Памяти Льва Ландау посвящается этот рассказ
Теоретическая физика
Главным помощником в достижении цели служили, как известно, книги «Теоретической физики». Все, что училось,— училось по этому курсу, говорит А. Ф. Андреев, кстати, аспирант Ландау последнего периода, когда, по существу, весь курс был уже издан.
Едва ли кому-нибудь даже с исключительной находчивостью популяризатора удастся дать читателю-неспециалисту представление о курсе «Теоретической физики» и об отличии его от других подобных изданий. Единственно, что можно и, наверное, интересно — привести какие-то оценочные высказывания. Представим, что собрались ученики Ландау, и послушаем их.
— Такой курс мог сделать только Ландау. Буквально не сходя с места, не прибегая к литературным источникам, в любую минуту он мог начать работу по привлекшему его внимание вопросу из какой угодно области теоретической физики. Поэтому лишь он и был в состоянии создать энциклопедическое руководство по большей части нашей науки, причем любой пункт изложен так, как будто он впервые открыт авторами, а подход к материалу одновременно и строже и доходчивее, чем в других учебниках.
— Это — концептуальный курс теоретической физики, монография, основы всего и навсегда. Этот курс — фактический памятник Ландау. Его мог сделать только он — и никто другой. В мире не пишется книг ярче этого курса даже в одной какой-нибудь области. Например, вышла целая масса всяческих «Квантовых механик». Но в них нельзя найти подобного тому, что есть у Ландау. А у него еще — вся теоретическая физика.
— Эти книги поразительны по отбору материала — вот их главная отличительная черта. В них то, что зарублено навсегда. Есть книги, которые являются жемчужинами науки. Так, один известный западный теоретик всюду возит с собой «Статистическую физику», не расстается с ней. «Посмотрите у Ландау» — постоянная фраза. Потому что это уникальное издание по отбору самого главного и самого важного.
— Если речь идет об устоявшейся области, то в курсе все есть. Если решения нет в этом курсе, значит, его нет нигде вообще. Все, что нужно, там есть. Поразительность отбора! Тупиковые задачи туда не попадают.
— У книг этого курса есть и другие особенности. Чем больше знаешь книгу, тем больше она дает. Чем квалифицированнее физик, тем она для него глубже и нужнее. Это книги с большим барьером — трудно, а то и невозможно начинать с нуля, чтобы можно было их понимать. Но вот что интересно: ученикам учеников Ландау было уже легче!
— Книги эти написаны для продвинутых людей. Даже очень хороший и известный физик не мог объяснить одного места из курса. Это — книги для взрослых. И выучить их все по-настоящему очень трудно. Однако, имея эти книги, можно выучить теоретическую физику, находясь например, вне Москвы и Ленинграда, без преподавателя, без живого слова. Знать ее так, что можно читать журналы. А сейчас это трудно — читать статьи в научных журналах. В книгах курса дается заведомо больше, чем читается в вузах.
— Еще одна существенная особенность: книги написаны практически без ошибок. К ним надо добавлять новый материал, но ничего в них не приходится менять.
— Надо сказать, что читатель должен знать сам, чего он хочет от книг Ландау. В них нет никаких пояснений, зачем и почему разбирается данный вопрос и какой может быть сделан из него практический вывод. Излагается именно теоретическая физика во всей ее чистоте и строгости. Отступления Ландау называл сюсюканьем.
— Эти книги при абсолютной строгости прагматичны. В конце каждого параграфа всегда даются рецептурные решения — что надо делать.
— Этот курс приобрел всемирную известность и популярность. Ландау совместно с Лифшицем написал знаменитые, сделавшие эпоху учебники по теоретической физике, по которым учатся во всем мире и которые являются настольными книгами работающих в области теорфизики.
В разных странах, на разных континентах, разными шрифтами — то латинским, то славянским, то всевозможными иероглифами — издаются эти книги. Казалось бы, нет физика, который не читает по-английски. Но все равно выходит курс и на языке хинди, и на вьетнамском, японском, китайском. Латинская Америка читает его по-испански, Англия, США и Австралия — по-английски. В Европе — каждый практически на своем языке. Читают и изучают. Ведь недаром так часто звучит эта фраза — как помощь при поисках, при заминках, как аргумент в спорах — «посмотрите у Ландау».
На ум приходит аналогия со знаменитой французской «Энциклопедией». Это совсем не случайная ассоциация (хотя, по правде говоря, она не затрагивает существа предмета). Но для очень многих еще с юности имя «энциклопедисты» преисполнено глубокого значения. За ним стоит не только суммирование всего имеющегося знания, систематика его и щедрое одаривание людей этим богатством. Есть за ним, прежде всего, позиция, свое продуманное и выстраданное отношение к миру, ко всем его составляющим. Поэтому, помимо энциклопедичности знаний, в этих томах, как известно, заключался и большой нравственный заряд. Недаром «Энциклопедия» в некотором смысле стала знаменем и идейным фундаментом французской революции.
Конечно, ничего подобного не может быть связано с теоретической физикой, одной из самых отвлеченных, самых необщественных наук. Однако и в этих книгах есть тоже не только полный свод физических законов и знаний, не только обсуждение и объяснение явлений, но и свое, не единожды обдуманное и пережитое отношение к ним. Поэтому «энциклопедия» Ландау и Лифшица тоже помогала и узнавать, познавать физику, и работать в ней, и, несмотря на всю отвлеченность своего содержания, сыграла также роль блюстителя идейной чистоты физики. Прежде всего — своим высоким уровнем. Но еще и своей собственной чистотой и незыблемостью основных принципиальных позиций.
Работа Ландау и Лифшица продолжалась год за годом, систематически, по заранее составленному плану. А если были какие-то заминки с выходом книг, то никак не по воле авторов — от них это не зависело, свое дело они делали, невзирая ни на что. Потому что двигало ими чувство ответственности за развитие физики в стране и убежденность, что эти книги нужны, даже необходимы, что без них не создать сильной, грамотной, передовой и дееспособной школы теоретиков.
Главная принципиальная особенность этого курса, выделяющая его из других подобных изданий, заключалась в едином подходе к различным областям теоретической физики всюду, где было возможно. Так, например, и всю механику, и электродинамику авторы построили на вариационном принципе. Между прочим, Ландау вообще отличала такая общность подхода к различным проблемам физики. А следствием этого было, к примеру, его удивительное умение, решая какую-нибудь сложную задачу, найти и применить математический аппарат из совершенно другой области физики, казалось бы, с данной никак не связанной, не имеющей к ней отношения.
Кроме того, в книги курса входило, естественно, немало собственных работ, открытий, а также собственных подходов к проблемам, выводов и оценок. Так, в один очень тяжелый для него год Ландау воссоздал для себя теорию ударных волн. Все вычисления он проделал в уме, без карандаша и бумаги. Когда потом, во время войны, писался том «Гидродинамика», эта работа заняла там существенное место — она легла в основу изложения теории ударных волн.
Создание «Теоретической физики» шло двумя параллельными путями. Один — дальнейшее развитие курса: все время писались новые книги; второй — переиздание уже написанных томов. Это тоже требовало большой затраты времени и сил. Потому что не выходило ни одного стереотипного издания. К каждой из книг авторы относились как к новой. Все внимательнейшим образом пересматривалось, переделывалось, дополнялось новым материалом, чтобы вновь выходящая книга становилась более совершенной, и на уровне последних идей, и чтоб в ней отразились шаги вперед в данной области физики.
Потом всей этой работой занялся — и занят посейчас — Е. М. Лифшиц; делает он ее совместно с более молодым учеником Ландау — Львом Петровичем Питаевским.
Интересно снова перелистать пожелтевшие страницы «Программы теоретического минимума для старших научных сотрудников УФТИ». Им хватило времени пожелтеть, этим напечатанным на стеклографе (или на гектографе, или на чем-то еще подобном) листкам, розданным сотрудникам института в 1935 году.
Но теперь интерес к ним особого рода. В конце каждой страницы (она же один из разделов теорфизики, как их еще тогда последовательно выстроил Ландау: механика, статистика, электродинамика, теория квант, теория сплошных сред) приложен список литературы, а к каждому пункту программы — параграфы, которые нужно читать. В списке этом — разные авторы, отечественные и западные, некоторые курсы не переведены на русский язык или переведены частично. И, конечно, полная разностильность. Впрочем, это естественно, потому и разные стили, что разные авторы, а значит, и школы, подходы, интересы, акценты, форма изложения и все остальное должны разниться.
Уже тогда, в те годы Ландау осознал необходимость создать собственный курс теоретической физики. И приступил к этой работе.
«Здесь, в Харькове, появилась идея и началось осуществление программы составления полного Курса теоретической физики и Курса общей физики,— вспоминает Е. М. Лифшиц.— В течение всей жизни Лев Давидович мечтал написать книги на всех уровнях — от школьных учебников до курса теоретической физики для специалистов. Фактически до роковой катастрофы, при жизни Ландау были закончены почти все тома «Теоретической физики» и первые тома «Курса общей физики» и «Физики для всех».
Как писались книги «Теоретической физики»? Как делали и как делили авторы совместную работу?
Такой вопрос возникает непременно, коль скоро речь идет о соавторстве. И почти также непременно вспоминается шутливый ответ Ильфа и Петрова; Ландау и Лифшицу рукописи сторожить не требовалось — все равно с ними никто другой ничего не смог бы сделать. И, верно, по редакциям авторы тоже бегали мало.
Но если говорить серьезно, то следует признаться, что трудно понять, почему Ильф и Петров накрепко засекретили свои «производственные отношения»; разгадка, вероятно, умерла вместе с ними. У Ландау и Лифшица все было открыто с самого начала. Они не делали никакого секрета из того, как протекает их совместная работа.
Начать с того, что Ландау был наделен странной особенностью. Отлично владевший устной речью, он становился прямо-таки мучительно беспомощным, когда приходилось что-либо писать. Одна необходимость изложения в письменной форме даже собственных своих идей уже затрудняла и сковывала его.
Любопытно, что этим же свойством был наделен и Тамм; он тоже с огромными трудностями и внутренним сопротивлением излагал на бумаге свои мысли. У обоих это относилось именно к словесному выражению — формулы, вычисления, «значки» они писали во множестве; Ландау говорил, что физик-теоретик был бы болтуном, если бы не ставил на бумаге много значков. И после каждой ночной работы Тамма оставалась груда листов бумаги, исписанных формулами; но писать на бумаге слова было выше его сил, эту свою антипатию он не без юмора называл «аграфия».
Идиосинкразия Ландау к эпистолярному творчеству была хорошо известна, и все с ней, конечно, мирились. Посему сделанные совместно с ним работы, как правило, писались его соавторами. «Вы, возможно, слышали, что я совершенно не способен к какой-либо писательской деятельности, и все, написанное мной, всегда связано с соавторами»,— сообщил он одному из своих корреспондентов. Более того, даже статьи, содержащие его собственные, без соавторов, работы, еще с середины тридцатых годов и до конца писал для него Е. М. Лифшиц. Он, которому больше всех и дольше всех приходилось сталкиваться с этой особенностью Ландау, объясняет ее следующим образом: «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».
Другое дело, что работы обычно по многу раз переделывались — Ландау никогда не жалел на это ни времени, ни труда. Здесь ничто его не тормозило. В этом смысле Дау был безынерционен, говорит Лифшиц. Своего соавтора же, бывали случаи, Ландау называл «патриот n-1 варианта» (то есть предпоследнего). А сам часто не останавливался на «n»-ном и готов был делать еще «n+1». Зато он не уставал повторять всем и каждому: «Женя блестяще пишет».
Но это относится больше к технической стороне работы. А вообще-то по-настоящему быть соавторами можно только, когда с доскональностью совместно обсуждаются и замысел, и идеи, и весь текст, когда вместе ищут наилучшие решения и вместе устраняют возникающие сложности. Другими словами, только при большой внутренней близости, при одинаковом способе мышления, одинаковом подходе к проблеме, при совпадающих реакциях.
Все это было. Нет сомнения, союз и дружба Ландау и Лифшица совершенно особенные. Исключительной оказалась и роль Лифшица. Ландау совершенно необходим был такой человек, чтобы он сам мог стать тем, чем стал, говорит Юрий Борисович Румер. И приводит пример с «Теоретической физикой»: «Безусловно, все согласятся с тем, что без Евгения Михайловича такой курс не появился бы. Он привнес в создаваемый курс много новых научных идей, он затратил на него много самоотверженного труда, добиваясь ясности и точности изложения».
Ландау требовался такой сотоварищ, который не только воспринимал и понимал его замыслы, но и мог с ним все обдумывать, и возражать ему, и сомневаться, и не соглашаться, и не уставать в поисках наиболее совершенной формы для выражения сути, и не успокаиваться, пока сама суть не станет ясной... Словом, сотоварищ, который сам умел подняться на весьма высокий уровень. И еще требовалась, употребляя такое нынче популярное выражение, психологическая совместимость. Она существовала. Поэтому очень многое и очень легко делалось сообща.
Например, оба так привыкли вместе и одинаково, думать, что, когда организовался Московский физико-технический институт, они стали читать один и тот же курс лекций. Так как в то время поездки в Долгопрудную получались трудными и долгими, то читали по очереди. Существовала такая полная взаимозаменяемость, что стоило одному сказать, на чем он в прошлый раз остановился, и другой свободно продолжал лекцию.
А еще они любили вместе отдыхать — отправлялись в поездки на машине. В то время отсутствие комфорта их мало смущало, путешественники они были непритязательные. Ландау только не забывал запасаться своими любимыми семечками.
— Ты — «неудобник»,— обычно отвечал он на упреки аккуратиста Лифшица, что все сиденье машины засыпано шелухой. Это означало, что стремление его друга к порядку несколько мешает удобствам.
Е. М. Лифшица отличает верность — причем активная, случается, даже воинственная — всем принципам Ландау. И конечно, ему самому. Эта верность принципам побуждает его каждый раз, готовя ли к новому изданию вышедшие при жизни Ландау тома, или создавая новые книги, в свое время задуманные Ландау, вновь проделывать всю огромную работу. Трудно вообразить, какой это труд, и понимаешь, сколь велика добросовестность Лифшица и какое чувство ответственности им движет и перед читателем, и, может, еще больше перед памятью Ландау.
Ландау Лев Давыдович [9(22).1.1908, Баку, — 1.4.1968, Москва], советский физик, академик АН СССР (1946), Герой Социалистического Труда (1954). Родился в семье инженера-нефтяника. После окончания Ленинградского университета (1927) аспирант Ленинградского физико-технического института. В 1927 был командирован в Данию к Н. Бору, в Англию и Швейцарию. В 1932 возглавил теоретический отдел Украинского физико-технического института в Харькове. С 1937 в институте физических проблем АН СССР. С 1947 профессор МГУ. В 1926 опубликовал свою первую работу об интенсивности спектров двухатомных молекул. В 1927 впервые ввёл понятие матрицы плотности. В 1930 создал теорию электронного диамагнетизма металлов (Ландау диамагнетизм), где им рассчитаны дискретные уровни электронов в магнитном поле (уровни Ландау) и предсказаны периодические изменения восприимчивости в зависимости от поля в сильных полях (Де Хааза — ван Альфена эффект). В 1933 впервые предложил теорию антиферромагнетизма. В 1935 совместно с Е. М. Лифшицем разработал теорию доменной структуры ферромагнетиков и ферромагнитного резонанса. В 1936 была опубликована работа Л. о кинетическом уравнении для электронной плазмы. В 1937 построил общую теорию фазовых переходов второго рода. В том же году опубликовал теорию промежуточного состояния сверхпроводников и статистическую теорию ядер. В 1938 совместно с Ю. Б. Румером разработал каскадную теорию электронных ливней в космических лучах. В 1941 создал теорию сверхтекучести жидкого гелия. В 1945 предложил теорию ударных волн на большом расстоянии от источника, а в 1946 теорию колебаний электронной плазмы и, в частности, определил их затухание (затухание Ландау). В 1950 совместно с В. Л. Гинзбургом построил полуфеноменологическую теорию сверхпроводимости. В 1953 опубликовал теорию множественного рождения частиц при столкновениях высокоэнергичных частиц. В 1954—55 совместно с А. А. Абрикосовым, И. М. Халатниковым и И. Я. Померанчуком провёл исследования основ квантовой электродинамики, которые привели к доказательству её внутренней противоречивости при последовательном проведении концепции точечных зарядов. В 1956 ввёл понятие комбинированной чётности. Построил теорию двухкомпонентного нейтрино (1957), а в 1956—58 — теорию ферми-жидкости (см. Квантовая жидкость). В 1940—65 опубликовал совместно с Е. М. Лифшицем фундаментальный курс теоретической физики (Ленинская премия, 1962). Л. создал многочисленную школу физиков-теоретиков. К числу его учеников принадлежат И. Я. Померанчук, А. Б. Мигдал, И. М. Лифшиц, А. А. Абрикосов, Е. М. Лифшиц, И. М. Халатников и др. Именем Л. назван институт теоретической физики АН СССР. Государственная премия СССР (1946, 1949, 1953), Нобелевская премия (1962). Член многих АН мира (США, Дании, Великобритании, Франции, Нидерландов). Награжден 3 орденами Ленина, 2 др. орденами, а также медалями.
Соч.: Собр. трудов, т. 1—2, М., 1969.
Лит.: Абрикосов А. А., Академик Л. Д. Ландау, М., 1965; Гинзбург В. Л., Лев Давидович Ландау (к 60-летию со дня рождения), "Успехи физических наук", 1968, т. 94, в. 1; Лифшиц Е. М., История открытия и объяснения сверхтекучести жидкого гелия (К 60-летию академика Л. Д. Ландау), "Природа", 1968, № 1.
А. А. Абрикосов.
|
