е эффективного заряда появился именно с тем положительным знаком, который так был нужен Дау в 50-х годах.
Из Сиэтла я привез статью Ли и Янга о возможном нарушении четности в слабых взаимодействиях, и в несколько дней Дау сообразил, что наиболее естественное — максимальное нарушение четности (и сохранение так называемой комбинированной четности) отвечает двухкомпонентному нейтрино, участвующему в слабых взаимодействиях, — такому, у которого спин направлен только против импульса или только по импульсу. Очень быстро он вычислил следующие отсюда наблюдаемые эффекты (в распадах μ-мезонов), и через несколько дней статья об этом была готова к печати. При этом ссылка на работу Ли и Янга вообще выпала, так как Дау был настолько увлечен идеей двухкомпонентного нейтрино (сейчас его называют левокиральным), что первоначальная идея работы Ли и Янга вообще оказалась в тени.
Я сказал об этом Льву Давидовичу, он стал спорить, и на некоторое время на наши отношения легла тень. Однако вскоре Дау, подумав, включил в свою статью ссылку на работу Ли и Янга, а ко мне стал относиться лучше прежнего: так моя строптивость оказалась неожиданно полезной.
Вторая половина 50-х годов была периодом расцвета научной деятельности Ландау. Его статья о двухкомпонентном нейтрино вызвала серию исследований по несохранению четности в слабых взаимодействиях, большая часть которых была выполнена в ИТЭФе — как теоретиками в группе И. Я. Померанчука, так и экспериментаторами—А. И. Алихановым и его группой.
Дау появлялся в ИТЭФе каждый четверг. Шли долгие дискуссии о сохранении временной четности, о теореме Паули— Людерса — все кругом него жужжало.
Почти в то же время был наконец понят Купером в США и Н. Н. Боголюбовым у нас механизм низкотемпературной сверхпроводимости и сотрудники Ландау из ИФП совместно с ним стали активно исследовать ряд особенностей этого явления. Тут Дау был как рыба в воде, так как физика твердых тел и низких температур была всегда его любимым занятием. В результате и в этой области был получен ряд фундаментальных результатов.
К сожалению, к концу 50-х годов в физике элементарных частиц и теории поля ситуация была не столь радостной. Было ясно, что мезонные теории, построенные подобно квантовой электродинамике точечных частиц, совершенно непригодны для описания реальных сильных взаимодействий. С другой стороны, к этому времени выяснилось, что дисперсионные соотношения, следующие из таких теорий, прекрасно описывают многие свойства сильных мезонных взаимодействий и даже позволяют довольно точно определить мезонпый заряд нуклона (его квадрат оказался близким к 14, т. е. почти в две тысячи раз больше 1/137 — квадрата заряда электрона). Основываясь на них, Померанчук доказал, что при высокой энергии равны сечения взаимодействия с любой мишенью частицы и соответствующей античастицы. И это вскоре было проверено на опыте.
Дисперсионные соотношения использовали очень небольшую информацию об амплитудах взаимодействия частиц, определяющих в квантовой теории вероятности рассеяния и рождения их. Для этих соотношений, в частности, была важна аналитическая структура амплитуд как функции энергии сталкивающихся частиц, например положение полюсов и точек ветвлений этих амплитуд при комплексных, т. е. нефизических, величинах энергии. В связи с этим большие усилия физиков всего мира были затрачены в то время на исследование этих особых точек амплитуд взаимодействия частиц и Ландау сделал прекрасную работу, предложив простой графический способ выявления и исследования этих особых точек амплитуд в комплексной плоскости переменных, от которых зависят амплитуды. Так за этими особыми точками и осталось название «особенностей Ландау».
Здесь мне хочется отметить одно чисто научное обстоятельство, которое сыграло в каком-то смысле роковую роль в судьбе исследований Ландау в этой области (и отчасти в моей жизни того времени). Вблизи этих особых точек — «особенностей Ландау», т. е. при нефизических энергиях и нефизических значениях других переменных, все сильно взаимодействующие частицы, участвующие в столкновениях, становились свободными. Поэтому возникла идея — нельзя ли построить новую графическую технику для теоретического восстановления величин амплитуд взаимодействия мезонов, нуклонов и т. д. (эти сильно взаимодействующие частицы позже стали называть адронами), отличную от техники фейнмановских графиков, такую, в которой фигурировали бы только свободные частицы. Величины мнимых частей любых амплитуд определялись именно такими графиками (в так называемом условии унитарности), и оставалось лишь понять, как по мнимым частям амплитуд строить их вещественные части. Сейчас ясно, что эта идея была неправильна (или, во всяком случае, непрактична для адронов, состоящих из кварков), но психологически ее можно было оправдать: мы уже знали тогда, в конце 50-х годов, что графики Фейнмана для взаимодействия точечных адронов приводили к нулю заряда, т. е. к теории, не имеющей вообще (в отличие от электродинамики; см. выше) области применимости. В то же время техника дисперсионных соотношений, использующая условие унитарности и информацию об особых точках амплитуд (следующую из тех же графиков Фейнмана), давала прекрасные результаты. Поэтому Дау был большим энтузиастом этой «новой графической техники» и мы с ним затратили много времени (более двух лет), восстанавливая по мнимым частям сложных амплитуд (точнее, по величинам их скачков на разрезах в комплексных плоскостях различных переменных) вещественные их части.
К самому концу 50-х годов к этой деятельности подключился и Володя Грибов —мой сотрудник из теоретического отдела ЛФТИ, очень талантливый физик, который к этому времени стал большим специалистом по «вытягиванию» физической информации из контуров в плоскости комплексной переменной. «Да, нелегкая эта работа — из болота тащить бегемота», — говорил Дау, но энтузиазма не терял буквально до дня автомобильной катастрофы (7 января 1962 г.), после которой он так и не пришел в рабочее состояние до своей смерти в 1968 г.
Сейчас хорошо известно, к чему привела эта деятельность после отключения от нее Дау с начала 1962 г. Вместо «новой графической техники» в 60-х годах появилась теория асимптотик (так называемых асимптотик Редже), для которой Грибовым была построена техника графиков Редже.
Загадка нуль-заряда была разрешена только через десять лет, в начале 70-х годов, когда была найдена теория так называемых цветных, или неабелевых, фотонов и цветных электронов (кварков), для которых логарифм в знаменателе квадрата эффективного заряда имеет другой знак, чем в электродинамике, — тот самый, который был так нужен Ландау и нам всем в 1954—1956 гг. Фактически эта теория была предложена Янгом и Миллсом много раньше, еще в 1957 г., но реально работать с ней теоретики научились лишь после работ Фаддеева и Попова 1967 г. Мезоны и нуклоны оказались составными, состоящими из кварков, и старые теории, в которых они рассматривались как точечные„ естественно, не имели области применения.
Семинары по четвергам (начало в 11.00 часов утра) были местом, где мы все встречались, где встречались теоретики различных институтов Москвы, Ленинграда, Харькова и других городов. В первой части семинара обычно очередной дежурный докладчик рассказывал новости текущей литературы — это в то время был один из последних номеров журнала «Physical Review», который он должен был, как предполагалось, выучить. За несколько дней до этого он же рассказывал этот материал отдельно Дау, быстро передвигаясь бок о бок с ним вдоль коридора ИФП, стараясь догнать его и в чем-то убедить. При этом Дау громко изобличал авторов статей в невежестве, скудоумии и в других пороках — часто вполне обоснованно, так как он, как правило, сразу же схватывал суть каждой мысли и тут же так поворачивал вопрос, что сложные физические проблемы сводились к элементарным, а ситуации — к банальным. Часто при этом заодно попадало и дежурному докладчику.
Эта же процедура потом повторялась в расширенном виде на семинаре, при всем народе, где Дау царствовал, уже зная и заранее понимая все «низменные» устремления авторов статей «Physical Review», и где жертва — докладчик, громко каясь, пытался объяснить, что не он виноват, не он придумал всю эту «патологию»; Дау, стремительно размахивая руками и возмущаясь, доказывал нелепость или тривиальность предложенных идей и выводов автора. До слушателей семинара иногда доходило лишь отчаяние докладчика (иногда вообще изгоняемого с трибуны) и окончание начатого ранее обсуждения часто не очень простой по сути проблемы. Не будучи экспертом именно в данной области, иногда трудно было вообще понять по междометиям, испускаемым докладчиком, и возмущенным восклицаниям, его уличающим, о чем идет речь. Практически, однако, даже в этих экстремальных условиях большинство участников семинара Ландау все же ухитрялось понять суть разбираемого вопроса. Дело в том, что часть из них были действительно экспертами, т. е. авторами данного раздела физики, а другие, в частности сотрудники ИФП, были так или иначе наслышаны непосредственно или но телефону о сути последнего избиения дежурного докладчика. Если же вопрос был совсем мало известным, то обязательно находились участники семинара (часто Исаак Яковлевич Померанчук — первый энтузиаст теорфизики), которые либо что-нибудь сами поясняли, соображая на ходу, либо громко просили пояснений. Дау немедленно реагировал на реплики слушателей, иногда попрекая их («Эх, Чук, Чук! Что же ты не понимаешь, ты же сам недавно это предлагал»), и в нескольких словах прояснял суть дела. На это он был мастер. Несколько фраз — и становилось ясно, что обсуждаемая, казалось, сложная проблема является искусственно запутанной банальностью или, наоборот, что она очень интересна и есть совсем другой подход к этой же задаче, сразу дающий как ее решение, так и возможные следствия.
Несмотря на молодость и общую жизнерадостность участников семинара Ландау 50-х годов, на нем не было особо сильного крика (которым характерны иногда современные семинары): вопросы решались не криком, а компетентностью и каждый раз участники семинара получали простые и важные сведения по самым современным разделам физики. Только часть семинара, и то не каждого, была посвящена разбору статей из «Physical Review» или другой литературы, на остальной его части (или вообще на всем семинаре) разбирались новые работы наших теоретиков. Здесь уже автору доставалось чаще всего прямо от Учителя (как с библейским трепетом называл Дау Померанчук) или от других участников семинара. Если несчастный был полностью изобличен в каких-либо противоречиях или в тривиальностях, то он тут же изгонялся со сцены и Дау спрашивал у секретарей семинара, кто следующий очередной докладчик. Однако не надо думать, что там были лишь избиения: семинар изобиловал неожиданностями, иногда новые работы на нем проходили гладко («Дау одобрил», — говорили «в народе»), а иногда вообще возникал энтузиазм и большой скачок в понимании физики. Полосы такого энтузиазма в работе Дау и его сотрудников я пытался описать выше.