На коллоквиуме по теоретической физике в Берлине в 1929 году Пауль Эренфест познакомил недавно приехавшего из Ленинграда юного Льва Ландау с другим гостем из СССР — Юрием Румером. С новым знакомым, ставшим впоследствии добрым другом, Лев поделился своей печалью: «Подобно тому, как все хорошие девушки уже разобраны и замужем, так и все хорошие задачи уже решены. И вряд ли я найду что-нибудь среди оставшихся» [Румер, 2013 S. 381].
С тезисом о «хороших девушках» можно спорить, а вот в отношении «хороших задач», если под ними понимать проблемы, определяющие революцию в науке, юный Ландау был по сути прав – так называемая «революция вундеркиндов»[1] 1925–1927 годов, в результате которой была создана квантовая механика, совсем недавно прошла без его заметного участия. Правда, одну «хорошую задачу» он все же успел решить: в 1930 году исследовал «квантование движения электрона в постоянном магнитном поле», и «диамагнетизм Ландау» наряду с «парамагнетизмом Паули» стал классикой нерелятивистской квантовой механики.
Румер в Гёттингене
По сравнению с недавно вырвавшимся за границу Львом Ландау Юрий Борисович Румер мог считаться старожилом Европы — впервые он попал в Германию в 1926 году. К этому времени он уже окончил Московский университет, получив хорошее математическое образование. Румер был дружен со многими членами знаменитой Лузитании, группы математиков, сплотившейся вокруг Николая Николаевича Лузина. В дальнейшем они образуют костяк Московской математической школы. Их имена говорят сами за себя: А.Н. Колмогоров, П.С. Александров, Л.Г. Шнирельман, П.С. Новиков, Л.А. Люстерник, И.Г. Петровский, М.А. Лаврентьев, А.А. Ляпунов… Со многими из них Румер был близко знаком. Хорошей математической подготовкой Юрий Борисович выгодно отличался от многих коллег-физиков.
Отец Юрия — Борис Ефимович Румер — до революции торговал льном. Этим же он продолжал заниматься и при советской власти в Наркомате промышленности и торговли, экспорт льна был важным источником валютных поступлений в страну. Борис Ефимович смог выхлопотать для сына двухгодичную командировку в Высшую политехническую школу в Ольденбурге. Два года провел Юрий в этом городе и, получив диплом преподавателя, отправился в 1929 году в Гёттинген, куда стремились молодые физики со всего света.
Юрий Борисович Румер, 1920-е годы
Румер прибыл в этот университетский городок не с пустыми руками — им была написана статья по так называемой «шестимерной теории относительности» — попытка построить единую теорию поля, чем в те годы занимался Альберт Эйнштейн. Эта работа заинтересовала Макса Борна, который рекомендовал ее к публикации в Известиях Гёттингенской академии наук. Вот что Борн писал Эйнштейну 12 августа 1929 года:
«Некоторое время назад здесь всплыл молодой русский с шестимерной теорией относительности в багаже. Поскольку я даже к различным 5-мерным теориям отношусь с опасением и без больших надежд, что этим путём можно достичь красивых результатов, то я был настроен очень скептично. Но молодой человек говорил разумно и вскоре убедил меня, что в его идее что-то есть. Несмотря на то, что в этих вещах я понимаю меньше эпсилон, я представил эту работу Гёттингенской Академии наук и посылаю тебе оттиск со срочной просьбой прочитать и высказать своё мнение. Этот человек, по имени Румер, уехал из России, поскольку с относительщиками там плохо обходятся (серьезно!). Считается, что теория относительности противоречит официальной материалистической философии, и её приверженцы подвергаются гонениям. Иоффе мне об этом ещё раньше рассказывал» [Румер, 2013 стр. 76].
Борн просил Эйнштейна, если работа произведет на него впечатление, взять его к себе ассистентом, но из этой затеи ничего не вышло. Зато предприимчивый молодой человек из России смог получить стипендию от гамбургского мецената барона Варбурга, чтобы стать на какое-то время ассистентом Борна. Вот как это описывает сам Румер:
«Я еще не был в таких отношениях с Борном, чтобы просить его написать Варбургу просьбу выдать мне немного из этих денег. А в это время у нас гостила наша общая приятельница, моя и моей жены, Рената Мюнкеберг. Ее дедушка был бургомистром Гамбурга, и главная улица в Гамбурге до сих пор носит его имя. Само это имя говорило, что она из лучшего гамбургского общества, и она на одном из приемов обратилась к барону Варбургу с просьбой: — Скажите, барон, Вы не могли бы в мою пользу выдать немного денег? У меня есть очень способный протеже. — Когда она сказала «очень способный», барон вздрогнул… — Мне даже неудобно Вас просить о такой сумме, но мне нужно, чтобы Вы дали ее. Тогда он ее спросил: — Сколько стоит Ваш протеже? — и когда она ответила: — На первое время, вероятно, тысячу марок, — он облегченно вздохнул и сказал: — Это мы сделаем, — и сейчас своим секретарям отдал распоряжение. А Вас я прошу оказать мне честь сделать лыжную прогулку» [Румер, 2013 стр. 28].
Макс Борн
Деньги, полученные от Варбурга произвели на Борна сильное впечатление. Действительно, объясняет Румер: «какой-то иностранец из непонятной страны, не имеющий ни кола ни двора, появившийся у него только что, настолько способен, что он может вступить в переговоры с банкирской конторой Варбурга о стипендии и находить в лице внучки Мюнкеберга посредника. Это Борн описал в письме Эйнштейну» от 13 ноября 1929 года [Румер, 2013 стр. 78]. Затем Эйнштейн и Эренфест добились для Румера Лоренцевой стипендии, так что в ассистентах у Борна Георг (так звали в Германии Юрия Борисовича) оставался до 1932 года.
Говоря о финансовой поддержке Румеру, нужно иметь в виду ужасающее положение экономики Германии, разрушенной Первой мировой войной, людей угнетала послевоенная инфляция и безработица. К 1932 году положение обострил мировой экономический кризис, докатившийся и до Германии. Макс Борн вспоминал:
«Год, в течение которого я был деканом (1932), был одним из самых неудачных во всей моей академической карьере. Кризис, возникший в Европе из-за краха американской финансовой системы, принудил немецкий кабинет, возглавляемый канцлером Брюнингом, к крайним мерам экономии. Благодаря этому университеты должны были сократить свой значительный процент младших ассистентов и других оплачиваемых сотрудников. Многие из членов нашего факультета естествознания сочли это возмутительным. Во-первых, было ужасным выгонять за порог молодых и устремленных к знанию людей, многие из которых уже имели семьи, и тем самым ставить под удар их и без того трудное финансовое положение. Затем это парализовало деятельность института, которая быстро скатывалась к застою. Мы создали Комитет и решили предложить факультету, чтобы оплата большинства тех, кого коснулось сокращение, производилась за счет добровольного сбора — он составлял менее чем 10 % нашего жалования. Мне до сих пор страшно вспомнить те битвы, которые это предложение вызвало на факультете» [Einstein-Born, 1969 S. 155].
Чем хуже шли дела в экономике, тем громче звучали голоса тех, кто поддерживал Гитлера. В 1928 году национал-социалистическая рабочая партия Германии (NSDAP) насчитывала примерно сто тысяч членов, и за нее на выборах проголосовало чуть больше восьмисот тысяч избирателей, что составило всего-навсего 2,6% всех голосов. Всего за три года положение радикально изменилось. На выборах в июле 1932 года за NSDAP проголосовали более тринадцати миллионов человек, т.е. 37,3% всех избирателей. В марте 1933 года число голосов за партию Гитлера превысило семнадцать миллионов, что составило 43,9%. Такой динамики роста не знала ни одна партия Германии [Falter, 1991 стр. 25].
Георг (Юрий) Румер стал замечать, как на городском пейзаже отражалось проникновение нацизма. Он вспоминал: «Примерно в 1931 году я обнаружил странное явление. Те люди, с которыми мне приходилось вступать в какие-то взаимоотношения из малого Гёттингена, т.е. лавочники, прачечники, хозяйки пансионов и т.д., стали вдруг все больше и больше увлекаться идеями Гитлера» [Румер, 2013 стр. 49]. В петлицах многих горожан появились свастики: у продавцов, почтальонов, почтовых чиновников, хотя им-то как государственным служащим запрещалось надевать партийные значки. Однажды Румер ехал по улице на машине и видит, «стоит карапуз, который пристально на меня смотрит, делает движение к машине, потом вскидывает руку в гордом фашистском приветствии. Мальчик никаких других приветствий не знал?» [Румер, 2013 стр. 42].
Особенно действовала нацистская пропаганда на студенчество. Гёттинген становился настоящим бастионом национал-социализма. Местная ячейка нацистов была создана в городе в 1922 году, и уже через год боевой отряд штурмовиков в форме СА насчитывал двести бойцов [Kühn, 1983 стр. 13–46]. На выборах в Рейхстаг нацисты получали в процентном отношении всегда больше голосов, чем в целом по стране. Так в 1930 году они набрали только 18,3% голосов немецких избирателей, но в Гёттингене за них голосовало 38%. Во время самой большой удачи нацистов на выборах – в июле 1932 года – они набрали 37,3% голосов по всей Германии, а среди избирателей Гёттингена национал-социалисты добились абсолютного большинства [Hasselhorn-Weinreis, 1983 стр. 47].
Вот так причудливо переплелись в те годы — свобода и дружеские отношения среди ученых и нарождающаяся диктатура и нацизм в остальном немецком обществе.
Эти обстоятельства, а также заканчивающийся в 1932 году срок Лоренцевской стипендии подтолкнуло Румера к возврату на родину. Гёттингенский период оказался плодотворным. Правда, статьи по шестимерной теории относительности не содержали каких-либо значительных результатов и были отвергнуты Эйнштейном, зато применение квантовой теории в химии оказалось весьма продуктивным. Юрий Борисович совместными работами с другими ассистентами Борна — Вальтером Хайтлером и Эдвардом Теллером, — а также с математиком Германом Вейлем вошел в число создателей квантовой химии [Rumer, et al., 1930], [Rumer, et al., 1932].
В Москву Ю.Б. Румер вернулся с рекомендациями Эйнштейна, Борна, Эренфеста и Шрёдингера. С их помощью или без неё, но он стал профессором Московского университета и продолжил работы по квантовой химии. В 1937 году началось плодотворное сотрудничество Румера и Ландау, прерванное их арестами в 1938 году. А дружба между ними, возникшая с момента знакомства в 1929 году, не прерывалась никогда.
«Ах, нет, Ландау, подумайте сами»
Полтора года, проведенные за границей в 1929–1931 годах, оказались для Льва Давидовича Ландау прекрасной школой, позволившей ему буквально ворваться в когорту ведущих физиков-теоретиков современности. Правда, свое место он оценивал скромно: выше себя ставил не только Эйнштейна, которого считал величайшим физиком со времен Ньютона, но и другие создатели новой физики микромира – Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Эрвин Шрёдингер, Поль Дирак – стояли выше Ландау в придуманной им иерархии ученых «по достижениям». Даже Луи де Бройль, который впервые заговорил о волнах материи, но впоследствии мало что добавил к этому, стоял в иерархии Ландау выше его самого [Гинзбург, 1997 стр. 298].
Лев Давидович Ландау, 1929 год
Во время своего полуторагодичного пребывания в Европе Ландау встречался и работал вместе с большинством этих корифеев. Полгода пребывания Ландау за границей финансировал Народный комиссариат просвещения (Наркомпрос), а деньги на следующий год по рекомендации Нильса Бора дал благотворительный Рокфеллеровский фонд. Себя он потом всю жизнь считал учеником Бора. Очень сильное впечатление произвела на юного советского физика встреча с Вольфгангом Паули, которого Макс Борн ставил по таланту не ниже Эйнштейна. Паули называли «совестью физики», от его острого языка досталось, кажется, всем его коллегам. Когда кто-то упрекал академика Ландау за то, что он резко разговаривает с участниками его семинара в Москве, Лев Давидович отвечал: «вы не слышали Паули». О совместной с ним работе Лев Ландау написал в некрологе «Вольфганг Паули», вышедшем в «Успехах физических наук» через полгода после его смерти:
«Автору этих строк приходилось неоднократно встречаться с Паули и ощутить на себе обаяние и силу, исходившие от этого замечательного человека» [Ландау, 1959 стр. 559].
Сильное влияние Паули на Льва Ландау подтверждает и Юрий Румер:
«Встреча с Паули — одним из титанов современной физики — произвела на Ландау огромное впечатление. Я вспоминаю, что как-то в Москве Ландау пытался вступить с Паули в спор. Но Паули ему сказал: „Ах, нет, Ландау, подумайте сами“. Зрелище весьма непривычное» [Румер, 2013 стр. 338].
Надо подчеркнуть, что Ландау приехал в Европу уже сложившимся специалистом, который не только много знал, но и легко схватывал новые идеи, которые тогда посыпались в мир, как из рога изобилия. Юрий Борисович Румер вспоминает рассказы Юрия Круткова, с которым он имел возможность много лет работать в заключении в закрытом КБ Туполева. О Круткове речь пойдет ниже, а пока отметим, что он помнил студента Льва Ландау в Ленинградском университете и уже по вопросам, которые тот задавал на первом курсе, понял, что имеет дело с исключительно одаренным человеком. Румер добавляет:
«И действительно, к двадцати – двадцати одному году это был полностью сложившийся ученый, который, попав в Европу, потрясал всех своими глубокими знаниями существующей физики и необычайной легкостью, с которой он воспринимал новые идеи, которые тогда посыпались в мире» ] [Румер, 2013 стр. 371].
Чтобы подтвердить слова Румера, достаточно указать на работу Ландау, «Проблема затухания в волновой механике», поступившую в редакцию журнала «Zeitschrift für Physik» 21 июля 1927 года, в которой впервые было введено ставшее уже классическим понятие «матрицы плотности» [Landau, 1927].
Подобной одаренностью и эрудицией мало кто мог похвастаться среди его современников как в СССР, так и за рубежом. А без этого трудно стать творцом революции в науке. И еще один талант Ландау раскрылся сравнительно рано – талант научного руководителя и главы научной школы. В 1932 году 24-летний ученый приехал в столицу Советской Украины Харьков в недавно созданный Харьковский физико-технический институт, где руководил теоретическим отделом. Кроме того, он заведовал кафедрой теоретической физики на физико-механическом факультете Механико-машиностроительного института и с 1935 года — кафедрой общей физики в Харьковском государственном университете. В эти годы выходят в свет важные работы Ландау: по теории фазовых переходов второго рода, теории промежуточного состояния в сверхпроводимости и ряд других, сделавшие Харьков в те годы центром теоретической физики в СССР. Там устраивались конференции, на которые приезжали зарубежные ученые. По своим масштабам выделяется Вторая всесоюзная конференция по теоретической физике, проходившая в Харькове 18–22 мая 1934 года. Председателем на конференции был 26-летний Лев Ландау. По сути, конференция была не всесоюзная, а международная: в столицу Советской Украины приехали важные гости из Германии, Англии, Франции, Дании, Бельгии и Швеции. Среди почетных гостей были Нильс Бор, Джон Уилер и Виктор Вайскопф. В конференции принимали участие и ведущие советские физики: Михаил Леонтович, Владимир Фок, Яков Френкель и др.
Лев Давидович, несмотря на молодость (и задиристый характер), считался по праву главой сильной харьковской школы теоретической физики. Он взял на работу Исаака Яковлевича Померанчука, Евгения Михайловича Лифшица, Александра Ильича Ахиезера, Вениамина Григорьевича Левича и других молодых ученых, почти своих ровесников, потом ставших ведущими физиками-теоретиками Советского Союза. И хотя он был всего на год-два старше своих учеников и общались они на «ты», Ландау был строгим учителем, который, по словам Румера, «уже тогда был крупнее всех советских физиков вместе взятых. Но никто из них не отдавал себе в этом отчета» [Румер, 2013 стр. 373].
Наука в Европе
В начале ХХ века основные открытия в физике происходили в Европе. В Америке и Азии начинали работать талантливые физики-теоретики, но за знаниями ездили, как правило, в Старый Свет. Показательно, что в первые девять лет присуждения нобелевских премий по физике (1901–1909) ее получили 13 ученых — 12 из Европы, один из США. Во вторые десять лет (1910–1919) нобелевскими лауреатами стали 10 физиков — все из Европы. И в третью декаду (1920–1929) американцы взяли всего две премии из 12. Таким образом, в первые 30 лет ХХ века из 35 нобелевских премий по физике только три достались ученым из Америки, а 32 премии остались в Европе.
Среди стран по числу нобелевских лауреатов по физике в период до 1930 года лидирует Германия — 10 нобелевских премий. Далее идет Великобритания — 7 премий, затем Франция — 6. Маленькая Голландия получила в эти годы 4 премии по физике, Швеция — 2. И по одной премии досталось Швейцарии, Дании и Италии.
Языком науки в те годы был немецкий. Журналы «Zeitschrift für Physik» и «Annalen der Physik» являлись фактически международными, в них публиковались работы ученых разных стран — от США до России. Если брать только «революцию вундеркиндов», то в первом из названных журналов, начиная с сентября 1925 года, были напечатаны работы Гейзенберга, Борна, Йордана, Паули, Вентцеля, Клейна, Лондона, Хунда и многих других физиков-теоретиков, участников этой революции в науке. Во втором журнале, начиная с января 1926 года, опубликованы основные работы Шрёдингера по волновой механике. Ученые из Великобритании печатались, как правило, в «Трудах Королевского общества» («Proceedings of the Royal Society»). Здесь, в частности, появились основные работы Дирака.
Физика в СССР
Впрочем, квантовая механика после короткого периода становления в 1925–1927 годах начала развиваться так бурно, что статьи на эту тему стали появляться и в научных журналах других стран. Например, в «Журнале Русского физико-химического общества» опубликована работа Г.А. Гамова, Д.Д. Иваненко, Л.Д. Ландау «Мировые постоянные и предельный переход» [Гамов, и др., 1928]. В этом журнале были и другие статьи о квантовой механике, например, заметка Г.Е. Горовица «Силы лучистого торможения в квантовой механике» [Горовиц, 1928]. Но все же основные публикации советских физиков-теоретиков шли в то время на немецком языке. Отмечу в этой связи статьи И.Е. Тамма [Tamm, 1926], В.А. Фока [Fock, 1926] и [Fock, 1926a], Л.Д. Ландау [Landau, 1926], Г.А. Гамова и Д.Д. Иваненко [Gamov, и др., 1926], Д.Д. Иваненко и Л.Д. Ландау [Iwanenko, и др., 1926] , [Iwanenko, и др., 1927] и [Iwanenko, и др., 1928], Л.И. Мандельштама и М.А. Леонтовича [Mandelstam, и др., 1928], Я.И. Френкеля [Frenkel, 1928], [Frenkel, 1928a] и [Frenkel, 1928b].
Как видно из этого, далеко не полного списка, к концу двадцатых годов ХХ века в Советском Союзе появилась сильная когорта молодых физиков-теоретиков. Многие из них впоследствии вышли на позиции лидеров теоретической физики, получили выдающиеся результаты, отмечены престижными премиями. Но в рамках нашей работы все они, как и Лев Ландау, «поздно родились». Отметим несколько выдающихся работ, выполненных во времена революции «вундеркиндов».
Владимир Александрович Фок рано взялся за квантовую тематику, его первая статья об уравнении Шрёдингера [Fock, 1926] вышла всего через несколько месяцев после первой статьи автора волновой механики. Как известно, Шрёдингер первоначально в ноябре-декабре 1925 года пытался учесть в уравнении релятивистские эффекты, но результаты решения не согласовывались с результатами экспериментов. Причина этого крылась в том, что Шрёдингер не учитывал спин электрона — понятие, которое только-только (в ноябре 1925 года) было введено в науку Уленбеком и Гаудсмитом и еще не получило широкого распространения. Во время рождественских каникул 1925–1926 годов Шрёдингер снова вернулся к волновому уравнению, но уже для нерелятивистского атома водорода, и получил хорошее совпадение с опытными данными. Именно этот результат и был опубликован в январе 1926 года в первой из серии работ Шрёдингера в «Анналах физики». Во второй статье Фока, вышедшей в том же 1926 году [Fock, 1926a], волновое уравнение было обобщено на релятивистский случай движения заряженной частицы в электромагнитном поле. Но наиболее существенные результаты Фока получены во время и после его заграничной командировки в Гёттинген и Париж в 1927–1928 годах, когда квантовая механика уже была оформлена как самостоятельная наука. В.А. Фоку принадлежит первая советская книга по этой науке: «Начала квантовой механики» [Фок, 1932].
Игорь Евгеньевич Тамм, ставший Нобелевским лауреатом в 1958 году, жил и работал в Москве. Первая статья Тамма, посвященная квантовой механике [Tamm, 1926], тоже написана рано — в 1926 году. Но расцвет его научной деятельности приходится на 1930-е годы. Весьма продуктивной оказалась его длительная заграничная командировка в Голландию, Германию и Англию в 1928 году, ставшая возможной благодаря стипендии фонда Лоренца, выданной ему по рекомендации Пауля Эренфеста, слушавшего доклад Тамма на международной электротехнической конференции в 1924 году [Тамм, 1995 стр. 154].
Будущий академик Михаил Александрович Леонтович начинал путь в науку с аспирантуры у Леонида Исааковича Мандельштама, собравшего вокруг себя талантливых молодых физиков А.А. Андронова, А.А. Витта и С.Э. Хайкина… Каждый проложил собственный путь в науке. Исключением оказался Витт, хотя Мандельштам о нем говорил, что ему «все дается с моцартовской легкостью» [Рытов, 1996 стр. 40]. Но в 1937 году во время сталинского Большого террора Витта арестовали, и он умер в лагере в 1938 году. Мандельштама и его учеников интересовали многие темы теоретической физики — от нелинейных колебаний до флюоресценции и рассеяния света. Первая работа в области квантовой физики из круга сотрудников и учеников Леонида Исааковича появилась в 1928 году: [Mandelstam, и др., 1928]. В ней впервые была решена задача о квантово-механическом туннелировании микрочастицы через энергетический барьер, непреодолимый в рамках классической механики. Как пишет Сергей Михайлович Рытов, «вскоре Г.А. Гамов, опираясь на эту работу (хотя и не сославшись на нее), дал объяснение радиоактивного альфа-распада» [Рытов, 1996 стр. 41]. К этому времени «революция вундеркиндов» была уже в общих чертах завершена. Советским физикам удалось присоединиться лишь к развитию созданной ранее квантовой механики.
***
Каждый из молодых теоретиков 1920-х годов в СССР развивался, в основном, самостоятельно, конечно, полезно было общение с коллегами на семинарах и конференциях. Крупных руководителей научных теоретических школ в России того времени, если не считать Л.И. Мандельштама, не было, да и сами научные школы теоретиков, особенно в области физики микромира, по существу, тогда еще не сложились. Интересная школа физиков-экспериментаторов образовалась в начале ХХ века в Москве вокруг Петра Николаевича Лебедева, но с уходом его из Московского императорского университета в 1911 году и скоропостижной смертью в 1912-м она распалась на несколько небольших групп ученых.
В Петрограде-Ленинграде после Октябрьской революции действовали две школы физиков-экспериментаторов – Абрама Федоровича Иоффе и Дмитрия Сергеевича Рождественского.
Любопытный факт: все три упомянутые школы, к продолжателям дела которых могли бы отнести себя подавляющее большинство советских и российских физиков, имеют общий корень – блестящего физика-экспериментатора и талантливого педагога Августа Кундта, который с 1872 по 1888 был профессором физики Страсбургского университета, а затем до конца своей короткой жизни (он умер в 55 лет) преподавал в Берлинском университете. Петр Николаевич Лебедев начал изучать искусство эксперимента в 1887 году в лаборатории Кундта в Страсбурге. Дмитрий Сергеевич Рождественский проходил стажировку в Лейпциге в 1901 году у Отто Винера, который в свою очередь защищал докторскую диссертацию в 1887 году в университете Страсбурга, когда единственным профессором физики там был Август Кундт. И наконец, Абрам Федорович Иоффе с 1902 по 1906 год учился и работал в Мюнхенском университете под руководством Вильгельма Конрада Рентгена, первого Нобелевского лауреата по физике, ученика Августа Кундта.
Иоффе и Эйнштейн
Абрам Федорович Иоффе по праву считается «отцом советской физики». Он был первым директором знаменитого Физико-технического института в Петрограде, сейчас этот институт носит его имя. По инициативе Иоффе в крупных промышленных центрах СССР – Харькове, Днепропетровске, Свердловске и Томске — были созданы физико-технические институты. Под руководством А.Ф. Иоффе начинали свою научную деятельность будущие Нобелевские лауреаты П.Л. Капица, Н.Н. Семёнов, Л.Д. Ландау, работали крупнейшие учёные А.П. Александров, А.И. Алиханов, Л.А. Арцимович, М.П. Бронштейн, Я.Г. Дорфман, Я.Б. Зельдович, И.К. Кикоин, Б.П. Константинов, И.В. Курчатов, И.Е. Тамм (также будущий лауреат Нобелевской премии), Я.И. Френкель, Ю.Б. Харитон и многие другие.
Абрам Иоффе — студент Технологического института императора Николая I
Всю первую треть ХХ века, вплоть до 1934 года, когда для многих советских ученых опустился «железный занавес», Иоффе много времени проводил за границей, он близко знал всех выдающихся физиков того времени, со многими был дружен. Особенно высоко он ценил доверительные отношения, сложившиеся у него с Альбертом Эйнштейном. Абрам Федорович даже позволял себе советовать великому физику, чем ему заниматься в науке и как вести себя в обществе. Один эпизод их отношений имеет косвенное отношение к «революции вундеркиндов».
В 1926 году, по словам Иоффе, он ехал с Эйнштейном в одном купе из Берлина в Амстердам, они направлялись в Брюссель на заседание комитета Сольвея. Судя по всему, готовился Пятый сольвеевский конгресс, состоявшийся в следующем году. Именно на нем были подведены итоги создания квантовой механики. Кстати, Иоффе в том конгрессе, в отличие от Эйнштейна, не был в числе 29 приглашенных физиков. Дорога в Амстердам была неблизкой, с 11 часов утра до 10 часов вечера они были одни к купе, и все это время Иоффе убеждал своего старшего друга перестать думать о единой теории поля и вплотную заняться квантовой механикой, в которой остаются непроясненными основополагающие понятия. Абрам Федорович использовал все свое красноречие, чтобы убедить собеседника:
«Нельзя не видеть тумана мистики, который обволакивает четкие контуры физики; в науку вливается неверие в свои силы, отказ от реальности самой природы. Выход один — Эйнштейн обязан выполнить свой долг и не имеет права скрываться в пучинах единого поля. У ученого не одни преимущества, но и обязанности перед историей» [Иоффе, 1983 стр. 74].
В научных вопросах переубедить Эйнштейна было чрезвычайно трудно. Показателен такой эпизод. В 1921 году, будучи в первой поездке по США, Эйнштейн столкнулся с неприятным известием: во время одного торжественного приема в честь автора теории относительности по залу прошел слух, что физик Дейтон Миллер из Кливленда повторил опыт Майкельсона-Морлии установил существование эфира, что опровергало теорию Эйнштейна. Ни секунды не сомневаясь в правильности своего открытия, Эйнштейн сказал фразу, которую потом, через десять лет, выбьют в камне над камином в актовом зале Института перспективных исследований в Принстоне: «Господь изощрен, но не злонамерен». Эксперимент Мюллера впоследствии был признан ошибочным [Беркович, 2018 стр. 212].
Альберт Эйнштейн в 1921 году
Вот и Иоффе не удалось настроить Эйнштейна на занятия квантовой механикой вместо поиска единой теории поля. А поменять ориентировку Эйнштейна в общественных проблемах директор ленинградского Физико-технического института смог. Я уже рассказывал об известном процессе над «организаторами голода» в 1930 году, в результате которого были расстреляны сорок восемь так называемых «вредителей» в мясном, рыбном, консервном, овощном главках Народного комиссариата внешней и внутренней торговли СССР. Видные интеллектуалы на Западе подписали тогда письмо против «красного террора». Подписал его и Эйнштейн. В абсурдном обвинении сорока восьми специалистов народного хозяйства в организации голода создатель теории относительности увидел «либо отчаяние загнанного в угол режима, либо массовый психоз, либо смесь и того и другого… Очень печально, что развитие СССР, на которое мы смотрели с надеждой, ведет к таким ужасным вещам» [Fölsing, 1995 стр. 727].
Однако подпись Эйнштейна под письмом протеста продержалась недолго. Оценка Эйнштейна процесса 48-ми радикально изменилась. Теперь он поверил в законность и оправданность сталинских чисток и уполномочил своего друга профессора высшей математики Ленинградского университета Германа Мюнинца опубликовать в журнале «Новая Россия» опровержение своего первоначального мнения [Беркович, 2018 стр. 212]. Описывая эти факты, я не знал еще, кто побудил Эйнштейна изменить мнение в отношении сталинского процесса. Оказывается, это удалось Абраму Федоровичу Иоффе. Вот как описывает он случай, когда обнаружил подпись Эйнштейна под антисоветским воззванием:
«Когда я рассказал ему, что случай, о котором шла речь, только повод для выступления против Советского Союза, он ответил, что не подумал об этом, но подписал по телефонному звонку Планка. Я спросил, считает ли он правильным, что в разгар борьбы нового социального строя с предрассудками старого Эйнштейн оказывается по ту сторону баррикады в лагере прусского капитализма. Он ответил: „Конечно нет, я бы не подписал, если бы подумал о последствиях. В будущем не буду участвовать в политических действиях, не посоветовавшись с Вами“ [Иоффе, 1983 стр. 74-75].
К этому Иоффе добавляет, в духе советской пропаганды того времени, что считает непродуманной поддержку Эйнштейном сионистского движения.
Как работал Эйнштейн
Уникальны воспоминания Иоффе о стиле работы Альберта Эйнштейна. Однажды ему довелось наблюдать, как усваивает создатель теории относительности новую научную информацию. Эйнштейн попросил рассказать об исследованиях механических и электрических свойств кристаллов. Вот как это происходило:
«Часа за два я рассказал все существенное, и тогда начался исключительный по глубине и настойчивости процесс освоения нового для Эйнштейна материала. Процесс этот можно охарактеризовать как органическое введение новых фактов в сложившуюся ранее единую картину природы» [Иоффе, 1983 стр. 72].
Обсуждение темы не прекращалось и во время ужина и продолжалось до глубокой ночи. Иоффе продолжает:
«Наконец, в 2 часа ночи процесс закончился — все стало на свои места, сомнения выяснены; прибавился еще один участок в лишенной внутренних противоречий картине окружающего мира, которую создал себе Эйнштейн. Ни мне, ни, вероятно, большинству ученых не приходилось наблюдать такое длительное и систематическое напряжение мысли. Но для Эйнштейна это было, видимо, привычным делом. Так вскрывались нерешенные проблемы, так они разрешались или возбуждали новые идеи» [Иоффе, 1983 стр. 72–73].
В этом и заключалась гениальность Эйнштейна, он стремился понять любое явление природы, найти фундаментальные законы, определяющие картину мира. И не успокаивался, пока не доходил до логического конца, когда становились понятными все стороны проблемы. Но у каждой медали – две стороны. Именно такой стиль работы не позволил Эйнштейну оставить попытки построить единую теорию поля, продолжая, словно Сизиф, внешне бесплодные усилия до последнего дня жизни.
Сам Абрам Федорович, верный ученик Рентгена, на проблемы «революции вундеркиндов» смотрел со стороны, не пытаясь даже принять участие в их решении, хотя вращался в кругу тех, кто эту революцию творил. За три десятилетия постоянного и длительного пребывания за границей А.Ф. Иоффе стал на Западе своим человеком, прекрасно говорил на нескольких языках, хотя при первой встрече с Рентгеном едва мог изъясняться по-немецки. Профессор Фридрих Хунд рассказал в одном интервью любопытный эпизод, связанный с двумя советскими физиками:
«Однажды на пути из Англии в Россию на Коллоквиуме в Геттингене выступил с докладом Петр Капица. Он начал доклад — и никто не понял ни слова. Мы даже не были уверены, на каком языке он говорил. А он говорил на немецком, но никто его не понимал. Тогда он начал доклад на английском — опять никто ничего не понял. Тогда с задних рядов раздался голос: «Говорите по-русски, я переведу». Это был Абрам Федорович Иоффе. Капица начал говорить по-русски, Иоффе переводил, и все всё поняли. Это было до 1933 года» [Schaaf, 2018 S. 25–26].
Иоффе и Капица
Абрам Федорович рано узнал и оценил способности юного Петра Капицы, который в 1916 году стал одним из первых одиннадцати участников семинара Иоффе в Политехническом институте. Один из участников семинара Я.Г. Дорфман вспоминал:
«Это был самый замечательный семинар, какой мне вообще довелось видеть, и ни один семинар не дал мне больше, чем этот» [Соминский, 1965 стр. 191].
В 1918 году Иоффе решил создать новый факультет Политехнического института – Физико-механический. Для разработки проекта факультета была создана комиссия, куда по рекомендации Абрама Федоровича включили студента Петра Капицу. После многочисленных дебатов факультет был создан, деканом стал Иоффе, а П.Л. Капица вошел в состав президиума.
Петр Капица
Отношения между Иоффе и Капицей далеко выходили за рамки схемы «учитель — ученик». В 1918 году случилось страшное несчастье – во время пандемии испанского гриппа, так называемой «испанки», у Петра Леонидовича умерли жена, двухлетний сын, новорождённая дочь и отец. Чтобы вывести молодого ученого из депрессии, Абрам Федорович добился для Капицы командировки в 1921 году за границу, а затем убедил Резерфорда взять его ассистентом. В письме жене от 13 июля 1921 года Иоффе пишет:
«Был в Cambridge’e у J.J. Thomson’а и Е. Rutherford’a, последний пригласил меня к чаю и согласился принять в свою лабораторию Капицу (Красин согласился его оставить здесь для научной работы). Вообще видел здесь много знаменитых людей, но об этом лучше по приезде» [Соминский, 1965 стр. 228].
Очень скоро Капица сделался любимцем Резерфорда и проработал у него в Кембридже тринадцать лет, пока ему не запретили в 1934 году выезд из СССР.
О том, что сделал для него Иоффе, Петр Леонидович помнил всю жизнь. На чествовании А.Ф. Иоффе по случаю шестидесятилетия, Капица был единственным, кто не вручил юбиляру приветственный адрес. В своем выступлении он объяснил, почему так случилось:
«Когда мы услыхали, что предстоит празднование Вашего шестидесятилетнего юбилея, то никому из нас в голову не пришло писать адрес. Мы все решили сами сюда приехать. Сейчас я очень смущен тем, что у меня нет адреса. Это получилось потому, что когда приветствуют и поздравляют своего отца или родственника, как-то в голову не приходит мысль о том, что требуется соблюдение каких-то формальностей. <…> Я желаю Вам счастья. Желаю много лет быть нашим отцом, которого бы все любили, к которому бы так же хорошо относились, как и до сих пор» [Соминский, 1965 стр. 208].
На том же юбилейном собрании в 1940 году П.Л. Капица, сравнительно недавно ставший директором Института физических проблем, отметил роль Иоффе как главы физической школы:
«Когда 4 года тому назад мне пришлось организовывать этот институт, то оказалось, что все его сотрудники были Вашими учениками или питомцами Вашего факультета. Таким образом, этот институт является отпрыском Вашей школы. К этому надо прибавить, что и я являюсь Вашим воспитанником. Правда, был перерыв, когда я находился в Англии, но, по существу, я — Ваш ученик» [Соминский, 1965 стр. 303].
(продолжение следует)
Литература
Беркович, Евгений. 2018. Альберт Эйнштейн в фокусе истории ХХ века. М. : URSS, 2018.
Беркович, Евгений. 2021. Альберт Эйнштейн и «революция вундеркиндов». Очерки становления квантовой механики и единой теории поля. М. : URSS, 2021.
Гамов, Г.Ф., Иваненко, Д.Д. и Ландау, Л.Д. 1928. Мировые постоянные и предельный переход. ЖРФХО, ч. физ. 1928 г., Т. 60, с. 13-17 (получено 20 октября 1927 года).
Гинзбург, В.Л. 1997. О науке, о себе и о других. М. : Наука. Физматлит, 1997.
Горовиц, Г.Е. 1928. Силы лучистого торможения в квантовой механике. ЖРФХО. 1928 г., Т. 60, с. 51-56 (получено 3 октября 1927 года).
Иоффе, А.Ф. 1983. Встречи с физиками. Л. : Наука, 1983.
Капица, П.Л. 1974. Лев Давидович Ландау. Эксперимент. Теория. Практика, с. 210-217. М. : Наука, 1974.
Ландау, Л. 1959. Вольфганг Паули. Успехи физических наук. 1959 г., Т. LXVIII, вып. 3, с. 557–559.
Румер, Юрий Борисович. 2013. Физика, ХХ век. Новосибирск : АРТА, 2013.
Рытов, С.М. 1996. В лаборатории колебаний. [авт. книги] В.И. Коган и В.Д. (составители) Новиков. Воспоминания об академике М.А. Леонтовиче, с. 40-66. М. : Наука, Физматгиз, 1996.
Соминский, М.С. 1965. Абрам Федорович Иоффе. М. — Л. : Наука, 1965.
Тамм, И.Е. 1995. Из дневников и писем к Наталии Васильевне . Природа. 1995 г., Т. 7, с. 134–160.
Фок, В.А. 1932. Начала квантовой механики, 251 с. Л. : Кубуч, 1932.
Эйнштейн, Альберт. 1967. Памяти Пауля Эренфеста (1934). Собрание научных трудов. Том IV, с. 190-192. М. : Наука, 1967.
Einstein-Born. 1969. Albert Einstein, Hedwig und Max Born. Briefwechsel 196-1955. München : Nymphenburger Verlagshandlung GmbH, 1969.
Falter, Jürgen W. 1991. War die NSDAP die erste deutsche Volkspartei? [авт. книги] Michael Prinz и Rainer (Hrsg) Zitelmann. Nationalsozialismus und Modernisierung. Darmstadt : Wissenschaftliche Buchgesellschaft, 1991.
Fock, V. 1926. Zur Schrödingeschen Wellenmechanik. Zeitschrift für Physik. 1926 г., Т. 38, S. 242–250 (получено 11 июня 1926 года).
Fock, V. 1926a. Über die invariante Form der Wellen- und Bewegungsgleichungen für einen geladenen Massenpunkt. Zeitschrift für Physik. 1926a г., Т. 39, S. 226–232 (получено 30 июля 1926 года).
Fölsing, Albrecht. 1995. Albert Einstein. Eine Biographie. Ulm : Suhrkamp,, 1995.
Frenkel, J. 1928. Zur Wellenmechanischen Theorie des rotierenden Elektorns. Zeitschrift für Physik. 1928 г., Т. 47, S. 786-803 (получено 3 февраля 1928 года).
Frenkel, J. 1928a. Zur Wellenmechanischen Theorie der metalloschen Leitfächigkeit. Zeitschrift für Physik. 1928a г., Т. 47, S. 819–834 (получено 7 февраля 1928 года).
Frenkel, J. 1928b. Elementare Theorie magnetischer und elektrischer Eigenschaften der Metalle beim absoluten Nullpunkt der Temperatur. Zeitschrift für Physik. 1928b г., Т. 49, S. 31–45 (получено 28 марта).
Gamov, G. и Iwanenko, D. 1926. Zur Wellentheorie der Materie. Zeitschrifz für Physik. 1926 г., Т. 39, S. 865–868 (получено 19 сентября 1926 года).
Hasselhorn-Weinreis. 1983. Hasselhorn, Fritz; Weinreis, Hermann. Göttingen’s Weg in den Nationalsozialismus, dargestellt anhand der städtischen Wahlergebnisse. [авт. книги] Jens-Uwe Brinkmann и Hans-Georg Schmeling. Göttingen unterm Hakenkreuz. Göttingen : Stadt Göttingen, Kulturdezernat, 1983.
Iwanenko, D. и Landau, L. 1926. 1927. Bemerkung über Quantenstatistik. Zeitschrift für Physik. 1927 г., Т. 42, S. 562–564 (получено 12 февраля 1927 года).
Iwanenko, D. и Landau, L. 1926. 1928. Zur Theorie des magnetischen Elektrons. I. Zeitschrift für Physik. 1928 г., Т. 48, S. 340–348 (получено 8 марта 1928 года).
Iwanenko, D. и Landau, L. 1926. Zur Ableitung der Klein-Fockschen Gleichung. Zeitschrift für Physik. 1926 г., Т. 40, S. 161–162 (получено 8 октября).
Kühn, Helga-Maria. 1983. Die nationalsozialistische ‘Bewegung’ in Göttingen von ihren Anfangen bis zur Machtergreifung (1922-1933). [авт. книги] Jens-Uwe und Schmeling, Hans-Georg (editors) Brinkmann. Göttingen unterm Hakenkreuz. Göttingen : Stadt Göttingen, Kulturdezernat, 1983.
Landau, L. 1926. Zur Theorie der Spektern der zweiatomiger Moleküle. Zeitschrift für Physik. 1926 г., Т. 40, S. 621-627 (получено 13 ноября 1926 года).
Landau, L. 1927. Das Dämpfungsproblem in der Wellenmechanik. Zeitschrift für Physik. 1927 г., Т. 45, S. 430–441.
Mandelstam, L. и Leontovich, M. 1928. Zur Theorie der Schrödingerischen Gleichung. Zeitschrift für Physik. 1928 г., Т. 47, S. 131-136 (получено 15 декабря 1927 года).
Rumer, G. и Heitler, W. 1930. Quantenchemie mehratomiger Molekule. Nachrichten von der Königlichen Geselschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Math.-Phys. Klasse. 1930 г., Т. 3, S. 277-284.
Rumer, G. и Teller, E., Weyl, H. 1932. Eine fur die Valenztheorie geeignete Basis der binaren Vektorinvarianten. Nachrichten von der Königlichen Geselschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Math.-Phys. Klasse. 1932 г., Т. 5, S. 498–504.
Schaaf, Michael. 2018. Heisenberg, Hitler und die Bombe. Gespräche mit Zeitzeugen. Diepholz Berlin : GNT-Verlag, 2018.
Tamm, I. 1926. Zur Quantbmechanik des Rotators. Zeitschrift für Physik. 1926 г., Т. 37, S. 685–696 (получена 23 апреля 1926 года).
Примечание
[1] О «революции вундеркиндов» см. серию моих статей в «Науке и жизни» под общим названием «Эпизоды „революции вундеркиндов“» в №№9-12 за 2018 год и в №№1–9 за 2019 год, удостоенной Беляевской премии как лучшая серия научно-популярных статей года. Эти тексты вошли в книгу [Беркович, 2021].
Оригинал: https://7i.7iskusstv.com/y2021/nomer6/berkovich/
