Майя Бессараб - Лев Ландау

Современная наука о магнетизме подразделяет все тела на ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Ферромагнетики обладают магнетизмом в отсутствие внешнего поля. У парамагнетиков весьма малый собственный магнетизм, а диамагнетики вообще его не имеют, однако намагничиваются под влиянием внешнего поля. При этом парамагнетики намагничиваются вдоль внешнего поля, так что магнитное поле внутри парамагнетика больше, чем приложенное извне. Что касается диамагнетиков, то они намагничиваются против внешнего поля и как бы частично выталкивают из своей толщи внешнее магнитное поле.

Ландау показал, что движение электрона в присутствии магнитного поля нельзя рассматривать с помощью методов классической механики. В действительности электрон в магнитном поле обладает дискретными (прерывными) энергетическими уровнями, которые описываются особой формулой. Расстояние между этими уровнями пропорционально полю. В результате такой дискретности уровней оказывается, что электронный газ обладает диамагнетизмом, связанным с изменением поступательного движения электронов. При больших значениях поля магнитная восприимчивость периодически меняется с изменением поля. Это явление получило название «диамагнетизма Ландау».

Ландау заинтересовала гипотеза Паули о существовании чрезвычайно слабо взаимодействующей с веществом электронной частицы нейтрино. Это было время, когда науке были известны только две элементарные частицы — электрон и протон, и гипотеза Паули о существовании еще одной частицы, да еще наделенной странными свойствами, большинству ученых показалась искусственной и неправдоподобной. Ландау сразу понял, что Паули прав.

Однажды Дау присутствовал на лекции Паули. После лекции известный австрийский философ профессор N затеял с Паули спор о теории относительности. Паули разбил доводы философа, но тот не сдавался и так запутал аудиторию, что многие перестали понимать, о чем идет речь.

— В чем разница между выступлением профессора Паули и профессора N? — спросил у Ландау молодой репортер местной газеты.

— В том, что профессор Паули понимает, о чем говорит, а профессор N — нет, — ответил Ландау.

В 1931 году Ландау был участником берлинского семинара Эр-вина Шредингера. В центре внимания участников семинара оказалось сообщение Рудольфа Пайерлса, который докладывал о новой работе, выполненной им вместе с Ландау, — «Распространение принципа неопределенности на релятивистскую квантовую теорию».

В юмореске «К пятидесятилетию Рудольфа Пайерлса», написанной его друзьями в 1957 году, о тридцатых годах сказано следующее:

«В это время он внес свой крупный вклад в квантовую теорию излучения, и тут они с Ландау заварили такую кашу, что Бор и Розенфельд расхлебывали ее несколько месяцев».

И вот Ландау и Пайерлс снова у Бора в Копенгагене. В книге «Квантовая электродинамика» Леон Розенфельд вспоминает:

«Я приехал в институт в последний день февраля 1931 года для годичного пребывания там, и первым, кого я увидел, был Гамов. Я спросил его о новостях, и он ответил на своем образном языке, показав мне искусный рисунок карандашом, который он только что сделал. На рисунке был изображен Ландау, крепко привязанный к стулу и с заткнутым ртом, а Бор, стоявший перед ним с поднятым указательным пальцем, говорил: “Bitte, bitte, Landau, muss ich nur ein Wort sagen!” (“Погодите, погодите, Ландау, дайте мне хоть слово сказать!”)

Я узнал, что сюда за несколько дней до моего приезда прибыли Ландау и Пайерлс со своей новой работой, которую они хотели показать Бору, “но, — добавил Гамов, — он, кажется, не согласен, и такая вот дискуссия идет все время”. Пайерлс уехал днем раньше, как сказал Гамов, “в состоянии полного изнеможения”. Ландау остался еще на несколько недель, а у меня была возможность убедиться, что изображенное Гамовым на рисунке положение было приукрашено лишь в пределах, обычно признаваемых художественным вымыслом».

Во время своей полуторагодовалой заграничной командировки Дау трижды приезжал к Бору. Он уехал из датской столицы 19 марта 1931 года.

Дау перезнакомился с лучшими физиками своего времени, со многими подружился. Рудольф Пайерлс говорит об этом периоде так: «Одно из моих любимых воспоминаний — это случай, когда в дискуссии всплыло имя физика, о котором Ландау прежде ничего не слышал. Моментально посыпались вопросы Дау: “Кто это? Откуда? Сколько ему лет?” Кто-то сказал: “О, ему всего двадцать восемь…” И тогда Ландау воскликнул: “Как, такой молодой и уже такой неизвестный!”»