Громадяни світу
Харківські співрозмовники Нільса Бора: історія однієї фотографії.
Серед знаменних дат 2010-го — 125-річчя від дня народження великого датського вченого Нільса Бора, одного зі створювачів сучасної фізики, основоположника світової наукової школи, нобелівського лауреата 1922 року. Сьогодні мало хто знає, що в його багатій академічній біографії є і український слід.
Міжнародна конференція з теоретичної фізики невипадково відбулася в травні 1934 року в Харкові. Тодішня столиця України була на той час одним із провідних центрів світової фізики. Саме тут у жовтні 1932-го молодіжна «високовольтна» бригада у складі А.І. Лейпунського, К.Д. Синельникова, О.К. Вальтера й Г.Д. Латишева вперше в СРСР повторила кембриджський експеримент Ернеста Резерфорда — розщеплення ядра атома літію.
Здійснити цю ідею англійці спочатку не могли, бо вважалося, що для цього потрібна дуже велика енергія прискорення елементарних частинок. Але колишній співробітник Українського фізико-технічного інституту (УФТІ) Г.А. Гамов зумів переконати Резерфорда, що експеримент можливий і на малих енергіях відповідно до
теорії тунельних ефектів, недавно розробленої Георгієм Антоновичем. А своїх колег з УФТІ в Харкові Гамову
переконувати вже не довелося — він став «неповерненцем».
На 1934 рік в УФТІ працювало чимало першокласних фізиків, серед яких вирізнявся оригінальними ідеями й високими досягненнями Лев Ландау, який очолив теорвідділ. Ландау і його перші учні всерйоз уважали тоді, що після кембриджського періоду розвитку фізики настає харківський. Не дивно, що приїхати в УФТІ прагнули багато закордонних учених.
20 травня 1934 року газета «Харківський робітник» повідомила: «Сьогодні відкриття міжнародної конференції з теоретичної фізики», помістивши поруч із заміткою фотографію Нільса Бора з делегатами форуму — Ландау, Розенфельдом і Бронштейном. Приїзд іменитого вченого в Харків не був випадковим: під час свого закордонного стажування Ландау близько року провів у Копенгагені в Бора й тільки його вважав своїм учителем. У конференції взяли участь і провідні радянські фізики-теоретики Я.І. Френкель і В.О. Фок із Ленінграда, І.Є. Тамм із Москви.
— Цей представницький форум проходив у винятково діловій, робочій атмосфері, — розповідає відомий український історик фізики, доктор фізико-математичних наук Юрій Ранюк. — У центрі уваги був перший істотний квантово-релятивістський ефект народження частинок і теоретичні наслідки з недавно й несподівано відкритих нових частинок — нейтрона й позитрона. Лише за два роки до цього електрон і протон уважалися єдиними цеглинками матерії. Саме на харківській конференції Тамм розповідає про свою гіпотезу ядерних — парних — сил, ідею, що відкрила шлях до мезонної теорії ядерних сил.
— Юрію Миколайовичу, на вашу думку, які проблеми могли обговорювати вчені, зображені на фотографії?
— Думаю, у чотирьох фізиків, яких газетний фотограф застав за одним столом, тема бесіди могла бути глибше за тодішній бурхливий потік експериментальних відкриттів. В історії фізики їх, чотирьох, об’єднує майже філософська тема меж застосовності квантово-релятивістської теорії. Поєднання теорії відносності й квантової — двох головних тріумфів революції у фізиці — до кінця 20-х років було проблемою проблем, і за станом на 1934 рік фізики, зображені на знімку, персоніфікували її минуле, сьогодення та майбутнє.
У 1931 році Лев Ландау й англійський фізик Рудольф Пайєрлс спільно дійшли радикального висновку: сполучення квантової механіки з релятивістською теорією поля неможливе. Хоча вони вважали, що цей висновок узгоджується з ідеями Бора й передвіщає неминучу революцію, Бор із ними не погодився. Йому і його асистентові Леону Розенфельду знадобилося два роки й кілька десятків сторінок, щоб урятувати квантову електродинаміку від загрози неіснування. Наприкінці їхньої статті 1933 року відзначені стимулювальні дискусії
з Ландау. Інтенсивність цих дебатів відображена на уїдливому шаржі Георгія Антоновича Гамова на копенгагенського «Фауста»: «Зачекайте, зачекайте, Ландау, дайте й мені хоч слово сказати»…
До 1934 року Матвій Петрович Бронштейн, який приїхав у Харків з Ленінграда, четверта людина на фото, знався на цій фізиці не так тому, що товаришував із Ландау з університетських років, як за складом свого наукового таланту. Він спростив 40-сторінкові міркування Бора й Розенфельда до двох сторінок прозорої замітки в «Доповідях Академії наук». А зробити наступний крок він мав у докторській дисертації, яку захистив наприкінці 1935 року.
У Ландау й Бора йшлося про поєднання теорії відносності й квантової механіки. У Бронштейна — про квантову теорію гравітації. Побудувавши квантову теорію слабкого гравітаційного поля й перевіривши її працездатність, він зумів поставити принципове запитання про сумісність двох стовпів теоретичної фізики ХХ століття й відповісти на нього. Він указав на фундаментальну відмінність між квантовою електродинамікою й квантовою теорією гравітаційного поля. Його висновок, опублікований у «Журналі експериментальної і теоретичної фізики» в 1936 році, говорить, що повноцінне сполучення «вимагає радикальної перебудови теорії, а може, і відмови від звичайних уявлень про простір і час і заміни їх якимись набагато глибшими й позбавленими наочності поняттями».
Фактично Бронштейн відкрив квантові — планківські межі застосовності загальної теорії відносності. Пафос таких революційних передбачень, що вийшов на той час із моди, Бронштейн присмачив приказкою з казки братів Грімм: «Хто цьому не вірить, з того талер», але зараз, через три чверті століття, його пророцтво так само кидає виклик теоретикам. Мало було в історії фізики проблем, які настільки не піддаються вирішенню.
— Якою ж була подальша доля чотирьох фізиків, зображених на знімку?
— Про великі відкриття Нільса Бора і його школи написано й сказано багато, не менш відомі й видатні результати Льва Давидовича Ландау, хоча в його біографії чимало драматичних сторінок. У 1937 році, після початку розгрому УФТІ, він поїхав у Москву, але там був заарештований. Ландау уцілів дивом, лист Нільса Бора Сталіну залишився без відповіді. Потрібен був моральний подвиг Петра Леонідовича Капіци, який знову звернувся до Сталіна. Ландау звільнили. А Матвій Петрович Бронштейн загинув у ГУЛАГу. Але, дякувати Богу, уціліла фізика.
