Знание-сила, 2008 №1 (967)

Статья родилась не из ученых дискуссий у доски, а за обедом в студенческой столовке. Кто-то вспомнил, что у одной из джаз-девушек грядет день рождения. И кто-то предложил в качестве подарка посвятить ей научную статью. Идею дружно одобрили, увидев еще и возможность повеселиться за счет «зубров», — так они именовали физиков, отставших от скорого поезда науки по возрасту или недостаточной скорости мысли. А то, что зубры называли физикой, Дау обзывал «филологией», «патологией» или просто ахинеей. Такого рода филология находила порой себе место в «Журнале Русского Физико-Химического Общества», уже от аббревиатуры которого — ЖРФХО — веяло чем-то дореволюционным, и в редколлегии которого терпели даже зубра, опровергавшего теорию относительности.

Подарочную статью мушкетеры смастерили, можно сказать, из окружающего их воздуха, в котором витали и трепались разные идеи — из физического трепа, сопровождавшего их обеды и все прочие времяпровождения. Треп хороших физиков соединяет сырые идеи с идеями здравыми и остроумными, хотя и не настолько определенными, чтобы их предлагать мировой научной публике. Но для поздравления с днем рождения годился и замшелый ЖРФХО. Ну, а точное авторство идей, из которых сложилась статья, для такого дела мало существенно. Почему Аббат не записан среди авторов? Быть может, в тот день его отвлекли какие-то другие дела, скажем астрономические. А скорее, он уклонился от участия в самой затее, — при полнокровном чувстве юмора он был человеком более серьезным, чем его друзья мушкетеры.

Редакция ЖРФХО благосклонно отнеслась к их вкладу в мировую науку, но поздравительное посвящение изъяли. Осталась только дата в конце статьи, совпадающая с днем рождения прекрасной джаз-дамы.

1928 год, когда статья вышла в свет, оказался последним годом Джаз-банда. Во-первых, Дау, с его сверхправдивостью, не простил то, что он назвал коварством Димуса (и что более взрослый человек мог бы назвать неполной искренностью). А во-вторых, летом 1928 года Гамов отправился на стажировку в Европу. Осенью 1929 года туда же и затем же отправился и Ландау.

Поэтому, когда полтора года спустя Ландау вернулся (согласно Жене Пайерлс, — избалованный обществом хороших физиков и выросший), впору было знакомиться заново.

В мире науки, однако, Ландау и Бронштейн по существу не расставались. По забавному совпадению, они, разделенные пол-Европой, в одно и то же время, весной 1930 года, решали одну и ту же задачу о квантовом поведении свободных электронов в магнитном поле. Своим решением — «диамагнетизмом Ландау» — молодой теоретик сделал себе имя в мировой физике, но сам он, в отчете о командировке, назвал ее лишь одной из частных задач, которыми занимался за границей. А центральной, по его мнению, была «узловая проблема современной теоретики (слово «теоретическая физика» неудачно, так как сюда относятся и всякие другие «теоретические» науки, например теоретическая химия, астрономия) — проблема объединения в одно целое двух наиболее общих современных теорий: принципа относительности и теории квант». Речь идет о сй-проблеме, или о поисках сй-теории.

Оставим пока в скобках смелость (если не наглость) 23-летнего теоретика, которому стало так тесно в теоретической физике, что он придумал себе науку более просторную. Лучше посмотрим внимательнее на центральный узел новой науки, поскольку именно вокруг этого гордиева узла драматически разворачивалась научная дружба Дау и Аббата, которая привела к одному из главных достижений Бронштейна.

Матвей Бронштейн

Лев Ландау

Прежде всего, последуем за Ландау в Копенгаген, где весною 1930 года у Нильса Бора собрался совет знатоков квантовой теории. Их собрал «Новый кризис теории квант», как назвал свою статью Бронштейн:

«Совет заседал в шутливо-торжественной обстановке, и в руках у Паули был рог, в который он трубил каждый раз, когда хотел отметить в разбиравшихся теоретических построениях непонятное место или новую трудность. К сожалению, ему приходилось трубить в свой рог слишком часто. Положение было признано безнадежным, что и было отмечено в шуточной резолюции, в которой все присутствующие зарекались впредь заниматься квантовой теорией (Паули якобы решил впредь заниматься математикой, Гейзенберг — музыкой, и только осторожный Бор заявил, что еще подумает)».

Физики шутят даже в нешуточных ситуациях. А тогдашняя ситуация была просто отчаянной, если сам Бор незадолго до того предположил, что в новой физике — в физике ядра — придется пожертвовать законом сохранения энергии, тем самым великим законом, который не давал построить вечный двигатель и за незнание которого в школе ставили двойки. У Бора для его гипотезы были основания — и экспериментальные и теоретические. Физика до того еще никогда не имела дело с такими объектами, как атомное ядро, в котором составлявшие его частицы были так плотно прижаты друг другу, что этого... просто не могло быть по тогдашним теоретическим представлениям. Похожим образом частицы сжаты и в центрах звезд, и поэтому, надеялся Бор, его гипотеза могла бы объяснить, заодно, и неистощимое свечение звезд по всему небу. Так что, заподозрив вечный микродвигатель в ядре (он же вечный мега-фонарь в звезде), Нильс Бор лишь проявил научную смелость. Вопрос был в том, оправдается ли эта смелость в полноценной теории или основания рассеются, и возникнет какая-то другая полноценная теория ядерных процессов.

В такой ситуации совершенно не осторожный Ландау не стал ждать, пока старшие товарищи выяснят, что делать. Тем более что он придумал, с чего надо начать, и увлек за собой Пайерлса. Горячие дискуссии шли иногда в присутствии Паули, но тот слушал с прохладцей. Как-то раз распаленный Дау спросил Паули, неужели он считает все, им сказанное, чушью?! Тот ответил остужающе: «О нет, что вы! Далеко от этого! То, что вы сказали, настолько сумбурно, что нельзя даже сказать, чушь это или нет!»

Это, однако, не остановило неукротимого Льва. Завершив выкладки, он отправился в Копенгаген к Бору. Ландау считал, что развивает идею Бора, написав в статье: «Следуя красивой идее проф. Нильса Бора, можно думать, что излучение звезд обязано просто нарушению закона сохранения энергии, который, как впервые указал Бор, не справедлив в релятивистской квантовой теории...». Тем не менее, Бор, вместо благодарности своим последователям, принял их результат в штыки.