Чтение онлайн

Чтобы была понятнее сложная физическая сущность рассматриваемых явлений, предоставим слово для научно-популярного комментария другу Ландау профессору А.И. Ахиезеру.

«В <разреженной> плазме столкновения частиц очень редки, поэтому исходным математическим уравнением, описывающим свойства такой плазмы, является кинетическое уравнение без столкновений, но с учетом так называемого самосогласованного поля частиц. Это уравнение было впервые установлено А.А. Власовым и получило затем название “уравнение Власова”. Для плазмы оно играет важнейшую роль <…>. Ландау подверг сомнению главный результат Власова в теории бесстолкновительной плазмы — закон дисперсии ленгмюровских волн. От критического ума Ландау не ускользнуло то, что Власов беззаботно произвел деление на нуль, что, как говорил Ландау, является “безнравственным”. Ландау показал, как следует обойти этот нуль в знаменателе, или, как говорят математики, обойти полюс. Но при этом он пришел к потрясающему выводу: результат Власова в основном правилен там, где речь идет о законе дисперсии, но волны Ленгмюра не будут затухающими, а будут слегка затухать, и Ландау вычислил это затухание. Ныне оно называется затуханием Ландау и играет важнейшую роль во всех плазменных процессах. <…>. После <…> было показано, что это затухание обусловлено резонансным взаимодействием электронов с самосогласованным полем волны» [Воспоминания…, 1988. С. 62].

Итак, Власов проглядел эффект затухания волн при выполнении условий своего уравнения и, более того, отрицал его в течение всей своей жизни [Рухадзе, 2003; 2005], потому что, действительно, существуют некоторые условия, при которых затухание Ландау в плазме отсутствует. Но ведь и Ландау, как пишет Рухадзе, «в своей работе 1936 г. проглядел возможность применить к рассматриваемой им задаче метод самосогласованного поля, примененный Власовым».

А теперь несколько слов об общечеловеческих причинах конфликта между Ландау и Власовым, резко усиливавших отрицательный эффект досады у обоих, связанный с обоюдными промахами. В.Л. Гинзбург пишет, что «… в 1943 г. <…> на физфаке решили избавиться от неудобного им Тамма и выбрали на его место также подавшего на заведование кафедрой Власова. Это говорит о многом, ведь Власов был, формально говоря, учеником Тамма» [Гинзбург, 2003]. Затем из МГУ были уволены И.Е. Тамм, В.А. Фок, Л.Д. Ландау и М.А. Леонтович. В МГУ остались лишь два теоретика, широко известных международному сообществу, — Д.Д. Иваненко и А.А. Власов. Во время острого противостояния академических и университетских физиков в 1948–1955 гг. Власов находился в числе последних. Иваненко был главным застрельщиком, активно громил противников, требовал их голов. Власов сам не был агрессивен, погромщиком не выступал. Но он был своего рода знаменем университетских физиков (см. в главе 1, а также в книге А.С. Сонина [1994]). Эти события и крайне отрицательное отношение Ландау к Власову привели к стойкому игнорированию имени и заслуг последнего со стороны научной школы Ландау.

Перескажу теперь любопытный старый эпизод, в котором участвовал сам.

В 1964 г. на физфак МГУ в аспирантуру к А.А. Власову поступил аспирант-теоретик из Югославии Божидар Милич. Проработав около года, он разочаровался в плодотворности своего руководителя и стал искать новых научных контактов. Поскольку я был с ним дружен, то спросил совета у Е.М. Лифшица. Тот довольно резко отозвался о Власове, но не стал отвечать на мой вопрос: «Разве уравнение Власова ошибочно, и почему тогда его знают под этим именем во всем мире?» Он просто махнул рукой, сказав, что говорить на эту тему не хочет, а вот Миличу, действительно, следовало бы уйти от Власова и обратиться к Ю.Л. Климонтовичу или А.А. Рухадзе, лучшим теоретикам в Москве по плазме. (Действительно, профессор Рухадзе в дальнейшем стал научным руководителем Б.Милича, тот успешно защитил диссертацию и стал впоследствии профессором Белградского университета.) Мой разговор с Е.М. Лифшицем происходил дома за столом в присутствии тогдашнего неоднократного нашего гостя Ю.М. Кагана (он тогда выдвигался в член-корры АН СССР, вскоре стал таковым, а позже был выбран в академики и к нам в гости уже не ходил). Юрий Моисеевич ответил, как я помню почти дословно, так: «Видите ли, уравнение, о котором Вы говорите, действительно, было предложено Власовым. Оно не ошибочное, но представляет собой частный случай более общего уравнения, которое вывел еще раньше Дау. Самостоятельной роли оно практически не играет. Поэтому многие физики не считают нужным называть его как-то особо. Но на физфаке МГУ, в окружении самого Власова или еще иногда в иностранных журналах этот частный случай все равно именуют по старинке “уравнением Власова”».

В этой проблеме проявилось острое противоборство двух сильнейших школ — Л.Д. Ландау и Н.Н. Боголюбова. Упрощенное конфликтологическое описание проблемы привожу, в основном следуя изложению Элевтера Луарсабовича Андроникашвили (1910-199?). Это грузинский академик, выдающийся физик-экспериментатор, опытным путем измеривший ключевые свойства сверхтекучего гелия, такие как отношение плотностей нормальной и сверхтекучей компонент, вязкость той и другой в широком и труднодостижимом интервале низких температур. Он многие годы работал рядом с Ландау как экспериментатор, они считались друзьями и обсуждали почти любые вопросы физики и жизни. Андроникашвили много места посвятил Ландау в своих мемуарах [1980] (см. также его статью в академических «Воспоминаниях…»[1988]).

Вот что Андроникашвили пишет в своей книге:

«Историю этого вопроса мне напомнил Дмитрий Николаевич Зубарев, профессор теоретической физики и ученик Н.Н. Боголюбова. “<…> в 1946 году, когда отделение физико-математических наук (АН СССР) было еще единым, Николай Николаевич выступил на одном из его заседаний с докладом о сверхтекучести Бозе-газа с наличием сил отталкивания между атомами. Потом выступил Лев Давидович и разругал всю теорию, как не имеющую отношения к делу. Тогда слово взял кто-то из физиков-теоретиков старшего поколения и заявил, что «вот-де как плохо когда математики <Н.Н. Боголюбов был тогда прежде всего математиком. — Прим. Б.Г.> берутся за решение физических проблем, в особенности, если они молодые люди». Николай Николаевич был так расстроен, что хотел бросить заниматься этой проблемой, но его работа успела произвести очень глубокое впечатление на некоторых крупнейших ученых мира».

В ответ Андроникашвили замечает: «Вы ведь знаете, Дау был совершенно опьянен эстетикой своей теории сверхтекучести. И не мог воспринимать ничего другого не по соображениям логики, а из-за ощущения красоты и законченности того, что он сделал. <…> Неестественен, или вернее, сверхъестественен тот гипноз, под которым находились сторонники Ландау, на долгое время лишившиеся способности воспринимать что-либо отличное от теории Дау». Напомним, что то же самое подтверждает А.А. Абрикосов в российском телефильме о нем: «У нас тогда существовал такой дух, что, мол, всё, что сделано по гелию в каком-нибудь другом месте, а не в ландауской группе, это всё вранье» (см. также подраздел <*А.А.Абрикосов» в Гл. 6).

Далее Андроникашвили поясняет: «Ландау, отталкиваясь от открытия Капицы, построил теорию нормальной компоненты гелия-II. Он всесторонне рассмотрел поведение тепловых возбуждений — ротонов и фононов, однако он получил форму энергетического спектра этих тепловых возбуждений не из априорных суждений, а из полуэмпирических данных. Величайшим достижением Ландау как теоретика <…> является то, что он абстрагировался от свойств и поведения сверхтекучей компоненты и хорошо сделал: только так и мог он в свое время построить теорию гелия-II.. Но кроме нормальной компоненты, есть еще и сверхтекучая! Как быть с ней? И вот, еще в 1946 году Боголюбов рассмотрел поведение при низких температурах некой идеальной системы, называемой Бозе-газом. [34] Между частицами этой системы Боголюбов ввел слабое отталкивание. И что же? Боголюбов получил, что такой Бозе-газ будет обладать сверхтекучестью. Но не только это обнаружил Боголюбов, решая свои уравнения. Он показал, что нулевым импульсом даже при нулевой температуре обладают далеко не все атомы, а только <…> небольшая их часть. Эта часть получила название Бозе-конденсата. Но тем не менее при абсолютном нуле сверхтекучая компонента включает в свой состав все атомы гелия: и те, которые образуют Боле-конденсат с импульсами, равными нулю, и те, которые не входят в Бозе-конденсат, импульсы которых отличны от нуля и которые, следовательно, двигаются несмотря на абсолютный нуль, по сосуду, в который заключен этот идеальный газ. И не только в этом заслуга Николая Николаевича. Его заслуга еще и в том, что он для вычисления макроскопического состояния гелия при абсолютном нуле широко пользовался волновой функцией, описывающей поведение не отдельных атомов, а всей системы в целом. <…> С тех пор <книга Андроникашвили вышла в 1980 г. — Прим Б.Г.> этой проблемой <…> занимались многие ученые, такие как Янг, Ли, Онсагер, Фейнман. А по существу, в главном, наиболее принципиальном, сдвига нет. И никто не может сказать об основном состоянии гелия, т. е. о состоянии его сверхтекучей компоненты больше, чем сказал на эту тему много лет назад наш советский ученый Боголюбов. Уточнились только цифры, определяющие плотность конденсата <…>. Но проверить его теорию не так-то легко».

В заключение этой темы Андроникашвили рассказывает, что в 1970-х годах американские теоретики Хоенберг и Плацман предложили схему эксперимента, который потом осуществили канадские физики Вудс и Коули, применив облучение гелия-II нейтронами. По поглощению нейтронов они вычислили, что «7 % всех атомов живут неподвижно. Остальные же 93 %, несмотря на то, что температура близка к абсолютному нулю, двигаются весьма интенсивно; силы отталкивания, о которых догадался Боголюбов, «выдавливают» их из «конденсата», не дают им оставаться неподвижными». О небезупречном отношении Ландау к теории Боголюбова пишет и авторитетнейший физик-теоретик Я.Б. Зельдович [Воспоминания…, 1988. С. 129]. Он был свидетелем дискуссии на эту тему, развернувшейся на семинаре Ландау в 1950-х годах.

Что можно сказать о человеческих взаимоотношениях двух выдающихся школ советских физиков-теоретиков: школы Ландау и школы Боголюбова? Их враждебность друг к другу не скрывалась. Об этом написано в ряде мемуарных книг — у Андроникашвили, Рухадзе, Каганова и т. д. Физики из ближайшего окружения Ландау нечасто ходили на семинары друг к другу. Однако это не относится к тем, кто был от Ландау более независим, например, к И.М. Лифшицу, Я.Б. Зельдовичу, А.Б. Мигдалу, А.С. Компанейцу. Естественно, что были и добрые взаимоотношения между отдельными физиками этих школ. Так, ученик Ландау профессор Я.А. Смородинский успешно работал в Дубне, которая «контролировалась» Н.Н. Боголюбовым, с 1965 года директором Объединенного института ядерных исследований. Прекрасные отношения сложились между профессором МГУ В.Л. Бонч-Бруевичем и Е.М. Лифшицем.

На взаимоотношения двух лидеров школ проливает свет следующий фрагмент из воспоминаний М.И. Каганова. [1998, С. 323]:

«Н.Н. Боголюбов построил свой вариант теории на основании короткой статьи Купера в Phys. Rev. Lett. Надо признаться, что никто в СССР, кроме Н.Н., не обратил внимания на статью Купера. Когда Н.Н. докладывал <на семинаре Ландау>, Дау это четко подчеркнул. Однако потом выяснилось, что Боголюбова опередили Бардин, Купер и Шрифер. Это изменило оценку Ландау роли работы Боголюбова (Ландау очень строго относился к вопросу о приоритете) и послужило резкому ухудшению их и без того плохих отношений. Как-то на мой вопрос, почему бы не наладить отношения с Н.Н., Дау ответил: “Единственное, что удовлетворило бы Боголюбова, — это моя смерть. А умирать мне не хочется”. У гроба Ландау выступал и Н.Н. Боголюбов».

Иногда между двумя школами возникали трения из-за проблем с напечатанием каких-то определенных статей в журналах, например, в ЖЭТФ, полученных от учеников Боголюбова. ЖЭТФ тогда работал под руководством П.Л. Капицы и Е.М. Лифшица, он даже находился в здании Института физпроблем, и в этом ведущем физическом журнале СССР доминировала школа Ландау (в части теорфизики). Возможно, работы боголюбовцев получали более критические рецензии теоретиков, которым редколлегия направляла их на отзыв. Однако, как я знаю, Е.М. Лифшиц в подобных случаях стремился посылать статьи, пришедшие из противоположного лагеря, нейтралам, например, в ФИ АН, ИТЭФ.