ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 85, № 1, с. 68-73
ЭТЮДЫ ОБ УЧЁНЫХ
Б01: 10.7868/80869587315010156
ПРИНЦИПИАЛЬНОСТЬ В НАУКЕ И В ЖИЗНИ
К 125-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ АКАДЕМИКА Г.С. ЛАНДСБЕРГА
Академик Григорий Самуилович Ландсберг принадлежал к сообществу советских учёных, которые своими открытиями обеспечили отечественной физической науке мощный взлёт [1].
Будущий выдающийся физик родился 22 января 1890 г. в Вологде. Когда ему исполнилось семь лет, семья переехала в Нижний Новгород. После смерти отца, он, будучи гимназистом, стал подрабатывать репетиторством, которое продолжил в студенческие годы. В 1908 г. Ландсберг с золотой медалью закончил гимназию и поступил в Московский университет. Но вскоре из-за болезни лёгких ему пришлось почти на два года вместе со своим учеником отправиться в Швейцарию. Не прерывая самостоятельных занятий в рамках университетского курса, Ландсберг приезжал в Москву лишь в тех случаях, когда необходимо было сдать очередной экзамен.
Университет Ландсберг окончил в 1913 г. с дипломом 1-й степени и был оставлен для подготовки к профессорскому званию. С 1920 г. он — сотрудник Института физики и биофизики, где вместе с ним работали С.И. Вавилов, Э.В. Шпольский, М.А. Леонтович. Именно тогда у него зарождается интерес к оптике, определивший его дальнейшую судьбу.
С 1923 г. Ландсберг — профессор 2-го государственного университета в Москве (ныне МПГУ), доцент, а потом профессор Московского государственного университета. В том же году он провёл несколько месяцев в научной командировке в Германии, где посещал семинары с участием М. Борна, В. Нернста, Дж. Франка, А. Эйнштейна, работал в лучших в то время физических лабораториях, в частности в лаборатории Р. Ладенбурга.
Следующая поездка за границу — в Голландию — состоялась в 1927 г., в период, когда Ландсберг проводил активные научные исследования. Здесь он провёл немало времени в лаборатории нобелевского лауреата П. Зеемана.
Важным событием в личной жизни 38-летнего учёного явился брак с Ф.С. Барышанской, ставшей его близким другом и помощником в науч-
ных исследованиях, соавтором ряда публикаций и матерью детей — сына* и дочери.
В 1934 г. Ландсберг возглавил оптическую лабораторию в Физическом институте АН СССР (ФИАН), в которой совместно с Л.И. Мандельштамом продолжил научные исследования по рассеянию света. В 1951 г. он перешёл в только что созданный Физико-технический институт, где трудился до конца своей жизни. Основные его работы сосредоточены в области молекулярной физики, физической оптики и прикладной спектроскопии.
Вспоминая о своих студенческих годах, академик В.Л. Гинзбург писал: "Кафедрой оптики заве-
*Сын академика Л.Г. Ландсберг, доктор физико-математических наук, занимался элементарными частицами, руководил экспериментальной лабораторией в Институте физики высоких энергий в Протвине.
довал Г.С. Ландсберг, мы чувствовали, что это одна из лучших (если не лучшая) частей физфака (тут и связь с Л.И. Мандельштамом и др.)" [2, с. 389]. Действительно, совместная работа Ланд-сберга с Мандельштамом была для него весьма плодотворной с точки зрения постановки научных исследований, преподавания, а также отношений с окружающими. Как признавался Ландсберг, "...на протяжении двух десятилетий моей близости с Л.И. я, принимая то или иное ответственное решение или оценивая свои поступки и намерения, задавал себе вопрос — как отнесётся к ним Л.И. И мне было ясно, что то, что может вызвать его осуждение, не должно быть предпринято" [3, с. 97].
Если судить по опубликованным Ландсбергом работам, то всё многообразие научных исследований, проведённых им за 30 с лишним лет, включало в себя три важнейших направления: молекулярное рассеяние света (1927—1940), комбинационное рассеяние света (совместно с Л.И. Мандельштамом, 1928—1949) и прикладная (атомная и молекулярная) спектроскопия (1933—1956). К ним нужно добавить разного рода обзорные работы и неопубликованные рукописи.
Научные успехи Ландсберга и школы Мандельштама в целом во многом определялись тем, что в лаборатории, по словам нобелевского лауреата И.М. Франка, "вопросы теории и результатов экспериментов неизменно и постоянно обсуждались, и эти разговоры. частые и длительные, никто не считал потерей времени. никто не жалел усилий, чтобы помочь формированию нового в понимании." [4, с. 204].
В 42 года Ландсберг был избран членом-корреспондентом АН СССР, в 56 лет стал действительным членом АН СССР. В 1941 г. за разработку методов спектрального анализа металлов и сплавов он был удостоен Сталинской премии, в 1945 и 1953 гг. награждён орденом Ленина.
С 1925 г. он возглавлял лабораторию оптики Института физики МГУ. Основными направлениями исследований лаборатории были работы по рассеянию света (С.Л. Мандельштам и Г.С. Ландсберг), по фотолюминесценции (С.И. Вавилов и В.Л. Левшин) и по прикладной спектроскопии (Г.С. Ландсберг, С.Л. Мандельштам и С.М. Райский). Вначале Ландсберг вплотную занялся изучением молекулярного (рэлеевского) рассеяния света в кристаллах. Разработав нужный экспериментальный метод, учёный установил реальность изучаемого явления (до него факт молекулярного рассеяния ещё не был установлен), определил интенсивность рассеянного света и температурный ход интенсивности. Всё это ему удалось выполнить в 1927 г. с помощью весьма искусной методики, о которой он сообщил в двух статьях. Ландсберг пришёл к выводу, что "пропорциональность интенсивности рассеянного
света в кварце от абсолютной температуры свидетельствует о молекулярном характере рассеяния". В первой статье приводятся качественные результаты, во второй — "количественные измерения зависимости интенсивности рассеянного света от температуры рассеивающего тела" [1, с. 47].
Позднее, уже совместно с Мандельштамом, Ландсберг занялся исследованием спектрального состава света, рассеянного твёрдым телом (кварц и исландский шпат) в результате его взаимодействия с собственными упругими колебаниями, надеясь найти изменение частот (длины волн), обусловленное модуляцией интенсивности рассеянного света тепловыми волнами, предсказанной в своё время (1918) Мандельштамом. Тогда же Мандельштам предсказал, что при рассеянии света упругой средой должно наблюдаться расщепление линий рассеянного света (эффект Мандельштама—Бриллюэна). Экспериментально этот эффект впервые наблюдался Ландсбергом и Мандельштамом в 1930 г. Но в московских условиях исследовать его детально не удалось, и им занялся Е.Ф. Гросс из Ленинграда. Он же провёл успешные опыты по исследованию структуры линии рассеянного света в жидкостях.
Квантовая возможность существования комбинационного рассеяния света была предсказана ещё в 1923 г. А. Смекалом на основе закона Эйнштейна. Главная трудность заключалась в том, чтобы отыскать необходимые опытные условия. Именно такая довольно непростая работа была проведена в России в 1928 г. Мандельштамом и Ландсбергом, а в Индии — Ч. Раманом и К. Криш-наном.
Ландсберг с Мандельштамом писали: «В заметке в "Naturwissenschaften" мы коротко сообщили о новом явлении, которое наблюдается при рассеянии света в кристаллах. Это явление заключается в следующем: каждой спектральной линии падающего света в рассеянном свете соответствует не одна линия той же частоты, но ещё некоторое количество сателлитов. Эти сателлиты в отношении длин волн и интенсивности находятся в определённых закономерных отношениях с основными линиями» [1, с. 101].
Исследования по молекулярному рассеянию света начались на кафедре теоретической физики Московского университета в 1925 г., их возглавил Мандельштам. Тогда же в оптической лаборатории начались эксперименты Ландсберга по измерению общей интенсивности света, рассеянного кристаллами кварца. Спустя два года он установил, что в качественных образцах кварца рассеяние зависит от температуры.
Вспоминая то время, Ландсберг отмечал: "Бедность технических средств, бывших в нашем распоряжении в лаборатории Московского университета, в частности отсутствие интерференционных спектральных аппаратов достаточной раз-
Атомно-силовой микроскоп со спектрометром, позволяющий изучать комбинационное рассеяние света
решающей силы, заставила искать обходные решения". И далее: "В качестве первичного света применялся свет резонансной линии ртути. а рассеянный свет профильтровывался через сосуд с парами ртути и направлялся на обычный призматический спектрограф".
В итоге наблюдений и расчётов "стало ясным, что. изменение длины волны есть результат модуляции рассеянного света другим процессом, более быстрым, чем процесс рассасывания упругих уплотнений". По мнению Мандельштама, "модуляция должна обусловливаться молекулярными колебаниями, определяемыми силами, действующими внутри молекулы, а не теми межмолекулярными силами, которые выравнивают случайные уплотнения" [5, с. 177].
Обнаруженное учёными явление Мандельштам предложил назвать комбинационным рассеянием света. Как позднее подчёркивал Григорий Самуилович, "незабываемым воспоминанием остаётся для меня начало 1928 г., когда академик Л.И. Мандельштам и я получили первые результаты, относящиеся к открытию комбинационного рассеяния света. Первое публичное сообщение об этих опытах я сделал на оптическом коллоквиуме С.И. Вавилова" [6, с. 180].
6 мая 1928 г. Мандельштам и Ландсберг отправили в журнал "Naturwissenschaften" статью "О рассеянии света в кристаллах". 13 июля она была опубликована. Между тем 31 марта Ч. Раман в журнале "Nature" поместил статью о рассеянии света в жидкостях, причём с неверным объяснением, поскольку считал это явление аналогом комптон-эффекта. Как бы то ни было, но в результате Нобелевская премия в 1930 г. была присуждена Раману, и на Западе открытие назвали "эффект Рамана".
Кандидатуру Рамана предложили 10 западных учёных (Н. Бор, Э. Резерфорд, Ж. Перрен и др.), которые знали и о работе московских физиков, а советских — всего двое (О.Д. Хвольсон и Н.Д. Па-палекси, последний выдвигал лишь Мандельштама). По утверждению Е.Л. Фейнберга, "в нашей молодой тогда физике. сильно ещё было ощущение отсталости, некоторый комплекс неполноценности, из-за которого о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.