Никола Тесла. Наследие великого изобретателя

Лев Давидович Ландау

Весна 1929 г. выдалась на Слободской Украине ранней и теплой. С помощью нэпа стране наконец удалось хоть как-то залечить кровавые раны революции и гражданской войны. Началась эпоха первых пятилеток и индустриализации, покрывшая новую украинскую столицу Харьков облаками строительной пыли. Вместе с промышленностью двинулась вперед и наука во главе со своим признанным лидером — инженерной и технической физикой. Везде в крупнейших индустриальных центрах страны стали возникать отделения столичных вузов, сопровождаемые «десантами» молодых сотрудников, рвавшихся поднять «периферийную» науку на небывалую высоту. В Харькове возник Украинский физико-технический институт (УФТИ, впоследствии — Харьковский физико-технический институт, а сегодня — Национальный исследовательский центр ХФТИ), отпочковавшийся от ленинградского физтеха, и уже вскоре на его основе было решено провести первую в стране международную конференцию по теоретической физике.

Организатором этого представительного форума советских и зарубежных ученых стал молодой выходец из ленинградского физтеха Д.Д. Иваненко (1904–1994). Вместе с первым директором УФТИ И.В. Обреимовым (1894–1981) и его заместителем А.И. Лейпунским (1903–1972) молодой ленинградский физик самым активным образом принимал участие в организации института и особенно его теоретического отдела, который он впоследствии и возглавил. Итак, в мае 1929 г. празднично убранный Харьковский деловой клуб встретил свыше 60 делегатов конференции. Среди собравшихся было много ведущих отечественных и зарубежных ученых, таких как Паскуаль Иордан (1902–1980), Вальтер Генрих Гайтлер (1904–1981), Якоб Громмер (1879–1933). В ходе пленарных заседаний и секционных докладов бурно обсуждались разные вопросы еще окончательно не сформировавшейся квантовой физики, общей теории относительности, а также попытки Альберта Эйнштейна создать единую теорию поля. Не прошло мимо внимания участников конференции и обсуждение работы Эйнштейна по спонтанному вынужденному излучению, открывавшей дверь в мир квантовой оптики, а также несколько секционных докладов, посвященных разным моделям генерации и концентрации электромагнитного излучения. Судя по всему, это было прямым откликом на «эпидемию лучевой лихорадки», захлестнувшую изобретателей всяческих «гиперболоидов». В ходе бурных дискуссий физики решительно раскритиковали все эти попытки «обмануть природу» и заставить сойтись «расплывчатую» волновую среду в кинжально узкий клинок луча, питаемого электромагнитными пакетами высокоэнергетического излучения. Это был очень важный результат, и хотя он попал в газеты в самом общем и урезанном виде, как «…мировые величины в области физики решительно отрицают реальность создания „лучей смерти“ и основанного на них „лучевого оружия“…», смысл критики ученых был вполне ясен.

Символично, что это собрание теоретиков, как первая ласточка, принесло «весну теорфизики», ведь многие участники конференции были ознакомлены с обширными планами развития теоретического отдела Харьковского физтеха, впоследствии став его сотрудниками.

Через два года Иваненко, уже в ранге заведующего теоретическим отделом ХФТИ, созвал вторую теоретическую конференцию, в плане работы которой были вопросы квантовой теории ферромагнетизма, электропроводимости металлов и полупроводников, а также электромагнитного излучения. На это собрание Дмитрий Дмитриевич, или просто Димус, как звали молодого завотделом его друзья, пригласил своего близкого друга по Ленинградскому университету и физтеху — Л.Д. Ландау (1908–1968), или просто Дау. Эта встреча бывших однокашников оказалась воистину судьбоносной, и через некоторое время после успешного завершения конференции Иваненко оставил ХФТИ и переехал в Ленинград. Здесь он разработал протонно-нейтронную модель ядра и заложил основы квантовой теории гравитации, а руководителем теоротдела в Харькове стал Ландау.

Что же такое произошло между Димусом и Дау, что окончательно рассорило бывших друзей и даже разбросало по разным городам? Вообще-то ни тот ни другой никогда не вдавались в подробности произошедшего, но близкие знакомые из их окружения рассказывали, что, помимо некоторых личных причин, тут сыграла определенную роль и полярность их научных интересов.

В начале прошлого столетия после опытов Резерфорда стало окончательно ясно, что атомы вовсе не являются «неделимыми элементарными кирпичиками материи», как писали в учебниках того времени, а имеют сложную структуру, состоящую из ядра, погруженного в облака электронов. И одну из важнейших гипотез по этому поводу высказал именно молодой доктор физико-математических наук Иваненко, предположив, что ядра атомов содержат еще более элементарные частицы — нейтроны и протоны, вокруг которых и вращаются электроны. Кроме этого Иваненко разработал еще и новую теорию тяготения, рассматривая ее с точки зрения квантовой физики. Здесь он опередил даже самого Эйнштейна, который пришел к аналогичным выводам гораздо позже и в ином ключе, так что именно исследования Иваненко привели в конечном итоге к выработке концепции квантовой гравитации. Надо сказать, что Ландау относился к подобному «беспочвенному теоретизированию» крайне отрицательно и совсем необоснованно называл подобные построения «полной ахинеей» (одно из любимых выражений Дау), совершенно оторванной от физической реальности.

Надо сказать, что будущий великий теоретик обладал весьма своеобразным характером, любил остро насмехаться над не симпатичными ему личностями и очень редко прощал обиды. С выдающимся основателем советской и в значительной мере русской физической школы А.Ф. Иоффе (1880–1960), руководившим Ленинградским физико-техническим институтом, отношения у него, мягко говоря, не сложились.

Еще в 1920-е гг. академик Иоффе стал развивать в Физико-техническом институте перспективные исследования физики ядра, полимеров и полупроводников. Особенно существенные успехи были достигнуты в области физики полупроводников, что связано с исследованием механизмов проводимости на границе «металл — полупроводник», теорией термоэлектрогенераторов и получением новых полупроводниковых материалов. Это положило начало целым направлениям в физике твердого тела, полупроводников и диэлектриков.

Протонно-нейтронная модель ядра Д. Д. Иваненко

Атомное ядро является очень компактной областью в самом центре атома, включая практически всю его массу и положительный электрозаряд. Ядро, удерживая вблизи себя кулоновскими силами электроны в количестве, компенсирующем его положительный заряд, образует нейтральный атом. Средний размер ядер колеблется около 10–12 см, более чем на четыре порядка уступая диаметру всего атома — 10-8 см. При этом плотность ядерного вещества может достигать 230 млн тонн в кубическом сантиметре.

Атомное ядро было открыто в 1911 г. в серии экспериментов по рассеянию альфа-частиц тонкими золотыми и платиновыми фольгами, выполненных в Кембриджском университете Э. Резерфордом. Ядерный состав был неизвестен до 1932 г., когда после открытия Дж. Чедвиком нейтрона выдающийся советский физик Д.Д. Иваненко создал модель ядерной структуры, состоящей из протонов и нейтронов.

Совершенно необдуманно Ландау решил превратить в объект шуток фамилию своего директора и на манер идиша называл его не иначе как «жопффе», ну и Абрам Федорович, не оставаясь в долгу (характер у него тоже был далеко не сахар), величал Дау «выскочкой, сосунком, у которого еще молоко на губах не обсохло», а всю, тогда еще неразлучную, троицу друзей — Ландау, Гамова и Иваненко — не иначе как «хам, хамов и хамелеон».