В 2008 году исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося российского физика, лауреата Нобелевской премии Льва Ландау. Его ученик и соавтор, основатель Института теоретической физики им. Ландау академик Исаак Халатников написал книгу воспоминаний «Дау, Кентавр и другие». Академик Исаак Маркович Халатников рассказал о своей работе с Ландау и о работе советских физиков.
– Исаак Маркович, вы познакомились с Львом Ландау в 1940 году, но аспирантом вы стали после уже войны, после демобилизации в 1945. В тот момент Ландау возглавлял теоретический отдел, Петр Капица был директором института. Какая обстановка была в институте?
– Институт физических проблем был уникальным учреждением. Необыкновенный порядок, начало всех заседаний в точно установленное время. Ученые советы, которые проводил Петр Капица. И конечно, семинары Ландау. На первые семинары собирался только кружок, близкий круг Ландау – его ближайшие ученики. Они все помещались за большим прямоугольным столом, который стоял на подиуме. На стене были доски, на которых писали докладчики. Так что все участники, которых было человек 10-12 сидели за одним столом. Ландау внимательно слушал докладчика, перебивал сам, перебивали и участники семинара. Можно было задавать вопросы, не дожидаясь, пока докладчик кончит рассказывать. В нормальной ситуации Ландау перебивал, задавал вопросы, добивался ясности. Иногда сам выходил к доске и показывал, как вообще это следует делать. Потому что обычно на семинарах рассказывали рефераты работ, которые публиковались в физическом журнале «Физика Ревю» (Physical Review). Только теперь «Физика Ревю» несколько томов в месяц выходит, а тогда была тоненькая тетрадка каждый месяц.
– А вы могли свободно выписывать, получать, читать этот
Исаак Халатников основатель и первый директор Института теоретической физики им. Ландау РАН, академик РАН иностранный журнал?
– Институт выписывал, библиотека была хорошо оборудована, снабжалась всеми журналами. Так что в этом отношении все было хорошо. Я в послевоенные годы вместе с Ландау после ухода Капицы были переключены на атомные дела полностью. Я до этого был аспирантом, а в декабре 1946 года Ландау мне сообщил: а теперь вы будете не аспирантом, а младшим научным сотрудником. На этом кончилась моя аспирантура. Мы начали создавать отдел совсем другого типа с вычислительным бюро. Вначале наш теоротдел состоял из Ландау, Евгения Лившица и меня. К нам присоединился еще Сергей Дьяков, который работал с учеником Ландау Компанеецом. Сергей Дьяков был в некотором смысле моим дублером. Дело в том, что ответственные расчеты нужно было проводить, как это называлось, в две руки. Поэтому они делались двумя сотрудниками, независимо. Иногда мы с Евгением Михайловичем Лившицем основные формулы писали. В дальнейшем мы были с Сергеем Дьяковым дублерами, большие расчеты проводили вместе. Нам даже выделили отдельно от тех комнат, где сидели наши теоретики и наши девушки-вычислительницы, нам выделили в другом месте страшно изолированную комнату с Сергеем Дьяковым. Дело в том, что мы занимались не только закрытыми работами, но и физикой. Каждый из нас имел свой «приусадебный участок». Сложности состояли в том, что мы все обязаны были печататься только в российских журналах физических.
– Вы могли печататься в иностранных журналах?
– Такой вопрос даже не возникал. До войны основной российский журнал – «Журнал экспериментальной и теоретической физики» издавался еще и на английском. Затем это кончилось. Сейчас мы понимаем, что наша наука, в частности, теоретическая физика терпела большой ущерб поэтому. Потому что даже сейчас, если вы напечатаетесь в не очень престижном журнале это означает, что вы ее практически выбросили, ее никто не прочтет. А вообще журналы читают очень плохо сейчас. Поэтому если вы хотите быть уверенны, что ваш приоритет будет признан, то надо ехать и рассказывать. Тех, кого они видели, тех они будут цитировать и на них будут ссылаться.
– Капица долго работал в Англии, Ландау работал в лаборатории Нильса Бора. У вас в те годы, когда вы стали аспирантом в 1940-50 годы, не было возможности выезжать за границу, делать доклады?
– Я кроме того что занимался «бомбой», продолжал заниматься тем, что я начал в 1946 и 1948 году, когда я защитил кандидатскую диссертацию, я занимался все той же теорией сверхтекучести, которую Капица открыл как явление, а Ландау первый теоретически объяснил, а я развивал теорию сверхтекучести на более высоком, технически более сложном уровне. Мое имя на Западе было известно. Дело в том, что центром мира по низким температурам и по сверхтекучести оставалась Англия, там, где Капица начинал работать. Кстати, сверхтекучесть независимо Капица открыл в 1938 году в Москве, когда вернулся из Англии, но в Англии продолжали работать Алан и Майзнер, и они тоже открыли сверхтекучесть, но они не все поняли. Меня знали в Англии. Как это объяснить? Я могу сказать, например, английский физик Давид Шембер, позже член Королевского общества, работал некоторое время в Москве. И поэтому он познакомился с нами. Наши работы становились известны. На английский язык частично переводились. Поэтому изоляция была не полной. Когда я позже приехал в Англию, то меня там все знали и по физике низких температур, и по теории относительности, космологии. Поэтому информация все-таки доходила.
Книга Исаака Халатникова "Дау, Кентавр и другие" – В книге ваших воспоминаний, которая недавно вышла, первое, что бросается в глаза – это название «Дау, Кентавр и другие». Дау – так называли Ландау в институте, Кентавр - так называли Капицу. Почему сначала Ландау, а потом Капица?
– Для меня это много значит, потому что Ландау был мой учитель, и я работал с Ландау. Капица оказал мне содействие в том, чтобы меня из армии извлечь пораньше. Получилось так, что я совершенно гражданский человек, студент днепропетровского университета, не проходивший никакой военной кафедры, сразу попал в военную академию. Когда нас уже распределили, то так получилось, что начальство на меня обратило внимание и я по военной карьере шел быстрее, чем мои коллеги. Таким образом, я занимал положение, которое вообще в армии в то время занимали кадровые офицеры.
– Но вам хотелось вернуться в науку?
– Конечно, мне хотелось вернуться в науку. Для меня никаких вопросов не было. Я бы все равно вернулся, но помощь Капицы ускорила мое возвращение. Трудно сравнивать Ландау и Капицу. Ландау был физиком-теоретиком, Капица был экспериментатором, то есть он наблюдал явления, но объяснения явлениям не всегда способен был дать - это уже дело теоретиков. Но ясно, что мне Ландау-теоретик и Ландау-личность был всегда ближе.
– Как бы вы охарактеризовали особенности теоретического дара Ландау?
– Ландау обладал невероятно сильным аналитическим и критическим умом. Он схватывал идеи очень быстро, часто находил в них нарушения логики. Часто на семинарах он, когда докладывалась работа из журнала «Физика Ревю», Ландау мог тут же быстро показать, как надо было делать. Он сам себе говорил: Ландау любит наводить порядок. Поэтому он классифицировал, скажем, известных физиков: первый класс, нулевой класс, а был и второй. Шкала была логарифмическая, то есть классы отличались в десять раз. Ландау себя только в конце жизни отнес ко второму классу, а до этого и во второй класс не включал. Он был самокритичен. Но в то же время знал себе цену. О себе он говорил так: я чемпион мира по технике. Вы знаете, пианиста, теннисиста узнают по технике игры. И в теоретической физике есть техника. Техника – это мощь. Как он способен был использовать математический аппарат, как быстро он мог решить задачу. Ландау говорил, что если сформулировать задачу, которая решается известными методами, то он решит ее быстрее всех в мире.
– Кого из физиков особенно ценил Ландау?
– Однажды возникла научная дискуссия, и я восхищался Дау, мощью его критического ума. Я говорю: «Дау, какой у вас потрясающе критический ум». Он сказал: «Вы никогда не видели Паули». Паули был его учителем в Швейцарии. Ландау в 1929 году был послан в командировку, и он попал в Цюрих к Паули. Паули тоже был как Ландау необычайно острым в дискуссиях, хватал, что называется, идею мгновенно и умел тут же ее анализировать, легко, как разделывают рыбу, разбирать ее на составные части.
– Ландау получил Нобелевскую премию за объяснение явления сверхтекучести . На ваш взгляд, это действительно было его самым сильным достижением или были какие-то более значимые, как вам кажется?
– Вы знаете, я предполагал, что вы мне зададите этот вопрос. Есть близкая теория, которую он в 1957 году сделал (теория сверхтекучести - это работа 1941 года), а в 1957 году он сформулировал ее для квантовой жидкости, которая состояла из частиц с другим спином, с другим магнитным моментом. Скажем, для жидкостей типа жидкого гелия-3, в это время жидкий гелий производили в больших количествах и можно было с ним экспериментировать. Выяснилось, что его свойства отличаются, потому что частицы с массой 3 и частицы с массой 4, от обычного гелия с массой 2 отличаются своей статистикой. Их статистические свойства, их распределения по скоростям, в фазовом пространстве совершенно различные. Одни частицы подчиняются статистике Бозе и называются бозе-частицами, а другие называются ферми-частицами. И такая квантовая жидкость из ферми-частиц тоже нуждалась в своей теории, которую Ландау создал – это теория ферми-жидкости. В 1957 году у нас были три маленьких кабинетика, у меня, у Абрикосова и Евгения Лившица. Ландау пришел ко мне и начал на доске писать кинетические уравнения, законы сохранения для ферми-частиц. И тут же на доске показал, что мы приходим к противоречию: если мы применяем обычное кинетическое уравнение, то приходим к противоречию в получении гидродинамики из кинетического уравнения.
В основе всей физики, всех разделов физики лежат законы сохранения, простейшие законы сохранения вещества, законы сохранения магнитного момента есть и более сложные законы сохранения свойств симметрии. Ландау говорит: смотри, нарушается закон сохранения для ферми-жидкости. На следующее утро он пришел уже с решением этой загадки. У меня на всю жизнь остался вопрос: действительно ли Ландау импровизировал или это была домашняя заготовка, и он хотел произвести на меня впечатление. Он сначала пришел к парадоксальному выводу, а затем на следующий день… А это был ключ к построению теории ферми-жидкости. Мой товарищ, академик, специалист в области сверхтекучести ферми-жидкости считает, что теория ферми-жидкости более красивая и более глубокая, чем теория сверхтекучести. У Ландау было две теории - теория ферми-жидкости, в ней чувствовалась рука большого мастера, и в некотором смысле теория сверхтекучести, она была проще.
– Современники отмечали, что он был беспощадным критиком просчетов или ошибок своих коллег, но он был очень снисходителен и внимателен к младшим коллегам и ученикам. Как вы объясняете его это свойство?
– По-видимому, в какой-то момент Ландау понял свою миссию учителя. Это была именно миссия. С этой миссией он пришел к нам, как библейский герой.
– Есть цитаты из писем, воспоминаний, где он говорит о том, что в юности он не мог найти свое место в мире и считал, что ему нет места в этой жизни, настолько он чувствовал себя неприспособленным.
– Он преодолел свою растерянность и увидел свою миссию в том, чтобы учить, чтобы эти знания нести человечеству. Ландау можно было сформулировать задачу из журнала, и он тут же ее решал, оригинальную научную работу он мог сделать лучше, чем автор, который ее напечатал. Он владел техникой как никто в мире, чемпион мира по технике. Поэтому когда докладывались статьи известных физиков, напечатанные в «Физик Ревю», то Ландау мог тут же дать простой, более понятный вывод того же результата. Потому что так, как он владел техникой, никто в мире не владел. Но с другой стороны он понимал, что необходимо придумать что-то оригинальное. Например, задача о фазовом переходе в двухмерных системах - такую задачу Ландау не мог придумать и решить, это он понимал. Теорию относительности он понимал, как только Эйнштейн.
Мы часто производим переоценку прожитой жизни, всего, что нас окружало. И вот на днях мы с замечательным математиком Сергеем Новиковым обсуждали Ландау. Это тема неисчерпаемая - понять Ландау. Он продолжает светить. Ландау был гений – это он признает, но гений для определенного класса задач физики. Физика делится на микроскопическую и макроскопическую. Микроскопическая занимается элементарными частицами, макроскопическая занимается физикой твердого тела, гидродинамикой и так далее. В макроскопической физике применяются часто выводы из первых принципов, используются законы сохранения, это мы называем феноменологией. Мы в самый корень не смотрим, а исходим из общих принципов. Сергей Новиков сказал: он был гениальный феноменологист. Первый раз как-то пришли к такому определению. В области феноменологии он был гений, неповторимый гений.
А поскольку эти методы употребляются повседневно, очень сложные задачи можно решить методами феноменологии, то имя Ландау живо. Оно по количеству упоминаний, вне конкуренции. Ландау был очень образован. Он знал всю физику. Десять томов, написанных вместе с Лившицем, он все это знал, что написано в этих книгах. Одна из лучших книг - это «Гидродинамика», она была в 1942 году издана, толстая, но в бумажном переплете. В эти годы я мало, но иногда бывал на объекте, где Сахаров работал, и у него в кабинете была эта книга, и на ней было написано «Гидродинамика». Она очень часто использовалась в расчетах атомной бомбы. Это лучшая книга по гидродинамике и лучшая среди десяти книг, написанных Ландау. Книга, которая лежала на столе у Сахарова - это «Гидродинамика» и на ней было написано «Книга. Библия». Она содержала все. И Ландау знал все, что было там написано.
Как писались книги? Ландау писал только формулы без слов. Этот листочек передавался Евгению Михайловичу Лившицу с комментарием, тот писал полный текст, который потом согласовывался с Ландау. К сожалению, Евгений Михайлович не сохранял эти листочки и они почти все уничтожены. Есть очень мало рукописей Ландау. Он писал без помарок. Он как великий композитор работал с листа. Вы приходили к нему с задачей, с которой встретились, он мог вам сказать: это ваша задача и решайте ее. Почему я должен думать за вас? Его не заинтересовала задача. Но иногда задача казалась ему интересной. Тогда он брал зеленый том «Физика Ревю» последний, чистый белый лист бумаги и начинал решать задачу с чистого листа. И начинал ее решать без помарок, прямо набело писал решение этой задачи. Такая мощь техники и такое знание физики. Он не говорил, что я должен изучить это, но и мы не имели права сказать, что я эту область физики не знаю. Те, кто знал теорминимум, не имели права, сказать: я этого не знаю, мне это лень изучать. Это нельзя было – это был конец вашей карьеры. А у меня был разговор с известным физиком, он президент одной из европейских академий, я не буду называть, очень симпатичный человек. Я был в командировке в Европе, занимался связью гидродинамического описания с уравнениями Шредингера или уравнений теории поля, связь квантовой теории поля с гидродинамикой. Я хотел с ним обсудить этот вопрос. Я сказал: тут есть интересные вопросы о связи квантовой механики с гидродинамикой. И он сразу замахал на меня руками: «Я не знаю гидродинамики». Этого нельзя было себе представить, чтобы человек, сдавший теорминимум, Ландау мог сказать, что я не знаю термодинамики. Это был позор. Сейчас образование, такое широкое образование нигде в мире никто не получает. Люди начинают быстро работать и знают физику в очень узкой отрасли, специализация распространилась во всем мире.
– Ученики Ландау – были универсалами?
– Все были универсалы. Они стремились быть такими как Ландау, но они были универсалами. Все, кто близко был с Ландау, они работали в любой области, которая нам казалась интересной в тот момент. Ландау не был вундеркиндом. И среди учеников Ландау не было вундеркиндов. Это очень интересно. Вундеркинды обладают каким-то особым мозгом. Вот недавно сделал великое математическое открытие Григорий Перельман. О нем все уже знают. Я восхищаюсь этим. Потому что задача на вид очень простая, была известно много лет, решил он ее известными методами математики и немножко методами физики. Как он сумел это все выучить – это другой вопрос. Может быть это пример вундеркинда, но я его не знаю, поэтому молчу. Среди учеников Ландау Померанчук, Мигдал никогда не были вундеркиндами, Абрикосов не был вундеркиндом. В 20 лет закончил университет, но не был вундеркиндам, был нормальным человеком. И сам Ландау был нормальным, он не был вундеркиндом. Он занимался самообразованием, очень часто мы удивлялись: откуда вы это знаете?
– О Ландау написано огромное количество воспоминаний, может быть меньше, чем об Андрее Сахарове, но он один из немногих советских ученых, о котором столько выходило разных работ, и Майи Бессараб , и Горобца , и Коры Ландау , его супруги, и много других. Но до сих пор не написана научная биография Ландау?
– Для научной биографии еще нужен читатель. Она будет написана, но она будет интересна для тех, кто занимается этой областью. Ведь очень трудно описать физические явления, не используя формул. Невозможно словами изложить теорию сверхтекучести. Я, например, пытаюсь не рассказывать научные подробности всего, что делал Ландау, потому что тогда это будет учебник. А о Ландау как человеке уже написано много. Написано много правдивого, много написано личного, не имеющего отношения к Ландау, будьте осторожны с тем, что вы читаете, потому что дети лейтенанта Шмидта появились в большом количестве. Вы знаете, дети лейтенанта Шмидта, для них тормозов не существует. Я не буду называть имена, но будьте осторожны.
– Как складывалась судьба школы Ландау после его смерти? Почему значительная часть учеников ушла? Можно ли было сохранить школу Ландау внутри Института физических проблем?
– Я сразу с конца начну. Стало ясно после того, как Ландау ушел от нас как ученый, он еще шесть лет прожил, но он не работал в науке, не имел никакого желания разговаривать, я с ним часто виделся. Иногда были такие разговоры типа штампов, типа старых анекдотов даже, посмеивался, повторяя старые анекдоты. Но занятия наукой он, откладывал, до того времени когда боли пройдут. С ним разговаривать о науке было невозможно. Надо сказать, что Капица был человек очень сильного характера. И у него были комплексы. Он в каком-то смысле завидовал теоретикам. Ему казалось, что теоретики, во-первых, он говорил: теоретики очень быстро делают карьеру, быстро защищают диссертацию и так далее. Но не в этом было дело - он не владел теоретической физикой. Он был прекрасный экспериментатор, он даже мог произвести несложные математические расчеты. Он, конечно, был выдающейся личностью, но он не владел теоретической физикой. Я не уверен, что он прочитал всю работу Ландау по теории сверхтекучести. Он до многого дошел сам, а тонкости даже в работе Ландау он понять не мог. И поэтому возникал у него комплекс неполноценности, и он иногда допускал грубые шутки в адрес теоретиков. Из последних шуток, когда Ландау был здоров, это было в 1961 году, мы сидим рядом с Ландау, и Капица комментирует какие-то работы и говорит: ну что, спроси теоретика и сделай наоборот. В присутствии Ландау, Ландау сидит рядом. Я сейчас скажу грубо, я сказал: «Что он себе позволяет? Он же должен понимать, кто вы, а кто он». Я считал, что Ландау выше, я сознаюсь, и во всяком случае не Капице судить о теоретиках. И вот тогда Ландау мне сказал в ходе семинара: «Он спас мне жизнь, и я должен его прощать». Капица помог Ландау выйти из тюрьмы.
Есть две функции у теоретиков. Первая функция – обслуживание экспериментаторов. Ландау утром, когда приходил в институт, он пробегал по первому этажу, где были экспериментальные лаборатории и также воспитывал нас: наш долг ответить на вопросы экспериментатора, а затем отправляйтесь заниматься своими делами. Поэтому считалось святым делом помогать экспериментаторам. Но у теоретиков есть и свои задачи. Скажем, задача Загера, которую он решил, она для экспериментаторов не имеет никакого значения, они не могут даже ее оценить и понять. Есть внутренние проблемы теоретической физики, которые надо решать. Нет полной замкнутой теории всего на свете. Теоретики бьются, как построить теорию, которая бы включала все поля и взаимодействия.
Мы понимали: решать наши внутренние теоретические задачи при Капице мы не можем, он не может их оценить. Мы не впишемся в ту деятельность, которая интересовала Капицу. Капица был эгоист. Конфликт во многом состоял в том, что он увидел, что не может для себя найти места. Он не мог руководить большим коллективом - это не его профессия, он поставить тонкий эксперимент своими руками. Поэтому работа других его фактически не интересовала. Время, которое он мог посвятить науке, он посвящал тому, чем он сам занимался. Поэтому мы оказались чужими в этом институте. Конечно, мы были полезными, мы сотрудничали и так далее, но нам нужен был больший простор.
Второе: мы все прошли школу Ландау, но в теоретической физике нужен сильный критический ум. Автор, начиная строить теорию, делает предположение, затем приходит к каким-то выводам. Но он не всегда проверяет, что все предположения, которые он сделал, не противоречат выводам. Могучий критический ум Ландау сразу это схватывал, если было внутреннее противоречие в построении. Мы решили, что никто из нас не сможет заменить Ландау, но мы можем создать коллективное руководство, если мы соберем могучую кучку сильных теоретиков, прошедших школу Ландау, то мы попробуем коллективом заменить Ландау. Так и получилось.
– Школа Ландау должна была отделиться и уйти в отдельный институт.
– Дело в том, что школа Ландау в это время включала не только тех, кто работал в Институте физических проблем, она уже получила распространение в Новосибирске, в Киеве, в Минске. Были ученики Ландау или люди, близкие по духу к школе Ландау. В Ленинграде были великолепные теоретики. Грибов не был учеником Ландау, но мы можем называть его учеником Ландау по факту. В результате стали различать учеников Ландау и учеников школы Ландау. Это уже наши ученики, которые прошли через наш институт. Такие ученики, как, скажем, Поляков - член-корреспондент или младший Мигдал, Замолодчиков, Дима Книжник был великий человек.
– Как вы считаете, сейчас школа Ландау жива?
– Сейчас вообще физика переживает не лучшее время: золотой век кончился. Большой прогресс в понимании того, какой должна быть Теория всего, которая объяснит все от начала мира до современных дней, но такой теории нет. Как идти, по какому пути - тоже неизвестно. Есть очень сильные математические школы – школа Эдварда Витана (Edward Witten) в Соединенных Штатах. Кстати Витан и Поляков работают в принстонском университете сейчас, у них кабинеты соседние. Но они настолько разные люди, представители разных направлений, что они не разговаривают. Два великих профессора ни разу в Принстоне не разговаривали. Я думаю, что это не тайна, я могу это сказать. Это же загадка: они оба бьются над одной и той же проблемой по-разному совершенно. Школа Ландау - это школа Ландау, а школа Витана - это очень математическая школа. Видите, как разошлись пути физиков. Ясно, что каждый считает путь другого неправильным.
Физика переживает не лучшее время. Есть проблемы со студентами. Даже Физтех, один из лучших вузов мира, имеет проблемы с хорошими студентами. Надо иметь в виду, что то, что называлось «утечка мозгов» – реальность, это действительно значительная доля лучших мозгов уехала. Восстановить это за короткий срок будет очень трудно, потому что мы знаем, что произошло в Германии, когда лучшие умы в 30 годы уехали из Германии. Я был в Германии в 70 годы, и я увидел, что там вообще отношение к элитной науке пренебрежительное. Наука настоящая не может не быть элитной. И только сейчас через 70 лет в Германии наука оживает. То есть то, что за 20 лет потеряно, за 20 лет восстановить нельзя.
– А как вы оцениваете научный уровень института физики в Черноголовке?
- Он соответствует научному уровню институтов, которые работают в системе Макса Планка в Германии. Иногда может быть чуть пониже, иногда повыше. Но дело в том, что в физике сейчас нет бума и молодежь в физику не идет.
– Вы в книге рассказали, что Капица изобрел промышленный способ производства жидкого кислорода, но внедрить его не смог. Вы говорите: «Но с воплощением новаторских научных идей у нас в стране всегда было непросто». А сейчас времена изменились?
– По известной поговорке: для того, чтобы сделать хороший чай, не нужно жалеть заварки. Нужно не жалеть деньги. Американцы не жалеют – они содержат тысячи инновационных маленьких институтов, которые, как правило, ничего не дают. Но из тысячи институтов один может окупить все расходы.
