Никола Тесла. Наследие великого изобретателя

Вот так в распоряжении директора И.В. Обреимова оказался один из самых выдающихся теоретиков современности, отправленный подальше с глаз долой из Ленинградского физтеха академиком Иоффе. Сразу же по приезде в Харьков Ландау был назначен заведующим теоротдела, или, как тогда считалось по системе бригадного подряда, бригадиром бригады теоретиков Физико-технического института. Вскоре стало ясно, какой неоценимый подарок сделал харьковчанам Иоффе, ведь под руководством молодого профессора Харьков превратился в центр теоретической физики мирового уровня. Вскоре сюда стали съезжаться ученые из других городов, как для неформального общения, так и для обсуждения самых разных научных проблем, включая совместную разработку перспективных планов организации теоретических исследований и постановки новых экспериментов. Понимая важность научных связей, в том числе личного характера, Обреимов всячески содействовал организации на базе Харьковского физтеха различных школ, семинаров, коллоквиумов, симпозиумов и конференций, в которых участвовали и видные зарубежные физики.

Особенно представительной и интересной была третья Всесоюзная конференция по теоретической физике, состоявшаяся весной 1934 г. В ней Ландау принимал самое активное участие; на ней собралось множество представителей научного мира из Москвы, Ленинграда и Харькова, при этом участвовало несколько иностранных делегатов, среди которых был сам Нильс Бор (1885–1962). На открытии конференции с пламенным приветствием «пролетариям умственного труда» выступил тогдашний нарком просвещения В.П. Затонский, а после него Бор сделал блестящий научно-популярный доклад «Проблемы причинности в атомной физике».

Тематика этого международного теорфизического форума была настолько обширна, что охватывала почти все основные разделы физической науки того периода. Особенно выделялось направление, включавшее доклады по расчетам передачи, приема и взаимодействия мощных потоков электромагнитной энергии. Здесь чувствовались не только отголоски уже пошедшего на убыль ажиотажа вокруг «лучей смерти», но и первые зерна будущей теории квантовой электродинамики (КЭД).

Сегодня именно КЭД как квантово-полевой раздел физики электромагнитных взаимодействий является теоретической основой всех без исключения проектов по созданию тех или иных генераторов мощного и сверхмощного излучения. И это в общем-то понятно, ведь если классическая электродинамика Максвелла рассматривала исключительно непрерывные свойства электромагнитных полей, то в основу КЭД заложены представления о том, что электромагнитное излучение обладает как непрерывными, так и дискретными свойствами, носителей которых выявил еще Эйнштейн, строя теорию фотоэффекта. Речь идет о квантах электромагнитного поля — фотонах, и само взаимодействие частиц, обладающих зарядом, таких как электроны и протоны, с электромагнитным излучением в рамках КЭД рассматривается как поглощение и испускание микрочастицами фотонов.

Причем КЭД не только прекрасно объясняет все основные эффекты взаимодействия излучения с веществом, но и последовательно описывает электромагнитные взаимодействия между самими заряженными микрочастицами. Фактически КЭД разрешает все теоретические проблемы, с которыми сталкивалось большинство незадачливых изобретателей «лучей смерти», включая тепловое излучение тел, рассеяние рентгеновских и гамма-фотонов на электронах, протонах и прочих заряженных частицах, излучение и поглощение фотонов молекулами и атомами, испускание фотонов при пролете быстрых электронов в электромагнитных полях и другие процессы генерации, рекомбинации и взаимодействия элементарных заряженных частиц.

Ландау и Гамов (стоят в центре второго ряда) вместе со своим научным руководителем Я. Френкелем (сидит ниже в первом ряду) среди сотрудников Ленинградского физтеха

Прослушав целый ряд докладов, где так или иначе затрагивались вопросы будущей теории КЭД, Ландау продолжал относиться к подобным попыткам теоретизирования с большой предвзятостью, но тон его реплик с неизменным «ахинея» стал несколько неуверенным. Много интересного можно было услышать в кулуарах конференции, здесь не только продолжались обсуждения новых радиоэлектронных приборов, но затрагивались и принципы радиолокации, межпланетной радиосвязи и даже прием радиоизлучения планет, Солнца и далеких звезд. Обсуждался здесь и сборник статей знаменитого физика Поля Дирака, одна из которых носила весьма многообещающее название «К вопросу о возможности электромагнитной фокусировки высокоэнергетического излучения атомных корпускул»…

Один из учеников, коллег и соавторов Ландау, человек трудной судьбы Ю.Б. Румер (1901–1985), прошедший тюрьмы и сталинские лагеря, так вспоминал о тех бурных годах становления советской физики:

В Харькове около 1936 г. стала возникать школа Ландау. Появились первые ученики. Своеобразие возникавшей школы заключалось в том, что учениками Ландау были его однолетки или люди моложе его лишь на несколько лет. Все ученики были на «ты» друг с другом и с учителем. Когда они собирались вместе, то эти собрания напоминали по духу собрания способных студентов, готовящих свои дипломные работы, а не семинары у знаменитого на весь мир ученого.

Очень часто ученики вступали в спор с учителем. Иногда Ландау терпеливо опровергал мнение какого-нибудь из своих ретивых оппонентов, а иногда заканчивал спор вопросом: «Кто кого обучает: ты меня или я тебя? Не мое дело искать ошибки в твоих рассуждениях. Укажи мне лучше ошибки в моих»…

Между тем, даже не подозревая, что ступает на драматический путь в лубянские застенки НКВД, профессор Ландау, немного остыв от накала страстей на теоретических конференциях, где он окончательно и бесповоротно поругался со своим самым близким другом Иваненко, широко развернул педагогическую деятельность. Он преподает целый ряд физических курсов, заведуя кафедрой теоретической физики на физико-механическом факультете Механико-машиностроительного института (бывшей «техноложки», а ныне политеха), а потом и кафедрой общей физики Харьковского университета.

Его ученик и соавтор, впоследствии академик И.Я. Померанчук (1913–1966) писал:

Он [7] считал, что без свободного владения математическим аппаратом в теоретической физике делать нечего. Причем степень этого владения должна быть такой, чтобы возникающие математические затруднения не отвлекали внимания и не уводили в сторону от физического содержания задачи. Искусство же владения техникой вычислений могло быть достигнуто только достаточными тренировками. И первое, что требовалось от претендентов в теоретики, — это выдержать испытание по математике в ее практических аспектах. Кто успешно проходил через это испытание, тот мог приступить к сдаче экзаменов по физической части программы теорминимума, включающей основные знания по семи разделам теоретической физики: механике, теории поля, квантовой механике, статистической физике, механике сплошных сред, электродинамике, релятивистской квантовой теории. По мнению Л.Д. Ландау, этими знаниями должны обладать все теоретики вне зависимости от будущей специальности.

Но главным местом работы Ландау оставался УФТИ, в котором первоначально, когда там только появился молодой ленинградский теоретик, превалировала тематика физики низких температур. Но в харьковский период у Ландау возник глубокий интерес не только к низкотемпературным свойствам веществ и материалов, ведь из семнадцати опубликованных Ландау в те годы работ только четыре касались в той или иной степени низкотемпературной тематики.