Читаем Воспоминания о Л. Д. Ландау полностью

1) Рассмотрение Ландау не касалось проблем экспериментального возбуждения и обнаружения второго звука. Ранее, до войны, предпринятые Шальниковым и Соколовым попытки оказались неудачными, так как обнаружение второго звука велось стандартными акустическими методами. В действительности на эту проблему пролила свет публикация Е. Лифшица, который отметил существенную тепловую природу второго звука. На основе этого предсказания Пешкову удалось экспериментально наблюдать второй звук в 1944 г.

2) В этой же работе 1941 г. Ландау правильно предсказал величину скорости второго звука вблизи абсолютного нуля: С1/√3, где

С1 — скорость обычного звука. Он получил этот результат путем акробатически трудных математических вычислений, и можно только удивляться, сколько веры нужно было иметь, чтобы прийти к такому заключению. Вера Ландау в правильность полученного им результата красноречиво выражена в «Письме к Редактору» (Phys. Rev. 1949) в защиту своей теории: «…у меня нет никаких сомнений, что при температуре 1.0—1.1 К скорость второго звука будет иметь минимум и будет увеличиваться при дальнейшем уменьшении температуры. Это вытекает из вычислений термодинамических величин в гелии II, сделанных мною».

Кто мог бы быть так уверен? В этом явно проявилась необыкновенная физическая интуиция Ландау. Несмотря на запутаннейшие математические вычисления, он смог распознать ситуацию вблизи абсолютного нуля не как экстраполяцию, а как тонкую картину, подтверждающую его результаты. Трудности термодинамического характера исчезают при Т→0 К. В присутствии только фононов — квантов первого звука — средняя компонента скорости вдоль любого направления распространения может составить самое большее С

1/√3. Это было козырем, оставленным Ландау про запас. Позднее мы еще вернемся к этим двум аспектам в связи с теорией «нулевого звука» в жидком гелии-3 и к тому, как они касаются этой проблемы.

Невозможно рассмотреть все стороны достижений, сделанных Ландау. Характерным с точки зрения разносторонности его интересов является цикл из четырех его работ, опубликованных в 1945 г. по проблеме ударных волн на большом расстоянии от места их зарождения и по другим связанным с этим вопросам. (Эта работа проводилась по заказу Инженерного комитета Красной Армии.)

В 1946 г. появились работы по колебаниям в плазме, которые, как утверждается, широкое признание получили в более позднее время в связи с изучением свойств плазмы. В последнее время большая работа в этой области проделана группой физиков в Харькове под руководством А. И. Ахиезера.

В конце сороковых годов Ландау проявил себя в самых различных сферах. Работа, проводимая им в области физики низких температур, в основном состояла в дальнейшем приложении полученного им спектра возбуждений жидкого гелия к изучению различных кинетических явлений, в том числе вязкости, теплопроводимости и затухания волн второго звука (вместе с И. М. Халатниковым. Позже его усилия вылились в цикл работ (вместе с А. А. Абрикосовым и И. М. Халатниковым) по квантовой электродинамике.

В то время когда Ли и Янгом было сделано утверждение о несохранности четности в слабых взаимодействиях, но до экспериментального подтверждения этого факта Ландау выдвинул гипотезу о сохранении «комбинированной четности». Он обратил внимание на то, что несохранение четности не обязательно влечет за собой нарушение свойств симметрии пространства, если предположить, что зарядовое сопряжение также не сохраняется, а сохраняется произведение этих величин, названное им «комбинированной четностью». Это налагает определенные ограничения на общую гипотезу о сохранении четности. Как Ли и Янг, он также предсказал поляризацию нейтрино, но Ли и Янг, однако, не связали ее с принципом комбинированной четности. Он также изучил вопрос о поляризации β-частиц.

Теория «нулевого звука» в жидком гелии-3 вылилась, возможно, в одно из самых крупных достижений Ландау в области низкотемпературной физики. Здесь соединились его достижения в области диагмагнетизма и свойств квантовых жидкостей. По существу, это было изучением колебаний поверхности Ферми, а Ландау был опытным штурманом в волнах моря Ферми.

Как и в успешном подходе к проблеме гелия-4, Ландау рассматривал не движение отдельных частиц, а коллективные движения, т. е. элементарные возбуждения, или квазичастицы. Как в предсказании второго звука, точный характер «нулевого звука» не обсуждался с точки зрения экспериментальных методов его возбуждения или обнаружения; по крайней мере такова моя точка зрения как экспериментатора. Вездесущий √3 вновь появляется, как и ранее. Я уверен, что он имеет больший физический смысл, чем просто некоторая предельная форма какой-то сложной формулы. Но здесь скорость «нулевого звука» равна скорости С

1, помноженной на √3, а не С1, деленной на √3. Очевидно, это и объясняет, почему Ландау назвал эту моду «нулевым звуком», а, к примеру, не «третьим звуком».

Перейти на страницу:

Похожие книги

100 великих казаков
100 великих казаков

Книга военного историка и писателя А. В. Шишова повествует о жизни и деяниях ста великих казаков, наиболее выдающихся представителей казачества за всю историю нашего Отечества — от легендарного Ильи Муромца до писателя Михаила Шолохова. Казачество — уникальное военно-служилое сословие, внёсшее огромный вклад в становление Московской Руси и Российской империи. Это сообщество вольных людей, создававшееся столетиями, выдвинуло из своей среды прославленных землепроходцев и военачальников, бунтарей и иерархов православной церкви, исследователей и писателей. Впечатляет даже перечень казачьих войск и формирований: донское и запорожское, яицкое (уральское) и терское, украинское реестровое и кавказское линейное, волжское и астраханское, черноморское и бугское, оренбургское и кубанское, сибирское и якутское, забайкальское и амурское, семиреченское и уссурийское…

Алексей Васильевич Шишов

Биографии и Мемуары / Энциклопедии / Документальное / Словари и Энциклопедии