Solt György
Lev Landau - a fizikus és kora


A felkészülés évei
A természettudományok szétágazó, egyre specializáltabb területekre kiterjedő fejlődése a XX. század kezdetére már szinte lehetetlenné tette, hogy valaki akárcsak egyetlen tudomány minden területén a kutatás frontvonalában maradjon. A fizikánál maradva, az is csak egy-két különleges adottságokkal rendelkező tudósegyéniségnek sikerülhetett, hogy a folyadékfizikától a kvantált terek elméletéig a fizika minden ágában egyaránt otthonosan mozogjon és több, egymástól távol eső területen is úttörő jelentőségű, nagy hatású művet alkosson.

Lev Davidovics Landau (1908-1968)

Ilyen kivételes, eredeti tudósegyéniség volt Lev D. Landau, a huszadik század fizikájának legendás alakja, aki éppen száz évvel ezelőtt, 1908. január 22-én született az orosz kőolajipar Kaszpi-tenger mellett fekvő központjában, Bakuban. Anyja orvos volt, házassága után pedig tanárként és később fiziológus-kutatóként dolgozott. A család anyagi bázisát az apa, David L. Landau munkája jelentette, aki olajipari mérnökként vezető állást foglalt el. Így volt lehetséges, hogy a közben zajló világháború és az azt követő forradalom és polgárháború ellenére fia ezeket az éveket nyugodt, harmonikus családi légkörben tölthette. Apja "magánemberként" alapos matematikai műveltséggel is rendelkezett, és a matematika élvezetét örömmel osztotta meg Lvova fiával, akinek tudásszomja, elsősorban pedig rendkívüli matematikai tehetsége igen korán megmutatkozott. "Nem voltam csodagyerek", mondta mégis később fiatalkorára emlékezve, és ezzel talán azt hangsúlyozta, hogy gyermek- és iskoláskora alapjában nem nagyon különbözött a hasonló, bakui értelmiségi családokban felnövő társaiétól. Iskoláit egy bakui gimnáziumban kezdte és tizenhárom évesen már be is fejezte, "csomagjában" a matematikai analízis kiváló ismeretével, de ismerte és szerette a klasszikus és modern irodalmat is, jól beszélt németül és franciául. A bakui egyetemen kezdett fizikát, matematikát és mellette kémiát tanulni, majd amikor a család Leningrádba költözött, tanulmányait 1924-től az ottani egyetemen folytatta. Itt több hasonló korú fiatal fizikussal és későbbi munkatársával barátkozott össze, köztük volt az a-bomlás rejtélyét hamarosan (1928) megoldó George Gamow, a kvantumgravitáció elméletének úttörőjeként ismert Matvej Bronstejn, a későbbi elméleti szilárdtestfizikus Rudolf Peierls. 

Az egyetemen Landau kevés időt tölt az előadásokon elhangzó klasszikus tananyaggal, ehelyett izgatottan olvassa a szaklapokban megjelenő cikkeket az akkor kibontakozó kvantumfizikáról, ez köti le minden érdeklődését, erről beszélget barátaival. Az eredmény nem várat magára. Még egyetemista, amikor első publikációja (a kétatomos molekulák színképéről) megjelenik, és a diplomaosztás évében már újabb, ezúttal alapvető munkával lép a világ elé: a kor vezető európai folyóiratában megjelent cikkében F. Blochhal egy időben, de tőle függetlenül, elsőként vezette be a sűrűségoperátor fogalmát atomi rendszerek vizsgálatára (Z. für Physik, 1927). 

És itt, Landau meredeken felfelé ívelő tudományos pályának első állomásánál érdemes megállni egy pillanatra, hogy felidézzük, milyen tudományos világ, milyen nemzetközi fizikusközösség az, amelyik a pályakezdő Landaut egycsapásra élvonalba tartozó tagjaként fogadja be.

Az első csúcsok

A XX. század fizikájának forradalma a relativitáselméletet követően a húszas években a kvantumfizika megjelenésével folytatódott: a kvantummechanika Niels Bohr úttörő munkái nyomán éppen 1925-től kezdődően, tehát Landau egyetemi éveiben született Schrödinger, Heisenberg, Pauli, Born alkotásaként. Az ő nemzedéke, mint Landau egyszer megjegyezte, későn született a kvantummechanika "felfedezéséhez". De ez a kvantumelmélet 
gondolatvilágában nevelkedett nemzedék már indulásakor fel volt készülve arra, hogy megalapozott, koherens képet alkosson mind  a mikrovilág, mind pedig a kozmikus rendszerek, csillagok fizikájáról. Ismeretlen, felfedezni való is akadt még bőven: rejtély volt az atommagok szerkezete (a neutront még nem ismerték), felfedezésre várt a maghasadás, a csillagok belsejének fizikája, az elemi részek sokasága, megalkotásra várt a relativisztikus kvantumfizika, a kémiai kötés elmélete, és hiányzott a kondenzált (szilárd és folyékony) anyagok belsejében lezajló legtöbb elektromos és mágneses jelenség, fázisátalakulás mikroszkopikus magyarázata.

Nem csoda, hogy az éppen kibontakozó, izgalmasan új fizikai világképet nyújtó kvantumelmélet ellenállhatatlanul vonzotta a fiatal tehetségeket. Landauval egy időben lelkesen készült az elméleti fizikusi pályára Teller Ede és a valamivel idősebb Wigner Jenő, Szilárd Leó is, és velük együtt ennek a „nagy öregeknél” csak pár évvel fiatalabb nemzedéknek sok, hamarosan nagy nevet szerző teoretikusa Európában és Amerikában. 

Koppenhágában, a Bohr Intézetben, 1931-ben. Balról: Lev Landau, George Gamow (a motoron) és Teller Ede (sítalpakon)

A körülmények Landau számára eleinte kedvezően alakultak: a leningrádi egyetemet meglátogató Max Born meghívására felettesei 1929-ben európai tanulmányútra küldték. A másfél Nyugaton töltött év során Landau megfordul az elméleti fizika legjobb európai tudományos műhelyeiben. Göttingenben Born környezetében, majd Koppenhágában Bohr szemináriumain a legfrissebb kísérleti és elméleti újdonságokról értesül. A Bohr-szemináriumok, melyeknek Landau nyomban az egyik legaktívabb résztvevője lett, a kvantumelmélet legfontosabb, legélénkebb vitafórumai voltak. Lipcsében Heisenberggel, Tellerrel, Zürichben Schrödingerrel, Paulival találkozott, és Peierlsszel, aki akkor Pauli asszisztense volt, a relativisztikus kvantummechanika egy kérdéséről nagy érdeklődést kiváltó tanulmányt publikál. A tanulmányút Rutherford laboratóriumában, Cambridge-ben töltött rövid időszakában (1930) fogalmazza véglegesre az elektrongáz diamágnességének (azóta róla elnevezett) kvantummechanikai elméletét. Ezt a munkát a Rutherforddal dolgozó, már akkor nagy hírű, harmincas éveiben járó szovjet kísérleti fizikussal, Pjotr Kapicával vitatta meg, aki pár év múlva Landau sorsában, mint kiderül, szó szerint „életfontosságú” szerepet fog játszani. A következő három évben Bohr meghívására még kétszer utazhatott Koppenhágába. Egy ilyen út során, egy Bohrnál rendezett összejövetelen Landau volt az [2], aki a neutron felfedezésének hírére (1932) felvetette, hogy létezhetnek csillagok, melyek csak neutronokból állnak – évekkel azelőtt, hogy erről a szakirodalomban az első publikációk megjelentek. 

A leningrádi évek után Landau 1932-ben átvette az újonnan szervezett Ukrajnai Fizikai-Technikai Intézet elméleti osztályának vezetését és egyidejűleg a harkovi gépészeti főiskola oktatója, majd 1935-től a harkovi egyetem általános fizikai tanszékének vezetője lett. Itt alakult ki körülötte a "Landau-iskola" első nemzedéke; a tanítványok között volt I. Pomerancsuk, E. Lifsic, Borisz Joffe, A. Ahiézer. Harkovban lett barátja és munkatársa az akkor már a kvantumkémia egyik megalapítójaként ismert Jurij Rumer, ide jött tanulni és dolgozni Tisza László is. És itt lett Landau munkatársa és közeli barátja a Leidenből hazatért kísérleti fizikus, Lev Subnyikov, a róla elnevezett mágneses jelenség felfedezője, az első szovjet alacsony hőmérsékletű laboratórium létrehozója. 

Harkovban, az Ukrajnai Fizikai-Technikai Intézetben. A kép balszélén Landau, balról az ötödik Kapica (látogatóként), a hetedik Subnyikov

Nagyon termékeny időszak ez, Landau egy sor nagy hatású munkát publikál különböző témakörökben: tárgyalja az antiferromágnesség első pontos elméleti modelljét, a csillagok belsejének kvantumfizikai problémáit, a fény szóródását, az elektron-pozitron párkeltést, a mágneses fázisátalakulások elméletét, a félvezetők fotoelektromos effektusát, az unimolekuláris kémiai reakciók elméletét, a szupravezetők „közbülső” állapotát, részecskezáporok kialakulását. És közben Lifsiccel megkezdik a gyorsan világhírűvé váló könyvsorozat, a csaknem teljes fizikát átfogó Elméleti Fizikai Tanfolyam első köteteinek irását. A tanszéken szemináriumok, országos és nemzetközi konferenciák követik egymást. Ez időben Harkovban, elsősorban Landau vonzerejének hatására, sok jelentős vagy éppen kimagaslóan nagy fizikus fordult meg, köztük Dirac, Bohr, Pauli, Fock, Ehrenfest, Platzek, Peierls, Weisskopf, a későbbi Nobel-díjas Ivar Waller. 

Intermezzo 

De ekkor a tudományos munkába beleszólt a történelem. Megszűntek a külföldi tanulmányutak és konferencialátogatások, a Szovjetunió bezárult. Folytak a moszkvai politikai perek és "tisztogatások"; az ország, Arthur Koestler szavaival, a "Sötétség délben" időszakát élte. Landau több barátja, sok kiváló kollégája és ismerőse hirtelen eltűnt az állambiztonsági szervek börtöneiben, barátai közül Bronstejn és Subnyikov örökre. Egy moszkvai hazalátogatás csapda lett Kapica számára is, többé nem térhetett vissza angliai laboratóriumába. Nemzetközi hírnevére és hazai fontosságára való tekintettel azonban a szovjet állam, "kárpótlásul", cambridge-i laboratóriumához hasonló, alacsony hőmérsékleteken és nagy mágneses terekben végzett mérések számára alkalmas intézetet rendezett be Moszkvában. És miután Rutherford is belátta, hogy tanítványa és kiszemelt utódja visszatérésében hiába reménykedik, a cambridge-i laboratórium legmodernebb berendezéseit engedte át a moszkvai intézet felszereléséhez. 1937-ben ide, a Fizikai Problémák Intézetébe (IFP) hívta meg Kapica egykori cambridge-i kollégáját, Landaut, hogy az intézet elméleti kutatócsoportját vezesse. Kapica jól látta, mennyire fontos, hogy a kísérletek mellett intézetében magas színvonalú elméleti kutatás is folyjon, és Landau a körülötte zajló letartóztatások miatt már szívesen hagyta ott Harkovot. De ez csak kis időnyerésnek bizonyult: alig egy éve dolgozott Kapica intézetében, amikor 1938 áprilisában az államvédelmi szervek (NKVD) letartóztatták, Rumerrel és M. Koreccel, harkovi fizikus barátjával együtt. 

A vád ellenük szovjetellenes összeesküvés volt, a részletekről annyi ismeretes, amennyi a szovjet levéltárakból 1990 után nyilvánosságra került [1]. Eszerint a hatóságok birtokába jutott egy röpirat-fogalmazvány, melyben a három fiatal fizikus az októberi forradalom elárulását, fasiszta, véres terror bevezetését, az ország tönkretételét veti a hatalom szemére, és ellenállásra, a valódi szocializmusért való kiállásra szólít fel. A vád "kiegészítésként" a németeknek való kémkedést is tartalmazta [2]. Mivel akkor a hatalom bírálatánál sokkal kevesebbért, néha a semmiért is a legsúlyosabb ítélet volt várható, Landauék helyzete reménytelennek tűnt. Ekkor azonban főnöke, Kapica, a szovjet fizika akkor már egyik legbefolyásosabb alakja, teljes hazai és nemzetközi tekintélyének súlyával közbelépett. Már a letartóztatás napján levelet írt Sztálinnak: "Landau, 29 éves kora ellenére, Fock akadémikussal együtt a Szovjetunió legjelentősebb elméleti fizikusa... elvesztése a szovjet tudomány és a világ tudománya számára súlyos hiányt jelentene... még fiatal és sokat tenne a tudományért..."  A levél válasz nélkül maradt éppúgy, mint Bohr Sztálinhoz írt hasonló tartalmú levele, de Kapica nem tágított. A nyilvánvaló személyes kockázattal nem törődve újabb leveleket írt előbb a miniszterelnök Molotovnak, majd az államvédelem (NKVD) főnökének, Berijának [3] (1939. április): "Kérem, a saját felelősségemre bocsássa szabadon Lev Landau professzort. Személyesen garantálom az NKVD-nek, hogy Landau az én intézetemben semmiféle ellenforradalmi tevékenységet nem fog folytatni a szovjet hatóságok ellen, és mindent megteszek, hogy az intézeten kívül se vegyen részt ilyen tevékenységben."

A Szervek végül is mérlegeltek - és visszavonultak. Feltehetően Kapica elszánt kiállása tette, a döntéshez talán a közelgő háború fenyegetése is hozzájárult, mindenesetre Landau egy év fogság után kiszabadult. (Rumer tíz évet kutatók számára berendezett börtönben, Korec húszat lágerekben töltött.) 

Moszkvai évek 

Landau a továbbiakban a Fizikai Problémák Intézeténél maradt, és bár a börtönben töltött év fizikailag és lelkileg erősen megviselte, tudományos munkáján ez nem látszott: tanítványaival és munkatársaival, akikhez az évek során újak csatlakoztak (a ma jól ismertek közül egyebek között A. Abrikoszov, L. Gorkov, Ja. Szmorogyinszkij, I. Halatnyikov, V. Ginzburg, Ju. Kagan), a Szovjetunió legrangosabb, nemzetközileg is legmagasabbra értékelt elméleti fizikai központját alakította ki [3]. Intézeti kutatómunkája mellett több egyetemen tanított, folytatta az Elméleti fizika könyvsorozat írását, és közben a tudomány népszerűsítésén is dolgozott, mint ezt a Rumerrel írt "Mi a relativitáselmélet?" és a Kitajgorodszkijjal együtt megkezdett "Fizika mindenkinek" sorozat címei mutatják. 

A tény, hogy többé nem hagyhatta el az országot, természetesen súlyos hátrányt jelentett Landau számára: eredményei lassan jutottak el külföldre, közvetlen információcsere híján ő is csak a szovjet könyvtárakba beérkezett publikációk alapján tájékozódhatott a világban folyó kutatásokról. Mégis, munkái egy kényszerű szünettől eltekintve (1950-52-ben atomfegyver-kutatásban kellett részt vennie) egészen pályája végéig a fizikai kutatás élvonalát jelentették. Eredményei a modern fizika több területén teljesen új, gyorsan fejlődő kutatási irányokat jelöltek ki, így a szuperfolyékonyságról, a szupravezetés fenomenologikus Ginzburg-Landau-elméletéről, a mágneses fázisátalakulásokról írott munkái és a „Fermi-folyadékok” elmélete. 1957-ben Salammal egy időben adta meg a gyenge kölcsönhatások tükörszimmetria-sértésének magyarázatát az általánosabban érvényes CP-szimmetria és a kétkomponensű neutrínó modelljével. 

Landau dolgozik (1959)

Az 50-es évek második felétől a Szovjetunióban rendezett konferenciák újra megnyíltak a külföldiek előtt, Landau ismét személyesen is részt vett a nemzetközi tudományos életben. Alkotói pályája azonban 1962 telén váratlanul tragikusan véget ért: egy autóbalesetben súlyosan megsérült, és bár az életét sikerült megmenteni, dolgozni már nem tudott. A szuperfolyékonyságot megmagyarázó elméletéért 1962-ben Nobel-díjjal tüntették ki, ezután még hat évet élt. Tanítványai és munkatársai 1965-ben új kutatóközpontot alapítottak a Moszkva melletti Csernogolovkában, ez ma az Orosz Tudományos Akadémia  L. D. Landau Elméleti Fizikai Intézete.

A Landau-nívók és a rotonok

A fentiekből is világos, hogy Landau munkáinak akár csak vázlatos áttekintése is hosszú volna. Ehelyett álljon itt két példa egy-egy "Landau-elmélet" megszületéséről és további sorsáról.

A Landau-diamágnességként ismert jelenség elméletét körvonalaiban Landau még angliai útja előtt, 1930 első hónapjaiban Zürichben megfogalmazta, helyességéről az eleinte kétkedő Paulit is sikerült meggyőznie. Landau mindenekelőtt meghatározta a homogén mágneses térbe helyezett, atomhoz nem kötött elektron diszkrét energiaszintjeit ("Landau-nívók") és a hozzájuk tartozó elektronállapotok számát és alakját. Ezeknek az atomi energianívókra emlékeztető, a mágneses erővonalak körül foglyul ejtett elektront jellemző energiaszinteknek a létezésére mindaddig semmiféle kísérlet nem utalt. Ennek tudatában Landaut az elmélet jövőbeni kísérletekben megfigyelhető következményei különösen érdekelték. Számításai megmutatták, hogy a nívók létezése a közönségesen nem mágneses fémekben diamágnességre kell vezessen: a szabad elektronok úgy mozognak, hogy együttes hatásuk a fém belsejébe hatoló mágneses teret gyengíteni igyekszik. Ez tisztán kvantummechanikai jelenség, a klasszikus fizika törvényei szerint  az egyes elektronok mozgásából származó mágneses hatások egymást pontosan semlegesítenék és diamágnesség nem lépne fel. Landau elmélete az elektrongáz diamágnessége mellett még egy, "a külső mágneses térrel nagyon erős periodicitást mutató", tehát a tér növelésével nemlineárisan változó mágnesezettséget is megjósolt. Landau azonban ezt - az akkori kísérleti lehetőségekről tévesen tájékoztatva - észlelhetetlennek ítélte, ezért erről cikke nem tartalmaz részletes számításokat. Valójában alig pár hónap múlva éppen ez a periodikus viselkedés jelent meg de Haas és van Alphen alacsony hőmérsékleten végzett mágnesezettségméréseiben (dHvA-effektus), de a kísérletezők Landau valóban rövid megjegyzésére, feltehetően figyelmetlenségből, nem hivatkoztak.

Landau ezután más, fontosabbnak érzett témákra tért át, mint ahogy később is főleg csak az áttörést jelentő, egy-egy elmélet alapját megvető munka vonzotta. A dHvA-kísérletek kiértékelésére - Landau elmélete alapján - Peierls végzett számításokat, de túlzottan leegyszerűsített módszere mennyiségi összehasonlításra nem volt alkalmas. Pedig már látszottak a dHvA-effektus mérésében rejlő nagy lehetőségek, de ezek megvalósításához Landau elméletének részletesebb, az egyes fémek különböző elektronszerkezetét számításba vevő alakjára volt szükség. Érthető tehát, hogy David Shoenberg, a fiatal kísérleti fizikus, aki Rutherford laboratóriumából éppen ilyen mérések céljából jött Kapica intézetébe, nagyon megörült, amikor Landau egy kis cédulán bonyolultnak látszó formulát mutatott neki azzal, hogy talán használni tudja dHvA-kísérleteinek elemzésére. Valóban, a képlet alapján Shoenbergnek először sikerült pontos adatokat nyernie fémek elektronjainak energiaszerkezetére, és ezzel a dHvA-effektus mérése az ún. Fermi-felületek máig legpontosabb (!) vizsgálati módszerévé lépett elő. A formula azonban  - Landau letartóztatása miatt - egyelőre nem kerülhetett a nyilvánosság elé, Shoenberg eredményeinek orosz nyelvű publikációjában (1938) Landau nevét az adminisztráció nem engedte szerepelni. A formulát, amely kis módosítással ma is a dHvA-kísérletek analízisének alapjául szolgál, Shoenberg (Kapica egyetértésével) végül angol nyelvű cikkének függelékeként, korrektül Landau neve alatt jelentette meg, a számítás részleteit itt Peierls rekonstruálta.

A Landau-nívók ma, a nagy mágneses terek gyorsan fejlődő fizikájában mindenütt fontos szerepet játszanak. Így például az 1980-as években felfedezett kvantumos Hall-effektusban, ahol a Landau-nívók az elektromos ellenállásban keletkező "lépcsőkben" közvetlenül is megjelennek és "egyesével" leszámolhatók.

Végül néhány szó Landau talán legjelentősebb, Nobel-díjjal is kitüntetett munkájáról, amely megadta a Kapica által (angliai kutatókkal egy időben) 1938-ban felfedezett szuperfolyékonyság magyarázatát. A szuperfolyékonyság, hasonlóan a szupravezetéshez, csak alacsony hőmérsékleten fellépő, makroszkopikus kvantumjelenség. A normál nyomáson 2,19 K alatt szuperfolyékonnyá váló 4He folyadék (He-II) viszkozitás nélkül folyik kapillárisokban, "felmászik" minden edény falán, végtelenül jó hővezető. A He-II makroszkopikusan úgy viselkedik, mintha egy "normális" és egy szuperfolyékony folyadék keveréke lenne, melyben az egzotikus tulajdonságokért felelős szuperfolyékony komponens "részaránya" a hőmérséklet csökkenésével növekszik, és ez a komponens a "normális"-ban súrlódás nélkül látszik mozogni, az edény forgatásával sem hozható mozgásba. Ez a Tisza által javasolt "kétfolyadék"-modell jó fenomenologikus kép a He-II viselkedésére, azonban nem ad rá magyarázatot. Sehogy sem sikerült olyan mikroszkopikus atomi mechanizmust találni, amely az egyforma héliumatomokból kétféle, egymásban súrlódás nélkül mozgó folyadékot hoz létre, és rejtély maradt, mi okozza a szuperfolyékony komponens különös viselkedését.

Három évvel Kapica felfedezése után Landau mutatta meg, hogy a "normális" és a "szuper" viselkedés valójában egyféle anyag, a kvantumfolyadék klasszikustól eltérő mozgásformáinak ("elemi gerjesztéseinek") a tulajdonsága. Landau a szuperfolyékony anyagot nem atomonként, hanem mint kölcsönható atomok összefüggő kvantummechanikai objektumát tekintette, és ennek alap- és gerjesztett állapotaira (mintha egy óriási molekuláról lenne szó) vont le következtetéseket. Az eredmény: a He-II-ben egyes atomok gerjesztése helyett csak hangrezgések, és egy meghatározott küszöbenergia fölött "rotonok", örvényszerű gerjesztések léteznek, és ezeknek, valamint a csökkenő hőmérséklettel egyre "merevebb" kvantummechanikai alapállapotnak az összjátéka mutatkozik meg az észlelt szuperfolyékonyságban. A He-II folyadék tehát nem valódi folyadékok keveréke, ahol az atomok individuálisan, "összevissza" tudnak mozogni, hanem koordináltan mozgó He-atomokból álló sokrészecske-rendszer, amely kvantumos természeténél fogva egyszerre mutatja kétféle folyadék tulajdonságait. Landau összefüggést adott a He-II-ben terjedő (Tisza által is már megjósolt) "második hang" sebessége és a roton energiaparaméterei között is.

A rotonok persze egyelőre csak Landau számításaiban léteztek (igaz, Le Verrier is "csak" kiszámította, hol kell majd a Neptun bolygót keresni). Azután 1946-ban a kísérleti fizikus Peskov sikeresen megmérte a második hang sebességét, amiből Landau elmélete a roton küszöbenergiájának számértékére hőmérséklet-egységekben 9,6 K fokot adott. Feynman pár évvel későbbi számításai mindenben igazolták Landau eredményeit, és egyben részletesebb kvantummechanikai képet adtak a rotonállapotról. Végül 1957-ben egy neutronszórási kísérlet közvetlenül is kimutatta a He–II rotongerjesztéseit, a mért energiaküszöb értéke közel esett Landau becsléséhez. 

Bohr és Landau a moszkvai Állami Egyetem Arkhimédész-ünnepségén (1961)

A kvantumfolyadékok ma is a fizikai kutatás egyik legaktuálisabb területét képezik. 1972 óta tudjuk, hogy a He-II nem az egyetlen szuperfolyadék. A 3He izotópnak 3 mK (3x10-3 K) hőmérséklet alatt három különböző szuperfolyékony állapota van. Ezeknek az újszerű, anizotróp és mágneses tulajdonságokat is mutató szuperfolyadékoknak a létezését jóval kísérleti felfedezésük előtt, Landau Fermi-folyadék elméletét felhasználva sikerült megjósolni.

"Nézd meg a Landau-Lifsicben!"

Egyetemisták, kutatók a világ minden táján ma is gyakran hallják ezt a tanácsot tanárjuktól vagy kollégájuktól, amikor a fizika valamely elméleti kérdése iránt érdeklődnek. Érthető, hiszen Landau és E. Lifsic mára tízkötetesre nőtt Elméleti Fizikai Tanfolyamának kötetei a modern fizika irodalmának legtöbbet idézett könyvei. A sok nyelvre (magyarra is) lefordított könyvsorozat ötlete még a harkovi évekből való, Landau elsősorban tanítványai számára kívánt a modern fizika megismeréséhez segítséget adni. Az elméleti fizika egy-egy területét tárgyaló köteteket felújított, átdolgozott formában rendszeresen újra kiadják. Az új kiadásokat a hatvanas évektől már Landau tanítványainak (Bereszteckij, Pitajevszkij) részvételével szerkesztik, ők Lifsiccel a három legutóbb megjelent kötet szerzői is. A "Landau-Lifsic"-kötetek az egyetemista számára kiváló tankönyvek, az elméleti fizikus napi munkájában pedig enciklopédikus gazdagságú kézikönyvként szolgálnak. Ez egyaránt köszönhető a Landaura jellemző mély és világosságra törekvő érvelésnek, a fizika egészét átfogó, de a modern fizika megértéséhez szükséges anyagból csak a lényegesre szorítkozó válogatásnak, és a sorozat könyveit összefogó egységes szemléletnek és stílusnak, annak, ahogyan a kötetek tartalma egymásra épül.

A könyvsorozat megindításával egy időben Landau tanítványai számára meghatározta azt az "elméleti minimum"-ot is, amely szerinte az elméleti fizika kutatásához feltétlenül szükséges. A "minimum" anyagából az arra vállalkozók vizsgát tehettek. A jelöltnek, aki egyébként bármely más egyetemről, kutatóhelyről is jöhetett, első vizsgáján a matematikai analízis fölényes kezelését kellett bizonyítania, a továbbiakban a könyvsorozat anyagához kapcsolódó feladatok megoldása szerepelt. Az első vizsga mindig Landau előtt folyt, a további vizsgáztatást az idők során tanítványai vették át. A több mint két évtized során 43 jelölt szerezte meg ezt a "fokozatot", amely rendkívül nagy tekintélyt jelentett, kívánságra felvételt a közvetlen munkatársak közé.

A moszkvai években, Landau személyes tudományos teljesítménye és a tanítványai munkájával szembeni magas követelmények révén, a Kapica-intézet elméleti osztályának "Landau-szemináriuma" országos, majd világhírű tudományos fórummá vált [2], [3]. A több mint húsz éven át hetenként megtartott szemináriumokon új tudományos eredmények bemutatása és szigorú, nemritkán viharos megvitatása folyt. Az előadók, kezdő kutatók, rangos kollégák vagy neves vendégek egyaránt heves vitára számíthattak, mondanivalójuk megvédése - mindenekelőtt az első sorban ülő Landau éles, gyakran szarkasztikus ellenvetéseivel szemben - kemény szellemi erőpróba volt. A tudományos igazság kiderítésében hajthatatlan Landau senkit sem kímélt, ha úgy látta, hogy az előadott eredmény hibás, érdektelen vagy éppen triviális, ha az érvelést nem találta világosnak. Igaz, a minden udvarias formaságot mellőző vitastílus nemcsak az előadó, hanem egyetlen vitában résztvevő érzékenységét sem kímélte. Illusztrálja ezt az alábbi [2] párbeszéd. "Landau: Várjon egy pillanatig, ezt nem értem! - Ginzburg (előadó): Ezt csak egy bolond nem értené..." Új gondolatok bemutatására a szeminárium nemcsak Landau tanítványai, hanem bárki számára nyitva állott: sem Ginzburg, sem Azbel (az Azbel-Kaner-rezonancia felfedezője) nem Landau tanítványaként kezdték pályájukat. 

Bár a Landau-iskola magas mércéje kiváló tudományos tudóskollektívát hozott létre és tagjai közül sokan nemzetközi hírnevet szereztek (Abrikoszov, Ginzburg Nobel-díjat is), a nagy "állóképességet" igénylő heves szópárbajok stílusa, alkattól függően, nem minden tehetség kifejlődésének kedvezett. És mivel Landau többnyire helyes, de néha elhamarkodott döntései ellen nehéz volt fellebbezni, előfordult, hogy egy jelentős eredményt csak többéves késéssel lehetett publikálni. Nem csoda, hogy Landau ellentmondást nehezen tűrő egyénisége és éles kritikái sok sértődést okoztak. De az is közismert volt, hogy a hatóságokat, címeket és konvenciókat kevéssé tisztelő Landaut ítéleteiben és tetteiben sem a hatalom véleménye, sem a rang nem befolyásolja. Nem volt titok, hogy éveken át pénzküldeményekkel segítette fogságát töltő Rumer barátját; az atomfegyver-kutatástól elzárkózó és ezért egy időben Moszkvából száműzött Kapicát rendszeresen látogatta; szakmai vitában pedig hallgatók, neves külföldi vendégek vagy akadémikuskollégák egyaránt csak érveik hatásosságára számíthattak. A tanítványok és munkatársak köre talán ezért is nemcsak mindenek felett tisztelte, hanem mélyen ragaszkodott is hozzá. Kiderült ez a tragikus autóbaleset után, amikor kórházi szobája mellett hónapokon át éjjel-nappal munkatársaiból, tanítványaiból, professzorkollégáiból álló csoport vállalt önkéntes ügyeletet, hogy titkárként, küldöncként, mint hordár vagy sofőr, orvosok és gyógyszerek szállításával, bármilyen kétkezi munka elvégzésével segíthessék az életéért küzdő orvosok munkáját.

A Nobel-díj átadása 1962-ben, tragikus balesetének évében

Ötvenedik születésnapján, 1958-ban barátai, tanítványai, doktoranduszai bensőséges ünnepséget rendeztek, ahol - ismerve Landau ellenszenvét a bombasztikus dicsérő szónoklatokkal szemben - szigorúan tilos volt a "nagy fizikus", "a kiemelkedő elméleti iskola megalapítója" és hasonló kifejezések használata. Az egybegyűltek azt a hozzájuk közel álló embert ünnepelték, akiről ők szavak nélkül is jól tudták, hogy a tudományos világ a XX. század egyik legnagyobb hatású, legeredetibb tudósaként fogja számon tartani. 
 

IRODALOM
[1] E. Ryndina, Physics Today 57 (2004) 53-59 o. és G. Gorelik, Scientific American 277 (1997) 72-77. o.
[2] E. Gotsman, Y. Ne’eman, A. Voronel, eds: Frontiers of Physics, Proceedings of the Landau Memorial Conference, Tel Aviv, Pergamon Press, 1988.
[3] Landau, The Physicist and the Man, ed. I. M. Khalatnikov, Pergamon Press, 1989.


Természet Világa, 139. évfolyam, 5. szám, 2008. május
http://www.termeszetvilaga.hu/ 
http://www.chemonet.hu/TermVil/