Андрей Сахаров. Наука и свобода

Тамм предположил, что связывать протон и нейтрон может обмен известными легкими частицами (из которых самая известная — электрон), как будто нуклоны все время перебрасываются мячиками из рук в руки. Это была новая идея. Новая и… неправильная. Тамм сам провел соответствующий расчет, убедился, что сила слишком мала, и опубликовал свой отрицательный результат. Отрицательный только на первый взгляд.

По пути, намеченному Таммом, пошел в 1935 году японский теоретик Юкава, который, однако, не стал заранее назначать частицу, обмен которой связывает нуклоны в ядре. И тоже получил отрицательный результат — подходящая частица должна была иметь массу в 200 раз больше массы электрона, а поскольку такой частицы никто не наблюдал, грустно заметил он, «изложенная теория находится, по-видимому, на неверном пути». [88]

88

Юкава Х. К вопросу о взаимодействии элементарных частиц (1935) // Нейтрон. М.: Наука, 1975, с. 158.

Путь был верный. Через два года, в 1937 году, экспериментаторы открыли частицу с такой массой. Ее назвали мезон, от греческого слова, означающего промежуточный, средний по массе между электроном и протоном. Нашли новую частицу, но не закон ядерного взаимодействия. Путь был верный, но очень извилистый. Физики не догадывались тогда, что найденная частица — не та, которую предсказал Юкава. Убедятся они в этом только через десять лет, к счастью для научного прогресса тут же найдут «ту» частицу и передадут ей имя мезон.

А пока — и все следующее десятилетие — проблема ядерных сил стояла перед физикой, и все следующее десятилетие Тамм видел перед собой эту проблему.

Игорь Тамм, безработный фундаментальный теоретик

Десятилетие это было самым черным в жизни Тамма. В 1937-м он лишился троих близких ему людей: младшего брата, друга юности и любимого ученика. Почему его самого не объявили врагом народа, понять трудно, но в хаосе Великого террора таких непонятных вещей много. Ясно только, что звание члена-корреспондента Академии наук тогда не защищало, и ядерной физике было еще далеко до стратегической профессии.

Потери тридцать седьмого года повлекли за собой, однако, оргвыводы — ректор университета порекомендовал Тамму подать в отставку с должности заведующего кафедрой теоретической физики. А после ареста в 1938 году сотрудника ФИАНа Румера приняли меры и в Академии наук. Из-за «необеспеченности руководства со стороны заведующего отделом [Тамма], недостаточной работы по подготовке кадров» теоротдел формально закрыли, а его сотрудников распределили по лабораториям. [89]

89

Геккер И.Р., Стародуб А.Н., Фридман С.А. Физический институт Академии наук на Миусской площади (К истории ФИАНа), Препринт № 78, М., 1989, с. 11.

Затем мрачные годы войны и эвакуации института в Казань до осени 1943 года.

Только после возвращения ФИАНа в Москву теоротдел восстановили и Тамм занял свое место.

Труднее было с творческой безработицей — за десятилетие после 1937 года Тамм не решил никакой задачи, сопоставимой с результатами предшествующих лет. Условия военного времени многое могут объяснить. Но для страстной натуры Тамма такие объяснения мало что значили. Значила бесплодность усилий построить теорию ядерных сил.

К природному энтузиазму Тамма добавлялось то, что в физику он входил в революционное для нее время, когда радикально менялись самые основные ее понятия: пространство, время, причинность. Осуществилась мечта алхимиков — ядерные «алфизики» научились превращать один элемент в другой. Выдающиеся физики, начиная с Бора, даже вполне серьезно обсуждали другую несбыточную мечту — вечный двигатель. А Тамму самому удалось внести вклад в понимание неэлементарности элементарных частиц.

Это теперь ясно, что революционный период в фундаментальной физике закончился в начале 30-х годов. А поколение, на глазах которого революция совершалась, надолго сохранило революционный азарт. Азартный от рождения Тамм — в особенности. У него, настоящего профессионала, за плечами было семь первоклассных результатов, включая теорию излучения Вавилова — Черенкова (за которую ему предстояло получить Нобелевскую премию). Однако сам он больше всего ценил свою — неправильную в узком смысле слова — идею 1934 года о механизме ядерных сил. Тогда он имел дело с передним краем физического знания, и выдвинутая им идея была шагом за этот край. [90]

90

Фейнберг Е.Л. Эпоха и личность // Воспоминания о Тамме. 1995, с. 324.

К физике он относился глубоко эмоционально. «В красивую теорию можно влюбиться, как в красивую женщину», — говорил он. [91] А когда «научный роман» оказывался лишь опьянившей на время страстью, он — опустошенный и несчастный — просил молодых сотрудников «подкинуть какую-нибудь задачку» и называл это «опохмелиться после запоя». [92] Последние полтора десятилетия своей жизни он отдался безответной, увы, влюбленности в чарующе-прекрасную и смелую идею, обещавшую, казалось ему, фундаментальное продвижение в глубь микромира:

91

Кадышевский В.Г. Что бы вы хотели спросить у академика Тамма? // Природа, 1995, № 7, с. 56.

92

Фейнберг Е.Л. Эпоха и личность // Воспоминания о Тамме. 1995, с. 314.

Истинная его[И. Е.Тамма] страсть, мучившая всю жизнь и дававшая его жизни высший смысл, — фундаментальная физика. Недаром он сказал за несколько лет до смерти, уже тяжело больной, что мечтает дожить до построения Новой (с большой буквы) теории элементарных частиц, отвечающей на «проклятые вопросы», и быть в состоянии понять ее.

Ко времени появления нового аспиранта Андрея Сахарова ФИАН состоял из семи лабораторий (атомного ядра, колебаний, оптики, люминесценции, спектрального анализа, диэлектриков, акустики) и теоретического отдела.

Теоротдел возглавлял Тамм, его заместителем был В.Л. Гинзбург, работали старшие научные сотрудники Д.И. Блохинцев, М.А. Марков, Е.Л. Фейнберг и акад. В.А. Фок (по совместительству); восемь докторантов и аспирантов. [93]

Под руководством Тамма действовал Большой теоретический коллоквиум, на котором, помимо фиановцев, выступали другие ведущие физики страны, включая Ландау и Померанчука, и собиралась аудитория около трех десятков человек. Темы докладов представляли всю физику: от квантовой теории до расширяющейся Вселенной, от ядерной физики до распространения радиоволн.

93

Архив РАН 532-1-101, л. 1—14; Геккер И.Р., Стародуб А.Н., Фридман С.А. Физический институт Академии наук на Миусской площади (К истории ФИАНа). Препринт № 78. М., 1989, с. 31.

Однако в самом теоротделе, согласно отчету за 1945 год, «внимание было сосредоточено на проблеме элементарных частиц и их взаимодействия». И эта проблема должна была остаться центральной: «В предстоящей пятилетке Теоретический отдел предполагает в еще большей мере, чем раньше, сконцентрировать свою работу на основных проблемах современной физической теории: теории элементарных частиц и их взаимодействий». [94]

При этом выделялись «а) Общие вопросы релятивистской квантовой теории и возможные пути устранения весьма глубоких затруднений; б) Теоретический анализ вопроса о возможном числе и свойствах встречающихся в природе элементарных частиц; в) Особо важная и актуальная проблема природы и механизма ядерных сил».

94

Архив РАН 532-1-101, л. 95.

Трудно это читать без сострадания, понимая, сколь многого еще не знала физика 1945 года об элементарных частицах. К счастью для аспиранта Сахарова, ни он, ни его руководитель этого не ведали. Поэтому аспирант успешно осваивал ремесло физика-теоретика, проводя сложные расчеты и готовя свою первую публикацию, которая появилась в 1947 году. [95] Тогда же он увидел, что проблема ядерных сил вошла в область государственной безопасности.

Редакция[журнала] при публикации заменила название «Генерация мезонов» на неточное «Генерация жесткой компоненты космических лучей»; И.Е.[Тамм] объяснил мне замену так:

95

Сахаров А.Д. Генерация жесткой компоненты космических лучей (ЖЭТФ, 1947) // Научные труды. М.: Центрком, 1995, с. 91—104.