Воспоминания о Л. Д. Ландау - [6]

Шрифт
Интервал

Одним из оснований для этого убеждения послужили Льву Давидовичу результаты проведенных им в 1954—1955 гг. (совместно с А. А. Абрикосовым, И. М. Халатниковым и И. Я. Померанчуком) исследований основ квантовой электродинамики [76—79, 83]. Эти исследования исходили из представления о точечном взаимодействии как пределе «размазанного» взаимодействия при стремлении к нулю радиуса размазывания. Это позволило сразу иметь дело с конечными выражениями. Далее оказалось возможным произвести суммирование основных членов всего ряда теории возмущений, и в результате были получены асимптотические (при больших импульсах) выражения для основных величин квантовой электродинамики — гриновских функций и вершинной части. Из этих выражений, в свою очередь, была найдена связь между истинными зарядом и массой электрона и их «затравочными» значениями. Хотя эти вычисления были проведены в предположении малости «затравочного» заряда, были высказаны аргументы в пользу того, что формула для связи истинного и «затравочного» зарядов сохраняет свою применимость и при любой величине последнего. Тогда исследование формулы показывает, что в пределе точечного взаимодействия истинный заряд обращается в нуль — теория «нулифицируется»[10]. (Обзор относящихся сюда вопросов дан в статьях [82, 86].)

Только будущее сможет показать, насколько оправдается намеченная Ландау программа построения релятивистской квантовой теории поля. Он сам усиленно работал в этом направлении в последние годы перед катастрофой. В этом плане, в частности, им был разработан общий метод для определения особенностей величин, фигурирующих в диаграммном методе квантовой теории поля [96].

На открытие в 1956 г. несохранения четности в слабых взаимодействиях Ландау сразу же откликнулся предложением теории нейтрино с фиксированной спиральностью («двухкомпонентное» нейтрино) [90][11], а также выдвинул принцип сохранения «комбинированной четности», как он назвал совместное применение пространственной инверсии и зарядового сопряжения. По мысли Ландау, тем самым должна была быть «спасена» симметрия пространства — асимметрия переносилась на сами частицы. Этот принцип действительно оказался имеющим более широкую применимость, чем закон сохранения четности. Как известно, однако, в последние годы были открыты также и процессы, не сохраняющие комбинированную четность; смысл этого нарушения в настоящее время еще неясен.

К ядерной физике относится опубликованная в 1937 г. работа Ландау [31]. Эта работа — количественное воплощение идей, выдвинутых незадолго до того Н. Бором. Здесь ядро рассматривается методами статистической физики как капля «квантовой жидкости». Замечательно, что при этом не было сделано никаких сколько-нибудь далеко идущих модельных предположений, как ото делалось до того в работах других авторов. Была, в частности, впервые получена связь между средними расстояниями между уровнями составного ядра и их шириной.

Отсутствие модельных представлений характерно и для развитой Ландау (совместно с Я. А. Смородинским) теории рассеяния протонов на протонах. Сечение рассеяния было выражено при этом через параметры, смысл которых не связан какими-либо конкретными предположениями о потенциале взаимодействия частиц.

Пример технической виртуозности представляет работа (совместно с Ю. Б. Румером) по каскадной теории электронных ливней в космических лучах [36]; физические основания этой теории были сформулированы ранее рядом авторов, однако количественная теория по существу отсутствовала. В этой работе был создан математический аппарат, ставший основой всех последующих работ в этой области. Сам Л. Д. принял участие в дальнейшей разработке теории ливней еще двумя работами — об угловом распределении частиц [41] и о вторичных ливнях [42].

В неменьшей степени виртуозна работа Ландау, посвященная развитию идеи Ферми о статистическом характере множественного рождения частиц при столкновениях [72][12]. Эта работа — также и блестящий пример методического единства теоретической физики, когда решение задачи осуществляется путем применения методов из, казалось бы, совершенно иной области. Ландау показал, что процесс множественного рождения проходит через стадию расширения «облака», размеры которого велики по сравнению с длиной пробега частиц в нем; соответственно эта стадия должна описываться уравнениями релятивистской гидродинамики. Решение этих уравнений потребовало ряда остроумных приемов и глубокого анализа. Л. Д. говорил, что эта работа стоила ему большего труда, чем любая другая из решенных им задач.

Лев Давидович всегда охотно откликался на запросы и нужды экспериментаторов. Таково, в частности, происхождение его работы [54], в которой было найдено энергетическое распределение ионизационных потерь быстрых частиц при прохождении через вещество (до того существовала лишь теория средних потерь энергиии).

Переходя к работам Ландау по макроскопической физике„ начнем с нескольких статей, составляющих его вклад в физику магнетизма.

Согласно классической механике и статистике, изменение характера движения свободных электронов в магнитном поле не может привести к появлению новых магнитных свойств системы. Ландау был первым, выяснившим характер движения в магнитном поле в квантовом случае и указавшим, что квантование полностью меняет ситуацию, приводя к появлению диамагнетизма газа свободных электронов («диамагнетизм Ландау», как теперь называют это явление) [4]. В этой же работе была качественно предсказана периодическая зависимость магнитной восприимчивости от величины магнитного поля при больших значениях его. В то время (1930 г.) это явление еще никем не наблюдалось, и оно было открыто экспериментально лишь впоследствии (эффект де Гааза—ван Альфена); количественная теория этого эффекта была дана Ландау в более поздней работе [37].


Еще от автора Виталий Лазаревич Гинзбург
«Возможно ли образование Вселенной „из ничего“?»

Из журнала "Природа"1988, № 4, где была опубликована эта статья: Якова Борисовича Зельдовича нет нужды представлять читателям "Природы". Автор фундаментальных работ в области физической химии, теории элементарных частиц, ядерной физики, астрофизики и космологии, он, кроме того, был еще и блестящим популяризатором, ярко, живо и образно рассказывающим в своих популярных книгах и статьях о наиболее "горячих" проблемах современной науки. В последние годы особое внимание он уделял релятивистской астрофизике и космологии.


«Физический минимум» на начало XXI века

ВступлениеСписок «особенно важных и интересных проблем»МакрофизикаМикрофизикаАстрофизикаО трех «великих» проблемах.


Разум и Вера

Замечания в связи с энцикликой папы Иоанна Павла II «Вера и разум».Вестник Российской Академии Наук, 1999, том 69, № 6.


Рекомендуем почитать
Преданность Вере и Отечеству

События 2014 года на Украине зажгли на нашем политическом небосводе яркие звезды новых героев, имена которых будут навечно вписаны в историю России XXI века. Среди них одно из самых известных — имя Натальи Поклонской, первого прокурора российского Крыма и активного сторонника воссоединения полуострова с Российским государством. Она по праву заняла почетное место среди народных представителей, став депутатом Государственной Думы Российской Федерации. Большую известность Наталья Владимировна приобрела, встав на защиту православных святынь русского народа.


Дневники княжон Романовых. Загубленные жизни

Книга Хелен Раппапорт — уникальная биографическая работа. Она возвращает читателю образ настоящих, живых сестер Романовых. Записи из личных дневников княжон, на которых построена книга, рисуют портреты умных, чувствительных и восприимчивых к реальности девушек, тонко (и порой неожиданно) воспринимавших и переживавших судьбу России на переломе эпох. Ранее недоступные широкой российской публике обширные материалы из архивов — как официальных (в том числе и архивов различных царских домов Европы), так и частных (среди которых особую ценность имеют воспоминания тех, кто близко знал сестер Романовых) — дополняют картину, позволяют воссоздать обстоятельства их быта и занятий, их увлечения и страсти. Мастерски выстроенное повествование прекрасно передает дух того времени, позволяя читателю ощутить живое дыхание Истории.


В Ясной Поляне

«Константин Михайлов в поддевке, с бесчисленным множеством складок кругом талии, мял в руках свой картуз, стоя у порога комнаты. – Так пойдемте, что ли?.. – предложил он. – С четверть часа уж, наверное, прошло, пока я назад ворочался… Лев Николаевич не долго обедает. Я накинул пальто, и мы вышли из хаты. Волнение невольно охватило меня, когда пошли мы, спускаясь с пригорка к пруду, чтобы, миновав его, снова подняться к усадьбе знаменитого писателя…».


Свободные люди. Диссидентское движение в рассказах участников

Над книгой работали А. Архангельский, К. Лученко, Т. Сорокина. Книга родилась из видеопроекта, размещенного на просветительском ресурсе «Арзамас». Интервью оформлены как монологи; это сборник рассказов о том, как люди решили стать свободными. Вопреки системе. Вопреки эпохе. Полная история диссидентского движения впереди; прежде чем выносить суждения, нужно выслушать свидетельские показания. Электронную версию книги готовили магистранты НИУ ВШЭ.


Расплетин

Александр Андреевич Расплетин (1908–1967) — выдающийся ученый в области радиотехники и электротехники, генеральный конструктор радиоэлектронных систем зенитного управляемого ракетного оружия, академик, Герой Социалистического Труда. Главное дело его жизни — создание непроницаемой системы защиты Москвы от средств воздушного нападения — носителей атомного оружия. Его последующие разработки позволили создать эффективную систему противовоздушной обороны страны и обеспечить ее национальную безопасность. О его таланте и глубоких знаниях, крупномасштабном мышлении и внимании к мельчайшим деталям, исключительной целеустремленности и полной самоотдаче, умении руководить и принимать решения, сплачивать большие коллективы для реализации важнейших научных задач рассказывают авторы, основываясь на редких архивных материалах.


Я везучий. Вспоминаю, улыбаюсь, немного грущу

Герой, а по совместительству и автор этой уникальной, во многом неожиданной книги — обаятельный, блистательный, неподражаемый Артист — Михаил Державин. Он один из немногих людей, при одном упоминании которых на лицах расцветают светлые улыбки! От счастливого детства в артистической вахтанговской среде до всероссийской и всесоюзной любви и известности — путь, который Артист, кажется, даже не шел, а порхал — легко, песенно, танцевально, шутя, играючи и заставляя хохотать и наслаждаться счастьем, чудом жизни миллионы зрителей.