В военные годы и в ближайшие годы после войны Дау вместе с Кириллом Петровичем Станюковичем активно занимался вопросом детонации взрывчатых веществ и близкими вопросами теории ударных волн взрыва. При детонации получаются горячие продукты взрыва с плотностью больше 2 г/см³ и температурой несколько тысяч градусов. Формально можно сказать, что это горячий газ. Предыдущие исследователи по инерции, подражая описанию газа малой и средней плотности, пользовались уравнением Ван-дер-Ваальса. Формула соответствует картине жестких молекул с вполне определенным минимальным объемом vmin = b. Ландау сразу учел плавность закона отталкивания молекул, приводящую к степенной зависимости давления Р = kρⁿ = k/vⁿ. В работе со Станюковичем учтены и следующие члены разложения. Важно было пробить брешь в старых представлениях. Станюкович показал, как изящно решаются задачи гидродинамики при n = 3. Указанные выше работы до сих пор сохраняют свое значение в ряде областей науки и техники, где применяются взрывчатые вещества. О некоторых своих гидродинамических работах Дау во время войны и позже вспоминал, что они были сделаны в 1938 г., в заключении: все-таки гидродинамика проще квантовой теории и теории элементарных частиц.
Как все мы благодарны Петру Леонидовичу Капице за то, что период занятий Дау гидродинамикой не слишком затянулся!
Пожалуй, больше всего мне с Дау довелось говорить о теории металлов. При этом каждый раз выявлялось различное понимание самого существа проблемы. Для Дау и в значительной мере для всей его школы, а также для примыкавшей к ней школы Ильи Михайловича Лифшица главным был вопрос о свойствах металлов. Назовем здесь электропроводность и ее зависимость от температуры, теплоемкость электронов, свойства, зависящие от формы ферми-поверхности. Меня же волновал вопрос, может быть более примитивный, а будет ли данное вещество, данный элемент металлом или диэлектриком. Как ответ зависит от плотности вещества? Здесь уместно сказать, что в данных условиях (при заданных давлении и температуре) обычно вещество имеет одну, вполне определенную плотность, является газом, жидкостью или твердым телом. Таким образом, если мы хотим менять плотность, то нужно менять условия. Но в этом случае возможны не все ситуации, т. е. не все значения плотности при низкой температуре. Поэтому появляется идеализированная задача об атомах (ядрах), «прибитых гвоздиками» к определенным местам, на определенных расстояниях друг от друга. Такая постановка задачи была чужда Дау, он считал ее не физической, не интересной.
На позиции Дау в какой то мере сказывался тот переворот в физике, который произошел, когда утверждалась квантовая механика. Желание иметь дело только с наблюдаемыми величинами очень характерно для этого периода. Применительно к данной теме итог хорошо известен: свойства металлов великолепно исследованы Ильей Лифшицем, Дау и его школой. Решение вопроса о возникновении металла принесло славу Невиллу Мотту и другим. Дау и я опубликовали небольшую совместную заметку о превращении диэлектрика в металл, при одновременном фазовом превращении газ—жидкость.
Любопытно, что такой же подход, как к теории металлов, сказался и в теории сверхтекучести. Теория сверхтекучести Дау — одно из его лучших творений, увенчанное Нобелевской премией, — по существу является теорией свойств жидкости, сверхтекучесть которой установлена экспериментально. Дау довольно критически относился к работам Тиссы и других, связывавших сверхтекучесть с бозе-конденсацией атомов гелия. Великолепная работа Н. Н. Боголюбова по теории сверхтекучести относилась к случаю газа, атомы которого только отталкивались, и буквально к жидкому гелию была неприменима. Все это побуждало Дау к развитию феноменологической (в отличие от микроскопической) теории свойств гелия. До сих пор помню семинар в «капичнике» (Институте физических проблем) — наверное в 50-х годах, где Дау особенно настаивал на том, что есть одна только жидкость, которую бог сделал сверхтекучей. Я не гарантирую точность цитирования, может быть, вместо бога говорилось о природе. Твердо помню общий смысл: ситуация такова, что надо исследовать свойства такой жидкости, а не спрашивать, откуда произошла сама сверхтекучесть. Но я помню и замечание с места покойного академика Обреимова: есть два стабильных изотопа гелия: 4Не и 3Не. Значит, есть и вопрос, будут ли они оба сверхтекучими, сравнение позволит выявить роль бозе-конденсации. Здесь я, естественно, не буду ничего писать о том, что произошло в науке (в частности, в сверхтекучести и сверхпроводимости) после аварии, трагически оборвавшей деятельность Дау.
Оценка своей деятельности (да и своего таланта, своей личности) всегда была и остается одной из важнейших особенностей облика человека. В молодости Дау часто говорил о классификации ученых. Он очень отчетливо выделял «нулевой» и «первый» класс — 10—12 человек от Ньютона и Эйнштейна до Шрёдингера, Гейзенберга, Дирака. Он самокритично заявлял, что ни одна отдельно взятая его работа не достигла уровня создания теории относительности или квантовой механики. Поэтому себя он не вписывал в первый класс.
Как мне кажется сейчас, это мнение Дау, наверное, слишком скромно. Если взять все работы Дау вместе — «по интегралу» — да еще если учесть его влияние на физику в целом благодаря курсу «Теоретическая физика» и личному общению, то Дау несомненно принадлежит к высшему классу. Во всяком случае по умению мгновенно — а иногда и заранее — найти ошибку Дау не имел себе равных. Любопытно, что Дау очень отрицательно относился к разговорам о том, почему тот или иной физик — его собеседник, или сам он, или кто-то третий — не сделал работу, опубликованную кем-то другим. Он считал, что надо ценить сделанное, а не сокрушаться по поводу проплывшего мимо.
Дау был самокритичен, но самокритика никогда не переходила у него в бесплодное самоедство. Жизнь Дау была достойной и гармоничной — до нелепой катастрофы, прервавшей его деятельность, практически прервавшей его общение с нами…
Приуроченные к восьмидесятилетию со дня рождения Ландау воспоминания о нем и обо всех годах общения с ним необычайно. волнуют. Вспоминается огромный кусок жизни, тесно связанной с жизнью и творчеством Ландау. Вспоминается то время, когда можно было позвонить Дау по телефону и через 10 минут прийти к нему, прийти к Учителю и получить кусок ясности и понимания.
Сейчас я лучше, чем тогда, понимаю, каким счастьем была жизнь и работа рядом с большим, великим физиком и человеком.
Б. Л. ИоффеЕСЛИ БЫ ЛАНДАУ ЖИЛ СЕЙЧАС…
В последнее время я часто думаю о том, как действовал и что думал бы Ландау, если бы он дожил до наших дней. Ведь если бы не нелепая случайность, то Ландау, скорее всего, дожил бы по крайней мере до 70-х годов, когда произошел великий перелом в физике элементарных частиц, а может быть, и до наших дней, и не просто дожил бы, а был бы творчески активен и сам бы внес немало в эту революцию в физике. Думая об этом, я с течением времени все острее ощущаю, как мне, да и не только мне, а всей физике не хватает «мэтра» с его четкостью оценок, умением мгновенно прояснить ситуацию и выделить разумное из моря заблуждений[49].
Возможно, в том, что Ландау нет сейчас, есть неумолимая логика истории, чему много примеров: великий человек не может существовать, когда великие события, породившие его, кончились, — он должен уйти. Так и Ландау, величайший энциклопедист в физике, человек, который не только знал всю физику и имел определенное мнение по всем ее проблемам, но и работал почти во всех ее областях, вероятно, не смог бы существовать по-прежнему в современной науке, разветвившейся на ряд обособленных направлений.
Я приведу два примера того, как Ландау прояснял ситуацию и как после этого сразу возникал новый этап в развитии если не всей физики, то, во всяком случае, очень большой ее части.
Первый пример относится к истории создания цикла работ Ландау, Абрикосовым и Халатниковым по нахождению асимптотик функций Грина в квантовой электродинамике. Как известно, Ландау долго не принимал работ Фейнмана по квантовой электродинамике и идей перенормировок, а когда принял, то относился к ним скептически, считая, что они внесли мало нового и что фактически все содержалось в уравнениях поля (так называемых гейзенберговских уравнениях, хотя Ландау не употреблял этого термина). Положение сразу изменилось после того, как Ландау понял, что при вычислении радиационных поправок в области больших виртуальностей р² возникают члены, когда на каждую степень квадрата заряда е1² приходится одна степень In р², т. е. члены ~(е² ln р²)ⁿ. (С гордостью я хотел бы отметить, что в выяснении этого вопроса определенную роль сыграли обсуждения Льва Давидовича с теоретиками ИТЭФа.) Отсюда Ландау пришел к совершенно новой в то время идее бегущей константы связи, которую он сформулировал следующим образом: квантовая электродинамика (КЭД) имеет смысл только после размазывания взаимодействия, т. е. введения параметра обрезания Λ. При этом затравочный заряд е1² зависит от Λ: е1² = e1²(Λ) и для вычисления нулевого приближения в КЭД необходимо просуммировать все члены, в которых малость е1² компенсируется большим In Λ². В первом разговоре в ИТЭФе на эту тему (январь 1954 г.), когда задача была сформулирована, но еще не решена, Ландау, излагая программу дальнейших действий, сказал, каков, по его мнению, должен быть ответ — он ожидал убывания затравочного заряда е1 с ростом Λ, т. е., в переводе на современный язык, асимптотически свободной теории и даже, может быть, за счет этого полного устранения бесконечностей из теории. (Эта надежда отражена в названии первой из серии статей Ландау, Абрикосова и Халатникова.) На вопрос Померанчука, полностью ли он уверен в ответе