«Как раз в последнем семестре, снова после длительного перерыва, я читал курс квантовой механики, и уже при первом просмотре Вашей книги я мог установить, как тщательно выбран и распределен материал и как впечатляюще изложение во всех его деталях… Я восхищаюсь трудоспособностью Вашей и Лифшица, которая дает Вам силы писать такие книги» (W. Heisenberg, 1959, из письма).
«Из многих руководств по физике серия Ландау и Лифшица по теоретической физике оказывала и продолжает оказывать глубокое влияние на физическую общественность. Авторы совершили замечательный подвиг, изложив почти всю теоретическую физику авторитетным образом в поразительно хорошо читаемой серии томов. Владение авторами предметом отражается в неподражаемом стиле, которым эти книги написаны» (J. Physique, 1978).
«По мере того как различные тома этого монументального труда появляются в английском переводе, все более выявляется точная мера его величия. Можно лишь снова и снова повторять, что в наше время нет ничего, с чем можно было бы сравнить его, не только по обширности охвата, но и по концептуальному единству» (N. Kemmer, 1961).
«Названия томов в этой серии покрывают огромный диапазон предметов, и представляется, что в физике есть лишь немного того, о чем авторы не были бы очень хорошо информированы. Том об электродинамике сплошных сред создает впечатление о поистине поразительной степени владения авторами предметом» (В. Chirgwin, «Nature», 1961).
«Я серьезно сомневаюсь в том, что в наше время существует во всем мире много физиков, которые не имели бы в своих личных библиотеках по крайней мере нескольких томов Курса „Теоретическая физика“ Ландау и Лифшица. Есть много причин для огромной популярности этих книг: широкий диапазон предметов, представление материала в ясном и определенно „непешеходном“ виде… и заведомо в том, что если у кого-либо есть какой-либо тонкий вопрос о чем-нибудь в физике, он, скорее всего, найдет этот вопрос обсужденным и отмеченным где-либо в книгах Ландау-Лифшица. Данная книга „Физическая кинетика“ — последний том в этой серии, характерна всеми упомянутыми достоинствами… Это превосходная книга, и я могу ее с энтузиазмом рекомендовать» (J. Dorfman, 1983).
В задачу этой статьи не входит анализ конкретных приемов изложения, хотя многие вызывают искреннее восхищение. Однако следует напомнить, что принципы изложения важнейших разделов теоретической физики создавались в процессе написания Курса. Впервые курс механики[96] строится исходя из принципа наименьшего действия, а законы сохранения выводятся из симметрийных соображений; впервые изложение теории поля основывается на теории относительности, а статистическая физика — на методе Гиббса. Даже то, что «статистика и термодинамика образуют единое целое», авторам приходилось разъяснять читателям, добавляя, что «все понятия и величины термодинамики наиболее естественно, просто и строго вытекают из понятий статистики» (см. т. V, «Из предисловия к предыдущим изданиям», датированного 1937—1939 гг.).
Особое место занимает «Электродинамика сплошных сред». Мне думается, этой книгой создан новый раздел теоретической физики. Его (как раздела теоретической физики) попросту не существовало! Хочется привести две цитаты. Из предисловия к первому изданию (1956 г.): «При написании этой книги мы встретились со значительными трудностями, связаннными с необходимостью какого-то отбора из имеющегося огромного материала…» И из предисловия ко второму изданию (1981 г.): «Отбор материала был произведен в свое время таким образом, что фактически он (за весьма незначительными исключениями) не устарел и к настоящему времени» (!).
Имея в виду использование Курса как учебного пособия по теоретической физике, выскажем ряд соображений и пожеланий.
К сожалению, прекратилось издание «Краткого курса теоретической физики» (2-я книга — «Квантовая механика» — вышла в 1972 г.). Может быть, следовало бы каждый том снабдить перечнем параграфов, которые можно пропустить при первом чтении (ведь даже теорминимум Ландау содержит такой перечень). В каждом томе есть краткий предметный указатель, который «дополняет оглавление книги, не повторяя его. В указатель включены термины и понятия, непосредственно не отраженные в оглавлении». Конечно, предметный указатель — подспорье при поиске нужного материала. Не хватает общего по всему Курсу предметного указателя (может быть, его следует выпустить в виде отдельного тома — приложения?!). Следующее пожелание адресовано не авторам, а самим пользователям. Мне представляется, было бы очень важным написать и издать методические разработки по основным теорфизическим дисциплинам, читаемым на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах. Программа не может охватить весь материал, составляющий содержание Курса Ландау—Лифшица. Лектору приходится производить отбор или пользоваться другими книгами. Уровень преподавания теоретической физики повысится, если будут разработаны (и изданы, конечно) методические пособия — своеобразные путеводители по Курсу, содержащие не только перечень отобранных параграфов (в соответствии с программой), но и разъяснения трудных мест, указание, какой материал излагается на лекциях, а какой предлагается для самостоятельной проработки. Задачи в Курсе, пи сути дела, непосредственное продолжение параграфов. Они практически все снабжены решениями (может быть, решение написано чуть более сжато, чем основной текст). Известно, какую важную роль играет полностью самостоятельная работа — решение задачи без подсказки. Следует в методическом пособии сформулировать задачи для самостоятельного решения обучающимися и указать, когда (после проработки какой темы) они должны предлагаться. И наконец, последнее пожелание. Оно относится к тем, кто пользуется Курсом «Теоретическая физика» при чтении (или изучении) специальных дисциплин — физики плазмы, физики твердого тела и т. д. По-моему, следует смело в программы и соответствующие им методические разработки вводить материал из Курса Ландау и Лифшица. Мой опыт показывает, что ориентация — в изложении специальной дисциплины — на Курс «Теоретическая физика» делает изложение не только глубже, но и, если можно так сказать, более «вместительным». Использование Курса приучает к компактности изложения, которая экономит время и позволяет рассказать (с общих позиций) много конкретного материала.
В. Л. Гинзбург«КУРС»[97](памяти Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица)
Что такое теоретическая физика? Ответ кажется достаточно ясным из самого названия. Но это не вполне справедливо, и некоторые пояснения представляются здесь необходимыми.
В словаре русского языка С. И. Ожегова дается такое определение физики: «Одна из основных областей естествознания, наука о свойствах и строении материи, о формах ее движения и изменения, об общих закономерностях явлений природы». В общем довольно точно сказано и, во всяком случае сейчас, мы можем удовлетвориться этим определением.
Физика строилась и продолжает развиваться в результате специально проводимых экспериментов или наблюдений движения небесных тел и некоторых природных явлений на Земле, а также путем анализа полученных таким образом данных. На простейшем уровне анализ наблюдений и экспериментального материала может носить качественный характер или сводится к установлению причинных связей и математической (в частности, статистической) обработке рядов наблюдений. Но затем необходимо более глубокое исследование природы наблюдаемого явления или эффекта, понимание его места в физике в целом, количественное рассмотрение. На этом этапе неизбежно использование математических методов, ибо математика —это один из языков физики, необходимый язык всякой количественной науки. Так и получается, что в физике, и особенно в тесно примыкающей к ней астрономии (ограничимся здесь только этими областями естествознания), весь путь рука об руку проходят эксперимент (или наблюдения) и теория, теория и эксперимент.
Теоретическая физика —это область физики, которая посвящена пониманию и обобщению экспериментальных данных, выявлению единства ряда внешне различных явлений, математической формулировке физических представлений и законов, анализу вытекающих из этих законов следствий.
Не претендую на то, что такое определение является лучшим из возможных, Но я ведь и не предлагаю обогатить им словарь русского языка. Суть же дела, как можно надеяться, ясна. Ее, этой сути, пришлось коснуться потому, что теоретическую физику иногда пытаются свести к использованию в физике математических методов. В лучшем случае здесь имеет место отождествление теоретической физики с так называемой математической физикой. Последнее название, все реже используемое, применялось преимущественно, когда речь шла о решении дифференциальных уравнений, встречающихся в физике. Сейчас и этот круг вопросов чаще относят к теоретической физике, но, главное, теоретическая физика значительно шире. Классическая (ньютоновская) механика, теория электромагнитного поля (уравнения Максвелла и т. д.), специальная и общая теория относительности, квантовая механика — все это главы теоретической физики. Когда сравнительно недавно мои коллеги-физики и я столкнулись с утверждением, что «квантовая механика —это на 80% математика», мы просто рассмеялись. Достаточно сказать, что практически весь математический аппарат, используемый в квантовой механике, был известен до ее создания. А вот сама квантовая механика, как и теория относительности, — величайшие достижения физики и, собственно, всего естествознания в нашем столетии. Сводить эти теории, их содержание и применение к соответствующему математическому аппарату просто абсурдно.
Теоретическая физика, как ясно из сказанного, ровесница самой физики. Другое дело, что название «теоретическая физика» в прошлом не применялось, да и физику нередко называли или в какой-то мере отождествляли с «натуральной философией». Насколько я знаю, не использовались до нашего века и названия «физик-теоретик» и «физик-экспериментатор». В зависимости от природных склонностей и способностей, жизненной судьбы и конкретного состояния физики и астрономии одни физики и астрономы концентрировали свое внимание на экспериментах или наблюдениях, а другие на теории — обработке результатов измерений, их количественной интерпретации.