Яков Смородинский - Воспоминания о Л. Д. Ландау

Новые достижения и идеи в науке вызывали у него большой, можно сказать, личный интерес, причем встречал он их, как правило, градом неожиданных возражений, которые или позволяли понять эти идеи с совсем новой точки зрения, или показывали их неправильность. Сложное теоретическое построение, не ведущее фактически к чему-либо новому, он называл патологией, а научное собрание, важно обсуждающее такое построение, балаганом. Нечестные поступки в науке и использование науки в корыстных целях вызывали град его насмешек. Все это также называлось балаганом. Аморальными он называл людей, допускающих такие поступки, и особенно тех, кто ежедневно создает лишь видимость научной деятельности, мешая фактически развитию науки. Все это было совсем не по вкусу большой прослойке людей, использующих науку в личных целях и часто занимающих в ней солидные посты. Особенно если учесть манеру Дау говорить всегда правду в лицо независимо от того, приятна она или нет и кому он это говорит — начинающему работу студенту или известному академику. Сейчас часто отмечают, что эта его позиция означала, что он сам был в науке предельно честен и сотрудников своих учил этому же (учил, как он говорил, «не быть ворюгами»). То, что он был честен, это правильно, но главное в том, что вся эта система взглядов была простым следствием его большой заинтересованности в науке. Наука была главным содержанием его жизни, и все, что мешало ей, он отбрасывал с ходу.

Внешне он вел себя очень свободно, не заботясь о том, что могут думать о нем со стороны. После разговора с Дау иным могло показаться, что главное в нем — это забота об афишировании собственной особы или что для него важен более всего успех в глазах прекрасного пола (о чем он допускал лихие высказывания, пугающие добропорядочных дам). Однако этот легковесный образ Ландау противоречит его трудовой жизни, той работе, которую он очень организованно вел ежедневно, и тем полосам научных увлечений, через которые проходил десятилетиями.

Вот некоторые из них — послевоенного времени, — более близкие моим интересам. Я уже говорил, что в начале 50-х годов возник всеобщий энтузиазм в связи с тем, что появилась возможность вычисления функций Грина в квантовой электродинамике в пределе малых расстояний. Эффективный заряд электрона оказался зависящим от расстояния, причем при его вычислении в предварительных результатах Ландау, Абрикосова и Халатникова была допущена ошибка: большой логарифм обратного рассеяния (тем больший, чем меньше расстояние до электрона) вошел в знаменатель выражения для величины квадрата заряда с положительным знаком. Дау был очень доволен, так как на малых расстояниях вся теория оказалась самосогласованной: большой логарифм в знаменателе приводил к малому эффективному заряду на малых расстояниях, а при этом все приближения, сделанные при вычислениях, выполнялись все более точно. Сейчас все хорошо знают, что это случай асимптотически свободной теории, которой является не электродинамика, а квантовая хромодинамика — тогда она вообще не существовала. Тем не менее теоретически это действительно очень интересный случай, и в отличие от большинства лучших физиков-теоретиков мира (немногие из которых тогда вообще понимали, что такое эффективный заряд) Дау это ясно понимал. Он был очень огорчен, когда обнаружилось, что знак логарифма от обратного расстояния от электрона в действительности отрицателен и при увеличении логарифма (т. е. при уменьшении расстояния) квадрат эффективного заряда оказывается растущим, а не уменьшающимся. Сейчас ясно, что огорчаться тогда не нужно было, так как при неправильном — положительном знаке логарифма в квантовой электродинамике только на очень малых расстояниях все было бы хорошо. Зато на больших расстояниях, на которых все законы электродинамики уже тогда были хорошо известны, при этом появились бы крупные неприятности: заряды электронов и позитронов росли бы с ростом расстояния между ними и развести их друг от друга было бы непросто. Но в то время, в начале 50-х годов, было не до больших расстояний. Была основная идея— согласовать всю теорию сначала на малых расстояниях, а потом перейти к большим. Дау огорчался недолго («Эх, хорошо бы, если знак логарифма был бы положителен!»), и скоро, к 1954— 1955 гг. возник новый энтузиазм: Ландау и Померанчук заметили, что при правильном — отрицательном знаке логарифма (когда с уменьшением расстояния до электрона его эффективный заряд растет) теория приводит к странному выводу о том, что физический заряд электрона должен быть равным нулю. Хорошо известно, что это не так, что квадрат этого физического заряда хотя и мал, но не равен нулю, иначе ни атомов, ни молекул не существовало бы (он равен 1/137 в некоторых стандартных единицах) . Странный вывод можно избежать, лишь полагая, что на сверхмалых расстояниях до электрона (почти на двадцать порядков меньших размеров атомных ядер) законы электродинамики изменяются. Сейчас хорошо известны причины, из-за которых эти законы могут измениться, и известно много моделей, в которых никаких трудностей не остается на любых малых расстояниях.

Тогда, в 50-е годы, Ландау сразу же отметил, что на таких малых расстояниях даже очень слабое гравитационное взаимодействие может эти законы совершенно изменить.

В результате возникло большое воодушевление и Померанчук с сотрудниками стали срочно обследовать, происходит ли такое же зануление физического заряда в теориях сильных взаимодействий мезонов и нуклонов. Сначала там появилось техническое затруднение из-за наличия прямого мезон-мезонного взаимодействия, однако эти трудности удалось быстро преодолеть с помощью «паркетных» уравнений, полученных мною, Судаковым и Дятловым.

Ландау без устали хвалил нас за решение «мезон-мезонной» задачи, которая в то время казалась непростой, успех своих сотрудников он воспринимал как свой лично, так как всегда оставался человеком искренно и сильно заинтересованным в развитии науки. К сожалению, анализ, проведенный на этой основе, показал, что во всех мезонных теориях того времени положение вещей является удручающе плохим — физический заряд в них занулялся так же, как в электродинамике, но из-за большой его фактической величины эти теории в отличие от электродинамики вообще не имели области применения.

В это время, в середине 50-х годов, я переехал в Москву, в институт Алиханова, в котором отделом теоретической физики руководил И. Я. Померанчук, и осенью 1955 г. попал на конгресс по теоретической физике в г. Сиэтле (США). Там выяснилось, что мировая физика того времени совсем не была готова к восприятию всех этих достижений и трудностей группы Ландау, хотя само понятие эффективного заряда было введено за несколько лет до этого именно в США. Фактически весь круг этих вопросов стал широко дискутироваться за рубежом лишь в 70-х годах, когда появилась квантовая хромо динамика. В ней большой логарифм в знаменателе эффективного заряда появился именно с тем положительным знаком, который так был нужен Дау в 50-х годах.