Майя Бессараб - Лев Ландау

Почти тридцать лет назад Пайерлс и я указали, что, согласно релятивистской квантовой теории, нельзя измерить никакие величины, характеризующие взаимодействующие частицы, и единственными измеримыми величинами являются импульс и поляризация свободно движущихся частиц. Поэтому, если мы не хотим пользоваться ненаблюдаемыми величинами, мы должны вводить в теорию в качестве фундаментальных величин только амплитуды рассеяния.

Операторы, содержащие ненаблюдаемую информацию, должны исчезнуть из теории, и, поскольку гамильтониан можно построить только из операторов, мы с необходимостью приходим к выводу, что гамильтонов метод в квантовой механике изжил себя и должен быть похоронен, конечно, со всеми почестями, которые он заслужил.

Основой для новой теории должна служить новая диаграммная техника, которая использует только диаграммы со «свободными» концами, то есть амплитуды рассеяния и их аналитические продолжения. Физическую основу этого аппарата образуют соотношения унитарности и принцип локальности взаимодействия, который проявляется в аналитических свойствах фундаментальных величин теории, например в различного рода дисперсионных соотношениях.

Поскольку такая новая диаграммная теория еще не построена, мы вынуждены находить аналитические свойства вершинных диаграмм, исходя из гамильтонова формализма. Однако нужно быть очень наивными, чтобы пытаться придать «строгость» такому выводу; нельзя забывать, что мы получаем реально существующие уравнения из гамильтонианов, которые в действительности не существуют.

В результате такого подхода к теории, в частности, окончательно теряет смысл старая проблема элементарности частиц, так как ее нельзя сформулировать, не вводя взаимодействий между частицами.

Мне кажется, что за последние годы теория заметно прогрессировала в указанном направлении и недалеко то время, когда будут окончательно написаны уравнения новой теории.

Нужно, однако, иметь в виду, что в этом случае, в отличие от ситуации, существовавшей ранее в теоретической физике, написание уравнений ознаменует не конец, а начало создания теории. Уравнения теории будут представлять собой бесконечную систему интегральных уравнений, каждое из которых имеет вид бесконечного ряда, и будет очень трудно научиться работать с такими уравнениями.

Сейчас, конечно, невозможно предсказать, сколько констант в теории можно будет выбрать произвольно. Мы не можем даже исключить возможность того, что уравнения вообще не будут иметь решений, то есть что в теории снова возникает «нулификация». Это можно будет рассматривать либо как строгое доказательство нелокальности природы, но это может означать и то, что не существует теории одних только сильных взаимодействий, и в общую схему должны быть включены также слабые взаимодействия, и особенно электродинамика. Тогда инфракрасная «катастрофа» бесконечно усложнит ситуацию.

Но даже в лучшем случае нам предстоит тяжелая борьба.

Краткая хронология жизни и деятельности Льва Давидовича Ландау (1908–1968)

В городе Баку в семье Любови Вениаминовны и Давида Львовича Ландау родился сын Лев.

Лев Ландау поступает в гимназию.

Лев поступает в Бакинский экономический техникум и через два года заканчивает его.

Ландау успешно сдает вступительные экзамены в Азербайджанский государственный университет.

Лев Ландау переводится на физико-математический факультет Ленинградского государственного университета.

Опубликована первая научная работа Ландау «К теории спектров двухатомных молекул». Лев Ландау поступает в сверхштатную аспирантуру Ленинградского физико-технического института. Принимает участие в работе V съезда русских физиков в Москве (15–20 декабря).

Лев Ландау заканчивает университет (20 января) и поступает в аспирантуру Ленинградского физико-технического института. В работе «Проблема торможения излучением» для описания состояния систем впервые вводит в квантовую механику новое важнейшее понятие — матрицу плотности.

По путевке Наркомпроса Ландау едет в полуторагодовую научную командировку за границу для продолжения образования (Берлин, Гёттинген, Лейпциг, Копенгаген, Кембридж, Цюрих). Он посещает семинары лучших физиков мира: Борна, Гейзенберга, Дирака, Паули, Бора, которого с этих пор считает своим учителем в физике.

Публикация работы о диамагнетизме (впоследствии это явление получило название «диамагнетизма Ландау»).

Ландау возвращается на Родину и продолжает работать в Ленинграде.

Л.Д. Ландау переводится в Харьков заведующим теоретическим отделом Украинского физико-технического института (УФТИ).

Не оставляя работы в УФТИ, Л.Д. Ландау становится заведующим кафедрой теоретической физики Харьковского механико-машиностроительного (ныне политехнического) института. Чтение курса лекций на физико-математическом факультете этого института.

Конференция по теоретической физике в Харькове. Всесоюзная аттестационная комиссия присваивает Л.Д. Ландау степень доктора физико-математических наук без защиты диссертации. Поездка на семинар к своему учителю Нильсу Бору в Копенгаген (1 — 22 мая). Создание так называемого теоретического минимума — специально разработанной программы для выявления и обучения особо одаренных молодых физиков.

Чтение курса физики в Харьковском государственном университете, заведование кафедрой общей физики ХГУ. Л.Д. Ландау присвоено звание профессора.

Ландау создает теорию фазовых переходов второго рода и теорию промежуточного состояния сверхпроводников.

Ландау подает заявление о приеме на работу в Институт физических проблем в Москве (8 февраля). Вскоре он становится заведующим теоретическим отделом этого института.

Арест. Ландау в тюрьме.

Создание теории сверхтекучести жидкого гелия.

Создание теории квантовой жидкости.

Ландау избран действительным членом Академии наук СССР (30 ноября). Ландау присуждена Государственная премия СССР.

Создание теории колебаний электронной плазмы («затухание Ландау»).

Издание «Курса лекций по общей физике» (Издательство МГУ).