Ландау, Лев Давидович

Лев Дави́дович Ланда́у (часто именуемый коллегами-физиками Дау[5]; 9 (22) января 1908, Баку — 1 апреля 1968, Москва) — советский физик-теоретик, основатель научной школы, академик АН СССР (избран в 1946 году). Лауреат Нобелевской премии по физике 1962 года.

Герой Социалистического Труда (1954). Лауреат медали имени Макса Планка (ФРГ) (1960), премии Фрица Лондона (1960), Ленинской (1962) и трёх Сталинских премий (1946, 1949, 1953).

Иностранный член Лондонского королевского общества (1960), Национальной академии наук США (1960), Датской королевской академии наук (1951), Королевской академии наук Нидерландов (1956), Американской академии искусств и наук (1960), Академии наук «Леопольдина» (1964), Французского физического общества и Лондонского физического общества.

Ландау создал многочисленную школу физиков-теоретиков. К числу его учеников принадлежат Е. М. Лифшиц, А. А. Абрикосов, Л. П. Горьков, И. Е. Дзялошинский, И. М. Лифшиц, И. Я. Померанчук, И. М. Халатников, А. Ф. Андреев, А. И. Ахиезер, В. Б. Берестецкий, С. С. Герштейн, В. Н. Грибов, Б. Л. Иоффе, Ю. М. Каган, В. Г. Левич, Л. А. Максимов, А. Б. Мигдал, Л. П. Питаевский, Л. М. Пятигорский, Р. З. Сагдеев, Я. А. Смородинский, К. А. Тер-Мартиросян, Ласло Тисса и др.

Инициатор создания и автор (совместно с Е. М. Лифшицем) фундаментального классического Курса теоретической физики, выдержавшего многократные издания и изданного на 20 языках.

Лев Давидович Ландау родился 22 января 1908 года в Баку в еврейской семье, у инженера-нефтяника Давида Львовича Ландау и его жены, врача Любови Вениаминовны Гаркави-Ландау. Любовь Вениаминовна Гаркави-Ландау (1877—1941) была выпускницей Могилёвской женской гимназии, Еленинского повивального института и Женского медицинского института в Петербурге. После замужества в 1905 году работала акушером в Балаханах, школьным врачом в бакинской женской гимназии, опубликовала научные труды по экспериментальной фармакологии («Die Phasenwirkung des Digitalis auf das isolierte Herz», 1925; «Об иммунитете жабы к её собственному яду», 1930) и «Краткое руководство по экспериментальной фармакологии» (1927)[6][7][8]. Давид Львович Ландау (1866—1943) также происходил из Могилёва; окончил с золотой медалью (1884) Могилёвскую гимназию[9] и работал инженером в The Caspian-Black Sea Joint-Stock Company в Балаханах и позже в Баку, а в 1920-е годы — управляющим техническим отделом центрального управления промыслами «Азнефти»[10]; опубликовал научные труды, в том числе «Способ тушения горящего нефтяного фонтана» (Вестник общества технологов, СПб, 1913) и «Основной закон поднятия жидкости проходящим током воздуха (газа)» (Журнал Технической Физики, т. 6, вып. 8, 1936)[11].

С 1913 года посещал открывшийся в том году в Баку еврейский детский сад, располагавшийся на углу Гимназической и Мариинской улиц в бывшем помещении 1-й мужской гимназии[12]. С 1916 года Л. Д. Ландау учился в бакинской Еврейской гимназии, где его мать была преподавателем естествознания[13]. Очень одарённый математически, Ландау научился дифференцировать в 12 лет, а интегрировать — в 13. В 14 лет поступил в Бакинский университет, одновременно на два факультета: физико-математический и химический. Вскоре он оставил химию, избрав своей специальностью физику. В 1924 году за особые успехи был переведён в Ленинградский университет, поселился у своей тёти по отцовской линии — стоматолога Марии Львовны Брауде (1873—1970).

Окончив в 1927 году физическое отделение физико-математического факультета Ленинградского университета, Ландау стал аспирантом, а в дальнейшем сотрудником Ленинградского физико-технического института (директором которого был А. Ф. Иоффе), в 1926—1927 годах опубликовал первые работы по теоретической физике. Почти сразу же в 1927 году 19-летний Ландау вносит фундаментальный вклад в квантовую теорию — вводит понятие матрицы плотности в качестве метода для полного квантово-механического описания систем, являющихся частью более крупной системы. Это понятие стало основным в квантовой статистике.

С 1929 года по 1931 год находился в научной командировке по направлению Наркомпроса для продолжения образования в Германии, Дании, Англии и Швейцарии. Он встретился с А. Эйнштейном[14][15], в Гёттингене посещал семинары М. Борна, затем в Лейпциге встретился с В. Гейзенбергом. В Копенгагене работал с Нильсом Бором, которого с тех пор считал своим единственным учителем. В Кембридже познакомился с П. Л. Капицей, который с 1921 года работал в Кавендишской лаборатории.

Командировка субсидировалась Наркомпросом только шесть месяцев, дальнейшее пребывание было продолжено на стипендию от Рокфеллеровского фонда, полученную по рекомендации Бора.

Работая в Копенгагене у Нильса Бора, Ландау постоянно общался с выдающимися и молодыми, как он сам, физиками — Гейзенбергом, Паули[16], Пайерлсом, Блохом, Вигнером, Дираком. В это время он выполнил классическую работу по диамагнетизму электронного газа (диамагнетизм Ландау) и (в Цюрихе совместно с Р. Пайерлсом) — по релятивистской квантовой механике.

В марте 1929 года отец Ландау Давид Львович был задержан экономическим отделом АзГПУ (Азербайджанское государственное политическое управление) по обвинению в незаконном хранении золотых монет дореволюционной чеканки. Коллегия АзГПУ постановлением от 5 сентября 1929 года освободила Д. Л. Ландау и решила выдать взамен обнаруженных золотых монет совзнаки по номинальному курсу того дня. По другим данным, отец Ландау был осуждён в 1930 году за вредительство в нефтяной промышленности (впоследствии был освобождён)[17].

Весной 1931 года после командировки Ландау вернулся в Ленинградский физтех, но не остался там работать из-за разногласий с А. Иоффе.

В 1932—1937 годах Ландау возглавлял теоретический отдел Украинского физико-технического института (УФТИ) в Харькове — тогда столице УССР — и одновременно заведовал кафедрой теоретической физики на физико-механическом факультете .

1 сентября 1935 года был зачислен преподавателем на кафедру теоретической физики Харьковского университета, заведующим которой был Л. М. Пятигорский (1935—1940 гг.), а в октябре того же года возглавил в Харьковском университете (ХГУ) кафедру экспериментальной физики.

После увольнения в феврале 1937 года из Харьковского университета и последовавшей за ним забастовки физиков[18] Ландау принял приглашение Петра Капицы занять должность заведующего теоретическим отделом только что созданного Института физических проблем (ИФП) и переехал в Москву. После отъезда Ландау начинается разгром УФТИ органами областного НКВД (т. н. «дело УФТИ»), арестовываются иностранные специалисты А. Вайсберг, Ф. Хоутерманс, в августе — сентябре 1937 года арестованы и в ноябре расстреляны научные руководители УФТИ, выдающиеся физики Л. В. Розенкевич (соавтор Ландау), Л. В. Шубников, В. С. Горский и К. Б. Вайсельберг. Если А. Вайсбергу и Ф. Хоутермансу удалось уйти из объятий НКВД живыми, то с особенно не церемонились, он был арестован 4 марта 1937 года. Ведь он опрометчиво принял советское гражданство. Согласно решению Особого совещания он был расстрелян 16 декабря 1937 года, а 7 октября 1937 года арестовали молодого физика-ядерщика и 22 ноября того же года расстреляли.

В апреле 1938 года Ландау в Москве редактирует написанную М. А. Корецем листовку, призывающую в «Антифашистскую рабочую партию» для свержения сталинского режима, в которой Сталин называется фашистским диктатором, в «своей бешеной ненависти к настоящему социализму» сравнявшимся с Гитлером и Муссолини[19]. Текст листовки был передан через Павла Когана антисталинской группе студентов ИФЛИ для распространения по почте перед первомайскими праздниками[20]. Это намерение было раскрыто органами госбезопасности СССР и Л. Д. Ландау, М. А. Кореца и Ю. Б. Румера арестовали за антисоветскую агитацию. 3 мая 1938 года Ландау был исключён из списка сотрудников ИФП.

Ландау был арестован 28 апреля 1938 года. В тюрьме провёл год и был выпущен благодаря письму в его защиту от Нильса Бора и вмешательству П. Л. Капицы, взявшего Ландау «на поруки». 26 апреля 1939 года Капица писал Л. Берии: «Прошу освободить из-под стражи арестованного профессора физики Льва Давидовича Ландау под мое личное поручительство. Ручаюсь перед НКВД в том, что Ландау не будет вести какой-либо контрреволюционной деятельности в моем институте, и я приму все зависящие от меня меры к тому, чтобы он и вне института никакой контрреволюционной работы не вёл. В случае, если я замечу со стороны Ландау какие-либо высказывания, направленные во вред Советской власти, то немедленно сообщу об этом органам НКВД[21]». Два дня спустя, 28 апреля 1939 года было подписано Постановление НКВД СССР о прекращении дела в отношении Ландау с передачей его на поруки. Ученик Ландау Борис Иоффе в своей книге «Без ретуши» приводит другую версию.

В тюрьме Кореца заставили подписать признание в том, что он написал листовку и Ландау одобрил её текст. Вероятно и то, что на самом деле листовку написал следователь. Затем листовку и признание Кореца предъявили уже сломленному Ландау, и он тоже признал своё участие в составлении листовки. Это всё не кажется удивительным, поскольку в своих собственноручно написанных показаниях Ландау признаёт и свою антисоветскую деятельность, и многое, многое другое. (Мастера из НКВД умели добиваться признаний. Известен случай, когда один заключённый признал, что он взорвал мост через Волгу. Много лет спустя, выйдя на свободу и попав в то место, он увидел, что мост цел и невредим — никто и никогда не взрывал его.) В 70-х годах, уже будучи на свободе, Корец заговорил: он сказал, что да, он написал эту листовку. Возможно, однако, ему было легче сказать такое, чем признать, что он подписал показание под пытками. Когда Кореца выпустили в 50-х годах, Ландау помогал ему. Здесь тоже нет противоречия — по собственному опыту Ландау знал, как у Кореца было выбито признание. Я сам слышал, как Ландау сказал однажды: «Если бы я пробыл в тюрьме ещё два месяца, я бы не выжил»[22].

Ландау был восстановлен в списке сотрудников ИФП. После освобождения и до смерти Ландау оставался сотрудником Института физических проблем. Реабилитирован Ландау был только спустя 22 года после смерти. 23 июля 1990 года уголовное дело в отношении него было прекращено за отсутствием состава преступления.

После освобождения Ландау П. Л. Капица и В. А. Фок составляют характеристику Ландау для предоставления её в Отделение физико-математических наук АН СССР. , — пишет Капице В. А. Фок[23]. Ландау избирают в академики в 1946 году, минуя ступень члена-корреспондента.

«Ландау непременно нужно провести в члены-корреспонденты, и я надеюсь, что это удастся»

В 1943—1947 годах Ландау — профессор кафедры физики низких температур физического факультета МГУ.

В 1945—1953 годах участвовал в советском Атомном проекте. За работу в Атомном проекте удостоен Сталинских премий (1946, 1949, 1953), награждён орденом Ленина (1949), присвоено звание Героя Социалистического Труда (1954).

В 1955—1968 годах профессор кафедры квантовой теории и электродинамики физического факультета МГУ. Читал курсы лекций: «Механика», «Теория поля», «Статистическая физика».

В 1955 году подписал «Письмо трёхсот» (содержало оценку состояния биологии в СССР к середине 1950-х годов и критику Лысенко и «лысенковщины»).

Академик Ландау считается легендарной фигурой в истории советской и мировой науки. Квантовая механика, физика твёрдого тела, магнетизм, физика низких температур, сверхпроводимость и сверхтекучесть, физика космических лучей, астрофизика, гидродинамика, квантовая электродинамика, квантовая теория поля, физика атомного ядра и физика элементарных частиц, теория химических реакций, физика плазмы — вот далеко не полный перечень областей, фундаментальный вклад в которые внёс Л. Д. Ландау. Про него говорили, что в «огромном здании физики XX века для него не было запертых дверей».

Способность Ландау охватить все разделы физики и глубоко проникнуть в них ярко проявилась и в созданном им в сотрудничестве с Е. М. Лифшицем уникальном курсе теоретической физики, последние тома которого были завершены по плану Ландау уже его учениками.

Е. М. Лифшиц писал о Ландау: «Он рассказывал, как был потрясён невероятной красотой общей теории относительности (иногда он говорил даже, что такое восхищение при первом знакомстве с этой теорией должно быть, по его мнению, вообще признаком всякого прирождённого физика-теоретика). Он рассказывал также о состоянии экстаза, в которое привело его изучение статей Гейзенберга и Шрёдингера, ознаменовавших рождение новой квантовой механики. Он говорил, что они дали ему не только наслаждение истинной научной красотой, но и острое ощущение силы человеческого гения, величайшим триумфом которого является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить. И, конечно же, именно таковы кривизна пространства-времени и принцип неопределённости».

В 1962 году Лев Ландау был выдвинут на присуждение Нобелевской премии по физике Вернером Гейзенбергом, который выдвигал Ландау на соискание Нобелевской премии ещё в 1959 году и в 1960 году, за работы Ландау по сверхтекучести гелия, квантовой теории диамагнетизма и его труды по квантовой теории поля[24]. Известное представление, написанное Нильсом Бором совместно с его сыном Оге Бором, Бэном Моттельсоном, Кристианом Мёллером и Леоном Розенфельдом (англ.), датированное 30 января 1962 г., прибыло в Стокгольм чересчур поздно и не могло уже считаться официальным выдвижением на Нобелевскую премию 1962 года[25]. В 1962 г. Ландау была присуждена Нобелевская премия .

«за пионерские исследования в теории конденсированного состояния, в особенности жидкого гелия»
Мемориальная доска на стене дома в Баку, в котором до 1924 года жил Лев Ландау

7 января 1962 года, по дороге из Москвы в Дубну на Дмитровском шоссе, Ландау попал в автокатастрофу. В результате многочисленных переломов, кровоизлияния и травмы головы он находился в течение 59 суток в коме. Физики всего мира принимали участие в спасении жизни Ландау. Было организовано круглосуточное дежурство в больнице. В результате этих мер жизнь Ландау удалось спасти, несмотря на очень серьёзные ранения.

После аварии Ландау практически перестал заниматься научной деятельностью. Однако, по мнению его жены и сына, Ландау постепенно возвращался к своему нормальному состоянию и в 1968 году был близок к возобновлению занятий физикой.

Ландау умер 1 апреля 1968 года, через несколько дней после операции по устранению непроходимости кишечника. Диагноз — тромбоз мезентериальных сосудов. Смерть наступила в результате закупорки артерии оторвавшимся тромбом. Жена Ландау в своих мемуарах высказывала сомнения в компетентности некоторых врачей, лечивших Ландау, особенно врачей из спецклиник по лечению руководства СССР.

В детстве, увлёкшись наукой, Ландау дал себе обет никогда «не курить, не пить и не жениться». Также он считал, что брак — это кооператив, ничего общего не имеющий с любовью. Однако он встретил выпускницу химического факультета Конкордию (Кору) Терентьевну Дробанцеву, которая разошлась со своим первым мужем. Она поклялась, что не будет ревновать его к другим женщинам, и с 1934 года они жили вместе в фактическом браке. Ландау считал, что более всего разрушают брак ложь и ревность, и поэтому они заключили «пакт о ненападении в супружеской жизни» (по задумке Дау), который давал относительную свободу обоим супругам в романах на стороне. Официальный брак был между ними заключён 5 июля 1946 года, за несколько дней до рождения сына Игоря. Игорь Львович Ландау окончил Физический факультет МГУ, физик-экспериментатор в области физики низких температур (умер 14.05.2011, похоронен на Новодевичьем кладбище[26]).

Единственной не физической теорией Ландау была теория счастья. Он считал, что каждый человек должен и даже обязан быть счастливым. Для этого он вывел простую формулу, которая содержала три параметра: работа, любовь и общение с людьми.

Двоюродный брат (со стороны отца) — писатель, врач и общественный деятель Яков Владимирович Вейншаль (ивр.יעקב וינשל‏‎; ‎1891—1980‎), автор исторических романов на иврите[27].

Помимо науки, Ландау известен как шутник и выдумщик. Его вклад в научный юмор довольно велик. Обладая тонким, острым умом и прекрасным красноречием, Ландау всячески поощрял юмор в коллегах. Он породил термин так говорил Ландау, а также стал героем различных юмористических историй. Его шутки не обязательно связаны с физикой и математикой.

По Ландау, девушки делятся на красивых, хорошеньких и интересных[28]. У хорошеньких нос слегка вздёрнут, у красивых он прямой, у интересных носы «ужасно большие». Классификация наук: науки бывают естественные, неестественные и противоестественные[29].

По воспоминаниям Л. С. Понтрягина, у Ландау была своя классификация женщин и учёных: от первого высшего до пятого низшего[30].

По воспоминаниям В. Л. Гинзбурга, квалификационная шкала физиков была логарифмической, то есть физик класса 1 сделал в 10 раз больше физика класса 2 и т. д. Пятый класс был отведён патологам, то есть тем, чьи работы Ландау считал «патологическими». Из физиков 20 века только Эйнштейн имел наивысший класс 0.5, Бор, Гейзенберг, Шрёдингер, Дирак, Фейнман и некоторые другие имели класс 1. Себя Ландау сначала определил в класс 2.5, потом перевёл в класс 2 и затем в класс 1.5. Гинзбургу достался класс 3.

Сам Ландау подчёркивал, что оценивать физиков надо «по достижениям», а не по другим признакам, таким как владение теоретическими методами (чем славился сам Ландау), объём знаний, учебники или ораторское искусство. По воспоминаниям В. Л. Гинзбурга «самой красивой из существующих физических теорий» Ландау называл общую теорию относительности, хотя большая часть работ самого Ландау выполнена в области квантовой физики[31].

Памятная монета Банка России, посвящённая 100-летию со дня рождения Л. Д. Ландау. 2 рубля, серебро, 2008 год

Ландау создал многочисленную выдающуюся школу физиков-теоретиков. Учениками Ландау по преимуществу считались физики, которые смогли сдать Льву Давидовичу (а впоследствии уже его ученикам) 9 теоретических экзаменов, так называемый теоретический минимум Ландау. Сначала принималась математика, а затем экзамены по физике:

Ландау требовал от своих учеников знания основ всех разделов теоретической физики.

После войны для подготовки к сдаче экзаменов лучше всего было использовать курс теоретической физики Ландау и Лифшица, однако первые ученики сдавали экзамены по лекциям Ландау или по рукописным конспектам.