Учитель
Академик А.Ф.Андреев
Институт физических проблем им.ПЛ.Капицы РАН Москва
Из-за трагической случайности Льва Давидовича Ландау нет с нами уже 40 лет. За такой длительный срок образ человека, даже столь яркого, в воспоминаниях затуманивается дымкой времени, обрастает мифами, начинает превращаться в легенду. Зато тем яснее и рельефнее проступает подлинная роль, которую он сыграл в развитии науки. Пожалуй, Льва Давидовича можно назвать основателем современной теоретической физики. В знаменитых книгах Ландау и его ученика Е.М.Лифшица — в 10 томах Курса — изложена общая концепция физической теории. По единству, глубине и универсальности предложенный подход не имеет аналога, никто из остальных ученых даже не приближался к нему. С самой молодости Ландау чувствовал, что лучше других понимает суть теоретической физики как единой точки зрения на окружающий мир, как способа познания самых разных явлений природы. Это в своем роде мировоззрение, изложенное строгим языком формул. И он считал своим долгом донести эти идеи до научного сообщества.
С течением времени, сначала благодаря книжным переводам, а затем и «утечке мозгов», особенно интенсивной на рубеже 80—90-х годов, когда многие ученики Льва Давидовича уехали работать за границу, школа Ландау разбрелась по всему миру. Язык книг Ландау и Лифшица стал глобальным, теперь на дру-
© Андреев А.Ф., 2008
На семинаре Ландау.
гом языке теоретики не говорят. Конечно, время идет, и теория не стоит на месте, но она развивается на той методологической основе, по тому проекту, которые создал Ландау. И любой ученый, заинтересовавшийся сейчас какой-либо физической проблемой, у которого родится какая-то идея, первым делом возьмет книгу Ландау и Лифши-ца и посмотрит, что там написано на данную тему — это будет «нулевой итерацией» в новом исследовании.
«Профессиональная демократия»
Преподаванию Ландау придавал большое значение. Пополнение рядов его учеников, хотя и представляло собой, конечно, «штучное производство», но было основано на глубоко продуманной системе.
Чтобы попасть в школу Ландау, надо было сдать экзамены так называемого теоретического минимума. Всего экзаменов было девять, и сначала все их принимал сам Лев Давидович. Но впоследствии это стало обременительным, и он оставил за собой прием первого — математики — и последнего —
квантовой электродинамики, остальные принимали его ученики. В свое время на меня произвело сильное впечатление, сколь это было демократично. Любой студент мог сдавать те-орминимум академику Ландау. Это было делом сугубо добровольным.
Надо было просто позвонить Льву Давидовичу по телефону, который был указан на специальном листочке со списком экзаменов: «Я студент такой-то, хочу сдавать экзамен». Он называл время и приглашал в свою квартиру, квартиру №2 дома Института физических проблем. Усаживал за стол в комнате на втором этаже, писал задачи и уходил заниматься с сыном английским. (Кстати, сам он письменный стол не любил — работал, лежа на диване.) То есть была абсолютная доступность — совершенно незнакомых людей приводил к себе домой и принимал экзамен. Считал это очень важной миссией. Сдача теорминимума не сопровождалась никакими формальностями — никаких справок не требовалось и не выдавалось.
Однако, учась на Физтехе, я не сдавал там ни одного экзамена по теоретической физике, просто приходил на экзамен
и говорил, что сдал его в теор-минимуме, мне ставили «5», и я уходил. Преподаватели были учениками Ландау, проверить, сказал ли я правду, ничего не стоило. Человек, прошедший все ступени теорминимума, приобретал своеобразный знак качества, и Ландау принимал на себя обязательство перед ним — устроить его в аспирантуру или в институт, или в другое место.
И в дальнейшем царила полная свобода: тему работы человек определял себе сам, выбирал проблемы, в области которых он хочет что-то сделать. Если бы кто-то пришел к Ландау и попросил дать ему тему, тот бы его отругал! Существовала, однако, тетрадка, куда Львом Давидовичем (или с его слов) записывались те проблемы, которые, с его точки зрения, было бы очень важно решить.
Но эта самостоятельность не означала, что профессиональный рост сотрудников был «пущен на самотек». Все, кто был взят в школу после сдачи теор-минимума, должны были по очереди выступать на семинаре Ландау с докладами о чужих работах. В научных журналах сам он просматривал только оглавления, отмечая статьи, которые по названию ему казались интересными. Это не значило, что тему доклада нужно было брать строго из составленного списка. Если сотрудник сам нашел что-то интересное — хорошо. Если нет — можно было взять тетрадку, посмотреть, что привлекло внимание Ландау, и доложить эту статью на семинаре, который проходил каждый четверг, в 11 часов. Задача была совсем не тривиальная: рассказывать надо было профессионально, и молодым сотрудникам приходилось серьезно готовиться, чтобы не выглядеть начинающими учениками. В противном случае Ландау просто выгонял докладчика со сцены. На этих семинарах особенно ощущалось, что Ландау был на голову выше всех, соображал мгновенно.
Атмосфера «профессиональной демократии» органично уживалась с авторитетом Ландау, который был непререкаемым. Я сдал весь теорминимум будучи на четвертом курсе, в 1959 г., и когда Лев Давидович узнал, что мне предстоит учиться еще два с половиной года, он сказал: «Нет, это очень много, надо окончить раньше». Сделать это было крайне сложно, ведь к тому же мы занимались и на военной кафедре и одновременно с дипломом получали офицерские военные билеты. Сдать военную подготовку досрочно было невозможно. Но раз Ландау сказал, одно его слово, что надо, — и вот мне выдают диплом на полтора года раньше, чем моим однокурсникам. Я поступил в аспирантуру, а на военной кафедре продолжал формально оставаться студентом и получил военный билет в положенный срок. Такое всемогущество Ландау производило сильнейшее впечатление. Даже когда ему пришлось работать по Атомному проекту, заниматься «спецделом», как тогда говорили, и к нему приставили охранника, он сумел от этой опеки освободиться. Охранников в целях личной безопасности тогда приставляли к ученым, играющим важную роль в проекте, но Ландау сказал: «Нет, ни в коем случае, я жить так не могу».
В школе Ландау все варились в общем котле, общались друг с другом, и сам он был в курсе всего. Сто процентов работ, что шли в печать, пропускались через него — надо было рассказать ему и получить его одобрение, не только аспирантам, но и остальным сотрудникам. То есть реально он руководил всем. И это руководство имело единственную цель — чтобы проблема была сформулирована ясно и точно и в итоге задача была бы корректно и окончательно решена. Преследуя эту цель, Ландау был нетерпим к наукообразию, к чисто внешним эффектам, ценил только реальное содержание.
Ландау и математика
Ландау с уважением относился к другим естественнонаучным дисциплинам — например, всю жизнь любил химию (он начинал учиться на химическом факультете и лишь затем перешел на физический). А вот о математике Лев Давидович публично высказывался довольно иронично. Он считал, что используемая физиками математика является частью теорети-
ческой физики. Если делить теоретиков на более физичных и более математичных, Ландау безусловно следует отнести к первой категории. Тем не менее у него самого есть выдающиеся достижения в математике — например, метод вычисления квазиклассических матричных элементов в квантовой механике. Неспециалисту, конечно, это название не покажется чем-то особенным. А на самом деле
в методе заключена очень глу-
бокая математическая идея (основанная, впрочем, на физической интуиции). Он открыл совершенно новые возможности: то, что раньше казалось не поддающимся вычислению, теперь получалось в две строчки.
Или еще один пример. В рамках Атомного проекта была поставлена труднейшая задача — описать взрыв ядерной бомбы с помощью уравнений газовой динамики. Эти уравнения очень сложные, нелинейные, их можно решать лишь численно. Тогда вычислительных машин еще не было, считали на арифмометрах. А при подобных расчетах приходится сталкиваться с серьезными проблемами устойчивости, когда небольшие изменения входных параметров приводят к драматическим последствиям для результатов. Это — чисто математические проблемы метода расчета, потому что счет «в лоб» обычно оказывается неустойчивым. И Ландау придумал специальные алгоритмы вычислений, благодаря которым задачи были оригинально и успешно решены. За эти работы он получил Звезду Героя Социалистического Труда.
Квантовые жидкости — квантовые кристаллы — квантовые стекла
Одно из важнейших научных достижений Ландау — теория сверхтекучести жидкого гелия, открытой П.Л.Капицей в 1938 г. Нобелевскую премию Ландау получил главным образом за эту теорию. Свойства сверхтекучего гелия, как показал Ландау, — наиболее яркое проявление новых общих закономерностей в поведении любого вещества при достаточно низких температурах. Жидкий гелий — квантовая жидкость. В основе его свойств лежат квантовые законы на макроскопическом уровне, т.е. в применении к жидкости как целому.
Логическим развитием идей Ландау о квантовых жидкостях стало представление о квантовых кристаллах.
В основе физики обычных твердых тел лежит представление о том, что единственный тип движения атомов в кристаллах при не слишком высоких температурах — это чисто колебательное движение вблизи определенных положений
равновесия — узлов кристаллической решетки. В такой картине частицы локализованы в узлах решетки и потому индивидуализированы благодаря своей принадлежности к определенным узлам. Между тем, согласно основным принципам квантовой механики, тождественные друг другу частицы, которыми являются образующие кристалл атомы, должны быть неразличимы. Поэтому в принципе в любом кристалле должны существовать квантовые процессы, восстанавливающие неразличимость тождественных частиц и таким образом разрушающие обычные представления о чисто колебательном движении (делая их лишь приближенными). Эти процессы должны приводить к делока-лизации частиц в крист
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.