Яков Смородинский - Воспоминания о Л. Д. Ландау

После сдачи теорминимума Ландау поручил мне занятьсн электродинамикой вакуума на основании теории Дирака.

Теорминимум состоял из девяти разделов — классической механики, электродинамики и специальной теории относительности, статистики, механики сплошных сред, макроскопической электродинамики, нерелятивистской квантовой механики, релятивистской квантовой механики, квантовой статистики и общей теории относительности (теории гравитации), — и по каждому из них нужно было сдать экзамен самому Ландау. После этого он называл тему самостоятельной работы и разрешал по средневековому обычаю в отношениях между мастером и подмастерьем называть его на «ты».

Трудность заключалась в том, что в то время не было учебников, по которым можно было бы просто сдать экзамены Ландау. Имеющиеся учебники не нравились ему, да в них и трудно было раскопать то, что нужно было для экзаменов. Поэтому приходилось многие вопросы изучать по оригинальным статьям. Это имело свои преимущества, так как приучало к изучению оригинальных статей, которые к тому же были написаны либо по-немецки, либо по-английски (а иногда даже по-итальянски).

Не нужно думать, что вообще не было учебников по теоретической физике, учебники такие были, но они не отвечали тем требованиям, которые предъявлял Ландау. Например, по квантовой механике была очень хорошая книга В. А. Фока «Начала квантовой механики», но в ней не использовалась δ-функция, вместо которой для целей нормировки применялся интеграл Стильтьеса.

В этой связи можно рассказать интересный случай, имевший место в Ленинградском университете. На физическом факультете математику читал замечательный ученый и педагог В. И. Смирнов, и он решил рассказать свойства δ-функции слушавшим его студентам-физикам, при этом, однако, как рассказывал мне один из этих студентов, Владимир Иванович попросил поплотнее закрыть дверь в коридор, говоря: «Не дай бог, по коридору будет проходить профессор Г. М. Фихтенгольц и услышит мое объяснение δ-функции — он тогда мне руки не подаст!»

Была, конечно, гениальная книга Дирака «Основы квантовой механики», но она была в общем малодоступной. Малодоступной была также и замечательная книга фон Неймана «Математические основы квантовой механики», в которой, кстати, тоже не было δ-функции. Кроме того, в ней слишком подробно излагалась теория измерений, которую Ландау в общем недолюбливал. Конкретные задачи фактически не излагались. Теорминимум же носил сильно прагматический характер.

По макроскопической электродинамике можно было использовать, правда в очень малой степени, известную книгу Я. И. Френкеля «Электродинамика».

Теорию гравитации приходилось изучать по книге Эдингтона «Теория относительности» и замечательной книге Г. Вейля «Пространство, время, материя».

Как-то поздно вечером, когда я изучал эту книгу, в библиотеку вошел Ландау и подошел ко мне. Я восхищался прочитанным, и моя реакция ему очень понравилась. Общую теорию относительности Эйнштейна он считал величайшим творением человеческого гения и тут же процитировал знаменитые слова А. Зоммерфельда о создании этой теории: «С глубокомыслием и последовательностью философского мышления, не встречавшимися никогда до сих пор в умах естествоиспытателей, с математической силой, которая напоминает Гаусса и Римана, Эйнштейн возвел в течение десяти лет здание, перед которым мы, следившие из года в год за его работой с напряженным вниманием, стоим, чувствуя изумление и головокружение».

Он сильно ободрил меня, сказав, что после сдачи теорминимума я смогу более или менее свободно владеть аппаратом всей теоретической физики. При этом он подчеркнул различие между теоретической физикой и математикой, сказав, что математика безгранична и ею овладеть так же «просто», как теоретической физикой, невозможно. «Именно поэтому, — добавил он, — я стал физиком-теоретиком, а не математиком, ибо я могу быть хозяином во всей теоретической физике, но не в математике». Так и было в течение всей жизни Ландау: он свободно владел всей теоретической физикой и знал ее, как мало кто в мире.

Как, однако, далеко ушла теоретическая физика с 30-х годов: теперь уже нельзя быть хозяином не только в математике, но и в теоретической физике.

Так как нужных книг не было, то вполне естественным было желание Ландау написать общедоступный курс всей современной теоретической физики.

К этой задаче он и приступил вскоре после своего переезда в Харьков.

Две книги этого курса были написаны Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшицем в харьковский период творчества Ландау. Одна из них была посвящена классической механике, а другая — статистической физике.

Отличительной чертой курса механики было то, что в нем с самого начала вводилась функция Лагранжа механической системы и устанавливалась связь между законами сохранения и свойствами симметрии пространства-времени и силового поля. Получалась очень ясная картина классической механики Ньютона, выявлялась физическая сущность механики и создавалась надежная база для изучения всех дальнейших физических теорий.

В статистической физике излагалась термодинамика, причем изложение основывалось на общем распределении Гиббса. Благодаря этому устанавливалась фундаментальная связь между термодинамикой и статистической механикой.

В следующих книгах были те же четкость, ясность, простота. В «Теории поля» электродинамике Максвелла предшествовала специальная теория относительности, в результате чего получался синтез релятивистской механики и микроскопической электродинамики.

В квантовой механике с самого начала вводились операторы физических величин, и казалось, что по-другому и не может строиться физическая теория.

Большое число конкретных задач прекрасно разъясняло физический смысл и значение квантовой механики.

Повсюду действовало правило Ландау — «брать быка за рога», т. е. вводить читателя сразу в суть дела.

У Ландау была мысль написать ряд обзоров по различным вопросам физики. Реализовать это желание ему удалось только частично — он написал вместе с А. С. Компанейцем обзор по электропроводности металлов и вместе с Я. А. Смородинским обзор по теории ядра.

Однако делом всей его жизни было написание многотомного курса теоретической физики. 24-летний молодой человек решил, что такой курс должен быть написан, и до конца своих дней занимался этим делом, переиздавая и изменяя одни части курса и работая над созданием других частей. Работа была столь большой, что Ландау не успел ее завершить, но оставил общие принципы написания курса.

Можно сказать, что создание курса было подвигом, и этот курс является подлинным памятником Ландау и его соавтору Е. М. Лифшицу. Курс этот, лучший из всех курсов, написанных на эту тему, сыграл и продолжает играть важнейшую роль в деле подготовки молодых физиков. Не могла бы развиваться подготовка молодых физиков как у нас в стране, так и за ее рубежами, если бы не было этого курса. Этот курс в полном смысле слова произвел революцию в преподавании теоретической физики.