Воспоминания о Л. Д. Ландау - [5]
Стремление к простоте и порядку было вообще свойственно всему складу ума Льва Давидовича. Оно проявлялось не только в серьезных, но и в полусерьезных и даже в типичных для него чисто шуточных вещах[8]. Так, он любил классифицировать все: от женщин — по степени их красоты и до физиков-теоретиков — по степени значительности их вклада в науку. Эта последняя классификация проводилась по пятибалльной системе в логарифмической шкале: так, подразумевалось, что физик второго класса сделал в 10 раз больше, чем физик третьего класса (в пятый же класс помещались «патологи»). В этой шкале Эйнштейн занимал половинный класс, а Бор, Гейзенберг, Шрёдингер, Дирак и некоторые другие относились к первому классу. Себя самого Лев Давидович долго относил скромно к двухсполовинному классу и лишь сравнительно поздно перевел себя во второй класс.
Он работал всегда и много (никогда за столом, а обычно полулежа у себя на диване).
Признание результатов своей работы в той или иной степени важно для всякого ученого; оно было существенно, конечно, и для Льва Давидовича. Но все же можно сказать, что он придавал вопросам приоритета много меньше значения, чем это бывает обычно. И во всяком случае, несомненно, что внутренним стимулом к работе было для него не стремление к славе, а неистощимое любопытство, неистощимая страсть к познанию законов природы в их больших и малых проявлениях. Никогда не следует работать ради посторонних целей, ради того, чтобы сделать великое открытие; так все равно ничего не получится — эту простую истину он никогда не упускал случая повторять.
Очень широк был и круг интересов Льва Давидовича вне физики. Помимо точных наук, он очень любил — и хорошо знал — историю. Его горячо интересовали и глубоко впечатляли все виды искусства, за исключением, однако, музыки (а также и балета).
Те, кто имел счастье в течение многих лет быть среди его учеников и друзей, знали, что наш Дау, как его звали друзья и товарищи[9], не старел. С ним никогда не было скучно. Яркость его личности не тускнела, а научная мощь не ослабевала. Тем нелепее и страшнее случай, прервавший в расцвете его блестящую деятельность.
Статьи Ландау, как правило, несут на себе все признаки свойственного ему научного стиля: ясность и четкость физической постановки вопросов, наиболее прямой и элегантный путь к их решению, ничего лишнего. Даже сейчас, спустя много лет, большая часть его статей не требовала бы никаких изменений.
Следующий ниже краткий обзор должен дать лишь некоторую ориентировку среди изобилия и разнообразия работ Льва Давидовича, а также несколько прояснить место, занимаемое этими работами в истории физики, которое, может быть, не всегда очевидно для современного читателя.
Характернейшей чертой научного творчества Ландау является его широта, почти беспрецедентная по своему диапазону; оно охватывает собой всю теоретическую физику, от гидродинамики до квантовой теории поля. В наш век все усиливающейся узкой специализации расходились постепенно и научные пути его учеников. Сам же Лев Давидович объединял их всех, всегда сохраняя поистине удивительную заинтересованность во всем. В его лице ушел из физики, возможно, один из последних великих универсалов.
Уже беглый взгляд на список работ Ландау покажет, что в его жизни нельзя выделить сколько-нибудь длительных периодов, в течение которых он работал лишь в какой-либо одной области физики. Поэтому и перечисление ряда его работ составлено не в хронологическом порядке, а по возможности по тематическому признаку. Начнем с работ, посвященных общим вопросам квантовой механики.
Сюда относится прежде всего несколько ранних работ Ландау. В связи с рассмотрением проблемы торможения излучением им было впервые введено понятие о неполном квантовомеханическом описании, осуществляемом с помощью величин, которые в дальнейшем получили название «матрицы плотности» [2]. В этой работе матрица плотности была введена в энергетическом представлении.
Две статьи [6, 7] посвящены вычислению вероятностей квазиклассических процессов. Трудность этого вопроса связана с тем, что ввиду экспоненциальности (с большой мнимой экспонентой) квазиклассических волновых функций подынтегральное выражение в матричных элементах оказывается быстроосциллирующей величиной, что сильно затрудняет даже оценку интеграла; фактически до работ Ландау все исследования подобных вопросов оказывались ошибочными. Ландау впервые дал общий метод вычисления квазиклассических матричных элементов, а также применил его к ряду конкретных процессов.
В 1930-г. Ландау (совместно с Р. Пайерлсом) опубликовал детальное исследование ограничений, вводимых в квантово-механическое описание релятивистскими требованиями [5]; эта статья вызвала в свое время оживленные дискуссии. Ее основной результат состоит (помимо уточнения вопроса об индивидуальной неопределенности координаты) в установлении принципиальных границ возможности измерения импульса частицы за конечное время. Отсюда следовало, что в релятивистской квантовой области не могут быть измерены никакие динамические переменные, характеризующие частицы в их взаимодействии, и единственными измеримыми величинами оказываются импульсы (и поляризации) свободных частиц. В этом и лежит физический корень тех затруднений, которые возникают при переносе в релятивистскую область методов обычной квантовой механики, использующих понятия, теряющие здесь свой смысл. Ландау снова вернулся к этому вопросу в своей последней опубликованной статье [98], выразив в ней свое убеждение в том, что ψ-операторы как носители ненаблюдаемой информации, а с ними и весь гамильтонов метод должны будут исчезнуть из будущей теории.
