Воспоминания о Л. Д. Ландау (Зельдович, Гинзбург) - страница 47

Вообще Ландау очень любил математическую технику. Стоило ему сказать, что в работе, которую ему собирались рассказать, встретился «хитрый» интеграл, и при этом еще его «подначить», что «сомнительно, чтобы ты его смог взять!» — как он бросал дискутируемый физический вопрос и говорил: «Давай сюда интеграл!» И каждый раз быстро находил правильное решение.

Как я уже говорил, некоторые его работы, которым, возможно, он сам и не придавал особого значения, сыграли важнейшую роль в развитии целых областей физики, например физики плазмы. На этом вопросе стоит остановиться подробнее.

Еще на заре своего творчества Ландау выполнил ставшую классической работу о кинетическом уравнении в случае кулоновского взаимодействия. В этой работе он установил вид интеграла столкновений при кулоновском взаимодействии частиц. Вначале эта работа числилась в ряду чисто академических исследований, но вот постепенно все больше и больше стали заниматься свойствами плазмы. Физика плазмы стала одной из важнейших областей науки, особенно учитывая возможность плазменных термоядерных устройств. И тогда вспомнили работу Ландау о кинетическом уравнении при кулоновском взаимодействии, а интеграл столкновений стали называть интегралом столкновения Ландау. И без него нельзя решить ни задачу о релаксации в плазме, ни задачу об электропроводности плазмы, ни задачу о нагреве плазмы, а нагрев плазмы стал задачей задач, даже, можно сказать, задачей эпохи.

Теперь остановимся на другой плазменной задаче. В плазме столкновения частиц очень редки, поэтому исходным математическим уравнением, описывающим свойства такой плазмы, является кинетическое уравнение без столкновений, но с учетом так называемого самосогласованного поля частиц. Это уравнение было впервые установлено А. А. Власовым и носит название «уравнение Власова». Для плазмы оно играет важнейшую роль. Однако Власов, к сожалению, не избежал «звездной болезни» и стал применять свое уравнение, которое он считал сверхуниверсальным, всюду, где можно и где нельзя. Естественно, что это вызвало соответствующую реакцию научной общественности, и в «Журнале экспериментальной и теоретической физики» появилась критическая статья за четырьмя подписями: В. Л. Гинзбурга, Л. Д. Ландау, М. А. Леонтовича и В. А. Фока.

Мало того, Ландау подверг сомнению главный результат Власова в теории бесстолкновительной плазмы — закон дисперсии ленгмюровских волн. От критического ума Ландау не ускользнул тот факт, что Власов беззаботно произвел деление на нуль, что, как говорил Ландау, является «безнравственным». Ландау показал, как следует обойти нуль в знаменателе или, как говорят математики, обойти полюс. Но при этом он пришел к потрясающему выводу: результат Власова в основном правилен там, где речь идет о законе дисперсии, но волны Ленгмюра не будут незатухающими, а будут слегка затухать, и Ландау вычислил это затухание. Ныне оно называется затуханием Ландау и играет важнейшую роль во всех плазменных процессах. Правда, Ландау пришел к затуханию скорее не как физик, а как математик, прекрасно владеющий техникой теории функций комплексного переменного, которая, как я много раз убеждался, органически была ему свойственна.