Федор Кедров - Цепная реакция идей

• Название: Цепная реакция идей
• Автор: Федор Кедров
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1975

Книга посвящена жизни и научному творчеству шести выдающихся ученых-физиков XX века, сыгравших исключительную роль в развитии физики атомного ядра и элементарных частиц. Это англичанин Эрнест Резерфорд, советские ученые П.Л. Капица, Я.И. Френкель, И.Е. Тамм, французы Ирен и Фредерик Жолио-Кюри.

---

Игорь Евгеньевич Тамм родился 8 июля 1895 года во Владивостоке в семье инженера. Когда ребенку было 4 года, семья переехала из Владивостока в Елисаветград (ныне Кировоград — город на юге Украины). Для этого пришлось проделать многодневный путь через большую часть территории России. В Елисаветграде, который в те времена был одним из важных культурных и промышленных украинских городов, отец Тамма поступил на ответственную должность инженера городской управы. Своей деятельностью на благо города он скоро приобрел известность среди местных жителей и их уважение.

Тамм окончил Елисаветградскую гимназию в 1913 году. Родители рекомендовали сыну поступить в Эдинбургский университет в Шотландии. Это старинное учебное заведение имело хороших профессоров, в том числе выдающихся физиков и математиков.

Но в Эдинбургском университете Тамм проучился всего год. В 1914 году началась война. В это время Тамм как раз проводил свои каникулы дома в Елисаветграде. В связи с военными действиями, он, естественно, решил более не возвращаться в Эдинбург, а продолжать прерванную учебу в России.

Тамм поступил на физико-математический факультет Московского университета. Окончил он его в 1918 году. Вместе с немногими наиболее одаренными молодыми выпускниками университета он был оставлен при кафедре для «подготовки к профессорскому званию».

Незадолго до окончания университета Тамм женился на Наталии Васильевне Шуйской, с которой был знаком еще с гимназических лет. Однако получив диплом, он не остался в университете, а уехал из Москвы в Крым.

В 1918 году после провозглашения в Крыму Советской республики Тавриды в Симферополе был организован Таврический университет. В течение 1919 и 1920 года Тамм работал здесь ассистентом кафедры физики. Он познакомился с молодым физиком-теоретиком доцентом Таврического университета Яковом Ильичом Френкелем, с которым дружил всю жизнь.

Из Крыма Тамм переехал в Одессу. В 1921 и 1922 годах он работал преподавателем в Одесском политехническом институте. Кафедрой физики заведовал профессор, позднее академик Леонид Исакович Мандельштам, который оказал большое влияние на научное творчество Тамма.

В Одесском политехническом институте работал также выдающийся радиофизик, впоследствии академик Николай Дмитриевич Папалекси (1880...1947). Он руководил специальной лабораторией по конструированию новых типов радиоламп для использования на радиоустановках судов Черноморского флота, — в этой лаборатории некоторое время трудился Тамм.

В 1922 году профессор Л.И. Мандельштам переезжает в Москву; вскоре туда едет и Тамм. С 1922 по 1925 год Тамм работал в Коммунистическом университете имени Я.М. Свердлова; с 1924 года он стал доцентом, а затем профессором Московского университета по кафедре физики, которой заведовал Мандельштам.

Осенью 1924 года, когда Тамму было 29 лет, на одном его научном докладе присутствовал известный голландский физик Пауль Эренфест, некоторое время живший еще в дореволюционной России и знавший поэтому русский язык. Доклад Тамма Эренфест нашел выдающимся. Мнение Эренфеста сыграло определенную роль в дальнейшей судьбе Тамма.

В 1925 году был создан специальный фонд Лоренца для материальной помощи молодым физикам, желающим проходить стажировку в Голландии. В числе попечителей этого фонда был Пауль Эренфест и другие крупные физики, в том числе Абрам Федорович Иоффе (от Советского Союза). Эренфест предложил предоставить стипендию Тамму. Решение было одобрено, и в конце января 1926 года Тамм приехал в Голландию. Через несколько дней ему предстояло присутствовать на лекции великого Лоренца. Но Лоренц неожиданно заболел и 4 февраля 1928 года скончался. Эйнштейн свою речь над могилой Лоренца закончил словами: «Жизнь Лоренца — драгоценное произведение искусства».

В Лейдене (Голландия) Тамм познакомился с молодым, но тогда уже известным английским физиком-теоретиком Полем Дираком. Они близко подружились, а позднее, в 1928 году, опубликовали совместную работу, выполненную в Кембридже, куда Тамм приехал в командировку на два месяца. Дирак — один из создателей релятивистской квантовой механики и Тамм имели очень близкие интересы. Их дискуссии, без сомнения, сыграли большую роль в развитии теоретической физики.

В начале 1928 года Леонид Исакович Мандельштам совместно с другим известным физиком профессором университета, позднее академиком Григорием Самуиловичем Лансбергом открыл эффект комбинационного рассеяния света. Это крупнейшее экспериментальное открытие в физике XX века было сделано также индийским физиком Раманом и в литературе получило название Раман-эффекта. Тамм выполнил важные исследования по квантовой теории эффекта комбинационного рассеяния света.

В одной из этих работ Тамм впервые ввел в теорию квазичастицу — фонон. Эта блестящая идея Тамма послужила началом быстро прогрессирующей «эпохи квазичастиц» в физике твердого тела. После того, как в теорию вошли таммовские кванты звука — фононы, Я.И. Френкель ввел в физику экситоны. Л.Д. Ландау предложил еще одну новую квазичастицу для описания свойств жидкого гелия — квант вращения. Тамм придумал для нее название «ротон».

В 1930 году Тамм вывел формулу, описывающую рассеяние света свободным электроном. В теории эта формула известна под тройным именем — формула Клейна — Нишины — Тамма.

В 1931 году, когда Тамм вторично побывал в Англии, он путешествовал с Дираком по стране и даже пытался приобщить Дирака к альпинизму, которым сам увлекался всю жизнь. Тамм и Дирак неоднократно встречались не только за границей, но и в СССР, куда Дирак часто приезжал. В Москве Дирак всегда останавливался в квартире Тамма, предпочитая ее гостиничным номерам.

Поль Адриен Морис Дирак почти всю жизнь работал и продолжает работать (1975) в Сейнт-Джонс-колледже Кембриджского университета в Англии. Дирак объединил квантовую теорию с теорией относительности Эйнштейна и создал релятивистскую квантовую механику. В 1933 году Дирак вместе с двумя другими физиками-теоретиками — основоположниками квантовой механики Вернером Гейзенбергом и Эрвином Шредингером получил Нобелевскую премию. В Сейнт-Джонс-колледже вместе с Дираком работал и Тамм.

В письме к Мандельштаму (22 июня 1931 года) Тамм писал из Кембриджа:

«Больше всего я встречаюсь здесь, помимо Дирака, с которым сошелся очень близко, с Блеккетом, который мне очень нравится, и с Капицей. Капица постоянно с чрезвычайным интересом и теплотой расспрашивает о Вас и питает к Вам самое неподдельное уважение и привязанность.

Резерфорду был официально представлен перед заседанием Royal Society, на которое я приезжал в Лондон. J.J. Thomson нигде не бывает и увидеть его мудрено. Fowler в Америке»...

Тамм на протяжении более тридцати лет дружил с великим датским физиком-теоретиком Нильсом Бором. Много часов провели эти два замечательных ученых в обсуждении актуальных проблем квантовой физики.

Тамм считал Нильса Бора и Альберта Эйнштейна двумя величайшими физиками XX века. Он писал: «Бор был не только основателем квантовой теории, которая открыла человечеству путь к познанию нового мира — мира атомов и элементарных частиц, позволила овладеть атомной энергией. Труды Бора, наряду с работами Эйнштейна, оказали решающее влияние на физику нашего века и на современное научное мировоззрение в целом. Торжество теории относительности и теории квантов, основателями которых были Эйнштейн и Бор, на блестящих примерах продемонстрировало общие закономерности развития научного познания».

В 1933 году Игорь Евгеньевич Тамм был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. Через год после этого Академия наук перебазировалась из Ленинграда в Москву. Тамм был приглашен на должность заведующего теоретическим отделом Физического института имени П.Н. Лебедева Академии наук СССР (ФИАН). В этой должности он оставался до конца своих дней. В течение многих лет Тамм совмещал свою работу в академическом институте с должностью профессора университета.

С начала своей научной деятельности и на протяжении всей жизни Тамм проявлял огромную работоспособность. Он рассказывал о многих бессонных ночах, о горах исписанной бумаги, безжалостно выбрасываемой затем в корзину со словами: «Ничего, это уже бывало».

О поразительной работоспособности Тамма писал один из его учеников: «Он мог много ночей напролет проводить за столом в своем кабинете, выкуривая папиросу за папиросой и покрывая расчетами один лист за другим. „У меня очередной запойчик“, — такими словами он нередко встречал, отрываясь от своего стола, своих гостей. В правом углу стола у стены — высокая кипа бумаг (сохранились листы его вычислений, помеченные четырехзначными номерами) ; формулы, формулы, изредка прерываемые короткой фразой или несколькими фразами, записанными его характерным „острым“ почерком. „И что вы думаете ждет все эти страницы? Скорее всего корзинка!“»