Сказать, какую пользу приносят физики-теоретики, очень сложно, потому что срок получения практического результата от их работ может быть достаточно отдаленным. К примеру, с 1917 года, когда Резерфорд пронаблюдал первую ядерную реакцию, и до создания первой мирной разработки – атомной электростанции в Обнинске прошло 37(!) лет. И это еще не много, – бывает, что ждать того момента, когда реальность догонит теорию, приходится полвека или того больше.
Лев Петрович Питаевский был одним из знаковых теоретиков нашего времени, учеником знаменитого Льва Ландау. Он совершил множество открытий в физике низких температур, физике плазмы, квантовой механике, макроскопической электродинамике, теории металлов...
Нет смысла вникать в суть его трудов, посвященных «бозе-эйнштейновской конденсации» или «теории солитонов», все равно мы мало что в них поймем. Однако множество премий, полученных им в разные годы, говорит о безусловной значимости этого ученого.
Важность вклада Льва Питаевского в науку и педагогику трудно передать словами. Он разрабатывал теорию квантовых кристаллов, принципиальные вопросы перехода жидкого гелия-3 в сверхтекучее состояние при достаточно низких температурах.
Непреходящий его вклад также, безусловно, состоит в том, что он дописал материалы знаменитого десятитомника Льва Ландау «Курс теоретической физики». Как известно, учитель Питаевского не успел закончить труд своей жизни, достаточно рано уйдя от нас. Фактически Питаевским дописаны материалы к трем томам этого курса. И по этому учебнику до сих пор учится весь мир! Это как Библия для физиков.
Многие слышали о гелии-3 в связи с тем, что его собираются добывать на Луне. Это уникальное горючее для безопасных термоядерных реакций, но это далеко не единственное его возможное применение. В отношении вещества Питаевского интересовали не сверхвысокие температуры, а, наоборот, – сверхнизкие. И его работы внесли фундаментальный вклад в теорию физики гелия-3 при сверхнизких температурах. Практическое применение сверхтекучести жидкого гелия-3 и многих других его многочисленных свойств сейчас предсказать невозможно, как нельзя этого сделать для любого фундаментального открытия на начальной его стадии. Но опыт таких открытий показывает, что рано или поздно они обязательно находят свое практическое применение.
Так случилось с открытой Петром Капицей сверхтекучестью гелия-4 в 1937 году. Только в 2008-м (то есть через 70 с лишним лет) построили Большой адронный коллайдер – самый мощный ускоритель в мире, в который и подвели гелий-4 в сверхтекучем состоянии при температуре 1,8 Кельвина. Как мне объяснил один физик, он нужен в БАКе для охлаждения магнитов, которые удерживают ускоренные частицы. Обычного гелия для этого недостаточно – он охлаждает только поверхности магнитов, в результате чего сверхпроводящая обмотка быстро нагревается, что может привести к взрыву. А сверхтекучий гелий-4 обладает свойством проникать в самые мельчайшие щели материала (причем, чем они мельче, тем легче он туда проникает). Именно это вещество и позволяет охлаждать обмотку по всему ее объему.
Правда объяснить, почему сверхтекучий гелий-4 лучше проникает в самую тонкую щель, а не в ту, которая шире, – мой знакомый ученый все-таки отказался: «На пальцах это сделать невозможно!». Еще сложнее понять, где нам может пригодиться сверхтекучий гелий-3, открытый Питаевским. Возможно, это предстоит сделать только нашим потомкам.
Вопрос о практической пользе таких исследований часто является причиной недостаточного финансирования фундаментальной науки в нашей стране. Чего не скажешь о ведущих научных странах мира. Там обычно вопрос о том, какой выход в практику могут дать фундаментальные исследования, не стоит, – чаще всего они щедро просто вкладывают финансы в фундаментальную науку. Почему они это делают? Все просто: давно поняли, что такой подход практически всегда окупается сторицей. Это видно по бурно развивающимся за рубежом технологиям.
«Вы хотите, чтобы мы вам сказали, что выйдет из наших изысканий? Мы сами этого не знаем!», – говорят теоретики. Лев Питаевский занимался проблемами, в частности, в квантовой механике, которая как и общая теория относительности, не имеет наглядных представлений. Эти явления могут быть описаны только уравнениями. Учитель Питаевского Ландау как-то сказал: «Мы можем рассчитать даже то, что невозможно себе представить». Но многие до сих пор требуют от ученых, чтобы им объяснили квантовые явления на пальцах…
Лев Петрович, как истинно талантливый человек, проявлял недюжинные способности и в других науках. В частности, он был нетривиальным математиком, что хорошо видно по ряду его работ математического характера.
Я дозвонилась до друга Питаевского Семена Соломоновича Герштейна, и он вспомнил о времени, когда они оба были аспирантами у Ландау в Институте физических проблем и жили в одной комнате общежития. «Как-то у нас приключилась очень смешная история с одним интегралом, – рассказывает Герштейн. – Прежде скажу, что у нас с Левой были разные темпы жизни: я рано ложился спать, он засиживался с вычислениями допоздна.
Так вот, днем я никак не мог «взять» интеграл, необходимый для одной моей работы. Заглянул в справочник Градштейна-Рыжика, который был у нас в комнате – но в нем такого не оказалось. Немного подумав, я все-таки решил его сам и вписал на полях ручкой. А ночью, когда к своей работе приступил Питаевский, он с удивлением обнаружил этот надписанный мной в справочнике интеграл и был счастлив, потому что именно его ему не хватало, причем для совершенно другой задачи! «Я весь день ломал над ним голову, а ночью открываю справочник, – и он появился!», – делился со мной Лева. Но вообще он отличался тем, что молниеносно схватывал суть предмета. Порой я даже немного завидовал такой его способности».
Еще одним удивительным качеством Льва Петровича, по словам людей, знавших его, была способность переключаться с одной научной тематики на другую. Например, со сверхнизких температур на сверхвысокие, работая над вопросами физики плазмы. В частности, ему принадлежит работа о взаимодействии искусственных спутников Земли с разреженной ионосферной плазмой.
Почему Питаевский уехал из России? Да потому, что «волшебная» перестройка лишила его возможности нормально работать на Родине. И все же друзья считают его прежде всего советским и российским ученым: «Итальянцы, может, и называют его «итальянским» ученым, но это не так. По существу он был до мозга костей советским, российским ученым. Ведь все его открытия сделаны в CCCР и России. Здесь он воспитал как педагог большое число студентов, многие из которых сейчас известные мировые ученые».
Лев Питаевский всегда сохранял связи и с родным Институтом физических проблем и с Академией наук. До последнего дня своей жизни он был членом редакции ведущего российского журнала «Успехи физических наук», где напечатаны его многочисленные работы.
Кроме всего прочего, Лев Петрович Питаевский был прекрасным человеком и интересным собеседником. Вот как отозвался о нем сотрудник Института физики высоких энергий Николай Ткаченко: «Как личность действительно выдающаяся, он был лишен какого бы то ни было снобизма, заносчивости. Он был доступен для всех. К нему можно было обратиться абсолютно с любым вопросом, – он всегда терпеливо объяснял.
Его лекции были образцом педагогического мастерства. Он умел не только наикратчайшим путем, но и непременно красивым способом вывести любой сложный результат науки. Студентам, которые его любили и уважали, уделял столько времени, сколько им было нужно, чтобы понять материал. Сейчас таких преподавателей найти очень и очень сложно».