Геннадий Горелик - Андрей Сахаров. Наука и свобода

И все же нет худа без добра. Тамму повезло, что он приехал к Мандельштаму именно в такое бесплодное для того время. Истосковавшийся по научному общению Мандельштам весь свой научный пыл, знания и педагогический дар направил на молодого физика. Два года их общения дали возможность недоученному выпускнику Московского университета выйти на европейский уровень науки и сделать впоследствии первоклассные работы, включая теорию излучения «сверхсветовых» электронов, принесшую ему Нобелевскую премию.

Эти работы он делал, одновременно помогая своему учителю выводить на европейский уровень новое поколение физиков — ту самую «группу студентов, жаждущих настоящего научного руководства» из письма Ландсберга. Это были А.А. Андронов, А.А. Витт, М.А. Леонтович, С.Э. Хайкин, С.П. Шубин.

Свой путь в науке Мандельштам начал с радиофизики, когда эта область только рождалась, и под руководством Брауна, достижения которого в этой области отмечены Нобелевской премией 1909 года. Радио тогда было передним краем и науки, и техники. Торжествовала электродинамика Максвелла, и электромагнетизм считался единственной силой, отвечающей за свойства вещества и света. Последнее слово науки стремительно воплощалось в высоконаучную технику радио. Участвуя в этом воплощении, Мандельштам глубоко освоил теорию колебаний, которая служит «интернациональным языком», как говорил он, для самых разных областей физики. Особую роль при этом сыграли труды английского физика — классика теории колебаний и волн — Рэлея, с которым Мандельштам не встречался лично, но который может считаться его учителем наравне с Брауном.

Как подобает настоящему ученику, Мандельштам не был скован авторитетом своих учителей.

Теоретический анализ привел его к важному открытию в радиотехнике — он обнаружил, что для улучшения радиоприема нужна так называемая слабая связь между приемником и антенной, а вовсе не сильная, как думали другие, включая Брауна.

А в своей первой работе по оптике (1907) Мандельштам поставил под вопрос знаменитую работу Рэлея о голубом цвете неба. [35] Собельман И.И. К теории рассеяния света в газах // УФН 2002. Т. 172, с. 85—90; Фейнберг Е.Л. Родоначальник (О Леониде Исааковиче Мандельштаме) // УФН 2002. Т. 172, с. 94. Всем знакомую картину Рэлей в 1871 году объяснил тем, что разные лучи солнечного света по-разному — в зависимости от цвета лучей — рассеиваются на молекулах атмосферы. «На отдельных молекулах или на их микроскопических скоплениях флуктуациях?» — усомнился Мандельштам. Впрочем, в 1907 году еще само понятие флуктуаций не было по-настоящему осознано. Это произошло несколькими годами позже, и особо важную роль в этом сыграл Эйнштейн. Флуктуации хоть и возникают случайно, но подчиняются вполне определенным законам и отвечают если не за голубизну небес, то за многие другие менее наглядные, но не менее важные явления природы.

В 1913 году Эйнштейн на своем семинаре доложил работу Мандельштама «О шероховатости свободной поверхности жидкости». [36] Ueber die Rauhigkeit frier Fluessigkeitsoberflaechen // Ann. D. Phys. 1913, B. 41, № 8, s. 609—624. Название наводит на мысль о волнистой поверхности океана в ветреную погоду, однако на самом деле речь шла об идеально гладкой поверхности жидкости в лабораторном стакане. Шероховатость такой поверхности видна только умственным очам и физическим приборам, но это проявление тех же самых флуктуаций — случайных и закономерных.

Теория колебаний и ее важнейшие приложения — радиофизика и оптика — на всю жизнь остались в центре интересов Мандельштама, но сама область его интересов «непрерывно расширялась и углублялась», по свидетельству Н.Д. Папалекси — его друга со страсбургских лет и до конца жизни. [37] Папалекси Н.Д. Леонид Исаакович Мандельштам // Академик Л.И. Мандельштам, 1979, с. 12. В эту область вошли две революционные идеи, преобразившие физику: кванты и относительность. Обе возникли в лоне электромагнетизма: первая статья по теории относительности называлась «К электродинамике движущихся тел», а первая квантовая идея была выдвинута, чтобы объяснить взаимодействие света с веществом.

Мандельштам по существу не делал различия между наукой чистой и прикладной: Математика, физика и техника так тесно переплетаются, что нет ни потребности, ни возможности расчленить живое единое целое на отдельные части». [38] Мандельштам Л.И. О научных работах А.Н. Крылова (1943) // Академик Л.И. Мандельштам. К 100-летию со дня рождения. М.: Наука, 1979, с. 284.

Фундаментальные проблемы теории занимали его наравне с конкретной радиофизикой. В 30-е годы в разгаре была дискуссия о природе квантовой теории. Один из ее отцов-основателей, Эйнштейн, стремясь к классической ясности, задавал трудные вопросы своим коллегам о недостаточности теории. Речь шла о хитрых мысленных экспериментах, о кошке ни мертвой и ни живой, о свободной воле электрона, но, в сущности, вопрос был о природе научного знания.

Ровесник Эйнштейна, Мандельштам, по словам Тамма,

сразу же проводил анализ и находил опровержение каждой очередной критической статьи Эйнштейна. Когда мы просили его опубликовать свои соображения, он всегда отказывался на том основании, что, мол, Эйнштейн такой великий человек, что, наверное, знает что-то, чего он сам, Леонид Исаакович, не знает. Проходило несколько месяцев, появлялась ответная статья Н. Бора, и всегда оказывалось, что ее доводы совпадали с соображениями Леонида Исааковича. [39] Тамм И.Е. Характерные особенности творчества Леонида Исааковича Мандельштама // Тамм И.Е. Собр. научных трудов. Т. 2. М.: Наука, 1975. с. 456—457.

Когда говорят об универсальности физика, обычно имеют в виду, что он может работать в разных областях своей науки, но все же — в XX веке — в пределах либо теории, либо эксперимента. Мандельштам был одним из редких исключений. Он был профессионально свободен в обеих частях единой науки. Столь же органично в его размышления входили вопросы теории познания, остро поставленные физикой XX века. Эти вопросы он включал в свои лекции по физике, не заботясь о том, укладываются ли его взгляды в регламентированную государственную философию. Мандельштам родной страной считал всю физику в целом. Этот его «научный космополитизм» вместе с педагогическим даром объясняет разнообразие его учеников: от радиоинженеров до теоретиков в области физики элементарных частиц.

Пример его видения науки — доклад на общем собрании академиков в 1938 году. Тема звучала совсем не увлекательно: «Интерференционный метод исследования распространения электромагнитных волн». Но вот что записал в дневнике В.И. Вернадский, геохимик по специальности: «Вечером в академии — интересный и блестящий доклад Мандельштама. Я слушал его, как редко приходилось слушать. Отчего-то вспомнился слышанный мной в молодости в Мюнхене доклад Герца о его основном открытии» (об экспериментальном открытии электромагнитных волн).