Эксперимент, Теория, Практика. Статьи, Выступления - Пётр Капица

Фридман сделал одно из самых значительных теоретических открытий в астрономии — он предсказал расширение Вселенной.

Из решения Фридманом космологических уравнений Эйнштейна вытекала возможность изменения во времени радиуса кривизны нашего мира. Через несколько лет после опубликования работы Фридмана американский астроном Хэббл обнаружил разбегание галактик — следствие расширения Вселенной. Таким образом, Фридман «на кончике пера» открыл поразительное явление космического масштаба.

По этому поводу иногда говорят, что Фридман не очень-то верил в свою собственную теорию и относился к ней лишь как к математическому курьезу. Он будто бы говорил, что его дело — решать уравнения, а разбираться в физическом смысле решений должны другие специалисты — физики.

Это ироническое высказывание о своих трудах остроумного человека не может изменить нашу высокую оценку его открытия. Даже если Фридман не был уверен в том, что расширение Вселенной, вытекающее из его математических выкладок, существует в природе, это никоим образом не умаляет его научной заслуги. Вспомним, например, теоретическое предсказание Дираком позитрона. Дирак тоже не верил в реальное существование позитрона и относился к своим расчетам как к чисто математическому достижению, удобному для описания некоторых процессов. Но позитрон был открыт, и Дирак, сам того не предполагая, оказался пророком. Никто не пытается преуменьшить его вклад в науку из-за того, что он сам не верил в свое пророчество.

Позже Дирак предсказал существование индивидуальных магнитных полюсов, которых не нашли, хотя одно время Ферми думал, что они могут реально существовать, но это было ошибкой. Неизвестно, верил ли он в то, что их найдут. Но если это случится, ученые воздадут должное Дираку за силу его теории.

Фридман не дожил до подтверждения своих расчетов прямым наблюдением. Но мы теперь знаем, что он был прав. И мы обязаны дать справедливую оценку замечательному результату этого ученого.

Имя Фридмана до сих пор было в незаслуженном забвении. Это несправедливо и это необходимо исправить. Мы должны увековечить это имя. Ведь Фридман — один из пионеров советской физики, ученый, внесший большой вклад в отечественную и мировую науку.

ЛЕВ ДАВИДОВИЧ ЛАНДАУ

Статья написана по поручению Лондонского Королевского общества и опубликована в сборнике: «Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society», vol. 15, November 1969.

Лев Давидович Ландау родился 22 января 1908 года в Баку, в те годы главном нефтедобывающем центре России. Тогда это был крупный город с университетом. Отец Ландау был инженером, он работал в нефтяной промышленности, мать Ландау была врачом, она занималась также научной работой по физиологии. В семье было двое детей: кроме Льва старшая дочь Софья, которая впоследствии стала инженером-химиком.

Семья жила в достатке и Ландау начал свое образование в гимназии. Его исключительные способности проявились очень рано, и он закончил среднюю школу в 13 лет. Такой ранний возраст не позволил ему поступить в университет, так что родители направили его в техникум, где он год занимался экономическими науками. Математические способности Ландау выявились тоже очень рано, в 13 лет он уже умел интегрировать и дифференцировать.

В Бакинский университет он поступил в 1922 г., где сразу учился на двух факультетах — химическом и физическом, но здесь он проучился только два года и в 1924 году поступил на физическое отделение в Ленинградский университет. Вместе с Московским университетом это было ведущее высшее учебное заведение в России. Уже в 1927 г. он окончил курс, и еще за год до окончания получил должность сверхштатного аспиранта. В 1926 г. им была опубликована его первая научная работа «К теории спектров двухатомных молекул». Эта работа, сделанная в 18-летнем возрасте, уже показала зрелого ученого, а содержание работы, сделанной в следующем, 1927 г., относилось к проблеме торможения в волновой механике. В этой работе впервые введено описание состояния систем с помощью матрицы плотности.

В эти годы страна еще продолжала переживать последствия тяжелых испытаний войны, закончившейся революцией 1917 г., и последствия еще более тяжелых лет интервенции и гражданской войны. Восстановление нормальной жизни только началось. Несмотря на тяжелое экономическое состояние и общую разруху, научная жизнь в стране стала быстро развиваться. Это имело место не только в университете, но впервые в России стали создаваться и научные исследовательские учреждения. Это развитие науки в основном происходило за счет молодых сил, воспитанных уже после революции. В то время в Ленинграде было только два крупных ученых-физика старшего поколения, которые оказывали большое влияние на ее развитие, — Д. С. Рождественский и А. Ф. Иоффе. Оба они были экспериментаторами, Рождественский известен своей работой в области спектроскопии и оптики, Иоффе был учеником Рентгена и получил известность в области физики твердого тела.

В те времена в теоретической физике крупных ученых, способных создать свою школу, в России не было, но благодаря счастливой случайности перед войной в продолжение пяти лет в Петербурге жил и работал П. С. Эренфест. Он был по происхождению австрийцем и после Петербурга был приглашен в Лейденский университет, где занимал кафедру, освободившуюся после ухода в отставку Лоренца. Но за годы своего пребывания в России Эренфест оставил несколько способных учеников, уже тогда хорошо известных своими теоретическими работами, среди них В. Р. Бурсиан, Г. Г. Вейхард, Ю. А. Крутков, В. К. Фредерикс. В годы пребывания Ландау в Ленинградском университете эта молодежь вела преподавание теоретической физики. В отличие от теоретической физики, математика в университете была в руках таких крупных ученых, как В. А. Стеклов, А. А. Марков — продолжателей школы Чебышева.

Таким образом, когда Ландау учился в университете, научные работы в области теоретической физики только начинали создаваться и физики-теоретики развивались без крупного руководителя, сами по себе в процессе взаимного общения и сотрудничества на семинарах. Поэтому в эти годы у всех молодых ученых была большая потребность выехать за границу, чтобы участвовать в работе ведущих научных центров и общаться с крупными учеными на Западе. Для физика-теоретика это были в то время школы, созданные Бором в Копенгагене, Дебаем в Цюрихе, Зоммерфельдом в Мюнхене и Эренфестом в Лейдене.

Первый раз Ландау поехал за границу в 1929 г. и провел там полтора года. Эта поездка была исключительно благотворна для Ландау, но в особенности много для него дало его пребывание в Дании у Н. Бора. Большой талант Бора как учителя, его обаяние как человека и ученого покорили Ландау. Бор сразу же разгадал в Ландау не только талантливого ученого, но, несмотря на некоторую резкость и экстравагантность его поведения, и человека больших душевных качеств. Ландау считал Бора своим единственным учителем в теоретической физике. Я думаю, что у Бора Ландау научился и тому, как следует учить и воспитывать молодежь. Пример Бора, несомненно, способствовал успеху крупной школы теоретической физики, которую впоследствии Ландау создал в Советском Союзе.

Искренняя и теплая дружба с Бором и со всей его семьей сохранилась у Ландау на всю жизнь. Он ездил в Копенгаген в 1933 и 1934 гг., он много времени проводил с Бором, когда тот посещал Советский Союз в 1934, 1937 и 1961 гг. Во время пребывания за границей Ландау сделал свою работу по диамагнетизму электронного газа и (совместно с Р. Пайерлсом) работу по релятивистской квантовой механике, получившую широкую известность.

В 1931 г. он вернулся в Ленинград, в Физико-технический институт, созданный Иоффе сразу после революции и бывший в то время основным крупным институтом физики в СССР. За 13 лет своего существования этот институт разросся и от него стали отпочковываться по всему Союзу другие научные центры. Их уже было три: в Томске, в Свердловске и в Харькове, который в те годы был столицей Украины. Харьковский физико-технический институт был организован и руководился И. В. Обреимовым. Основной его тематикой была физика твердого тела и низких температур. В 1932 г. Ландау приезжает в Харьков, где он работает в Физико-техническом институте в продолжение 5 лет. Тут в Харькове развивается его научная и учебная деятельность. Под его руководством быстро разрастается теоретический отдел института. Он заведует кафедрой теоретической физики на физико-механическом факультете Механико-машиностроительного института и с 1935 г. — кафедрой общей физики в Университете.

К годам его пребывания в Харькове относится ряд основных работ Ландау: по теории фазовых переходов второго рода, кинетическое уравнение при кулоновском взаимодействии частиц, теория промежуточного состояния в сверхпроводимости и ряд других работ, охватывающих широкий фронт теоретической физики. Эти работы Ландау и его учеников сделали в те годы Харьков центром теоретической физики СССР. Там собирались конференции, на которые приезжали зарубежные ученые.