Воспоминания о Л. Д. Ландау

Дело в том, что концепция функции Лагранжа пригодна только для медленно меняющихся в пространстве и во времени полей. Если же поля в пространстве и во времени меняются быстро, то метод функции Лагранжа вообще непригоден и необходимо развитие специальных методов исследования. Прекрасна понимая эту ситуацию, Ландау и «отдал нам приказ»: «Наступать в направлении быстро меняющихся полей!» Это и была та задача, которой мы занялись.

Сейчас кажется даже странным, что Ландау поручил решение этой задачи двум юнцам, но, с другой стороны, это показывает, насколько он верил в молодые силы!

Приступая к решению задачи, мы сразу столкнулись с тем, что не было хорошо сформулированной теории возмущений в высших приближениях. Общие формулы, правда, написать была нетрудно, хотя число возникающих членов было огромным ввиду участия отрицательных электронных состояний (число членов в амплитуде рассеяния равнялось 144). Но главное заключалось в том, что развитая нами теория возмущений не была ни релятивистски инвариантной, ни градиентно инвариантной (не нужно забывать, что в то время еще не было Фейнмана и фейнмановских диаграмм). И это привело к конфликту с Ландау. Ландау хотел и требовал, чтобы формулы были релятивистски инвариантными и градиентно инвариантными на каждом этапе вычислений. Но именно этого и не было, и мы не могли этого сделать, да и сам Ландау не мог этого сделать, хотя и чувствовал, как бы предвосхищая Фейнмана, что это сделать можно. Дело доходило до скандалов, но не двигалось вперед! Поэтому в конце концов Ландау дал указание: «Черт с вами! Делайте как хотите, если теория правильная, то результат будет и релятивистски инвариантным и градиентно инвариантным». Мы нуждались только в разрешении «на наступление» и со страшной силой устремились вперед. Прекрасно зная дираковские матрицы, мы скоро обнаружили, что амплитуда нашего процесса вроде бы бесконечна (теперь это знает каждый, кто изучал классификацию расходимостей в квантовой электродинамике). Но мы догадались, что расходимость немедленно уничтожается, если исходить из требования градиентной инвариантности. Как сейчас помню, как мы обрадовались, когда обнаружили, что 144 члена в нашей амплитуде взаимно сокращаются. Ландау тоже был очень рад. Дело пошло еще быстрее, и с криками Чука: «Даешь Варшаву!» — мы нашли дифференциальное сечение рассеяния фотона фотоном в области высоких энергий. Ландау так понравился результат, что он дал указание немедленно написать краткую заметку и послать ее в «Nature». Написанную нами заметку тотчас же перевел на английский работавший в то время в УФТИ известный немецкий физик Ф. Хаутерманс. Перевод одобрил Ландау, и заметка вскоре была опубликована.

Наши «войска» были переброшены на «дельбрюковский фронт». Хотя дельбрюковское рассеяние, казалось бы, является эффектом третьего порядка, но мы обнаружили, что это на самом деле эффект четвертого порядка, установив, что амплитуда третьего порядка равна нулю. Сейчас это известно каждому, кто занимается квантовой электродинамикой, ибо это следует из теоремы Фарри. Но в то время теорема Фарри не была известна. Можно было исходить только из того, что амплитуда когерентного рассеяния фотона имеет непосредственный физический смысл и поэтому часть ее, пропорциональная заряду электрона в кубе, должна обращаться в нуль. Именно в этом мы и убедились непосредственным расчетом, а Ландау дал к этому следующий комментарий: «Знак заряда электрона богом не установлен, а выбран условно, и его можно изменить на обратный!» Таким образом, мы вычислили и сечение рассеяния фотона фотоном, и сечение рассеяния фотона в кулоновском поле ядра.

В это время в Харьков приехал известный теоретик Виктор Вайскопф, который привез свою работу, посвященную нахождению точной функции Лагранжа свободного электромагнитного поля в квантовой электродинамике, основанную на уравнении Дирака. Он получил те же результаты, что и Гейзенберг с Эйлером, но значительно более простым путем. Мы рассказали ему паши работы, которые ему очень понравились.

Впоследствии (кажется, в 1938 г.) на ядерной конференции в Москве присутствовавшему там Паули были представлены наши работы и он их также одобрил.

Я остановился так подробно па этих работах потому, что они в то время относились к области самой актуальной физической теории.

VI