Геннадий Горелик - Матвей Петрович Бронштейн

• Название: Матвей Петрович Бронштейн
• Автор: Геннадий Горелик
• Издательство: АКАДЕМИЯ НАУК СССР
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1990
• ISBN: ISBN 5-02-000670-Х

В книге рассказывается о жизни и творчестве замечательного советского физика-теоретика М. П. Бронштейна. Наиболее важный его вклад в науку — первое глубокое исследование квантования гравитации. Полученные им результаты стали особенно актуальны в наше время, когда построение квантовой теории гравитации насущно необходимо для космологии и физики элементарных частиц. Бронштейну также принадлежат важные работы в релятивистской космологии, астрофизике, теории полупроводников. Написанные им замечательные научно-популярные и научно-художественные книги переиздаются в наши дни.

Книга рассчитана на читателей, интересующихся историей советской науки.

---

Каждой эпохе в физике соответствует свой стиль. Начало новому стилю в теоретической физике XX в. положил Эйнштейн. В нашей стране этот стиль формировался в 30-е годы. Наиболее известным его воплощением стал курс теоретической физики Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица, замысел которого возник именно тогда. В формировании нового стиля участвовал и М. П. Бронштейн. Для этого стиля характерно освобождение от чересчур тесных рамок индуктивного построения теории (от фактиков к фактам, от фактов к законам, от законов к принципам), при этом нисколько не уменьшалась роль эксперимента как подстрекателя и одновременно судьи теории. С одной стороны, активно используются соображения симметрии, инвариантности, даются физически наиболее общие постановки проблем и методы их анализа, а с другой стороны, выявляется физическое содержание задачи, физические характеристики, существенные для данной ситуации. Резко повышался уровень математизации теории, но физика не подменялась математическим формализмом, скорее математические понятия пропитывались физическим смыслом. Этот стиль играл определяющую роль в теоретической физике XX в., и только в последнее время появляются некоторые признаки того, что может возникнуть стиль новый.

Лекции Бронштейна во многом характеризовал подход, известный по курсу Ландау—Лифшица. И в интенсивном его общении с Ландау существенное место занимали педагогические проблемы. При этом речь шла не только о теоретической педагогике, поскольку оба активно занимались педагогической практикой и педагогическим экспериментом. С Бронштейном Ландау обсуждал идею теорминимума — минимального запаса знаний, необходимого теоретику. Возможно, в этих обсуждениях и родился замысел курса теоретической физики, который обеспечил бы теорминимум учебниками, написанными с единых позиций и в едином стиле. В пользу такого предположения говорит то, что в противоположность Ландау Бронштейн был человек пишущий (и пишущий очень хорошо). Ландау, по свидетельству знавших его, уже с начала 30-х годов поставил цель — создать в нашей стране самую передовую теоретическую физику. Теорминимум и курс были главными средствами в достижении этой цели.

Первоначальный замысел курса не предполагал, что все тома будут написаны одним и тем же автором или авторами. Том механики, первый по порядку в курсе, Ландау поручил писать Л. М. Пятигорскому — одному из первых своих аспирантов. По свидетельству Пятигорского, Ландау написал оглавление будущей книги и тщательно редактировал рукопись, добиваясь лаконизма и точности (как подчеркивает Пятигорский, самым существенным книга обязана именно Ландау). И слова на контртитулах первых выпусков курса «Под общей редакцией Л. Д. Ландау», видимо, отражают предполагавшееся разнообразие авторов при единстве общего подхода к материалу. Однако «Механика» была подготовлена и вышла в свет позже второго тома курса — «Статистической физики».

А учебник статистической физики, в котором ощущалась особенно большая нужда, взялся писать Бронштейн. В основу изложения, в отличие от имевшихся книг, был положен наиболее общий метод статистической физики — метод Гиббса.

Осталось, можно сказать, вещественное свидетельство педагогического сотрудничества Бронштейна и Ландау. У Я. А. Смородинского в домашнем архиве хранятся три тоненькие ученические тетрадки, на обложке каждой из которых написано «М. П. Бронштейн и Л. Ландау. Статистическая физика (конспект по рукописи)». Тетради эти имеют точную примету времени: на обложке стихотворение Лермонтова «Смерть поэта» и репродукция картины А. Наумова «Дуэль Пушкина» — в феврале 1937 г. отмечалось столетие со дня смерти Пушкина.

Происхождение этого конспекта таково. В 1937 г. Я. А. Смородинский, тогда третьекурсник Ленинградского университета, обратился к своему лектору М. П. Бронштейну с просьбой дать тему для научной работы. Матвей Петрович, расспросив его, сказал, что для научной работы ему необходимо «образоваться» в статистической физике, и дал для изучения (на небольшое время) отпечатанную на машинке рукопись. Конспект содержит три главы: I. Введение (в котором описывается понятие вероятности состояний и задачи статистики). II. Идеальный газ и III. Общий метод статистики. В этой части рукописи выявляется физическая сущность основных положений статистической механики и строится система статистического подхода. По свидетельству Е. М. Лифшица [173, с. 295], Ландау приехал в Харьков из Ленинграда уже с замыслом курса, из Ленинграда он также привез указанную рукопись «Статистической физики». Однако соответствующий том курса, по словам Лифшица, был написан заново (по воспоминанию Пятигорского, в этом томе, кроме рукописи Бронштейна, был использован конспект лекций Ландау, сделанный А. С. Компанейцем)[64].

« Статистическая физика» была вторым томом курса, следуя за «Механикой». Поэтому квантовая статистика в нее не вошла. Трудно сказать, собирался ли Бронштейн включить квантовую статистику в книгу (что было сделано в переиздании курса и что сейчас кажется совершенно естественным). Можно, однако, сказать, что к этому Бронштейн был вполне готов. Для второго тома «Физического словаря», который вышел в 1937 г., он написал статью «Квантовая статистика» [42] (сохранилась в отдельных экземплярах). Для читателя, которому последняя фраза кажется загадочной, расшифруем ее, давая заодно представление о находках, подстерегающих историка в 30-х годах.

Как-то раз сидит этот историк в читальном зале одной из центральных библиотек и просматривает (не впервые) 5-томный «Физический словарь», выходивший в 1936—1939 гг. Ему известно, что первый и только первый том словаря содержит статьи Бронштейна. Историка это не удивляло до тех пор, пока он не заглянул в выходные данные второго тома и увидел, что том подписан к печати 30.3.1937, т. е. за четыре месяца до ареста Матвея Петровича. Почему же там нет его статей? Еще не зная для чего, историк просматривает «подозреваемые» статьи тома и ... замечает имя своего героя! Оно стоит в конце статьи «Квантовая статистика». Но какая странная это статья — у нее одно начало и два конца и соответственно два автора. Соседние страницы имеют одинаковые номера. Внимательный осмотр подтверждает естественную гипотезу: перед историком место так называемой выдирки и вклейки. Пятьдесят лет назад рабочий типографии допустил брак — недовыдрал один лист, наверняка случайно и скорей всего в одном лишь экземпляре из тысяч. Ведь, оставив часть статьи, а главное — фамилию врага народа, этот рабочий подвергал себя большой опасности. Но благодаря бракоделу историк получил уникальную возможность представить себе обстановку 1937 года — последнего года жизни многих замечательных людей.

Вот молодой физик, который послушно пишет статью точно заданного объема, чтобы заменить статью коллеги, выбывшего из рядов. Вернее сказать, не пишет, а дописывает, начиная с полуслова (издательство, видимо, хотело сэкономить один лист выдирки). Подхватил, как говорится, факел знания.

Вот автор статьи «Квантовая электродинамика» — В . А. Фок, который в корректуре видел хорошо знакомое имя автора предыдущей статьи, а в готовой книге видит имя совсем другое.

И вот Матвей Петрович Бронштейн, который эту книгу уже никогда не увидит, который заперт в тюремной камере, настолько переполненной, что спать — проводить ночь — приходится на цементном полу. А днем, в «свободное» время, он для товарищей по судьбе читает лекции. На самые разные темы: Древняя Греция, Великая французская революция, астрономия и т. д. Вряд ли только приходилось рассказывать о квантовой статистике — аудитория не та...

Но вернемся на несколько лет назад, когда Матвей Петрович в университете читал лекции и по квантовой статистике, и по другим разделам физики. Выступал он и перед гораздо более широкой аудиторией. Составить представление о его педагогическом таланте, о даре объяснять можно по его научно-популярным работам. Самые крупные из них вышли в 1935 г.

В книге «Атомы, электроны, ядра», предназначенной для старших школьников, рассказывается о развитии атомизма. О педагогических достоинствах этой книги, а проще говоря,— о том, насколько она увлекательна, как просто и емко говорится в ней о физике атома, свидетельствует ее переиздание спустя 45 лет, в качестве первого выпуска «Библиотечки "Квант"».

Книга «Строение вещества» написана для более взрослого читателя, стремящегося к знаниям целенаправленно. По словам ее автора, «Цель этой книжки — изложить в простой и понятной форме учение современной физики о строении вещества. Это учение нельзя считать чем-то окончательно установленным и завершенным: каждый год приносит физике новые открытия, иной раз заставляющие нас подвергнуть самой радикальной переделке наши представления об устройстве физического мира. Поэтому книга о современной физике и не должна стремиться к тому, чтобы дать «моментальный снимок» физической теории в настоящее время; наоборот, она должна показать физическую теорию в ее изменении и развитии, так, чтобы стало понятным направление этого развития. К этому и стремится книжка, в которой описывается учение о строении вещества, начиная от Демокрита и Джона Дальтона и кончая новейшими открытиями в области физики атомного ядра» [81, с. 3].