ПЕРВЫЙ ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ НА ФИЗИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

(К 125-летию со дня рождения Игоря Евгеньевича Тамма)

В этом году исполняется 125 лет со дня рождения Игоря Евгеньевича Тамма, сыгравшего исключительно важную роль в формировании преподавания теоретической физики, а также научных исследований в данной области в Московском университете, где произошли значительные изменения в тридцатых годах двадцатого века. Он заведовал кафедрой теоретической физики с 1931 по 1937 год вначале на физическом отделении, а после образования

физического факультета — и на нем.

Переход на факультетскую систему был осуществлен, начиная с 1 мая 1933 года. Первым деканом факультета стал член-корреспондент АН СССР Б.М. Гессен, бывший до этого руководителем физического отделения. Он работал в этой должности до 1934 года включительно, а затем перешел работать в ФИАН на должность заместителя директора.

В 1933 году факультет закончили 17 специалистов-физиков при общем числе студентов 409, а уже в 1935 эта цифра возросла до 59 при общем числе обучающихся 635. В 1934 году была восстановлена система защиты кандидатских и докторских диссертаций. На физическом факультете первым кандидатскую диссертацию защитил Д.И. Блохинцев на тему «Некоторые вопросы теории твердых тел и в особенности металлов». Ему была присуждена степень доктора физико-математических наук. Научным руководителем диссертанта был И.Е. Тамм.

Касаясь преподавания физики в Московском университете во время своего обучения в нем, И.Е. Тамм писал: «Когда я учился в 1914/18 гг. в Московском университете, в курсе физики проф. Станкевича теория Максвелла вообще не затрагивалась, так как считалось, что по своей сложности эта теория не поддается лекционному изложению (правда, она излагалась в специальном курсе „по выбору“ доц. А. Бачинского, но я на экзамене по этому предмету получил 5 только за то, что при выводе формул на доске написал знак векторного произведения и знал, каков смысл этого произведения, никаких других вопросов мне вообще не задавалось)».

Вне зависимости от того, работал И.Е. Тамм на физическом факультете Московского университета в тот или иной период или нет, под его руководством трудились многие выпускники МГУ, в том числе Д.И. Блохинцев (выпускник 1930 года), М.А. Марков (1930), А.А. Власов (1931), В.С. Фурсов (1931), Е.Л. Фейнберг (1935), В.Л. Гинзбург (1938), А.С. Давыдов (1939), А.Д. Сахаров (1942), Д.А. Киржниц (1949), В.П. Силин (1949), Л.В. Келдыш (1954).

В своей деятельности И.Е. Тамм исходил из того, что "ученик — не сосуд, который надо наполнить, а факел, который необходимо зажечь".

В.Л. Гинзбург писал: "Игорь Евгеньевич Тамм был очень хорошим физиком-теоретиком, автором первоклассных работ. Он написал первоклассный учебник, воспитал много физиков, боролся за подлинно прогрессивную и современную науку. Все это, конечно, верно и очень важно. Но это не все. Если бы дело было только в сказанном, то вполне понятно было бы большое уважение, но любят прежде всего за другое, за человеческие черты. Вместе с тем именно как сплав уважения и любви я

мог бы охарактеризовать отношение к Игорю Евгеньевичу Тамму и свое, и многих, многих других".

Область научных исследований И.Е. Тамма чрезвычайно широка. Он известен как физик-теоретик, занимавшийся классической электродинамикой, квантовой механикой, теорией твердого тела, физической оптикой, ядерной физикой, физикой элементарных частиц, проблемой термоядерного синтеза, прикладной физикой и целым рядом других направлений.

В 1930 году в статье «О квантовой теории молекулярного рассеяния света в твердых телах» И.Е.Тамм впервые ввел понятие акустических квантов (квантов звука) в твердом теле. По предложению Я.И. Френкеля кванты звука впоследствии были названы фононами.

В том же году выходит статья «О взаимодействии свободных электронов с излучением по дираковской теории электрона и по квантовой электродинамике». Здесь «последовательным квантовомеханическим методом рассматривается рассеяние излучения на электронах (волновое уравнение Дирака для электрона, квантование электромагнитного поля и материальных волн), а также подтверждается соответствующая формула для рассеяния, выведенная Клейном и Нишиной. При этом оказывается, что индуцированные излучением квантовые скачки электрона в промежуточные состояния отрицательной электронной энергии имеют решающее значение для рассеяния». То есть он показал, что отрицательная энергия электрона является существенным элементом теории электрона, предложенной Дираком. Концепция отрицательных уровней электрона тогда отвергалась многими физиками. Данная работа имела важное значение для утверждения релятивистского волнового уравнения Дирака для электрона, поскольку позитрон (частица, во всем тождественная электрону, но несущая положительный заряд) в то время еще не был обнаружен экспериментально.

Основы квантово-механической теории фотоэффекта в металлах были заложены И.Е. Таммом в 1931 году совместно с С.П. Шубиным в работе «К теории фотоэффекта в металлах». В этой классической работе впервые сформулированы представления о решающей для фотоэффекта роли скачка потенциала на границе металл-вакуум и периодического потенциала внутри кристалла (поверхностный и объемный фотоэффекты). Здесь была не только создана качественно правильная физическая картина явления, но и заложены основы для широкого круга современных исследований электронных спектров и структуры поверхности кристаллов фотоэлектрическими методами.

В 1932 году выходит работа «О возможных связанных состояниях электронов на поверхности кристалла», где показано, что электрон может

оказаться в связном состоянии на поверхности, ограничивающей периодическую потенциальную решетку кристалла. Эти состояния получили название уровней Тамма.

В 1934 году И.Е. Тамм создает первую теорию ядерного взаимодействия (теорию бета-сил).

В дальнейшем число опубликованных статей и других научных работ значительно увеличивается. Существенно расширяется и тематика исследований. Но одна тематика занимает особое место в научной работе И.Е. Тамма. Это исследования, связанные с эффектом Вавилова-Черенкова.

Несмотря на свою простоту механизма излучения и того факта, что оно могло быть легко предсказано на основе классической электродинамики, открытие явления запоздало по мнению И.Е. Тамма на несколько десятилетий. Причина этого в некритическом применении правильных физических принципов к явлениям, находящихся вне пределов применимости этих принципов.

В данном случае свою роль сыграл стереотип представления о возникновении излучения лишь при неравномерном движении электрических зарядов. Этому учили в течении многих десятков лет молодых физиков. И, во-вторых, явно или неявно предполагалось, что теория относительности не допускает движений со сверхсветовой скоростью, причем без всяких оговорок.

И.Е. Тамм пишет: "Более того, когда И.М. Франк и я уже разработали математически правильную теорию излучения Вавилова-Черенкова, мы все еще пытались разными способами, которые для нас самих сегодня уже непостижимы, примирить наши результаты с утверждением, что для излучения необходимо ускорение. И лишь на следующий день после первого нашего доклада об этой теории на коллоквиуме Физического института мы внезапно узрели простую истину: предельной скоростью для материальных тел является скорость света в вакууме..."

И.Е. Тамм никогда не причислял работу, за которую получил Нобелевскую премию, к своим наиболее важным достижениям. Но именно по этой тематике он, пожалуй, работал дольше всего. Именно здесь ему пришлось выйти за рамки тех догм, которые всегда есть в науке. Стремление докопаться до сути, довести работу до полной ясности было всегда характерно для его научной деятельности. Это отношение к делу он сумел передать и своим ученикам, каждый из которых сам стал яркой личностью. Это стало самым большим вкладом И.Е. Тамма в развитие физики в Московском университете.

профессор П.Н.Николаев