Матвей Петрович Бронштейн
Шрифт:
Жизнь его не щадила. Незаживающей раной была гибель 30-летнего брата. Не вынесли тягот двойной эвакуации (сначала на Северный Кавказ, потом в Астрахань) родители. С детства он страдал тяжелой формой заикания. Оно передалось и брату, у которого, однако, после лечения в 1922 г. почти полностью исчезло. А у Исидора Петровича это заболевание наложило отпечаток на всю его жизнь, препятствуя живому общению с людьми (он был вынужден предпочитать переписку), мешая ему делиться духовными богатствами с другими. Своей семьи у него не было.
Однако удары судьбы его не ожесточили. Общаясь с ним, нельзя было не ощутить светлую его душу, по-детски наивное и доброе отношение к людям. Был он деликатен, но не уклонялся от того, чтобы высказать свое мнение.
Кружок, в который осенью 1925 г. начал ходить Матвей Бронштейн, полностью назывался «физической секцией киевского студенческого кружка исследователей природы». Его руководителем и создателем был молодой физик Петр Саввич Тартаковский [2] . По характеру этот кружок был близок тогдашним «семинарам повышенного типа», которые готовили студентов к научной работе, давали возможность отбирать наиболее способных. Кружок предназначался прежде всего для студентов, но в те времена, когда в стране происходили интенсивные общественные процессы, границы
2
П. С. Тартаковский родился в Киеве в 1895 г. в семье известного врача-терапевта С. Ф. Тартаковского, профессора университета и заведующего клиникой. В 1918 г. окончил Киевский университет и был оставлен ассистентом. Его первые научные работы посвящены квантовой теории. В 1925 г. по приглашению А. Ф. Иоффе приехал в Ленинград, возглавил лабораторию ЛФТИ и преподавал в Ленинградском политехническом институте. В 1929 г. переехал в Томск, чтобы участвовать в создании Сибирского физико-технического института. В 1937 г. вернулся в Ленинград, организовал и возглавил кафедру технической электроники в ЛПИ и кафедру теоретической физики в Педагогическом институте им. Герцена. Его главные научные результаты — эксперименты по дифракции медленных электронов на кристаллах (1927 г.) и по фотоэффекту в диэлектриках (30-е годы). Важную роль в научной жизни СССР сыграли его обзорные и научно-популярные книги и статьи. Умер П. С. Тартаковский в 1940 г. от болезни сердца. (Авторы благодарны Г. П. Тартаковскому за сведения о его отце.) между различными социальными группами были зыбки, легко проницаемы. Бронштейн, формально не имевший даже среднего образования, но фактически уже обладавший знаниями для начала научной работы, участвовал в работе кружка вместе со студентами университета (называющегося тогда Киевским институтом народного образования).
Не меньшую роль сыграла, конечно, личность руководителя кружка. Один из участников кружка профессор Д. Н. Наследов писал о Тартаковском: «Не могу забыть того внимательного и заботливого отношения, которое я всегда встречал со стороны Петра Саввича. Он заражал своим энтузиазмом, тщательно наблюдал за развитием научной мысли студентов, всегда и во всем шел навстречу людям, искренне желающим глубоко изучать физику. Это проявлялось решительно во всем: даже в мелочах... Не всегда ученые обладают способностью собирать вокруг себя молодежь, любить ее и заботиться о ее росте. Петра Саввича нельзя себе представить без окружающей его молодежи. Всю свою жизнь он стремился передать свои знания и опыт подрастающему поколению» [240].
Такое отношение сполна ощутил на себе Бронштейн. Он с благодарностью говорил о П. С. Тартаковском и спустя 10 лет в автобиографии 1935 г. не забыл указать: «Теоретической физикой начал заниматься еще до поступления в университет, сперва в Киеве — под руководством П. С. Тартаковского» [103]. Руководство это проявилось и в том, что с помощью Тартаковского он получил возможность заниматься в профессорском зале университетской библиотеки, где были прекрасные условия для работы: свой стол, на котором дожидались оставленные книги, и — немаловажное по тем временам обстоятельство — в зале этом было всегда тепло. Полученным правом заниматься в библиотеке Бронштейн (который тогда, напомним, не был даже студентом университета) пользовался очень усердно. И его участие в работе кружка очень быстро показало Тартаковскому, что он не ошибся в начинающем физике.
В кружке рассматривались и темы, относящиеся к классической физике (например, динамика бумеранга), и самые актуальные вопросы физики того времени. По-видимому, Тартаковский очень быстро обратил внимание на новичка: всего через несколько месяцев — в январе 1925 г.— «Журнал Русского физико-химического общества» получил первую статью М. Бронштейна «Об одном следствии гипотезы световых квантов» [1]. В работе, исходя из предположения о фотонной структуре излучения рентгеновской трубки и на основе законов сохранения энергии и импульса при взаимодействии электронов с атомами антикатода, была получена зависимость границы непрерывного рентгеновского спектра от угла излучения. Результат статьи состоял в том, что обнаружение ожидаемого эффекта добавило бы еще один аргумент в пользу представления о световых квантах, а «в противном случае будет пролит некоторый свет на вопрос о границах применимости теории световых квантов в области рентгеновских лучей». Напомним, что в то время фотонную гипотезу все еще отвергал не кто иной, как Н. Бор (изменивший свое отношение только после экспериментов Боте и Гейгера в 1925 г.). Так что 18-летний Бронштейн сразу же попал в гущу событий современной физики.
Обратим внимание на слова «границы применимости теории», появившиеся в статье юного теоретика. Их можно считать, как мы увидим в дальнейшем, ключевыми для всего научного творчества М. П. Бронштейна, для его мировоззрения.
Важная особенность первой статьи Бронштейна — внимание к практической реализуемости эксперимента. Автор оценил количественно ожидаемый эффект для нескольких режимов работы рентгеновской трубки и обсудил условия наблюдения.
И в теме статьи, и в сочетании позиций теоретика и экспериментатора легко усмотреть влияние Тартаковского. Он был активным приверженцем и пропагандистом квантовых представлений. Начиная с первой публикации [269] его научная деятельность была посвящена квантовой физике. Усвоению квантовых идей в СССР способствовали его книги «Кванты света» (1928) [3] и «Экспериментальные основания волновой теории материи» (1932). В книгах этих основная тяжесть аргументации была в опытных данных, описанных с тщательностью экспериментатора; книги не давали повода усомниться в том, что физика — наука экспериментальная. Вместе с тем книги давали и представление о радикальном преобразовании теории, связанном с квантовой физикой. Такое сочетание теоретика и экспериментатора в одном человеке стало редким в эпоху, когда эти две профессии, два образа мыслей и действий уже явно расслоились. М. П. Бронштейну, несомненно, повезло в том, что первый физик, который встретил его у входа в науку, был таким. Окрыленность теоретической мысли и чувство равновесия, тренированное знанием и пониманием эксперимента, равно необходимы теоретику.
3
Книга была написана на основе курса лекций, который Тартаковский прочитал в осеннем семестре 1926 г. студентам физико-механического факультета ЛПИ.
Бронштейн интенсивно работает. В 1925 г. две его статьи по квантовой теории взаимодействия рентгеновского излучения с веществом были опубликованы в известном немецком журнале «Zeitschrift fur Physik», в 1926 г.— еще три статьи. В этих работах впечатляет математическая подготовка начинающего теоретика.
Его быстро узнают киевские физики и астрономы. Он становится членом секции научных работников при Киевском окружном отделении Союза работников просвещения. Директор астрономической обсерватории С. Д. Черный и руководители физических семинаров Л. И. Кордыш и Г. Г. Де Метц высоко оценивали его работу; их отзыв пригодился Бронштейну при поступлении в Ленинградский университет [4] .
4
Особого внимания заслуживает отзыв Л. И. Кордыша (18781932), профессора университета и члена-корреспондента Всеукраинской академии наук. Это был физик, активно интересовавшийся последними достижениями науки; до революции он побывал у Планка и Пуанкаре. Ему принадлежит первая в России публикация по общей теории относительности [206]. Столь раннее его знакомство с ОТО стало возможным потому, что на Украину, оккупированную германской армией, поступали немецкие физические журналы. Основная же часть российской физики еще несколько лет была изолирована от мировой физической литературы.
Кордыш большое внимание уделял педагогической работе, был организатором первого в Киеве рабфака. А в 1923 г. он преподавал электро- и радиотехнику в киевском электротехникуме. Вполне возможно, что это он заметил способности студента М. Бронштейна и посоветовал ему посещать кружок при университете.
В 1927 г. А. Г. Гольдман [5] в статье «Физика на Украине в 10-ю годовщину Советской Украины» [166] упомянул три статьи Бронштейна [2—4]: «Из теоретических исследований можно еще отметить публикации М. Бронштейна (молодого киевского физика, позже переехавшего в РСФСР). Он рассматривал вопросы о непрерывном рентгеновском спектре, о квантовой теории эффекта Лауэ и о движении электронов около неподвижного центра поля».
Молодой физик переехал в РСФСР, а точнее в Ленинград, в 1926 г., видимо, по совету Тартаковского. Теоретическая физика в Киеве была все же довольно провинциальной, и М. П. Бронштейну стало в ней тесно.
5
А. Г. Гольдман (1884—1971) — организатор и руководитель Киевской научно-исследовательской кафедры физики (впоследствии Киевского научно-исследовательского института физики), профессор Киевского политехнического института, С 1929 г. академик АН УССР.
Глава 2. В Ленинградском университете (1926-1930 гг.)
2.1. В университет
В 1926 г. Ленинград был научной столицей СССР, в Ленинграде (до 1934 г.) находилась Академия наук и ее основные институты. И здесь Бронштейну предстояло найти дорогу в большую физику. Хотя он уже сделал несколько самостоятельных научных работ, не лишним было получить высшее образование. Можно, впрочем, думать, что он без восторга относился к перспективе учиться в рамках официально установленной программы, с определенным перечнем предметов, экзаменов и зачетов. Не потому, конечно, что считал свое образование уже законченным: учиться, осваивать новое — одна из главных составляющих профессии теоретика. Просто 19-летний Бронштейн вырос из чисто студенческого возраста. Однако пребывание в высшем учебном заведении давало простую возможность войти в сообщество физиков.
В Ленинграде было два основных вуза, в которых можно было выучиться на физика: физико-механический факультет Политехнического института и университет. Физмех, детище А. Ф. Иоффе, имел в 1926 г. всего семь лет от роду. Это учебное заведение было основано на принципе тесной связи физики и техники. Стараниями Иоффе к преподаванию на физмехе привлекались лучшие научные силы, в том числе из университета. Однако физмеховское образование под влиянием общей направленности Политехнического института включало в себя большой объем инженерно-технических дисциплин, который мог показаться слишком обременительным для физика-теоретика. И ленинградские теоретики в основном выходили из университета, несмотря на некоторую его старомодность. Среди профессоров университета (кроме экспериментатора
Д. С. Рождественского) не было физических имен мирового звучания. Сказывалось наследие прошлого. В дореволюционной физике Петербургский университет по научным достижениям заметно уступал Московскому (где работали А. Г. Столетов, Н. А. Умов, А. А. Эйхенвальд, П. Н. Лебедев). И хотя благодаря пребыванию П. Эренфеста в Петербурге в 1907— 1912 гг. уровень физики поднялся, все же в середине 20-х годов физики Ленинградского университета — это в основном педагоги. Среди них — патриарх российских преподавателей физики О. Д. Хвольсон (1852— 1934). Его капитальный «Курс физики» выдержал несколько изданий, в том числе на иностранных языках (об этом курсе, в частности, одобрительно высказывался Эйнштейн, по нему учился Ферми). У Хвольсона были не по возрасту передовые взгляды. Он с энтузиазмом встретил революционные идеи теории относительности и квантовой физики, активно их популяризировал.