Лев Ландау (1908–1968)

Лев Давидович Ландау, крупный советский физик-теоретик, был отъявленным жизнелюбом. От любил шутки, встречи с друзьями, любил женщин… Но больше всего на свете он любил науку. И наука платила Ландау взаимностью: он достиг успеха в квантовой механике и квантовой теории поля, физике атомного ядра и физике элементарных частиц, сверхпроводимости и сверхтекучести, астрофизике, гидродинамике, магнетизме – и это не полный перечень областей, весомый вклад в развитие которых внес Лев Ландау.

Краткая биография Льва Ландау

Выбрав уже в школьные годы делом своей жизни науку, Лев Ландау рано поступил в университет и после его окончания стал заниматься физикой, сразу внеся вклад в развитие квантовой механики. В дальнейшем он проявил себя в самых разных областях теоретической физики, а за исследования сверхтекучести жидкого гелия был удостоен Нобелевской премии. Свои знания Ландау активно передавал ученикам, сформировав крупную научную школу. Он приобрел всемирную известность как выдающийся ученый и оставил после себя богатое наследие, актуальное по сей день.

Семья и детство

Атмосфера семьи, в которой рос Лев Ландау, с детства подогревала его интерес к знаниям. Он родился 22 января (по новому стилю) 1908 года в Баку в семье Давида Ландау, инженера на бакинских нефтепромыслах, и Любови Гаркави-Ландау, врача-акушера, школьного доктора и преподавателя естествознания в гимназии. Родители увлеченно занимались своими профессиями, публиковали научные труды, мать издала «Краткое руководство по экспериментальной фармакологии». А их сын, когда одноклассники в гимназии еще зубрили, сколько будет шестью восемь, уже выучил таблицу умножения двузначных чисел. Много позднее Ландау объяснил свое рвение просто: «Мне было интересно». В 12 лет он опять же «из интереса» самостоятельно изучил дифференциальное исчисление, а в 13 – интегральное, и в том же возрасте окончил гимназию.

Образование и ранние годы научной деятельности (1922–1937)

В 14 лет Ландау поступил в Бакинский университет сразу на два факультета – физико-математический и химический. Впрочем, химический он вскоре оставил, чтобы сделать непростой выбор между двумя любимыми науками: математикой и физикой. Победила физика. Юный студент так успешно осваивал университетские знания, что после второго курса его перевели на физико-математический факультет Ленинградского университета, который он окончил в 19 лет в 1927 году. И сразу же поступил в аспирантуру Ленинградского физико-технического института, которым руководил «отец советской физики» Абрам Иоффе, собиравший вокруг себя лучших молодых ученых страны, таких как, например, Петр Капица, Игорь Курчатов и многие другие, кому он дал путевку в жизнь.

О вдохновении, которое вызывали в Ландау научные идеи и открытия, годы спустя писал его друг и соавтор Евгений Лифшиц: «Он рассказывал, как был потрясен невероятной красотой общей теории относительности… Он рассказывал также о состоянии экстаза, в которое привело его изучение статей Гейзенберга и Шредингера, 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».

«Истинная научная красота» квантовой механики увлекла Ландау. И хотя он жалел, что в силу возраста не стоял у истоков новой науки, он надеялся все же внести вклад в ее развитие. Квантовую механику молодой ученый продолжил изучать в заграничной командировке, в которую его отправили от Наркомпроса в 1929 году.

Путь Ландау лежал в европейские научные лаборатории: на стажировку в Данию к создателю первой квантовой теории атома Нильсу Бору, в Англию к одному из основоположников ядерной физики Эрнесту Резерфорду, в Швейцарию к ученому в области квантовой механики Вольфгангу Паули. В Кембридже он познакомился с Петром Капицей, работавшим тогда у Резерфорда и впоследствии сыгравшим особую роль в жизни Ландау. Насыщенная поездка спустя полгода должна была подойти к концу, но подоспела стипендия от Рокфеллеровского фонда, получить которую помог Нильс Бор. Ему же Ландау был обязан и тем, что углубил свои познания в квантовой механике. Он считал себя учеником Бора, а тот всегда восхищался Ландау.

Вернувшись на родину в 1931 году, молодой ученый вскоре отправился в Харьков, в созданный по инициативе Иоффе Украинский физико-технический институт, где стал заведовать теоретическим отделом и начал преподавать: сначала заведовал кафедрой в механико-машиностроительном институте, затем в университете. Ландау мечтал создать свою школу теоретической физики, которая вобрала бы в себя лучший мировой опыт. Ему и его коллегам это удалось, и в Харьков, привлеченные тамошней научной средой, приезжали ученые со всего Советского Союза и из-за рубежа. Один из учеников Ландау воскликнул: «Размах, достойный Петра Великого! Дау (прим. ред.: так Ландау часто называли друзья и коллеги) тоже прорубил окно в Европу!» В Харькове же Ландау без защиты диссертации получил степень доктора физико-математических наук.

Молодой ученый был невероятно талантлив, но вместе с тем также невероятно свободолюбив, а следовательно, и неудобен. Дау упрямо и открыто отстаивал свои убеждения, и в какой-то момент его даже попытались уволить из университета. Однако эта попытка вызвала неслыханный в советской стране отклик – забастовку коллег-ученых. В итоге в 1937 году молодой физик все же уехал в Москву: Петр Капица пригласил его к себе в Институт физических проблем, где Ландау в итоге и проработал до конца жизни.

Вскоре после его отъезда из Харькова в УФТИ начались аресты ведущих специалистов. К тому времени и сам Ландау был на примете у «органов», в секретном донесении его даже назвали руководителем троцкистской группы. Почему он тогда остался на свободе, сказать сложно – наверное, сыграла свою роль всемирная известность ученого.    

Арест, заключение и освобождение

Но 28 апреля 1938 года, спустя около года после переезда Ландау в столицу его все же арестовали. Обвинение строилось на отрыве «теории», то есть фундаментальных научных исследований, над которыми работал Ландау, от «практики», иначе говоря, от сиюминутных нужд народного хозяйства, которому ученый якобы тем самым нанес вред. В результате допросов, где Ландау сломали два ребра, в его деле появилось «признание». Как было сказано в нем, ученый «всегда вытравлял» из работ «ту основу, за которую можно было ухватиться для технических приложений». Также к делу приобщили переданную студентам московского вуза для распространения антисталинскую листовку, которую написал друг Ландау и которую сам Ландау, по его признанию, редактировал.

Нильс Бор и Петр Капица направили письма Сталину в защиту ученого, но ответа не получили. И тогда Капица обратился непосредственно к наркому внутренних дел Лаврентию Берия. «За последнее время, работая с жидким гелием вблизи абсолютного нуля, – писал он, – мне удалось найти ряд новых явлений, которые, возможно, прояснят одну из наиболее загадочных областей современной физики… Но для этого мне нужна помощь теоретика. У нас в Союзе той областью теории, которая мне нужна, владел в полном совершенстве Ландау, но беда в том, что он уже год как арестован…»

В то время Капица как раз открыл явление сверхтекучести жидкого гелия, имевшее большое значение для развития металлургической промышленности. Он предложил взять своего ценного сотрудника на поруки, и спустя два дня после написания письма и ровно через год после ареста Ландау выпустили из тюрьмы.  Позднее он не раз говорил, что если бы провел в застенке еще пару месяцев, то его не было бы в живых. Невероятно, но официально Ландау реабилитировали лишь спустя два с лишним десятилетия после его смерти: 23 июля 1990 года уголовное дело в отношении него было прекращено за отсутствием состава преступления.

Надо заметить, что настал момент, когда помощь коллег понадобилась уже Петру Леонидовичу Капице, и Лев Ландау сделал все, что от него зависело. В 1955 году он составил письмо тогдашнему главе государства Никите Хрущеву, которое подписали 12 академиков, в том числе Абрам Алиханов, Лев Арцимович, Игорь Тамм о необходимости вернуть уволенному Капице, чьи заслуги в науке неоспоримы, должность директора Института физических проблем. И письмо возымело свое действие.

Работа Ландау в военные и послевоенные годы

После освобождения из застенков Ландау занялся в Институте физических проблем сверхтекучестью гелия. С началом войны институт эвакуировали в Казань, где Ландау стал трудиться над оборонными заданиями, проводя расчеты боеспособности вооружения. В 1946 году он, миновав звание члена-корреспондента, был избран действительным членом Академии наук СССР. Тогда же академика Ландау в числе других ученых привлекли к атомному проекту СССР. Ландау, как всегда, трудился с полной самоотдачей, но, если в ранние годы он был абсолютным сторонником коммунизма и даже говорил, что только в советской науке, в отличие от капиталистической, можно добиться выдающихся успехов, то к позднему периоду стал критически относиться к происходившему в стране. Поэтому после смерти Сталина, решив во что бы то ни стало оставить проект, Ландау добился своего и впоследствии признавался, что в той секретной работе им двигал только гражданский долг и честность ученого.

С тех пор он продолжал свои научные изыскания и читал курсы лекций как профессор кафедры квантовой теории и электродинамики физического факультета МГУ и Московского физико-технического института.   

Нобелевская премия и международное признание

Один из создателей квантовой механики, Вернер Гейзенберг, оказавший большое влияние на Ландау, неоднократно выдвигал его на соискание Нобелевской премии за его работы по сверхтекучести гелия, квантовой теории диамагнетизма и квантовой теории поля. В 1962 году Льву Ландау наконец присудили высокую награду, как значилось в определении, «за основополагающие теории конденсированной материи, в особенности жидкого гелия». Однако отправиться на вручение премии в Стокгольм Ландау не смог: незадолго до того он попал в автомобильную аварию.

Авария и возвращение к жизни

7 января 1962 года Лев Ландау на машине, за рулем которой находился его ученик, отправился из Москвы в Дубну на защиту диссертации своего коллеги. В тот день была страшная гололедица. Водитель, решив обогнать шедший впереди автобус, выскочил на встречную полосу, но увидев несшийся навстречу самосвал, вдруг резко ударил по тормозам. «Волгу» закрутило на льду…Удар самосвала пришелся именно на ту сторону легковушки, где сидел Ландау. Его попутчики отделались легкими повреждениями, он же получил тяжелейшие травмы, в том числе головы. В больнице с трудом завели сердце, но надежд на то, что ученый выживет, практически не было…

Весть о том, что Ландау попал в аварию, разнеслась по столице и по стране, узнали об этом и за рубежом. За жизнь ученого боролись лучшие врачи, кто как мог, помогали коллеги Ландау и ученики: нашли и привезли в больницу неожиданно понадобившийся дыхательный аппарат Энг­ст­ре­ма, из-за границы самолетом срочно прислали лекарство для предотвращения отека мозга… После 59 дней, проведенных в коме, Ландау пришел в себя. Увы, выжить удалось лишь человеку по имени Лев Ландау. Ученого с таким именем мир потерял…

Ему пришлось заново учиться сидеть, есть, ходить… При этом его постоянно мучали боли в искореженном аварией теле. По свидетельствам друзей, переживший аварию Ландау изменился. Он часто находился в подавленном состоянии, мог на попытки развлечь его разговором ответить, что завтра, когда боль пройдет, они поговорят… К научной деятельности он так и не вернулся.

Личная жизнь

В юности, думая посвятить свою жизнь исключительно науке, Лев решил «не курить, не пить и не жениться». Но в 27 лет, придя на выпускной вечер в Харьковский университет, он познакомился с Конкордией Дробанцевой – Корой, как ее все звали. Она окончила химический факультет и собиралась работать инженером-технологом в шоколадном цехе кондитерской фабрики. Ландау влюбился в эту «Шоколадницу», как он ее назвал. Спустя некоторое время они стали жить вместе, но сочетались браком только в 1946 году, незадолго до рождения сына Игоря, ставшего впоследствии ученым и занимавшимся физикой низких температур.

Еще в самом начале их с Корой совместного пути Ландау написал «Пакт о ненападении в супружеской жизни», предоставлявший обоим полную свободу. Кора обещала всегда соблюдать договор и, не воспользовавшись своим правом, стойко переносила измены мужа.

О перипетиях своей семейной истории Кора впоследствии написала книгу «Как мы жили», появившуюся уже после смерти Ландау. В советские годы книга ходила в самиздате, позже была официально издана. Воспоминания Коры шокировали многих. Однако автор парировала все возможные обвинения: «Наша история похожа на истории многих семей в эпоху сексуальной революции. Разница лишь в том, что Ландау – гений».

Стремившийся к идеалу и в науке и в любви, Ландау всех женщин делил на несколько категорий и особо ценил «неотразимых», называя себя «красивистом». Во время прогулки по подмосковному дачному поселку академиков Мозжинка, где у него был дом, Лев Давидович внимательно разглядывал встречных дам. А уж если женщина становилась ему, пусть ненадолго, но ближе, она, по словам самого Ландау, не уходила от него недовольной. И большинство тех, кто знал Ландау лично, подтверждают, что в этой кажущейся несколько нескромной самооценке он был, по-видимому, недалек от истины: женщины и в самом деле любили Льва Ландау.

Теория счастья Ландау

Дау, как называли Льва Давидовича близкие и друзья, многие вспоминали веселым, с парадоксальным чувством юмора, жизнелюбивым, но и самоуверенным, не считавшимся с общепринятым мнением, резко отзывавшимся о людях. И мало кто знал, что в молодости он, как писал Евгений Лифшиц, отличался крайней застенчивостью. Ландау в те годы был настолько не уверен в себе, что подумывал свести счеты с жизнью. Но прочитав книгу Стендаля «Красное и черное» и вдохновившись примером главного героя, решил изменить себя и даже разработал план. Чувство ответственности перед собственным предназначением помогло ему «превратиться в человека, который полностью владел собой в любых обстоятельствах, да и просто в веселого человека».

Ландау вывел свою теорию счастья. Он считал, что каждый обязан быть счастливым, для чего достаточно всего трех условий: работа, любовь и общение с людьми.

Школа Ландау и теорминимум

Когда Ландау стал формировать свою собственную научную школу, он всех, кто приходил к нему работать, невзирая на профессиональные заслуги, подвергал сдаче разработанного им теоретического минимума. Состоял он из заданий по теоретической физике, механике и математике. Ландау все проверял, и его молчание было хорошим знаком, а сказанное «хм» выражало неудовольствие. Сложное испытание смогли пройти не все: за время существования теорминимума его сдали немногим более 40 человек.

Среди счастливчиков, выдержавших экзамен и ставших учениками Ландау, были такие талантливые физики, как Евгений Лифшиц, Алексей Абрикосов, Исаак Померанчук, Борис Иоффе, Леонид Пятигорский, Исаак Халатников и многие другие.

Топ-10 научных изысканий, или «заповедей» Льва Ландау

Про великого ученого говорили, что «в огромном здании физики XX века для него не было запертых дверей». Ученики Ландау выделили так называемые «Десять заповедей Ландау», или десять его научных теорий, формулы которых выгравировали на двух мраморных «скрижалях» и преподнесли ученому на 50-летие. Вот о каких теориях шла речь.

• 1927 - введение фундаментального понятия квантовой механики – матрицы плотности, позволяющей вычислить среднее значение любой физической величины для квантово-механического объекта. Широко используется в современной квантовой статистике.
• 1930 – теория электронного диамагнетизма металлов и предсказание периодических изменений магнитной восприимчивости в сильных полях. Квантовые уровни, соответствующие движению электрона в магнитном поле, носят название уровней Ландау, а явление – диамагнетизма Ландау.
• 1933-1935 – теория антиферромагнетизма, теория доменной структуры ферромагнетиков и теория ферромагнитного резонанса, которые были разработаны совместно с Евгением Лифшицем и легли в основу современных теорий ферромагнитных явлений.
• 1937 – развитие термодинамической теории фазовых переходов II рода, то есть переходов, при которых скачкообразно меняется только симметрия. Данная теория сегодня широко применяется в физике.

• 1937 – статистическая теория атомных ядер, разработанная на раннем этапе развития ядерной физики и получившая потом широкое развитие.
• 1941 – теория сверхтекучести жидкого гелия (теория сверхтекучести Ландау), которую ученый описал в своей работе. Блестящая теория объяснила загадочное явление, открытое Петром Капицей, и положила начало новому разделу теоретической физики – физики квантовых жидкостей.
• 1950 – теория сверхпроводимости, разработанная совместно с Виталием Гинзбургом (теория Гинзбурга-Ландау), согласно которой состояние сверхпроводника при низких температурах более упорядоченно, чем в нормальном состоянии при температурах выше сверхпроводящего перехода.
• 1954-1955 – фундаментальное исследование основ квантовой электродинамики, проведенное вместе с Алексеем Абрикосовым и Исааком Халатниковым.
• 1956 – введение понятия комбинированной четности, в соответствии с которым все физические системы эквивалентны только в том случае, если при замене правой системы координат на левую также перейти от частиц к античастицам.   
• 1956-1958 – теория ферми-жидкости, или квантовой жидкости, состоящей из подверженных определенным физическим условиям частиц или квазичастиц – фермионов.

Кроме того, Ландау в сотрудничестве с Евгением Лифшицем создал уникальный курс теоретической физики, многократно переиздававшийся и переведенный на 20 языков. Сегодня по курсу Ландау и Лифшица обучаются студенты во многих странах мира.      

Книги и фильмы о Льве Ландау

• Книги

- Л. Д. Ландау. Собрание трудов. Т. 1-2. М.: Наука, 1969.

- А. А. Абрикосов. «Академик Д. Л. Ландау: краткая биография и обзор научных работ». М.: Наука, 1965.

- «Воспоминания о Л. Д. Ландау». М.: Наука, 1988.

- Кора Ландау-Дробанцева. «Академик Ландау. Как мы жили. Воспоминания». Разные издания.

- М. Я. Бессараб. «Ландау. Страницы жизни». М.: Московский рабочий, 1971.

• Фильмы

- «Десять заповедей физика Ландау», документальный.

- «Мой муж – гений» (2008 г.), снят по книге К. Т. Ландау-Дробанцевой «Как мы жили» режиссером Татьяной Архипцовой, в роли Л.Д. Ландау – Даниил Спиваковский.

- «Дау», 2019, многосерийный художественный фильм режиссера Ильи Хржановского о жизни Льва Ландау, в заглавной роли – Теодор Курентзис.

Интересные факты

• Молодой Ландау, впервые придя на лекцию к студентам, предупредил их, что не любит, когда его называют Львом Давидовичем. «Меня зовут Дау», – сказал он.
• Увидев впервые одного из своих будущих учеников и сотрудников в кителе и сапогах, Ландау спросил, почему он так одет. «Я одет под товарища Сталина», – объяснил тот. На что моментально последовал ответ: «А я под товарища Ленина». Одевался Ландау, хоть и не как вождь пролетариата, но демократично и удобно, удивляя своим видом харьковских коллег: ходил в голубом пиджаке с металлическими пуговицами, привезенном им из-за границы, в широких мягких брюках и сандалиях на босу ногу.
• Высокий, красивый, с темной шевелюрой и живыми черными глазами, Ландау притягивал к себе взгляды. Но шутил по поводу своей худобы: «У меня не телосложение, а теловычитание».
• Ландау любил литературу, живопись, скульптуру, восхищался работами скульпторов Веры Мухиной и Сергея Коненкова. Но не жаловал музыку, оперу и балет.
• Способность Ландау выражать свои мысли емко, афористично, временами парадоксально стала легендой. Вот как, например, говорил Дау: «Женщины достойны преклонения. Я убежден, что если бы мужчинам пришлось рожать, человечество быстро бы вымерло». Или: «Физик стремится сделать сложные вещи простыми, а поэт – простые вещи сложными» и «Главное в физике – это умение пренебрегать!»       

Вопрос-ответ:

За что Лев Ландау получил Нобелевскую премию?

В 1962 году Ландау была присуждена Нобелевская премия по физике «за основополагающие теории конденсированной материи, в особенности жидкого гелия».

Как звали жену Льва Ландау?

Супругу Льва Ландау звали Конкордия (Кора) Терентьевна Ландау-Дробанцева.

Какой род деятельности был у Льва Ландау?

Ландау – один из ведущих советских ученых, чьи работы имели важное значение для развития нескольких областей теоретической физики. Он получил признание во всем мире. Лев Ландау занимался теоретической физикой, прежде всего – квантовой механикой.

Как умер Лев Ландау?

По прошествии нескольких лет после аварии, в которую попал Ландау, у ученого, как отдаленное последствие полученных травм, развился паралич кишечника. Ландау сделали операцию, но 1 апреля 1968 года от случившегося тромбоза сосудов он скончался.

Где похоронен Лев Ландау?

Ученого похоронили на Новодевичьем кладбище. В 1984 году рядом с ним упокоилась его супруга Кора, а в 2011-м – сын Игорь.

Чем знаменит Лев Ландау?

Ландау знаменит физическими теориями, проложившими дорогу современной теоретической физике, его личность вызывает интерес у всех, кто ценит незаурядных, одаренных и смелых людей.

Ирина Кравченко

Редакция портала «ПОИСК»  благодарит за помощь в оформлении материала заместителя директора Архива РАН О.В. Селиванову.

Изображение на обложке: AI-generated by A.Romantsova