Александр Фомин - 100 знаменитых ученых

В 1934 году во втором томе «Докладов Академии наук» были напечатаны две работы, ставшие впоследствии знаменитыми, – экспериментальная работа Черенкова, где были представлены опыты молодого ученого, и теоретическая работа Вавилова, в которой знаменитый ученый старался теоретически объяснить природу нового свечения.

Вавилов считал это излучение тормозным излучением электронов, но он ошибался. Занявшись другими физическими проблемами, он привлек к работе И. М. Франка и И. Е. Тамма.

В 1937 году на основе классической электродинамики И. М. Франк и И. Е. Тамм представили правильную и полную теорию эффекта Черенкова, с помощью которой объяснили все возможные свойства излучения Черенкова. Данная работа гениальных ученых стала классической. Однако в то время объяснение ученых было воспринято с недоверием, поскольку выглядело уж слишком парадоксальным.

Тамм и Франк показали, что голубое свечение, наблюдаемое Черенковым, представляет собой излучение частицы (электрона), которая движется со скоростью, превосходящей скорость света в веществе. К подобному открытию пришел еще в 1888 году знаменитый физик Хевисайд, рассматривавший движение частицы, скорость которой превосходила скорость света в эфире (пустоте) или в диэлектрике. Однако после представления Эйнштейном своей теории относительности в 1905 году об открытии Хевисайда уже никто и не вспоминал.

Советские ученые сделали гениальный вывод: знаменитый постулат Эйнштейна о скорости частицы ограничивался только скоростью света в вакууме, а в стекле или жидкостях скорость света была меньше. Им удалось решить классические уравнения Максвелла для случая, когда источником поля является равномерно (а не ускоренно) движущаяся в жидкости точечная заряженная частица, скорость которой превосходит скорость света в этой среде.

Из теории Тамма – Франка следовало, что любая заряженная частица, движущаяся в прозрачной среде, должна излучать свет, если ее скорость выше фазовой скорости света в этой среде.

Советские физики вычислили поле сверхсветового электрона в среде, спектр излучения. Кроме того, им удалось вывести знаменитую формулу Тамма – Франка – основную формулу направленности излучения и потерь энергии в единицу времени. Вскоре и другие ученые своими опытами подтвердили правильность этой теории.

Работы Черенкова, Вавилова, Тамма и Франка стали основополагающими для развития новейшей области физики – электродинамики релятивистски движущихся источников в преломляющей среде.

В 1946 году советским ученым была присуждена Сталинская премия за открытие и объяснение свечения Вавилова – Черенкова.

После завершения этих исследований Тамм вернулся к ядерной физике.

В 1958 году Игорь Евгеньевич Тамм был награжден Нобелевской премией по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова». Вместе с ним в этом году Нобелевскую премию получили Илья Михайлович Франк и Павел Алексеевич Черенков. Премия была поделена поровну между тремя учеными.

В своей презентационной речи профессор Шведской королевской академии наук К. Сигбан заметил, что «открытие явления, известного теперь как эффект Черенкова, является интересным примером того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований».

Труд, за который он получил премию, Тамм считал наименее важным. Намного более он ценил свои работы по рассеянию света твердым телом и электроном, по квантовой теории металлов, по ядерной физике. Ученый даже хотел отдать денежную премию государству, но поскольку это была первая премия по физике для советских ученых, то ему объяснили, что этого делать не следует.

Во время Второй мировой войны весь штат ФИАНа был эвакуирован в Казань. В это время Тамм работал над слоистым сердечником (совместно с В. Л. Гинзбургом), занимался расчетами сложных магнитных полей кораблей.

В 1945 году Тамм предложил эффектный метод исследования ядерных сил. Позже над этой проблемой работал Данков, и в результате метод носит название Тамма – Данкова.

Особенно актуальной в то время в СССР была проблема разработки атомного оружия. Однако Тамма в силу различных обстоятельств (бывший меньшевик, наполовину немец, брат – враг народа и др.) не допустили сразу к этим работам. Лишь только когда советские физики столкнулись с огромными проблемами, И. В. Курчатову удалось убедить партийных бонз допустить к работе гениального физика.

В группу Тамма в теоретическом отделе ФИАНа входили А. Д. Сахаров, В. Л. Гинзбург, С. 3. Беленький, Е. С. Фрадкин, Ю. А. Романов и В. Я. Файнберг. За несколько недель ученым удалось сделать то, что другие не могли осуществить годами. Сахаров и Гинзбург предложили две новые идеи, которые привели к решению различных задач. Вскоре Гинзбург был отстранен от работы, и исследованиями занимались главным образом Тамм, Сахаров и Романов.

В марте 1950 года ученых перевели в известный ныне ядерный исследовательский центр «Арзамас-16». Вместе с Сахаровым Игорь Евгеньевич предложил метод и принципы удержания плазмы в Токамаке с помощью мощных магнитных полей. Данный метод и сегодня является основным при контролируемой реакции ядерного синтеза.

12 августа 1953 года прошли успешные испытания мощнейшего оружия – первой в мире водородной бомбы.

Только теперь гениального физика избрали академиком АН СССР. В этом году Тамм также был удостоен звания Героя Социалистического Труда и был награжден Государственной премией.

Ученый стал активным членом Пагуошского движения, несколько раз выезжал на международные конференции ученых. Он побывал в Китае, Индии, Франции, Швейцарии и других странах.

Тамм никогда не был членом КПСС, ощущая, как и его учитель Мандельштам, неприязнь ко всему «большевистскому».

За многие годы преподавания вокруг Тамма выросла целая школа молодых талантливых физиков. Среди его учеников – С. П. Шубин (любимый ученик Тамма, был расстрелян), Е. Л. Фейнберг, В. Л. Гинзбург, Л. В. Келдыш, А. Д. Сахаров и др.

Кроме членства в Академии наук СССР Тамм был членом Польской академии наук, Американской академии наук и искусств и Шведского физического общества. Он был награжден двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, Большой золотой медалью имени М. В. Ломоносова АН СССР, в 1967 году стал Героем Социалистического Труда.

Тамм был очень подвижным, быстро ходил, работал и говорил. Ученые-коллеги, шутя, предлагали ввести единицу скорости – один тамм.

Ученый прекрасно владел английским, французским и немецким языками, хорошо – итальянским и голландским. Он приятно удивил своих друзей-иностранцев, Нобелевскую комиссию и членов шведской королевской семьи своим шотландским акцентом.