю Вам много-много счастья. Делаю это, к сожалению, с опозданием. Я все время собирался написать статью для юбилейного сборника, но, к сожалению, по причине забот не было настроения, а потом уже было поздно. Мне хотелось бы, однако, подчеркнуть, что, как и всегда раньше, Вы всегда можете рассчитывать на мою «верность».

Ваш Ландау

P. S. Сердечные поздравления госпоже Бор и детям.

25 апреля 1936, Копенгаген

Дорогой Ландау!

Ваше дружеское письмо вновь оживило в памяти те радостные и незабываемые часы, которые мы провели вместе здесь и в России, но было очень грустно узнать, что Вам с тех пор пришлось вынести много тяжелых забот. Мы были бы очень рады, если бы могли вскоре увидеть Вас здесь, и я очень надеюсь на то, что Вы сможете в июне принять участие в нашей конференции по атомной физике. Эта конференция состоится 14—20 июня. Мы надеемся, однако, что Вы сможете остаться здесь на несколько недель. Кстати, с 21 по 28 июня в Копенгагене будет проходить философский конгресс, на котором будут в основном дискутироваться вопросы причинности в физике и биологии. Но Вы ни в коем случае не должны чувствовать себя обязанным уделять ему больше внимания, чем Вам захочется.

С сердечным приветом от нас всех, и в особенности от моей жены.

Ваш Н. Бор

P. S. Плачек уехал сейчас ненадолго в Америку, но в июне будет снова здесь.

10 ноября 1936, Харьков

Дорогой господин Бор!

Поскольку прилагаемая работа представляет собой, по-видимому, развитие Ваших представлений о ядрах, может быть, она Вас заинтересует. Если же работа покажется Вам скучной, то Вам, конечно, нет необходимости ее читать.

С сердечным приветом

Ваш Л. Ландау

P. S. Я слышал, что Вы в ближайшее время собираетесь приехать в Союз. Вот было бы хорошо! С моими предполагаемыми поездками ничего, по-видимому, не получится, и меня начинает уже охватывать страх, не разовьюсь ли я в печальном одиночестве в патолога.

17 февраля 1937, Москва

Дорогой Поль!

Я получил твое письмо, но и до него я уже слышал о важных изменениях в твоей личной жизни. Надеюсь, что они принесут тебе счастье. Нам очень хочется познакомиться с твоей женой и подружиться с ней. Мы надеемся, что этим летом вы вместе приедете в СССР и остановитесь у нас так же запросто, как ты это делал, когда был холостяком…

Что касается теоретика, то я встретился с Вайскопфом и он сказал, что до осени он будет у Бора, а затем, если у него не будет других перспектив, он вполне готов приехать. Я терпеть не могу людей, которые говорят, что приедут сюда, если не найдут ничего лучшего.

Тем временем Ландау мне сказал, что он хотел бы приехать, сюда, чтобы работать со мной, и я согласился взять его. Он не уступает никому из тех теоретиков, которые собирались к нам приехать, а поскольку он русский, у меня будет меньше с ним хлопот, чем с иностранцем[101].

Нильс Бор приезжает сюда в мае на пути из США домой». С удовольствием повидаю его здесь.

Я надеюсь, что ты счастлив и работается тебе хорошо. Самые лучшие пожелания и сердечные приветы вам обоим or нас обоих.

Всегда твой П. Капица

28 марта 1937, Москва

Два года назад, когда я взял на себя организацию Института физических проблем, мы тщательно обсуждали с В. И. Межлауком вопросы кадров. Мы достигли полного единодушия, считая, что в институте должны быть созданы такие условия для: научных работников, при которых им не приходилось бы думать о совместительствах, так как совместительство является одним из основных недостатков организации нашей научной работы. Это положение неуклонно проводилось при организации института„ и в данный момент ни один сотрудник, начиная с директора, не занимается совместительством.

С этого месяца ко мне идет работать тов. Л. Д. Ландау[102] — доктор физики, один из самых талантливых физиков-теоретиков у нас в Союзе. Цель его привлечения — занятие всеми теоретическими научными вопросами, которые связаны с экспериментальной работой нашего института. Опыт показывает, что совместная работа экспериментальных работников с теоретиками представляет собой лучшее средство, чтобы теория не была оторвана от эксперимента и в то же время экспериментальные данные получали должное теоретическое обобщение, а у всех научных сотрудников воспитывался широкий научный кругозор.

Л. Д. Ландау работал в Украинском физико-техническом институте, получая там оклад 1500 руб., и одновременно заведовал кафедрой в Харьковском университете, читая там общий курс и получая за это еще 200 руб. Основываясь на договоренности с тов. В. И. Межлауком, я просил Президиум Академии наук СССР утвердить ему суммарный персональный оклад в 1700 руб. Президиум Академии наук СССР отказался это сделать и установил ему оклад в 1500 руб., основываясь на том, что педагогическую работу нельзя рассматривать как совместительство.

Такое решение Президиума Академии наук СССР имеет очень большое принципиальное значение вообще, а в особенности для нашего института. Очевидно, что после такого решения я не могу запретить Л. Д. Ландау взять на себя любую педагогическую нагрузку, иначе он окажется в худших материальных условиях, чем в Харькове. Этим создается прецедент и для всех остальных сотрудников института, я не в силах буду приостановить их педагогические совместительства, а это испортит весь рабочий дух, так тщательно создававшийся в продолжении этих двух лет.

Ввиду того что упомянутое решение Президиума Академии наук, как мне кажется, противоречит основной договоренности с В. И. Межлауком об организации работы руководимого мной института, я считаю возможным апеллировать к Вам с тем, чтобы Президиум Академии наук СССР пересмотрел свое решение…

Директор Института физических проблем Академии наук СССР П. Л. Капица

5 ноября 1937, Москва

Дорогой господин Бор!

Посылаю Вам статью о звездной энергии, которую я сочинил. Если Вы обнаружите в ней какой-нибудь физический смысл, пошлите ее, пожалуйста, в «Nature»[103]. Если это для Вас не составит большого труда, я был бы очень рад узнать Ваше мнение об этой работе.

С сердечным приветом

Ваш Л. Ландау

13 ноября 1937, Копенгаген

Дорогой Капица!

Я глубоко взволнован красотой и глубиной Ваших слов о Резерфорде в Вашем письме от 7 ноября, которое я только что получил, и я пользуюсь случаем послать Вам в качестве скромного ответа копию краткого сообщения в «Приложение к „Nature“» в его память, которое я послал сегодня редактору. Надеюсь, что несколько дней назад Вы получили несколько строк от меня после моего возвращения с похорон Резерфорда, где мы все думали о Вас с глубокой симпатией. Я писал Вам тогда, что вскоре напишу о приезде сюда Ландау, которого я жду. Сегодня я могу только добавить, что я прочитал его небольшую статью о ядрах звезд с большим удовольствием и восхищением. Надеюсь, что она скоро появится в «Nature», куда я послал ее[104]. Скажите ему об этом, пожалуйста.

С самыми сердечными пожеланиями Вам и всей Вашей семье от моей жены и всегда Вашего Н. Бора

16 ноября 1937, Москва

Сообщите, пожалуйста, Ваше мнение о работе профессора Ландау. Телеграфируйте, пожалуйста, Ваше краткое заключение.

Редакция «Известий»

16 ноября 1937, Копенгаген

Новая идея профессора Ландау о нейтронном ядре массивных звезд в высшей степени прекрасна и многообещающа. Буду счастлив прислать краткий отзыв об этой и более ранних работах Ландау. Сообщите, пожалуйста, более точно, для чего требуется мое мнение.

17 ноября 1937, Москва

Мы хотели бы опубликовать Ваш отзыв в нашей газете в связи с обсуждением в научных учреждениях последней работы Ландау, касающейся нейтронного ядра[105].

Редакция «Известий»

6 декабря 1937, Копенгаген

Дорогой Ландау!

Прилагаю гранки Вашего письма в «Nature», которые я только что получил. Вы, наверное, знаете из моего письма Капице, что мы все в институте находимся под большим впечатлением от красоты Вашей идеи, которая нам кажется очень плодотворной.

В последнее время мы несколько раз обсуждали астрономические проблемы, причем наше внимание в основном было обращено на два сообщения Ф. Хунда и Б. Стрёмгрена, опубликованные в «Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften» соответственно в 1936 и 1937 гг. В сообщении Хунда подробно исследуется термодинамика нейтронного состояния вещества, а в сообщении Стрёмгрена обсуждаются недавние работы по исследованию внутреннего состава звезд, в особенности работы Чандрасекара, в которых утверждается, что в звездах, у которых измерены массы и светимости, по-видимому, не существует нейтронной коры. Хотя я и обещал редактору «Nature», что в целях сокращения времени мы сами просмотрим гранки, все же я считаю целесообразным отправить их Вам, чтобы Вы сами решили, согласны Вы с изложенными выше утверждениями или нет, и смогли внести те исправления или добавления в текст заметки, которые Вы сочтете нужными. Я бы попросил Вас вернуть прочитанные гранки в наш институт с тем, чтобы я затем отправил их в «Nature». В ближайшее время я сообщу Вам более определеную информацию относительно условий Вашего визита к нам, на который мы очень рассчитываем.

Сердечные приветы от моей жены, меня и всего института!

Ваш Н. Бор

17 декабря 1937, Москва

Дорогой господин Бор!

Большое спасибо за Ваше дружеское письмо. Ссылку на Хунда я включил. Что касается Чандрасекара, то мне, к сожалению, не удалось найти статью Стрёмгрена. Буду Вам очень благодарен, если Вы сами внесете соответствующее примечание.

Самые сердечные приветы фру Бор и всем друзьям.

Ваш Л. Ландау

4 января 1938, Копенгаген

Дорогой Ландау!

По возвращении из короткого отпуска я только что получил правленые гранки Вашей заметки для «Nature» с Вашим письмом, в котором Вы просите внести ссылки на работу Чандрасекара и Стрёмгрена. Но именно это я нахожу весьма затруднительным, так как не знаю, как Вы отнесетесь к этой работе. И хотя я сожалею, что буду причиной новой задержки с публикацией Вашей

заметки, мне думается, что лучше всего вернуть Вам снова гранки вместе с оттиском статьи Стрёмгрена в «Ergebnisse». Вас не должна беспокоить задержка с отправкой гранок в «Nature», поскольку перед Новым годом я написал редактору, что не буду сам править гранки, а посылаю их Вам, чтобы Вы их еще раз просмотрели перед публикацией. Редактору журнала я с самого начала высказал свое восхищение Вашей идеей.

С сердечным приветом и лучшими пожеланиями от всех нас

Н. Бор

14 января 1938, Москва

Дорогой господин Бор!

Я только что приехал из Ленинграда и поэтому только вчера получил Ваше письмо. Я тщательнейшим образом проштудировал статью Стрёмгрена. Мне, однако, не удалось найти в ней чего-либо, что было бы в какой-то степени связано с моей работой. Лишь астрофизическая патология и нечто из уже известного из ядерной физики.

Поэтому при всем моем желании я не могу себе представить, как все эти общие рассуждения могут быть упомянуты.

С сердечным приветом

Ваш Л. Ландау

1 февраля 1938, Москва

Дорогой господин Бор!

Я получил письмо от Мёллера и еще раз просмотрел приведенные места. Утверждения Стрёмгрена основываются на дикой эддингтоновскои патологии, которая, как известно, ошибочна не в одном только пункте, а по всем пунктам. Разоблачить эту патологию в примечании к заметке в «Nature» совершенно невозможно. Подобное разоблачение было бы пространнее и сложнее, чем вся статья.

Сердечный привет Вам и фру Бор.

Преданный Вам Л. Ландау

28 апреля 1938, Москва

Товарищ Сталин!

Сегодня утром арестовали научного сотрудника Института Л. Д. Ландау. Несмотря на свои 29 лет, он вместе с Фоком — самые крупные физики-теоретики у нас в Союзе. Его работы по магнетизму и по квантовой теории часто цитируются как в нашей, так и в заграничной научной литературе. Только в прошлом году он опубликовал одну замечательную работу, где первый указал на новый источник энергии звездного лучеиспускания. Этой работой дается возможное решение: «почему энергия солнца и звезд не уменьшается заметно со временем и до сих пор не истощилась>>. Большое будущее этих идей Ландау признают Бор и другие ведущие ученые.

Нет сомнения, что утрата Ландау как ученого для нашего института, как и для советской, так и для мировой науки, не пройдет незаметно и будет сильно чувствоваться. Конечно, ученость и талантливость, как бы велики они ни были, не дают право человеку нарушать законы своей страны, и, если Ландау виноват, он должен ответить. Но я очень прошу Вас, ввиду его исключительной талантливости, дать соответствующие указания, чтобы к его делу отнеслись очень внимательно. Также, мне кажется, 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.

У нас в институте с ним было нелегко, хотя он поддавался уговорам и становился лучше. Я прощал ему его выходки ввиду его исключительной даровитости. Но при всех своих недостатках в характере мне очень трудно поверить, что Ландау был способен на что-либо нечестное.

Ландау молод, ему представляется еще многое сделать в науке. Никто, как другой ученый, обо всем этом написать не может, поэтому я и пишу Вам.

П. Капица

5 июля 1938, Копенгаген

Дорогой Ландау!

Как Вы знаете, мы все здесь очень заинтересовались Вашей в высшей степени стимулирующей идеей относительно состава звезд и в последнее время активно включились в ведущиеся по этому вопросу дискуссии среди астрофизиков. Всем нам с нетерпением хочется узнать, каковы Ваши успехи в этом направлении. В настоящее время в институте активно обсуждаются новые возможности объяснения устройства ядерных сил, связанные как с открытием тяжелого электрона, так и главным образом с выводами Мёллера, который показал, что действительные решения уравнений Прока наиболее естественным образом описывают нейтральное поле, необходимое для обеспечения сил между одинаковыми частицами. Всем нам, конечно же, будет весьма приятно и полезно обсудить с Вами эти открывающиеся возможности, и мы очень надеемся, что в этом году Вы снова сможете принять участие в нашей ежегодной конференции для бывших и нынешних сотрудников института, которую мы планируем провести в первую неделю октября.

Конечно же, в течение Вашего пребывания в Копенгагене Вы будете гостем института, который возьмет на себя также транспортные расходы, связанные с Вашим прибытием в Копенгаген и возвращением обратно. Для своевременного планирования конференции нам, однако, крайне важно как можно раньше узнать, сможем ли мы рассчитывать на Ваше присутствие.

Сердечные приветы и наилучшие пожелания всем общим друзьям в Москве от моей жены и меня.

Всегда Ваш (Н. Бор)

Осень 1938, Копенгаген

Только моя исключительная благодарность за деятельное и плодотворное сотрудничество с учеными Советского Союза, которым я имею счастье пользоваться уже в течение многих лет, и неизгладимое впечатление, которое произвел на меня во время многократных моих поездок в Советский Союз энтузиазм, с которым там столь успешно ведутся и поддерживаются научные исследования, побуждают меня привлечь Ваше внимание к одному из самых выдающихся физиков молодого поколения — профессору Л. Д. Ландау из Института физических проблем Советской академии наук.

Признание в научном мире проф. Ландау завоевал не только рядом очень значительных работ по атомной физике. Своим вдохновляющим влиянием на молодых ученых он решающим образом способствовал созданию в СССР школы физиков-теоретиков, давшей незаменимых работников для вновь построенных и столь щедро оборудованных лабораторий, в которых сейчас во всех районах СССР ведутся замечательные экспериментальные исследования.

В течение многих лет я имел большое счастье поддерживать очень тесную связь с проф. Ландау и систематически переписываться с ним о научных проблемах, которые нас обоих интересуют глубочайшим образом. Однако на мои последние письма я, к моей большой озабоченности, не получил никакого ответа, и, насколько я знаю, никто из других зарубежных физиков, следящих за его работами с величайшим интересом, не получал от него известий. Я также пытался связаться с проф. Ландау через Советскую академию наук, членом которой я имею честь состоять. Но ответ президента академии, который я только что получил, не содержит никаких сведений о местопребывании или судьбе проф. Ландау.

Это меня сильно тревожит, особенно потому, что недавно до меня дошли слухи об аресте проф. Ландау. Я все еще надеюсь, что эти слухи не имеют никакого основания. Если проф. Ландау действительно арестован, то я убежден, что речь идет о печальном недоразумении, потому что я не могу себе представить, чтобы проф. Ландау, который всегда себя всецело посвящал науке и которого я высоко ценю как искреннего человека, мог совершить что-либо, оправдывающее его арест.

Принимая во внимание большое значение этого вопроса как для науки в СССР, так и для международного научного сотрудничества, я обращаюсь к Вам с настоятельной просьбой распорядиться о выяснении судьбы проф. Ландау, чтобы исключительно одаренный и добившийся высоких результатов ученый, если действительно имело место недоразумение, получил возможность продолжать исследовательскую работу, столь важную для прогресса человечества[106].

(Нильс Бор)

6 апреля 1939, Москва

Товарищ Молотов!

За последнее время, работая над жидким гелием вблизи абсолютного нуля, мне удалось найти ряд новых явлений, которые, возможно, прояснят одну из наиболее загадочных областей современной физики. В ближайшие месяцы я думаю опубликовать часть этих работ. Но для этого мне нужна помощь теоретика. У нас в Союзе той областью теории, которая мне нужна, владел в полном совершенстве Ландау, но беда в том, что он уже год как арестован.

Я все надеялся, что его отпустят, так как я должен прямо сказать, что не могу поверить, что Ландау — государственный преступник. Я не верю этому потому, что такой блестящий и талантливый молодой ученый, как Ландау, который, несмотря на свои 30 лет, завоевал европейское имя. к тому же человек очень честолюбивый, настолько полный своими научными победами, что у него не могло быть свободной энергии, стимулов и времени для другого рода деятельности. Правда, у Ландау очень резкий язык и, злоупотребляя им, при своем уме, он нажил много врагов, которые всегда рады ему сделать неприятность. Но при весьма его плохом характере, с которым и мне приходилось считаться, я никогда не замечал за ним каких-либо нечестных поступков.

Конечно, говоря все это, я вмешиваюсь не в свое дело, так как это область компетенции НКВД. Но все же я думаю, что я должен отметить следующее как ненормальное:

1. Ландау год как сидит, а следствие еще не закончено, срок для следствия ненормально длинный.

2. Мне, как директору учреждения, где он работает, ничего не известно, в чем его обвиняют.

3. Главное, вот уже год по неизвестной причине наука, как советская, так и вся мировая, лишена головы Ландау.

4. Ландау дохлого здоровья и, если его зря заморят, то это будет очень стыдно для нас, советских людей.

Поэтому обращаюсь к Вам с просьбами:

1. Нельзя ли обратить особое внимание НКВД на ускорение дела Ландау.

2. Если это нельзя, то, может быть, можно использовать голову Ландау для научной работы, пока он сидит в Бутырках. Говорят, с инженерами так поступают.

26 апреля 1939

Прошу освободить из-под стражи арестованного профессора физики Льва Давидовича Ландау под мое личное поручительство.

Ручаюсь перед НКВД в том, что Ландау не будет вести какой-либо контрреволюционной деятельности против советской власти в моем институте и я приму все зависящие от меня меры к тому, чтобы он и вне института никакой контрреволюционной работы не вел. В случае если я замечу со стороны Ландау какие-либо высказывания, направленные во вред советской власти, то немедленно сообщу об этом органам НКВД.

П. Капица

31 марта 1940, Москва

Товарищ Молотов!

В связи с предстоящими довыборами в Академию наук О. Ю. Шмидт просил меня, за болезнью академика Вавилова, сговориться с ведущими физиками, как Иоффе, Вавилов, и представить список возможных кандидатов. Научная общественность единодушно указывает на Ландау как на сильного кандидата. Но они не знают, что он на моих поруках. Так как я не знаю никого из руководящих товарищей, кроме Вас, кто [бы] это тоже знал, то я решился Вас побеспокоить по этому вопросу и спросить, является ли это препятствием для выдвижения его кандидатуры.

Надо сказать, что характер Ландау улучшился, он стал мягче и более дисциплинирован и если пойдет так дальше, то, может быть, он станет совсем сносным человеком. Научно он работает очень много и по-прежнему блестяще. За год сделал две хорошие и крупные работы.

Чтобы Вас не затруднять, то если до конца этой шестидневки (срок представления списка Шмидту) я не получу от Вас указаний, то буду считать, что кандидатуру Ландау выдвинуть можно.

(П. Капица)

19 января 1941, Ленинград

Дорогой Петр Леонидович!

Посылаю Вам отзыв о работах Л. Д. Ландау и очень прошу Вас дать переписать его на машинке и двинуть его в ход, а мне прислать 1 экземпляр, который я мог бы оставить у себя. Если нужна моя подпись в машинописном экземпляре, то пришлите мне его на подпись.

Я бы не затруднял Вас просьбой о переписке, но я собираюсь ехать на 2 недели в Дом отдыха в Петергоф и боюсь, что если я не пошлю Вам отзыва сейчас, то все дело задержится.

Посылаю Вам также представление на имя Физ[ико]-математического] отд[деления] о кандидатуре Льва Давидовича.

Ландау непременно нужно провести в члены-корреспонденты, и я надеюсь, что это удастся.

Искренний привет Вам и Анне Алексеевне.

Преданный Вам В. Фок

24 января 1941, Москва Дорогой Владимир Александрович!

Посылаю Вам переписанную характеристику работ Л. Д. Ландау. Я сделал в ней три маленьких изменения, которые отмечены в оригинале. По существу они ничего не меняют, но я боюсь, что к некоторым Вашим выражениям могут придраться наши академические «зубры», истолковав их не в том доброжелательном смысле, в каком Вы их употребили в своем отзыве. Если эти изменения Вас не устраивают, восстановите исходный текст от руки[107].

Посылаю Вам также Ваше представление Л. Д. Ландау в перепечатанном виде. Если Вы не возражаете, я присоединю в этом представлении свою подпись к Вашей[108].

Привет и лучшие пожелания.

Искренне Ваш П. Л. Капица