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.

---

Но пусть расползлись волновые пакеты, еще на природе густая чадра, опять не известна теория света, еще не открыты законы ядра.

И в Цайтшрифте ваши читая работы, где темным становится ясный вопрос, как сладостно думать, что яростный Боте для ваших теорий готовит разнос.

Поясним наиболее темные места. Ю. А. Крутков заведовал Кабинетом теоретической физики (КТФ) без особого рвения. Опыты Боте (и Гейгера) «разнесли» гипотезу Бора о несохранении энергии в комптоновском рассеянии. Судя по содержанию, гимн был сочинен в 1927—1928 гг. Опубликован он был в упомянутом журнале «Physikalische Dummheiten» (Физические глупости), который передразнивал бурлящую вокруг физико-математическую жизнь с интонациями, меняющимися от дружелюбного подсмеивания до издевательского сарказма. Не исключались из рассмотрения, разумеется, и сами издатели.

Дискуссии и теорфизический анализ обрушивались на все, что попадало под руку: балет, поэзию, Фрейда, литературу, а также «ситуации», возможные в отношениях прекрасной и сильной половин человечества. Стиль их жизни в полном соответствии с их возрастом и с духом времени отличался воинствующей неофициальностью. Это проявлялось и в их отношениях со старшими. И в названии «ансамбля», которое в те годы звучало вызывающе (джаз стал явлением советской культуры только в самом конце 20-х годов, джаз-оркестр Л. Утесова появился в 1929 г.). И в том, что совместная статья Гамова, Иваненко и Ландау [156] сочинялась в честь одной из участниц Джаз-банда за обеденным столом в ресторане «Астория». Здесь в разительном контрасте с названием, комиссия по улучшению быта учащихся (КУБУЧ) кормила студентов за вполне студенческую плату.

Несмотря на столь несолидный повод для появления этой статьи, мы еще вернемся к ней. Даже яркие таланты Джаз-банда не могли сделать статью из воздуха. Сделана она, несомненно, из идей и соображений, участвовавших в их каждодневных разговорах.

Идеи эти были не вполне определенными, не выражались в полноценных уравнениях и потому не отвечали их собственным стандартам настоящего физического результата. Но и только. В остальном это была вполне нормальная статья, отражающая современную ей ситуацию в фундаментальной теоретической физике и даже заглядывающая в будущее. Мы еще поразмыслим (в гл. 5) над содержанием этой статьи, весьма необычной для всех трех ее авторов, и еще удивимся, почему среди авторов нет Бронштейна.

2.3. Аббат и его друзья астрономы

Не надо удивляться тому, что Е. Н. Пайерлс не помнила, кто назвал Бронштейна Аббатом. И не потому, что прозвища зачастую возникают по совершенно случайным причинам. «Аббат» появился в совсем другой компании, с которой Бронштейн в университетские годы был связан, пожалуй, даже больше, чем с Джаз-бандом, хотя возникла она на другом факультете университета. Это была компания астрономов.

В Ленинградском университете астрономическое отделение входило в состав не физического, а механико-математического факультета. Причины этого исторические. Коренятся они в эпохе, когда теоретическая астрономия стояла на одном слоне — небесной механике.

Во взаимоотношениях физики, астрономии и математики история науки продемонстрировала свой отнюдь не монотонный характер. Не будем говорить о тех далеких, древнегреческих временах, когда «физика» была именем всех наук о природе, когда очевидная — действительно видная очам — регулярность астрономических явлений была моделью закона природы вообще. Эта же математически совершенная регулярность тогда отделила пропастью небесную физику, управляющую надлунным миром явлений, от физики земной, пытавшейся осмыслить и упорядочить хаос явлений подлунных.

Совсем иной была ньютоновская эпоха, когда рождались новая физика, новая астрономия и новая математика; с этой замечательной эпохой Митя Бронштейн знакомился впервые, как мы помним, с помощью «Астрономии» Фламмариона. Законы ньютоновской физики провозглашались для всего мироздания. Небесная механика, на которую могла опираться теоретическая астрономия, была лишь частным случаем физики. Однако очень быстро небесная механика перестала нуждаться в физике и, сыграв чрезвычайно важную роль в развитии математики, стала фактически ее частью. И пока астрономия опиралась только на небесную механику, студентам-астрономам было не тесно на механико-математическом факультете. Приходилось, правда, представлять себе астрономические явления как движение материальных точек, а не полноценных физических тел.

Положение изменилось в середине прошлого века, когда к изучению звезд начал применяться спектральный анализ. Однако только после того, как квантовая теория разгадала шифр спектральных линий, астрономия стала опираться на физику не в меньшей мере, чем на небесную механику. Новая опора дала астрономии возможность ставить и решать такие вопросы, которые до этого были просто немыслимы. Это горячее время, время совершеннолетия астрофизики, пришлось как раз на вторую половину 20-х годов [234].

Физик, следящий за развитием естествознания широко, не мог не заметить такого расцвета астрофизики, такого обилия физических цветов на дереве астрономии, не мог не заметить того, что астрономические числа начинали становиться физическими.

Бронштейн был таким физиком. Астрономия интересовала его еще в Киеве. Не удивительно поэтому, что, поступив в университет, он стал ходить и на занятия к астрономам. Студент-физик очень быстро прижился там. Особенно он сблизился с В. А. Амбарцумяном и Н. А. Козыревым, а также с гидромехаником И. А. Кибелем. Жизнь этой компании проходила и в университете, и в Пулковской обсерватории.

Бронштейн не только свое время делил между физикой и астрономией, но и способствовал приобщению к астрономии товарищей-физиков. Д. Я. Мартынов, вспоминая ранние работы Амбарцумяна и Козырева по звездным атмосферам, отмечает, что оба молодых астронома «входили в состав талантливой группы студентов, которая сформировалась в Ленинградском университете в 20-е годы. В нее входили еще М. П. Бронштейн, Г. А. Гамов, Л. Д. Ландау, Д. Д. Иваненко — блестящее созвездие будущих звезд первой величины!

Из них М. П. Бронштейн и Д. Д. Иваненко не раз приезжали в Пулково, и здесь велись широкие и вольные обсуждения самых разнообразных вопросов теоретической физики и астрофизики, из которых родилось вскоре несколько важных работ. М. П. Бронштейн — яркий брюнет, сдержанный, со спокойной речью, безупречно логичной и убедительной. Д. Д. Иваненко, наоборот, шумный, с быстрой речью, которая свободно льется и свидетельствует, что говорящий (я чуть не сказал «оратор») превосходно владеет предметом, а кроме того, полон множеством сформировавшихся идей. Бронштейн как раз только что решил несколько важных вопросов теории переноса излучения в атмосферах Солнца и звезд, а Д. Д. Иваненко и В. А. Амбарцумян подготовили несколько работ по математической физике и физике ядра. В эту же пору с вопросами астрофизики соприкоснулся и Л. Д. Ландау, результатом чего явилась его работа 1932 г. о возможности существования сверхплотных звезд» [234, с. 440].

Смена поколений в тогдашней астрономии была еще более ощутимой, чем в физике. Астрономы старшего поколения испытывали на себе двойной напор: напор физики вообще и напор новой физики — релятивистской и квантовой, только еще осваиваемой самими физиками. Кроме наплыва астрофизических идей, астрономия того времени переживала важные открытия наблюдательного характера; в частности, была окончательно установлена внегалактическая природа спиральных туманностей — других галактик (Хаббл, 1924), что необычайно раздвинуло рамки астрономической картины мира. Молодую физику несли в астрономию преимущественно молодые люди. Астрономы старой школы недоверчиво воспринимали претензии молодых астрофизиков «определить число атомов над квадратным сантиметром солнечной поверхности» [Там же, с. 439]. С другой стороны, несколько ошалевшие от лавины новых идей и открытий, они порой утрачивали бдительность.

У астрономов повесили объявление о том, что М. П. Бронштейн сделает доклад по работам крупного индийского физика и астрофизика Бодичирака Рамасатвы. Сообщалось, что автор, будучи проездом в Ленинграде, любезно предоставил материалы статьи, только что направленной в печать.

Аудитория была полна — Бронштейн уже успел завоевать известность первоклассного докладчика. Изложив ряд естественных исходных предположений, докладчик сформулировал задачу на собственные значения для планетной системы. На доске появилось внушительное дифференциальное уравнение, в котором фигурировали постоянная Планка, скорость света, масса электрона, масса центрального светила и еще несколько букв латинского и греческого алфавитов. Обсудив сходимость интеграла от волновой функции, докладчик выписал спектр собственных значений. После некоторых преобразований и подстановки массы Солнца все узнали в нем знаменитый закон Тициуса— Боде, дающий радиусы планетных орбит в Солнечной системе. Это был главный результат излагаемой работы.