Книга: 100 великих открытий российской науки
Назад: Сверхтекучесть
Дальше: Сверхпроводимость

Загадка жидкого гелия

В сложнейших экспериментах удалось обнаружить аномалии жидкого гелия, а значит, новую закономерность в свойствах материи. Через несколько лет была создана теория этого явления. Это сделал Лев Давидович Ландау (1908–1968) в статье «Теория сверхтекучести гелия-II» (1941). Он был удостоен Нобелевской премии в 1962 году «За пионерскую теорию конденсированных сред, прежде всего жидкого гелия».
Как указал Ландау в аннотации к своей статье: «Оказывается, что при температуре абсолютного нуля квантовая жидкость может обладать свойством сверхтекучести… При температурах, отличных от абсолютного нуля, в гелии-II оказывается возможным одновременное существование двух движений – сверхтекучего и нормального, что может быть описано посредством введения понятий о сверхтекучей и нормальной “частях” жидкости; λ-точка гелия-II связана с исчезновением “сверхтекучей части” жидкости…
Выведена система гидродинамических уравнений, описывающих макроскопическое движение гелия-II… С помощью этих уравнений исследовано распространение звука и показано, что в гелии-II должны существовать две скорости звука».
Теоретический прогноз о «двойном звуке» подтвердили опыты В.П. Пешкова, ставшие основой его докторской диссертации в 1946 году (Сталинская премия 1947 года). Это был триумф теории Ландау. В 1946 году он был принят в Академию наук СССР и был удостоен Сталинской премии (две другие – в 1949 и 1953 годах; Ленинская – в 1962 году).
Лев Ландау родился в Баку; семья была из богатых (отец инженер, мать врач), и мальчику обеспечили отличное домашнее образование. Это был нечастый случай «вундеркинда», проявившего в зрелом возрасте незаурядные творческие способности. В 14 лет он поступил в Бакинский университет, перевёлся в Петербургский и окончил его в 19 лет. Ещё студентом он всерьёз увлёкся квантовой механикой, и в 1926 году опубликовал свою первую научную работу в этой области. Стажировался за границей, с 1937 года работал в Институте физических проблем (директор П.Л. Капица), где проводил исследования в области физики низких температур.
Ландау с полным основанием можно отнести к физикам-теоретикам. Он не изобретал аппаратуру и методику экспериментов, а объяснял или даже предсказывал их результаты. В 1950 году совместно с В.Л. Гинсбургом (будущим академиком и Нобелевским лауреатом) предложил теорию сверхпроводимости.

 

Л.Д. Ландау

 

Основные его работы – по теории твёрдого тела, физики низких температур. Предсказал возможность распространения в жидком гелии звуковых волн с двумя различными скоростями. Исследовал проблемы атомной физики, космических лучей.
Академик РАН С.С. Гернштейн пишет: «Один из крупнейших физиков прошедшего XX в. Лев Давидович Ландау был в то же время величайшим универсалом, внесшим фундаментальный вклад в самые различные области: квантовую механику, физику твёрдого тела, теорию магнетизма, теорию фазовых переходов, ядерную физику и физику элементарных частиц, квантовую электродинамику, физику низких температур, гидродинамику, теорию атомных столкновений, теорию химических реакций и ряд других дисциплин».
Надо только уточнить: многие работы Ландау были написаны в соавторстве, а его универсализм относится только к нескольким разделам физики. Есть более яркие примеры универсальности знаний. Э. Шрёдингер, например, проявил свой талант не только в нескольких областях физики, но и в биологии, философии.
Безусловно, это не умаляет заслуг Льва Давидовича как выдающегося физика-теоретика. В наше время даже профессиональное знание нескольких разделов одной науки выглядит как энциклопедизм. Слишком сложными и многочисленными стали научные дисциплины.
Разнообразие интересов помогает учёному сопоставлять сведения из разных областей знаний, осуществлять, как говорят, перекрёстное опыление идей, находить неожиданные варианты решений. К тому же это – увлекательное занятие. Как говорил Лев Ландау в одном из интервью:
«Да, занимался всем, и буду заниматься всем, у меня такой характер. Я не разносторонний, я, наоборот, узкий – я просто физик-теоретик. По-настоящему меня интересуют только пока ещё неизвестные явления природы. И всё. Исследования их я не назвал бы работой. Это высокое наслаждение, удовольствие, огромная радость. Ни с чем не сравнимая».
Назад: Сверхтекучесть
Дальше: Сверхпроводимость