Воспоминания

Сахаров Андрей Дмитриевич

Глава 5

Аспирантура в ФИАНе. Наука

Папа и мама встретили меня на вокзале. Меня поразило, как они изменились за прошедшие два с половиной года. Мы успели поговорить, пока не кончился комендантский час, открылось движение и нас выпустили с вокзала. Они жили на той же Спиридоньевской улице²⁸⁾, рядом с Гранатным переулком, но уже не в помещении яслей. Им предстоял суд с бывшими хозяевами предоставленной им комнаты, вернувшимися из эвакуации (что, конечно, было полной юридической нелепостью; более логично – бывшие хозяева могли бы судиться с Моссоветом и требовать от него переселить моих родителей куда-либо еще, но такого у нас не бывает). У бывших хозяев были две комнаты; одна отошла им, а другая – моим родителям, и в этой комнате они прожили всю дальнейшую жизнь. Папа и мама после призыва Юры в армию жили вдвоем, теперь – до приезда Клавы – мы стали жить втроем.

На следующий день я уже входил в домашний кабинет Игоря Евгеньевича на улице Чкалова²⁹⁾ (в квартиру меня впустил кто-то из домашних). Игорь Евгеньевич встал мне навстречу. В комнате была та же обстановка, которую я потом видел на протяжении десятилетий; над всем главенствовал письменный стол, засыпанный десятками пронумерованных листов с непонятными мне вычислениями, над столом – большая фотография умершего в 1944 году Леонида Исааковича Мандельштама, которого Игорь Евгеньевич считал своим учителем в науке и жизни. (Это были, как я убежден, не просто слова, а нечто действительно очень важное для И. Е.) По стенам шкафы с книгами на трех языках – русском, английском и немецком – научные, справочники, немного – художественных. Длинный ряд зеленых «физ-ревов»³⁰⁾. И (к сожалению, т. к. я антикурильщик) – густые клубы голубого дыма над письменным столом. И. Е. не мог работать без папиросы, хотя и страдал при этом от приступов кашля. На стене висела карта военных действий. Только что передали последнюю сводку, и И. Е. переставлял флажки – как все, что он делал, – с удивительной живостью и четкостью. Шло январское наступление – вероятно, самое крупное за всю войну. Игорь Евгеньевич спросил меня о папином здоровье и потом, почти сразу, начал спрашивать меня о науке. Он вел этот опрос тактично и спокойно, но с достаточно острым проникновением в тело моих знаний – весьма скромных, хотя твердых и, как мне кажется, не поверхностных. (Сам себя я оценивал, без излишней скромности, формулировкой военного билета: «Годен, не обучен».) К концу разговора И. Е. стал более требователен – по-моему, это означало, что он стал относиться ко мне всерьез. Он сказал, что принимает меня к себе в аспирантуру, на оформление уйдет несколько дней.

– Как у вас с языками?

Я сказал, что читаю по-немецки и совсем не знаю английского. Игорь Евгеньевич очень огорчился (возмутился) второй частью ответа.

– Вы должны немедленно освоить английский, сначала до уровня чтения «Physical Review» со словарем. Это надо сделать очень быстро, вне всяких формальных требований к аспирантам, независимо, без этого вы не сможете шагу ступить и вообще у вас ничего не получится. Но главные силы вы должны употребить на то, чтобы действительно глубоко изучить те книги, которые я вам дам. Это прекрасные книги. Они на немецком языке. К счастью, вы его знаете.

Это были книги Паули «Теория относительности», замечательный обзор, очень глубокий и с подробной прекрасной исторической и экспериментальной частью (действительно, лучшая книга по теории относительности, а написана она Паули в возрасте 19 лет!), и «Квантовая механика», тоже прекрасная книга. В дополнение к последней книге И. Е. дал мне рукопись статьи Мандельштама «К теории косвенных измерений»; тогда она еще не была опубликована, теперь с ней можно ознакомиться в собрании избранных трудов Леонида Исааковича по оптике, теории относительности, квантовой механике и электродинамике. Это была очень интересная статья об интерпретации квантовой механики, написанная с большой глубиной и блеском. Многие сейчас считают проблему интерпретации квантовой механики исчерпанной. Но не перевелись еще и такие, кто ищет «скрытые параметры» или нечто еще более несбыточное, считая, как великий Эйнштейн, что Бог не играет в кости. Истина, наверное, гораздо ближе к первой позиции. Но мне все же кажется, что интерпретация квантовой механики еще не достигла той завершенности и ясности, которая имеется в классической физике, включая теорию относительности (основной объект нападок целой армии ниспровергателей). Л. И. Мандельштам считал, что квантовая механика (как для «чистых», так и для «смешанных» состояний) должна интерпретироваться в терминах описания экспериментов со свободными частицами – их масс и времен жизни, полных и дифференциальных сечений и т. п. Все остальное должно считаться не более чем «математическим аппаратом» и некоей системой вторичных понятий, непосредственно не интерпретируемых. Как я считаю, такая точка зрения действительно возможна, она во всяком случае хорошо отражает важнейшую эпистемологическую идею о соотношении математического аппарата и его операционной интерпретации, первичных и вторичных понятий и т. п. Но эта интерпретация не полна, как я думаю. Неужели, например, уравнение состояния холодного ферми-газа или свойства сверхтекучего гелия надо сводить к экспериментам со свободными частицами? В учебнике Ландау и Лифшица говорится об интерпретации в терминах квазиклассических процессов – это, вероятно, ближе к истине. Хотелось бы окончательной ясности.

Идея, что непосредственным объектом теории должны быть только свободные частицы, получила особенную популярность в связи с трудностями теории элементарных частиц. Но, во-первых, нерелятивистская квантовая теория вполне замкнута, описывает целый мир фактов и должна иметь свою интерпретацию независимо от того, что выяснится в теории элементарных частиц. Во-вторых, развитие теории элементарных частиц вот уже более пятнадцати лет идет под знаком реабилитации локальной квантовой теории поля; оказалось, что казавшиеся непреодолимыми трудности исчезают в так называемых калибровочных gauge теориях, в особенности в их суперсимметричных вариантах. (Добавление 1987 г. Сейчас особые надежды возлагаются на так называемые «супер-струны». Это – нетривиальное развитие идей квантовой теории поля, без какого-либо пересмотра принципов квантовой механики.) На самом деле, сейчас приходится удивляться не трудностям, а успехам так называемой «стандартной модели». Но я забежал на четыре десятилетия вперед.

Книги Паули и статью Мандельштама я прочитал немногим более чем за три месяца. Мне кажется, что выбор И. Е. для меня именно этих книг был удивительно удачным, сразу дал правильное направление моему ученью и работе на многие последующие годы.

Я стал в те же дни регулярно ходить на теоретические семинары, которыми руководил Игорь Евгеньевич. Было два типа семинаров – общемосковский, который происходил по вторникам в конференц-зале, и внутренний, «треп», происходивший по пятницам в кабинете И. Е. Игорь Евгеньевич сам распределял доклады по этим семинарам. Отдел также работал коллективно над монографией о мезоне (обзор экспериментальных и теоретических работ) – о мю-мезоне, сказали мы бы сейчас. Но этот обзор, к сожалению, устарел в момент выхода в свет – после того, как Пауэлл, Латтэс и Окиалини открыли пи-мезон, а еще до этого выяснилось, что мю-мезон слабо взаимодействует с ядрами и очень медленно захватывается ими и поэтому не имеет отношения к ядерным силам.

Я вновь возобновил дружбу с Петей Куниным, а также у меня установились дружеские отношения с другими аспирантами Теоротдела и вне его. Среди них был новый товарищ Пети – Шура Таксар, приехавший откуда-то из Прибалтики. Когда приехала Клава, она тоже вошла в этот круг. Таксар жил в общежитии со своей женой Тамарой, и мы часто ходили к ним в гости. Шура чем-то напоминал мне моего исчезнувшего товарища Яшу (хотя внешне они были очень непохожи). ФИАН тогда был еще очень невелик, и в круг моих друзей естественно вошли некоторые молодые ребята из других отделов – в их числе Матвей Рабинович, которого я помнил еще по университету; он был старше меня на курс или два. Матвей (его все звали Муся) специализировался под руководством Владимира Иосифовича Векслера, изобретателя новых принципов ускорения элементарных частиц, в совершенно тогда новой области ускорителей. Он быстро достиг там крупных успехов, а впоследствии перешел на физику плазмы и магнитно-термоядерную тематику. Вчера (июнь 1982 г.) я узнал о смерти Матвея Самсоновича Рабиновича после года тяжелой и мучительной болезни.

Несколько раз я бывал у другого аспиранта – К. Владимирского; он с увлечением рассказывал мне о своей работе, он был не из нашего отдела.

Все они, за исключением Пети Кунина, после того как я в 1968 году оказался в «новом качестве», исчезли с моего горизонта (а некоторые, может, еще раньше, отчасти по моей вине); Таксар в середине 70-х годов получил разрешение на выезд, живет в ФРГ (сведения от Кунина).

Кроме Кунина и Таксара, аспирантами Теоротдела в 1945–1948 гг. были – Гурген Саакян (сейчас он работает в Ереване, занимается астрофизикой, в частности – теорией строения звезд), Володя Чавчанидзе (стал руководителем Института кибернетики в Тбилиси), Джабага Такибаев (академик Казахской ССР, занимается процессами в космических лучах при сверхвысоких энергиях), Авакянц (я не помню, к сожалению, его имени и научной специализации), Павел Немировский – «Павочка» (он получил после окончания аспирантуры предложение работать в Институте атомной энергии; как я рассказываю дальше, аналогичное предложение получил и я, но я отказался; Немировский согласился и до сих пор работает в Институте; у него хорошие научные достижения в области теории атомного ядра; впоследствии мы стали его соседями, Клава была в хороших отношениях с его женой Шурочкой).

Ефим Фрадкин, как мы все его звали – Фима, появился в Теоротделе в конце 1947 года, после демобилизации. Вся его семья была уничтожена немцами, он был совсем одинок.

Фрадкин в возрасте 17 лет был призван в армию, участвовал в боях на Западном фронте и под Сталинградом, получил тяжелое ранение – сквозная рана из правой щеки в левую с перебитыми зубами, челюстью и пробитым языком. Фима говорил, что, когда в комнату теоретиков входит генерал (уполномоченный ЦК КПСС³¹⁾ и Совета Министров генерал ГБ Ф. Малышев), у него непреодолимый солдатский рефлекс вскочить по стойке смирно. Из всей нашей компании Фрадкин единственный достиг того амплуа высокопрофессионального физика-теоретика «переднего края», о котором мы все мечтали. У него большие достижения почти во всех основных направлениях квантовой теории поля (метод функций Грина в теории перенормировок, функциональное интегрирование, калибровочные поля, единые теории сильного, слабого и электромагнитного взаимодействия, общая теория квантования систем со связями, супергравитация, теория струн и др.). Ему первому, независимо от Ландау и Померанчука, принадлежит открытие «Московского нуля» (я потом объясню, что это такое).

Многие из полученных Фрадкиным результатов являются классическими. В методических вопросах Фрадкин не имеет себе равных. В 60-х годах он стал членом-корреспондентом АН СССР, пользуется большой и заслуженной известностью во всем мире.

В связи с трудностями квантовой теории поля (в частности, воплощенными в «Московском нуле») в середине 50-х – начале 60-х годов возникло скептическое отношение к этой теории; к сожалению, этот скептицизм в какой-то мере распространился и на работы Фрадкина; некоторые из полученных им существенных результатов не были своевременно замечены и впоследствии переоткрывались другими авторами; в некоторых же важных вопросах и сам Фрадкин не проявил должной настойчивости. Может, наиболее драматический пример – исследование бета-функции Гелл-Мана – Лоу в неабелевых калибровочных теориях (я не буду тут расшифровывать эти специальные термины, скажу лишь, что в зависимости от знака бета-функции имеет место либо трудность «Московского нуля» – именно так было во всех исследовавшихся до сих пор теориях, либо гораздо более благоприятная ситуация, условно называемая «асимптотическая свобода»). У Фрадкина и его соавтора Игоря Тютина тут все было «в руках», но они не обратили внимания на знак бета-функции или не придали этому должного значения, поглощенные преодолением расчетных трудностей. Аналогичная беда постигла (еще до Фрадкина и Тютина, если я не ошибаюсь) сотрудника Института экспериментальной и теоретической физики Терентьева, которого не поддержал И. Я. Померанчук, тогда увлеченный «похоронами лагранжиана» (т. е. квантовой теории поля), и физика из Новосибирска И. Хрипловича. Асимптотическая свобода была потом открыта Вилчеком и Гроссом и одновременно Политцером, это открытие составило эпоху в теории элементарных частиц.