В последней фразе имелась в виду роль, которую Л.Д. Ландау вместе с группой своих учеников сыграл в Советском Атомном проекте.
Некролог был подписан высшим руководством СССР: Генеральным секретарем ЦК КПСС Л.И. Брежневым, Председателем Совета министров СССР А.Н. Косыгиным, Председателем Президиума Верховного Совета СССР Н.В. Подгорным, всеми членами Политбюро ЦК КПСС, Президентом АН СССР М.В. Келдышем, другими руководителями Академии наук СССР, ведущими физиками страны. Текст некролога готовили в день смерти Л.Д. Ландау в Институте физических проблем его ближайшие сотрудники во главе с Е.М. Лифшицем. Оттуда он пошел в Президиум АН СССР и далее в Отдел науки ЦК КПСС. В последнем было решено, что уровень и роль беспартийного Л.Д. Ландау в советской науке настолько велика, что некролог должен быть напечатан в главном органе коммунистической партии. Все это еще раз подтверждало высшую оценку заслуг «инакомыслящего» Ландау перед Советским государством, ранее наградившим его званием Героя Социалистического Труда, тремя орденами Ленина, Ленинской и тремя Сталинскими премиями[31].
В книге о великом физике, разумеется, нельзя избежать самой физики в той ее части, тех открытиях и формулах, которые явились главными продуктами их творца. Но сделать это в данном случае очень непросто. Понимание методов и результатов теоретической физики требует многолетней специальной подготовки, в частности, по математике. Теоретическая физика по-настоящему доступна лишь узкой группе профессионалов, которых во всем мире насчитывается порядка нескольких тысяч человек. Поэтому для нефизиков, наверное, следует пояснить в нескольких словах, чем теоретическая физика занимается.
Схематично можно сказать, что теоретическая физика — (1) объясняет непонятные результаты экспериментов и (2) предсказывает неизвестные свойства материи и полей, опережая эксперимент. Ее объекты исследования — от квантов и элементарных частиц до Вселенной. Работа проводится с помощью огромного и очень сложного математического аппарата. В этой связи заметим, что не следует путать теоретическую физику с математической физикой. Последняя — важный раздел математики; он оперирует с дифференциальными уравнениями, которые решают в частных производных с различными краевыми условиями; решения получают в виде различных систем специальных функций (Бесселя, Лежандра и т. д.). Теоретическая физика гораздо шире. По своей природе это — прежде всего физика. Математика же, хоть и абсолютно необходима, но вторична, ее «подбирают» под решаемую задачу. Причем нередко математических способов решения бывает несколько.
Примером задачи первого типа, решенной Ландау, является его наивысшее достижение — объяснение сверхтекучести гелия, удостоенное Нобелевской премии. В других областях физики Ландау выяснил детальный механизм ферромагнетизма, структуру промежуточного состояния сверхпроводников, причину нарушения четности при некоторых ядерных реакциях и многое другое. Примерами задач второго типа служат предсказание Ландау неизвестных явлений: диамагнетизма электронов в магнитном поле, затухания электромагнитных волн в плазме в отсутствие «трения» (столкновений) электронов, возникновения второй ударной волны при взрыве. Им построена теория квантовой ферми-жидкости. Последнее вскоре позволило его ученику Л.П. Питаевскому предсказать сверхтекучесть «гелия-три» (изотопа с двумя протонами и одним нейтроном). Позже англо-американец Дж. Легетт раз вил эту теорию для весьма сложного случая частиц с целым спином, равным 1 (а не нулю!), и получил за это Нобелевскую премию в тройке с В.Л. Гинзбургом (за общую макроскопическую теорию сверхпроводимости) и А.А. Абрикосовым (за теорию сверхпроводников второго рода).
Правильная теория, созданная для объяснения неизвестного явления, позволяет предсказать другие явления, которые затем обнаруживают при целенаправленных экспериментах. Так, теория сверхтекучести позволила предсказать, например, возможность возбуждения в сверхтекучем гелии продольных волн «второго звука» с совершенно необычными свойствами (предсказанного Е.М. Лифшицем и обнаруженного затем на опыте В.П. Пешковым). Но есть задачи теоретической физики, которые в принципе невозможно проверить в опытных условиях на Земле. Это задачи, относящиеся к космологии и астрофизике. Невозможно, например, воспроизвести в прямых экспериментах прошлое нашей Вселенной, убедиться в сверхтекучести в нейтронных звездах. Тем не менее, теоретикам удалось построить непротиворечивые теории этих состояний, которые согласуются с существующими общепринятыми теориями и законами (общей теорией относительности, законами сохранения), и подтверждаются всеми имеющимися опытными фактами (расширение Вселенной, реликтовое излучение и др.).
31
Такие официальные почести крупнейшим ученым больше в России не воздают (см. далее в примечании к подразделу о Е.М. Лифшице).