Андрей Сахаров. Наука и свобода

Сорокалетний европейский профессор — в расцвете творческих сил — десять лет не мог найти места для приложения этих сил. Петербург, Тифлис, Одесса. «Ни приборов, ни книг, ни журналов, ни настроения… О публикациях нет и речи», — писал он Рихарду фон Мизесу — математику, с которым подружился в Страсбурге. Если бы не продовольственные посылки Мизеса, голод и сыпной тиф могли бы добавить к списку жертв гражданской войны и европейского профессора Мандельштама. Не меньше значили посылки с книгами и журналами — ведь в мировой физике продолжалась революция, захватывающе интересная. Что бы чувствовал музыкант, лишенный своего инструмента и даже возможности слушать музыку? Это стояло за отчаянной фразой из письма: «Все стремление мое направлено сейчас на одну цель, — снова заниматься наукой в Германии».[34]

И все же нет худа без добра. Тамму повезло, что он приехал к Мандельштаму именно в такое бесплодное для того время. Истосковавшийся по научному общению Мандельштам весь свой научный пыл, знания и педагогический дар направил на молодого физика. Два года их общения дали возможность недоученному выпускнику Московского университета выйти на европейский уровень науки и сделать впоследствии первоклассные работы, включая теорию излучения «сверхсветовых» электронов, принесшую ему Нобелевскую премию.

Эти работы он делал, одновременно помогая своему учителю выводить на европейский уровень новое поколение физиков — ту самую «группу студентов, жаждущих настоящего научного руководства» из письма Ландсберга. Это были А.А. Андронов, А.А. Витт, М.А. Леонтович, С.Э. Хайкин, С.П. Шубин.

Школа Мандельштама в физике и в жизни

Свой путь в науке Мандельштам начал с радиофизики, когда эта область только рождалась, и под руководством Брауна, достижения которого в этой области отмечены Нобелевской премией 1909 года. Радио тогда было передним краем и науки, и техники. Торжествовала электродинамика Максвелла, и электромагнетизм считался единственной силой, отвечающей за свойства вещества и света. Последнее слово науки стремительно воплощалось в высоконаучную технику радио. Участвуя в этом воплощении, Мандельштам глубоко освоил теорию колебаний, которая служит «интернациональным языком», как говорил он, для самых разных областей физики. Особую роль при этом сыграли труды английского физика — классика теории колебаний и волн — Рэлея, с которым Мандельштам не встречался лично, но который может считаться его учителем наравне с Брауном.

Как подобает настоящему ученику, Мандельштам не был скован авторитетом своих учителей.

Теоретический анализ привел его к важному открытию в радиотехнике — он обнаружил, что для улучшения радиоприема нужна так называемая слабая связь между приемником и антенной, а вовсе не сильная, как думали другие, включая Брауна.

А в своей первой работе по оптике (1907) Мандельштам поставил под вопрос знаменитую работу Рэлея о голубом цвете неба.[35] Всем знакомую картину Рэлей в 1871 году объяснил тем, что разные лучи солнечного света по-разному — в зависимости от цвета лучей — рассеиваются на молекулах атмосферы. «На отдельных молекулах или на их микроскопических скоплениях флуктуациях?» — усомнился Мандельштам. Впрочем, в 1907 году еще само понятие флуктуаций не было по-настоящему осознано. Это произошло несколькими годами позже, и особо важную роль в этом сыграл Эйнштейн. Флуктуации хоть и возникают случайно, но подчиняются вполне определенным законам и отвечают если не за голубизну небес, то за многие другие менее наглядные, но не менее важные явления природы.

В 1913 году Эйнштейн на своем семинаре доложил работу Мандельштама «О шероховатости свободной поверхности жидкости».[36] Название наводит на мысль о волнистой поверхности океана в ветреную погоду, однако на самом деле речь шла об идеально гладкой поверхности жидкости в лабораторном стакане. Шероховатость такой поверхности видна только умственным очам и физическим приборам, но это проявление тех же самых флуктуаций — случайных и закономерных.

Теория колебаний и ее важнейшие приложения — радиофизика и оптика — на всю жизнь остались в центре интересов Мандельштама, но сама область его интересов «непрерывно расширялась и углублялась», по свидетельству Н.Д. Папалекси — его друга со страсбургских лет и до конца жизни.[37] В эту область вошли две революционные идеи, преобразившие физику: кванты и относительность. Обе возникли в лоне электромагнетизма: первая статья по теории относительности называлась «К электродинамике движущихся тел», а первая квантовая идея была выдвинута, чтобы объяснить взаимодействие света с веществом.

Мандельштам по существу не делал различия между наукой чистой и прикладной: Математика, физика и техника так тесно переплетаются, что нет ни потребности, ни возможности расчленить живое единое целое на отдельные части».[38]