Игорь Тамм
Нобелевская премия по физике 1958 года (совместно с Павлом Черенковым и Ильей Франком). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие и истолкование эффекта Черенкова».
Удивительно, но Игорь Тамм получил свою премию далеко не за главные исследования и открытия в своей жизни, более того, его ученики-нобелиаты сейчас гораздо более на слуху, чем он сам. А ведь при жизни Тамм был такой же легендой, как и Ландау, разве что не таким эпатирующим.
Можно сказать, что его фамилия была «говорящей». Существует три версии ее происхождения. Самая распространенная - от эстонского слова tamm, дуб. Кроме того, по-немецки это «плотина, дамба». Еще один вариант этимологии - от краткой формы личного имени Tancmar - от слов со значениями «думать» и «известный». Неплохо, правда?
Его отец был военным строителем. Во Владивостоке, где и родился будущий нобелиат, он оказался потому, что строил мельницы для нужд Тихоокеанского флота. Когда Игорю исполнилось шесть лет, семья совершила дальнее путешествие и переехала на территорию современной Украины, в Елизаветград (ныне Кировоград). Там Игорь закончил гимназию, там же и пристрастился к главной молодежной моде того времени - политике и марксизму. Родители, от греха подальше, отправили ребенка учиться в Эдинбургский университет... И мальчик окончательно стал марксистом.
Владивосток в 1880 году
Wikimedia Commons
Какое-то время будущий ученый больше занимался политикой, нежели физикой, но случилась война, и Тамм, учившийся уже в Московском университете, в 1915 году ушел на фронт - братом милосердия. Впрочем, через несколько месяцев Тамм вернулся и в 1918 году закончил университет. К тому времени наш герой уже женился (на сестре одноклассника Наталии Шуйской) и примкнул к меньшевикам. Впрочем, членом партии он, вроде бы, так и не стал.
Тамм уехал преподавать - сначала в Симферополь, в Таврический университет (кстати, одним из студентов у Тамма тогда был некий Игорь Курчатов), а потом в Одессу. Там многое в мыслях молодого человека изменилось.
Случилось это благодаря Леониду Мандельштаму, преподававшему в Одесском политехе. Именно встреча с Мандельштамом показала Тамму, что политика - ничто, а физика - все. Тамм поддерживал отношения со своим учителем до его смерти последнего в 1944 году.
Леонид Мандельштам
Wikimedia Commons
Впрочем, ходит байка, согласно которой как раз во время Гражданской войны и одесского периода жизни Тамма все могло закончиться. Она опубликована в книге Уолтера Гратцера «Эврики и эйфории», ее рассказывал со слов самого Тамма еще один «физик-одессит», Георгий Гамов.
«Во время Гражданской войны будущий лауреат Нобелевской премии по физике Игорь Тамм попал в плен к одной из банд Махно. Его отвели к атаману - "бородатому мужику в высокой меховой шапке, у которого на груди сходились крест-накрест пулеметные ленты, а на поясе болталась пара ручных гранат".
Сукин ты сын, коммунистический агитатор, ты зачем подрываешь мать-Украину? Будем тебя убивать.
Вовсе нет, - ответил Тамм. - Я профессор Одесского университета и приехал сюда добыть хоть немного еды.
Брехня! - воскликнул атаман. - Какой ты профессор?
Я преподаю математику.
Математику? - переспросил атаман. - Тогда найди мне оценку приближения ряда Маклорена первыми n членами. Решишь - выйдешь на свободу, нет - расстреляю.
Тамм не мог поверить своим ушам: задача относилась к довольно узкой области высшей математики. С дрожащими руками и под дулом винтовки он сумел-таки вывести решение и показал его атаману.
Верно! - произнес атаман. - Теперь я вижу, что ты и вправду профессор. Ну, что ж, ступай домой.
Тамм так никогда и не узнал фамилию атамана».
В 1922 году Тамм приехал в Москву и работал в Коммунистическом университете имени Свердлова (был и такой, с 1918 по 1937 год). Успел пройти полугодовую стажировку в Германии и Голландии, подружился с , познакомился с . Кстати, один из самых первых научных трудов Тамма был посвящен теории относительности.
Постепенно Тамм начал преподавать в МГУ имени М.В. Ломоносова, но боялся уйти в «чистую науку», поскольку денег в ней платили мало. Помогла жена - начала продавать фамильные драгоценности. Очень быстро Тамм начал полноценную работу в науке и уже в 1930 году впервые выдвинул идею о квантах звуковых волн - фононах. В 1933 году Тамм уже стал членкором (в 38 лет - очень неплохо), в 1934 году - завсектором физического института имени Лебедева (ныне ФИАН).
Российская марка, посвященная Тамму и фононам
Общественное достояние
В 1934 году Тамм - тоже впервые - выдвинул идею о том, что силы, удерживающие вместе частицы ядра (сильное взаимодействие), имеют обменную природу. Правда, в отличие от Хидэки Юкавы, который год спустя предположил, что частицы - переносчики сильного взаимодействия - это мезоны, и впоследствии сам получил за это Нобелевскую премию, Тамм считал, что частицы - переносчики взаимодействия - это электроны и нейтрино.
В 1936–1937 годах Тамм вместе с Ильей Франком объяснил, чем же обусловлен очень странный эффект Вавилова - Черенкова, открытый Павлом Черенковым в лаборатории Сергея Вавилова как люминесценция жидкостей под действием гамма-излучения.
Черенковское излучение в ядерном реакторе
Общественное достояние
Они предположили, что свечение возникает тогда, когда какая-то частица движется в среде со скоростью, превышающей скорость света в ней. И построили правильную теорию этого явления. Теперь мы знаем, что, к примеру, голубоватое свечение радиоактивных веществ в воде вызвано тем, что электроны при бета-распаде движутся со скоростью, превышающей 225 тысяч километров в секунду - скорость света в воде.
Поразительно, что эта работа была проделана в тот момент, когда в семье Тамма случилась беда: был расстрелян его брат, крупный инженер, работавший на Донбассе. 1937 год…
Илья Франк
Wikimedia Commons
На какое-то время сектор Тамма ликвидировали, но самого ученого не тронули. Его даже привлекли к работам по созданию атомного оружия, но неохотно, да и доступа к самой секретной информации он не имел. В 1948 году, однако, группа Тамма начала работу над более мощным оружием - термоядерным. Сначала теоретические изыскания, потом, в 1950 году, он уехал в Арзамас-16 - Саров. С ним - два лучших ученика, Виталий Гинзбург и Андрей Сахаров.
При этом Тамм успел с 1947 по 1949 год поработать профессором на физико-техническом факультете МГУ, на основе которого впоследствии был создан МФТИ.
В Арзамасе-16 Тамм находился до самого испытания «изделия» в 1953 году (он лично участвовал в работах), при этом занимался не только бомбой. Если не говорить о шахматах и Агате Кристи (Игорь Евгеньевич страстно любил детективы), то параллельно с работой над бомбой, уже в 1950 году, они вместе с Сахаровым предложили принцип магнитного удержания плазмы при термоядерной реакции, который и поныне лежит в основе работающих термоядерных реакторов, в том числе и ныне строящегося ITER.
Нужно сказать еще об одном важном достижении Тамма. Именно благодаря ему в университетские учебные программы по физике вошла квантовая механика и теория относительности.
К сожалению, последние годы жизни Игоря Евгеньевича были очень трудными, и не из-за проблем с властью. Он заболел и заболел неизлечимо. За всю историю медицины лишь два человека смогли не то что выздороветь, но не умереть от этой болезни. Один из них - недавно покинувший нас всемирно известный физик . Увы, не каждый великий ученый может справиться с боковым амиотрофическим склерозом. В 1971 году Тамма, который три года был вынужден жить на аппарате искусственной вентиляции легких, не стало (его болезнь подстегнула разработу отечественных аппаратов ИВЛ, также их стали завозить в нашу страну из-за рубежа). Говорят, он до последнего старался работать - это оставалось единственной возможностью «движения» для него и помогало Тамму не чувствовать себя «бабочкой на булавке».
Понравился материал? в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Игорь Евгеньевич Тамм
Игорь Евгеньевич родился 8 июля 1895 года во Владивостоке в семье Евгения Тамма, инженера-строителя, и Ольги (урожденной Давыдовой) Тамм. Евгений Федорович работал на строительстве Транссибирской железной дороги.
С 1898 года и до окончания гимназии в 1913 году Игорь жил с родителями в Елизаветграде (сейчас Кировоград, Украина).
Затем он уехал учиться в Эдинбургский университет, где провел год. Здесь Игорь зачитывался «нелегальщиной», штудировал Маркса и участвовал в политических митингах… В начале лета 1914 года Игорь вернулся домой и поступил на физико-математический факультет Московского университета.
Но вскоре грянула Первая мировая война, и весной 1915 года Тамм пошел добровольцем - «братом милосердия». С удовлетворением отмечал он в письме, что даже под обстрелом «вполне можно держать себя в руках». Через несколько месяцев он вернулся в университет и в 1918 году получил диплом.
Во время февральской революции Тамм с головой окунулся в политическую деятельность. Он выступал на многочисленных антивоенных митингах и как оратор имел успех. Печатал и распространял антивоенную литературу. Наконец он был избран делегатом от Елизаветграда на Первый Всероссийский съезд советов рабочих и солдатских депутатов в Петрограде. Он принадлежал к фракции меньшевиков-интернационалистов и настойчиво продолжал антивоенную борьбу.
В сентябре 1917 года Тамм женился на Наталии Васильевне Шуйской. Игорь и Наташа познакомились еще летом 1911 года. Наташа происходила из семьи весьма богатых и достаточно просвещенных помещиков, владевших рядом имений в Херсонской губернии. По окончании гимназии она уехала в Москву и поступила на Высшие женские курсы.
Тамм разрывался между политикой и наукой, но, однако, выбирал последнюю… В 1919 году Игорь начал свою деятельность как преподаватель физики сначала в Крымском университете в Симферополе, а позднее в Одесском политехническом институте.
В 1921 году в семье Таммов родилась дочь Ирина, ставшая позднее ученым-химиком, специалистом по взрывчатым веществам. Еще через пять лет родился сын Евгений - будущий физик-экспериментатор и альпинист.
Переехав в Москву в 1922 году, Тамм в течение трех лет преподавал в Коммунистическом университете им. Свердлова. С 1923 года он работал на факультете теоретической физики Второго Московского университета и занимал там с 1927 по 1929 год должность профессора. В 1924 году Тамм одновременно начал читать лекции в МГУ.
«К зиме 1925-1926 года, - писала дочь ученого Ирина, - папа стал тяготиться преподаванием в Свердловском университете. Ему было трудно решиться уйти со сносно оплачиваемой работы в "чистую науку" (в МГУ). Вопрос этот, я знаю, обсуждался дома: как существовать на мизерную зарплату? Мама предложила продать свой каракулевый сак - этих денег хватило на целый год Впоследствии мама относила одну за другой свои фамильные золотые вещи в торгсин и ломбард (откуда их, конечно, уже не выкупали)».
Первые научные исследования Тамм в начале двадцатых годов проводил под руководством Л.И. Мандельштама, профессора Одесского политехнического института, выдающегося советского ученого, внесшего вклад во многие разделы физики. Тамм занимался электродинамикой анизотропных твердых тел (т.е. таких, которые обладают самыми различными физическими свойствами и характеристиками) и оптическими свойствами кристаллов.
Обратившись к квантовой механике, в 1930 году Тамм объяснил акустические колебания и рассеяние света в твердых средах. В его работе впервые была высказана идея о квантах звуковых волн (позднее названных «фононами»), оказавшаяся весьма плодотворной во многих других разделах физики твердого тела.
В 1930 году Тамм стал профессором и заведующим кафедрой теоретической физики МГУ. Там он в 1933 году получил степень доктора физико-математических наук, тогда же стал членом-корреспондентом Академии наук СССР. Когда Академия в 1934 году переехала из Ленинграда в Москву, Тамм стал заведующим сектором теоретической физики академического Института им. П.Н. Лебедева, и этот пост он занимал до конца жизни.
Тамм сделал два значительных открытия в квантовой теории металлов, популярной в начале тридцатых годов. Вместе со студентом С. Шубиным он сумел объяснить фотоэлектрическую эмиссию электронов из металла, т.е. эмиссию, вызванную световым облучением. Второе открытие - установление, что электроны вблизи поверхности кристалла могут находиться в особых энергетических состояниях, позднее названных таммовскими поверхностными уровнями, что в дальнейшем сыграло важную роль при изучении поверхностных эффектов и контактных свойств металлов и полупроводников.
Одновременно он начал проводить теоретические исследования в области атомного ядра. Изучив экспериментальные данные, Тамм и С. Альтшуллер предсказали, что нейтрон, несмотря на отсутствие у него заряда, обладает отрицательным магнитным моментом (физическая величина, связанная, помимо прочего, с зарядом и спином). Их гипотеза, к настоящему времени подтвердившаяся, в то время расценивалась многими физиками-теоретиками как ошибочная. В 1934 году Тамм попытался объяснить с помощью своей так называемой бета-теории природу сил, удерживающих вместе частицы ядра. Согласно этой теории, распад ядер, вызванный испусканием бета-частиц (высокоскоростных электронов), приводит к появлению особого рода сил между любыми двумя нуклонами (протонами и нейтронами). Используя работу Ферми по бета-распаду, Тамм исследовал, какие ядерные силы могли бы возникнуть при обмене электронно-нейтринными парами между любыми двумя нуклонами, если такой эффект имеет место. Он обнаружил, что бета-силы на самом деле существуют, но слишком слабы, чтобы выполнять роль «ядерного клея». Год спустя японский физик Х. Юкава постулировал существование частиц, названных мезонами, процесс обмена которыми (а не электронами и нейтрино, как предполагал Тамм) обеспечивает устойчивость ядра.
В 1936- 1937 годах Тамм и Франк предложили теорию, объяснявшую природу излучения, которое обнаружил Павел Черенков, наблюдая преломляющие среды, подверженные воздействию гамма-излучения. Хотя Черенков описал данное излучение и показал, что это не люминесценция, он не смог объяснить его происхождение.
Академик А.Н Крылов писал П.Л. Капице в 1943 году:
«Черенков произвел множество трудных опытов и нашел ряд закономерностей в явлении, отмеченном Вавиловым. Результаты своих экспериментальных исследований Черенков изложил в своей докторской диссертации.
Одновременно Тамм и Франк стали изучать вопрос, поставленный Вавиловым, теоретически, и Тамм создал полную теорию описанного явления. Уже было известно, что в жидкости электрон может двигаться со скоростью V, которая больше скорости света C в этой жидкости. Тамм исследовал математически, - каково же будет электромагнитное поле такого "сверхскоростного электрона". Путем глубокого и сложного математического анализа Тамм обнаружил, что при движении электрона надо различать два случая, именно: если V«C, и если V»C […]. В первом случае равномерно движущийся электрон не излучает, во втором возникает свечение внутри некоторого конуса.
По математической теории, развитой Таммом, замеченное Вавиловым явление получило полное объяснение и было проверено, как уже сказано, экспериментально Черенковым и затем более мощными радиоактивными препаратами в США.
Тамм глубоким и искусным математическим анализом создал полную теорию излучения "сверхскоростным" электроном в диспергирующей жидкости. Замеченное Вавиловым явление получило полное объяснение и стало доступным предвычислению, результаты которого сходятся во всех деталях с наблюдением.
Аналогия с Леверье полная, только Леверье вычислил движение Нептуна, который в 60 раз больше Земли, а Тамм движение электрона, который в миллионы раз меньше пылинки».
Тридцатые годы - время «большой чистки». «Тогда Игорь Евгеньевич Тамм лишился трех очень близких ему людей: младшего брата, друга, приобретенного еще в школьные годы, и любимого ученика, - пишет Г.Е. Горелик. - Почему его самого не объявили "врагом народа", понять трудно, но в хаосе Великого Террора таких непонятных вещей много. Ясно только, что тогда звание члена-корреспондента Академии наук не защищало, а ядерная физика еще не стала стратегической профессией».
Теоретический отдел института, созданный и руководимый Таммом, был ликвидирован, а все его сотрудники распределены по другим лабораториям. Но научный семинар теоретиков продолжал еженедельно работать под руководством Тамма, научные контакты полностью сохранялись, а впоследствии, после возвращения института из эвакуации в 1943 году, как-то незаметно прежний Теоретический отдел был восстановлен. Такое вялое реагирование дирекции института было возможно, конечно, только потому, что директором был С.И. Вавилов.
С 1946 года Тамма привлекли к рассмотрению некоторых вопросов атомного проекта. Когда возникла задача создания еще более страшного оружия - водородной бомбы, Игорю Евгеньевичу было предложено организовать в Теоретическом отделе группу для изучения вопроса.
Тамм собрал группу из молодых учеников-сотрудников, в которую вошли, в частности, В.Л. Гинзбург и А.Д. Сахаров, уже через два месяца выдвинувшие две важнейшие оригинальные и изящные идеи, которые и позволили создать такую бомбу менее чем за пять лет. В 1950 году Тамм и Сахаров переехали в сверхсекретный город-институт, известный теперь всем как Арзамас-16.
Работа над реализацией основных идей была необычайно напряженной и трудной. В Арзамасе-16 Игорь Евгеньевич сыграл огромную роль и своими собственными исследованиями, и как руководитель коллектива теоретиков. Он даже был одним из участников реального испытания первого «изделия» летом 1953 года.
Затем, вернувшись в Москву на прежнее место, он продолжил свою работу над фундаментальными проблемами теории частиц и квантовых полей вместе со своими молодыми сотрудниками.
Он предложил приближенный квантово-механический метод для описания взаимодействия элементарных частиц, скорости которых близки к скорости света. Развитый далее американским химиком С.М. Данковым и известный как метод Тамма-Данкова, он широко используется в теоретических исследованиях взаимодействия типа «нуклон-нуклон» и «нуклон-мезон». Тамм также разработал каскадную теорию потоков космических лучей.
В 1950 году Тамм и Сахаров предложили метод удержания газового разряда с помощью мощных магнитных полей - принцип, который до сих пор лежит у советских физиков в основе желаемого достижения контролируемой термоядерной реакции (ядерного синтеза). В пятидесятые и шестидесятые годы Тамм продолжал разрабатывать новые теории в области элементарных частиц и пытался преодолеть некоторые фундаментальные трудности существующих теорий.
В 1958 году Тамму, Франку и Черенкову была присуждена Нобелевская премия по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова». При презентации лауреатов Манне Сигбан, член Шведской королевской академии наук, напомнил, что, хотя Черенков «установил общие свойства вновь открытого излучения, математическое описание данного явления отсутствовало». Работа Тамма и Франка, сказал он далее, дала «объяснение… которое, помимо простоты и ясности, удовлетворяло еще и строгим математическим требованиям».
Для Игоря Евгеньевича Нобелевская премия оказалась совершенно неожиданной. Физик Е. Фейнберг, много лет работавший с Таммом, вспоминал: «Услышав о решении Нобелевского комитета, я бросился к Игорю Евгеньевичу в кабинет и стал возбужденно поздравлять его. Спокойно и даже несколько медленнее, чем обычно, расхаживая по комнате с заложенными за спину руками, он серьезно ответил: "Да, конечно, это очень приятно. Я рад… Очень рад… Но, знаете, к этому примешивается и некоторое огорчение…"» Догадаться было нетрудно: «Потому что премия присуждена не за ту работу, которую вы сами считаете лучшей своей работой - не за бета-силы. Высшим проявлением его чувства собственного достоинства или гордости (можно назвать это как угодно) была одна особенность его научной работы: он всегда выбирал важнейшие, по его мнению, в данное время направления исследований, хотя обычно они и бывали труднейшими. Не знаю, сформулировал ли он такой принцип для себя сознательно или это было неизбежным свойством его характера борца, стремлением сделать почти невозможное, прыгнуть выше головы».
Тамм рассказывал в Политехническом институте о торжественной церемонии вручения премии:
«Дело происходит следующим образом: 10 декабря лауреатов утром ведут в концерт-холл. Там предварительно проделывается весь церемониал. Церемониал заключается в том, что лауреаты стоят за кулисами, зал наполняется и, когда пришла королевская семья и король, - играют фанфары, впереди идут чиновники, разукрашенные лентами и орденами, потом в строгом порядке следуют лауреаты и возле каждого - шведский академик. Доходят до ковра, каждый до определенного цветочка на ковре, затем делают поклон и садятся, причем это единственный случай, когда все стоят - и король, и королевская фамилия, а лауреаты сидят, причем в строгом порядке: на первом месте физики, потом химики, затем биологи, а у физиков сначала экспериментаторы и т.д. В строго установленном порядке. Затем выходит Карл Зибган.
Затем по каждой специальности произносится речь представителем Академии наук, который излагает достоинства и важность работ, сделанных лауреатом. Потом они в определенном порядке спускаются по ступенькам, и король вручает лауреатам очень тщательно, изящно сделанные дипломы, причем для каждой специальности художник дает новый рисунок на дипломе, имеющий отношение к данному открытию, в частности, в моем случае это было фиолетово-синее свечение неизвестно чего. Затем вручается большая золотая медаль. Это первая торжественная церемония. После того как закончилось вручение премий физикам, оркестр играет определенные вещи Баха, когда вручаются премии химикам, играют Бетховена, и так по каждой специальности - своя музыка».
Последний отрезок жизни был невеселым для Тамма-ученого. Его работа шла вразрез с «генеральной линией» науки и не пользовалась признанием. В середине шестидесятых годов к нему подкралась тяжелая неизлечимая болезнь - боковой амиотрофический склероз, приведший к параличу дыхательных мышц, в результате чего ему пришлось перейти к принудительному дыханию с помощью специальной машины.
Для лечения Игоря Евгеньевича были использованы все мыслимые возможности. Однако его болезнь была абсолютно необратимой. И 12 апреля 1971 года наступила трагическая развязка…
, Лауреат Нобелевской премии
Игорь Евгеньевич Тамм - российский физик-теоретик, основатель научной школы, академик АН СССР (1953), Герой Социалистического Труда (1953). Труды по квантовой теории, ядерной физике (теория обменных взаимодействий), теории излучения, физике твердого тела, физике элементарных частиц. Один из авторов теории излучения Черенкова - Вавилова. В 1950 году предложил (совместно с физиком Андреем Дмитриевичем Сахаровым) применять нагретую плазму, помещенную в магнитном поле, для получения управляемой термоядерной реакции. Автор учебника «Основы теории электричества». Государственная премия СССР (1946, 1953). Нобелевская премия (1958, совместно с Ильей Михайловичем Франком и Павлом Алексеевичем Черенковым). Золотая медаль имени Ломоносова АН СССР (1968).
Семья. Годы учения
Игорь Тамм родился 8 июля (26 июня по старому стилю) 1895 года, во Владивостоке. Его отец, Евгений Федорович, инженер, работал в разных городах России - во Владивостоке, где участвовал в строительстве Транссибирской магистрали (до сих пор под Владивостоком есть названная в его честь станция «Евгеньевка»), Одессе, Елизаветграде (ныне Кировоград, Украина), Киеве.
Мать, Ольга Михайловна, урожденная Давыдова, происходила из семьи военного. В 1913 году Тамм, после окончания в Елизаветграде гимназии, поступил в Эдинбургский университет. Родители, опасаясь чрезмерного увлечения сына политикой и «революционными идеями», хотели, чтобы он учился за границей. Однако в 1914 году Игорь Тамм перевелся на физико-математический факультет МГУ, который закончил в 1918 году. Учеба прерывалась добровольной поездкой на фронт в качестве «брата милосердия» (март-сентябрь 1915 года) и участием в работе Первого Всероссийского съезда Советов в июне 1917 года (делегат от партии меньшевиков).
В 1917 году Игорь Тамм женился на Наталье Васильевне Шуйской.
Этапы научной карьеры
По окончании МГУ И. Тамм преподавал физику в Таврическом университете (Симферополь), а затем в Одесском политехническом институте (1919-22). Здесь, под руководством российского физика, одного из основателей отечественной научной школы по радиофизике, академика АН СССР Леонида Исааковича Мандельштама, которого Тамм всю жизнь считал своим учителем, он выполнил первые научные исследования. В 1922 году Тамм переехал в Москву и в 1924 гду был приглашен заведующим кафедрой теоретической физики в МГУ (преподавал до 1941 и в 1954-57). В 1929 году он издал учебник «Основы теории электричества» (10 издание в 1989 году), получивший широкую известность и переведенный на многие языки.
С 1934 года, после переезда Академии наук в Москву, Игорь Евгеньевич Тамм работает в Физическом институте АН СССР. В 1935 году он организовал в Институте Теоретический отдел, которым руководил до конца жизни (с 1971 года отдел носит имя Тамма).
В 1933 году Тамм избирается членом-корреспондентом АН СССР, в 1953 - академиком. В 1946 и 1953 годах награждается Государственной премией, в 1953 году получает звание Героя Социалистического Труда, в 1958 - Нобелевскую премию.
Вклад Игоря Тамма в физику
Основные направления научного творчества Игоря Евгеньевича относятся к квантовой механике, физике твердого тела, теории излучения, ядерной физике, физике элементарных частиц, а также к решению ряда прикладных задач.
В 1930 году Игорь Тамм создал квантовую теорию рассеяния света на кристаллах и теорию рассеяния света электронами. В 1931 году он (совместно с физиком-теоретиком Семеном Петровичем Шубиным) разработал квантовую теорию фотоэффекта в металлах. К этому направлению относятся и работы, в которых была показана возможность особых состояний электронов на поверхности кристаллического тела (так называемые уровни Тамма, 1932). Эти работы впоследствии приобрели важное значение в связи с развитием физики поверхностных явлений и микроэлектроники.
В 1937 году совместно с российским физиком Ильей Михайловичем Франком Игорь Тамм создал теорию Черенкова-Вавилова излучения (Нобелевская премия).
В 1934 и 1936 годах И.Тамм публикует работы о природе ядерных сил, оказавшие влияние на решение проблемы сильных взаимодействий. В области ядерной физики широкую известность получил также метод трактовки взаимодействия ядерных элементарных частиц (метод Тамма-Данкова, 1945 год). В прикладной физике наибольшую известность получили выполненные в 1950-53 совместно с А. Д. Сахаровым работы по удержанию и термоизоляции плазмы с помощью магнитных полей (Управляемый термоядерный синтез).
В 1948 году Тамм, несмотря на сомнительные по меркам того времени анкетные данные (его брат, Л. Е. Тамм, инженер-химик, в 1937 был расстрелян как «враг народа»), а также ряд его сотрудников были привлечены к созданию ядерного оружия (в 1950-53 Тамм жил и работал в закрытом городе Арзамас-16). Это было следствием как непосредственно его высокой научной репутации, так и репутации школы Тамма.
Среди его учеников - физик-теоретик, доктор физико-математических наук Семен Петрович Шубин; физик-теоретик, академик РАН Виталий Лазаревич Гинзбург; физик-теоретик, академик РАН Леонид Вениаминович Келдыш; физик-теоретик, академик РАН Моисей Александрович Марков; российский физик и общественный деятель Андрей Дмитриевич Сахаров.
Облик ученого и человека
Характерная черта Тамма-ученого - это стремление заниматься наиболее актуальными проблемами физики. Это стремление было связано с присущей ему смелостью - как в научной работе (выбор тематики, подход к решению проблемы и т. д.), так и в жизни. Работа захватывала Игоря Тамма целиком. В любых условиях - на заседаниях, дома, в транспорте, в туристических походах - Игорь Евгеньевич обдумывал волнующие его проблемы, занимался расчетами. При такой поглощенности наукой он не слишком остро переживал неудачи и быстро переключался на поиск новых подходов к решению проблемы.
Общественный темперамент и принципиальность Тамма ярко проявились в 1950-60-е годы, когда он принял живое участие в борьбе с «лысенковщиной» в биологии. В 1956 году по его настоянию на физическом факультете МГУ была создана кафедра биофизики; проблемы преследуемой генетики часто обсуждались на руководимом Таммом общемосковском семинаре в Физическом институте. В эти годы Тамм неоднократно и открыто выступал с докладами и заявлениями о пагубной роли агронома, академика АН Украины Трофима Денисовича Лысенко в биологии, о псевдонаучности его теорий.
В связи с этой деятельностью российский биолог, генетик, один из основоположников популяционной и радиационной генетики Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский писал: «... И. Е. был не только обаятельным человеком, но и полновесной личностью, внушавшей каждому абсолютное доверие.... И. Е. в моей памяти сохранился в числе личностей необычайно одаренных разнообразными способностями и темпераментом, но в равной степени больших ученых, таких, как Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Эрнест Резерфорд, Поль Адриен Морис Дирак, Эрвин Шредингер».
Значение личности Игоря Тамма для российских физиков определил Андрей Сахаров: «Люди моего поколения впервые узнали имя Игоря Евгеньевича Тамма как автора замечательного курса теории электричества - для многих он был откровением... Одновременно до нас доходили раскаты баталий за теорию относительности, за квантовую теорию, доходили пленительные слухи об альпинистских и туристских увлечениях Игоря Евгеньевича. К этому времени Тамм уже был автором многих выдающихся оригинальных работ... Уже к концу 30-х годов имя Игоря Евгеньевича Тамма (даже для тех, кто не знал его лично) было окружено ореолом - не в сверхъестественном, а в просто высоком человеческом смысле. В нем, наряду с Львом Давидовичем Ландау, советские физики-теоретики видели своего заслуженного и признанного главу...»
Последние годы жизни Игоря Тамма
В конце 1968 Тамм серьезно заболел (атрофия участков спинного мозга, ответственных за мышечную деятельность диафрагмы). Была сделана операция для подключения организма к аппарату искусственного дыхания. Первые полтора-два года Игорь Тамм еще активно работал: оставаясь «подключенным» к аппарату, садился за письменный стол и занимался по 5-6 часов в день. В это время он был увлечен проблемами теории поля, постоянно общался с сотрудниками своего отдела, интересовался новостями физики, биологии, политики.
В 1968 Тамму была присуждена высшая награда АН СССР - золотая медаль имени М. В. Ломоносова. Полагающийся для лауреата доклад на общем собрании Академии, написанный Таммом, по его просьбе прочитал Андрей Сахаров. В последний год жизни Тамм уже не мог работать за письменным столом, но, оставаясь в постели, до конца занимался наукой, проводил вычисления.
Игорь Евгеньевич Тамм
Физик-теоретик.
Из Владивостока семья Таммов переехала на Украину в Елизаветград.
В 1913 году, чувствуя приближение революционных событий, отец отправил Тамма в Эдинбургский университет (Шотландия). Наверное, ему казалось, что это достаточно далеко, но в 1914 году Тамм перевелся в Московский университет, сразу оказавшись в центре активной политической жизни. Очень скоро он стал одним из заметных меньшевиков. Летом 1917 года он представлял фракцию меньшевиков на Первом Всероссийском Съезде Советов и единственный из меньшевистской делегации выступил против участия России в мировой войне.
В 1918 году окончил Московский университет.
Оказавшись на юге, отрезанном от столиц фронтами Гражданской войны, Тамм до 1920 года преподавал физику в Таврическом университете, затем – в Одесском политехническом институте.
В 1922 году вернулся в Москву.
С этого года до самого начала Великой Отечественной войны Тамм работал в Московском университете. С 1934 года он – руководитель теоретического отдела Физического института Академии наук СССР. Этим отделом руководил до самой смерти.
Научные труды Тамма посвящены квантовой механике и ее применениям, теории твердого тела, физической оптике, ядерной физике, теории элементарных частиц, проблеме термоядерного синтеза, прикладной физике. В 1930 году он разработал полную квантовую теорию рассеяния света в кристаллах, для чего осуществил квантование не только световых, но и упругих волн в твердом теле, введя не существовавшее до того понятие звуковых квантов – фононов. В том же году дал последовательный вывод формулы Клейна-Нишины для рассеяния света на электроне, что имело важное значение для утверждения релятивистского волнового уравнения Дирака для электрона. В 1931 году, совместно с физиком С. П. Шубиным, разрабатывая квантовую теорию металлов, построил теорию фотоэффекта на металлах и теоретически указал возможность особых состояний электронов на поверхностях металлов – так называемые «уровни Тамма». В 1934 году предложил и математически развил количественную теорию ядерных сил, в которой впервые показал возможность переноса взаимодействий – электронами и нейтрино. В 1934 году (совместно с С. А. Альтшулером) высказал идею, что нейтрон имеет магнитный момент, а в соавторстве с Л. И. Мандельштамом дал общую трактовку соотношению неопределенностей Гейзенберга в терминах «энергия – время».
Поразительный факт: кто бы ни писал о Тамме – писатели, или физики, или историки науки, все писали о нем с восхищением. Его мужество и глубокая принципиальность отмечались всеми, кто его знал. В 1936 году, например, на сессии Академии наук СССР, отвечая на вопрос профессора В. Ф. Миткевича, резко отрицавшего теорию относительности, Тамм заметил, что вообще-то действительно существуют вопросы, на которые невозможно дать разумный ответ. Например, такой вопрос – какого цвета меридиан, проходящий через Пулково: красный или зеленый? Разъяренный Миткевич с неприкрытой угрозой прокричал на весь зал: «Вот я и спрашиваю моих идеологических противников: какого цвета их меридиан? Цвет моего меридиана достаточно хорошо известен всем здесь присутствующим! Но я думаю, что столь же хорошо известно присутствующим, какого цвета меридиан профессора Тамма. Однако что еще не ясно – так это цвет меридиана Иоффе или Вавилова: красный он или зеленый?»
О Тамме сохранилось множество воспоминаний.
«…То, что мы увидели, – писал один из бывших его студентов, – совсем не походило на все виденное мною раньше и на то, что строило мое воображение. В аудиторию вбежал или, точнее, даже влетел человек небольшого рост. За ним из двери влетели искры от брошенной за дверью папиросы. Он пробежал до противоположной стены, быстро вернулся, снова дошел до середины аудитории и только тогда повернулся лицом к студентам. Мы увидели доброе, подвижное, улыбающееся лицо.
…Во время выступлений он быстро передвигался по аудитории и говорил о физике с таким зажигательным энтузиазмом и подъемом, что никто не мог оставаться безразличным. Когда доска оказывалась исписанной и оставался только ее верх, до которого он не доставал, Тамм подпрыгивал, чтобы на лету написать букву или снабдить ее штрихом».
«…В научной среде вопросы приоритета играют немалую роль, – вспоминал академик В. Л. Гинзбург. – Но не помню, чтобы у И. Е. Тамма и в созданном им отделе, где я работаю с 1940 года, когда-либо возникали какие-нибудь существенные споры, а тем более дрязги, связанные с приоритетом. Не помню, чтобы И. Е. когда-либо даже упоминал о своем приоритете, думаю, что он считал это ниже своего достоинства».
При этом Тамм выступал против любой несправедливости, которая становилась ему известной. Он, например, горячо протестовал против несправедливого решения Нобелевского комитета, присудившего премию за открытие комбинационного рассеяния света индийскому физику Чандрасекару Раману, а не советским физикам Л. И. Мандельштаму и Г. С. Ландсбергу, в чьих работах это явление описано было несравненно более полно, и более правильно физически истолковано. Кстати, это повлияло на уход из Нобелевского комитета знаменитого физика Макса Борна, как и Тамм, возмутившегося несправедливым решением.
В Казани во время эвакуации лаборатория Тамма была размещена в помещениях этнографического музея. Огромный выставочный зал разделили фанерными перегородками, в некоторых местах даже не доходивших до потолка. К большому своему удовольствию физики быстро обнаружили, что многие исторические экспонаты нисколько не потеряли былой реальной ценности. Например, горстки ржи, иногда выдаваемые в скудных военных пайках, физики размалывали на примитивных жерновах, снятых прямо с экспозиции. Об этом с улыбкой не раз позже вспоминал Тамм.
«…Человек увлекающийся, – писал о нем физик В. Карцев, – он спорил с друзьями о том, что „уже к осени“ найдут снежного человека, развил бешеную энергию, чтобы получить разрешение раскопать несколько курганов, расположенных в пяти километрах от его дачи в Жуковке, организовал (практически за свой счет) экспедицию для исследования труднодоступной пещеры, где, как он полагал, могли оказаться неисчислимые сокровища (там действительно обнаружили большие археологические ценности). Человек, считавший, „как же без альпинизма“, был большим любителем розыгрышей, ребусов, шахмат, головоломок, шарад, произведений Хайяма, Пастернака.
…Тамма отличала бескорыстная доброта – получив Государственную премию, он вызвал одного из ближайших сотрудников и сказал: «Эти деньги мне совершенно не нужны. Не знаете ли вы каких-нибудь молодых людей, которым необходимо помочь, чтобы они могли заниматься наукой?» Среди тех, кому досталась анонимная «стипендия» Тамма, оказалась дочка дворничихи, ухаживавшая за слепой сестрой. Благодаря помощи Тамма ей удалось окончить институт, но она так никогда и не узнала, кто ей помог».
Еще до войны, в 1937 году, Тамм разработал (совместно с И. М. Франком) теорию излучения быстро движущегося в среде электрона, так называемый «эффект Черенкова – Вавилова». За эту работу, вместе с Франком и Черенковым, он был удостоен Государственной премии – в 1946 году, а в 1958 году – Нобелевской.
«Насколько мне известно, – вспоминал профессор Фейнберг, – для Игоря Евгеньевича эта награда оказалась совершенно неожиданной. Услышав о решении Нобелевского комитета, я бросился к Игорю Евгеньевичу в кабинет и стал возбужденно поздравлять его. Спокойно и даже несколько медленнее, чем обычно, расхаживая по комнате с заложенными за спину руками, он серьезно ответил: „Да, конечно, это очень приятно… Я рад… Очень рад… Но, знаете, к этому примешивается и некоторое огорчение…“ Догадаться было нетрудно: „Потому что премия присуждена не за ту работу, которую вы сами считаете лучшей своей работой – не за бета-силы?.“.
Тамм кивнул».
«Он был легок, быстр, всегда торопился, будто боялся опоздать. Увлекался многими видами спорта, был великолепным альпинистом, играл в теннис, – вспоминал научный журналист В. Губарев. – Ну, а шахматы – это постоянная страсть. Причем Тамм зачастую был непредсказуем. К примеру, прогуливался по берегу Женевского озера (там проходила международная конференция) и вдруг увидел, как катаются на водных лыжах. Оказывается, за плату это мог сделать каждый. Игорь Евгеньевич тут же покупает себе „тур“. Первая попытка, и маститый, известный на весь мир ученый плюхается в воду – не смог удержаться на лыжах. Но вторая попытка была уже успешной. Тамм гордился тем, что ему так быстро удалось встать на водные лыжи».
В 1945 году Тамм организовал кафедру в Московском инженерно-физическом институте, где начал исследования по проблеме термоядерного синтеза. Тогда же он дал приближенный метод трактовки взаимодействия ядерных элементарных частиц – «метод Тамма». А 1950 году, совместно с Сахаровым, предложил применить электрический разряд в плазме, помещенной в магнитном поле, для получения управляемой термоядерной реакции.
С 1954 по 1957 год Тамм – профессор Московского университета.
Учебник Тамма «Основы теории электричества» выдержал много изданий. Среди учеников Тамма – В. Л. Гинзбург, М. А. Марков, С. А. Альтшуллер, Д. И. Блохинцев, А. С. Давыдов, С. И. Пекар, Л. В. Келдыш, Е. С. Фрадкин, С. З. Беленький, А. Д. Галанин, Д. А. Киржниц, В. Я. Файнберг, В. П. Силин, Е. Л. Фейнберг.
Любопытно, что, подобно академику Ландау, Тамм чувствовал себя крайне неуютно при виде ручки и чистого листа бумаги. Он мог выразить устно любую самую сложную мысль, но изложить ту же мысль на бумаге было ему всегда чрезвычайно трудно. За ночь он мог исписать формулами кипу бумажных листов, но вот выразить ее словами на бумаге – это для него являлось работой почти непосильной.
Академик с 1953 года.
Всю жизнь Тамм был на редкость здоровым человеком, никогда не болел серьезно. И вот этот подвижный человек, из-за перерождения нерва, управляющего диафрагмой, был подвергнут тяжелой операции и переведен на искусственное дыхание. В трахею, перпендикулярно шее, снаружи была вставлена металлическая трубка, которая равномерно, в ритме естественного дыхания, вдувала воздух в легкие.
«…Я часто навещал Игоря Евгеньевича, – вспоминал известный историк науки Б. Г. Кузнецов. – Он лежал на специальной кровати, иногда перебирался в кресло (авиационное кресло с регулируемым наклоном, подаренное, если не ошибаюсь, А. Н. Туполевым) и все реже – к рабочему столу. В комнате круглосуточно дежурили сиделки. Время от времени беседа с Игорем Евгеньевичем прерывалась, сиделки поворачивали кровать так, что тело больного принимало почти вертикальное положение: работа искусственных легких требовала таких крайне болезненных операций.
Тамм знал о неотвратимом финале болезни. Ожидание смерти – «жестокий эксперимент». Но иногда такой «жестокий эксперимент» выявляет не противоречия бытия и сознания, а их гармонию. Ожидание смерти может опустошить душу, но может, освободив от всего преходящего, направить ее целиком на вне личное и тем самым наиболее глубоким образом выявить личность в ее индивидуальной неповторимости.
Написанные только что слова «освободив от всего преходящего» применительно к Игорю Евгеньевичу отнюдь не означали ослабление интереса к деталям жизни отдельных людей, к повседневным событиям, к судьбам окружающих. Все это не было для него «преходящим». Он интересовался не только Всем с большой буквы, но и всем с маленькой буквы – всеми людьми, всеми сторонами их жизни. Его реплики в беседах, иногда произносимые с трудом, стоившие усилий и боли, относились по-прежнему не столько к тому, что Спиноза назвал «творящей природой», сколько к «сотворенной природе». Вернее, Игорь Евгеньевич опять-таки не столько понимал, сколько ощущал единство Космоса и Микрокосма – столь характерную презумпцию науки.
Я вспоминаю одну из бесед, происходившую под аккомпанемент искусственного, машинного дыхания – не умолкающего напоминания о быстротекущем и недолгом времени. Игорь Евгеньевич рассказывал о разных разностях, о великих ученых, но отнюдь не об их идеях, а о деталях жизни и о совсем простых людях.
О Нильсе Боре: Игорь Евгеньевич ездил с ним по Дании и с Бором вежливо и почтительно здоровались незнакомые люди. «Это потому, – объяснял Бор, – что меня знают как родственника известного футболиста». (Брат Бора действительно был профессиональным футболистом, даже играл за сборную страны).
О Дираке: просидев вечер вместе с Игорем Евгеньевичем в гостях, по обыкновению молча, Дирак, рассматривая, как вяжет хозяйка, на прощанье негромко сказал: «Кажется, я нашел конечное число различных методов вязания и могу доказать это».
О внучке шведского короля: после вручения Нобелевской премии на банкете Игорь Евгеньевич сидел рядом с принцессой. Она жаловалась, что бегать на лыжах можно на севере Швеции, где у них небольшой замок, но ведь его нужно заранее отапливать. Игорь Евгеньевич рассказывал ей о соответствующих преимуществах своей дачи в Жуковке».
«…Скажу прямо, Игорь Евгеньевич принадлежал не к столь обширному кругу физиков, у которых никогда по отношению к кому бы то ни было не проскальзывала хотя бы малейшая покровительственная нотка, не чувствовался некоторый внутренний пьедестал, некоторое гелертерское самомнение, сознание преимуществ своей профессии, своей области исследования, своей непричастности к менее признанным областям, своего ранга.
Однажды, когда речь шла о некоторых признанных достижениях в физике, Игорь Евгеньевич сказал: «Вероятно, я мог бы сделать нечто подобное и даже кое-что, кажется, сделал. Беда в другом: то, что я могу сделать, меня меньше интересует, чем то, чего я пока не могу сделать».
Научная работа Тамма была отмечена множеством премий и наград.
Он – Герой Социалистического труда (1953), Лауреат двух Государственных премий (1946, 1953). Он награжден орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени. В 1958 году удостоен высшего научного мирового отличия – Нобелевской премии.
| |
Игорь Евгеньевич Тамм краткая биография расскажет за что получил Нобелевскую премию тот ученый.
Игорь Евгеньевич Тамм краткая биография
Родился 8 июля 1895 г. во Владивостоке в семье инженера-строителя. В 1913 г. он закончил гимназию в Елизаветграде (ныне Кировоград) на Украине, куда семья переехала в 1901 г. Он выезжал учиться в Эдинбургский университет, где провел год (с той поры у него сохранился шотландский акцент в английском произношении); затем он вернулся в Россию, где окончил физический факультет Московского государственного университета и получил диплом в 1918 г. Тамм женился на Наталии Шуйской в 1917 г. У них были сын и дочь.
Участвовал в первой мировой войне в качестве вольнонаемного медицинской службы и вел активную деятельность в елизаветградской городской управе.
В 1919 г. Тамм преподавал физику сначала и Крымском университете в Симферополе, а позднее в Одесском политехническом институте.
В 1922 г. вернулся в Москву.
С 1954 по 1957 г. - профессор МГУ. Как и многие физики, трудился в различных областях науки (классическая электродинамика, квантовая механика, теория твёрдого тела, физическая оптика, ядерная физика, теория элементарных частиц, прикладная физика, термоядерный синтез).
Учёный показал возможность существования особых состояний электронов на поверхности кристаллов (уровни Тамма). Предположил, что нейтрон имеет магнитный момент.
К 1937 г., занимаясь эффектом Черенкова, разработал теорию излучения электрона, за что удостоился в 1946 г. Государственной, а в 1958 г. - Нобелевской премии (совместно с И. М. Франком и И. А. Черенковым).
После завершения работы над излучением Черенкова Тамм вернулся к исследованиям ядерных сил и элементарных частиц.
В 1950 г. Тамм и Андрей Сахаров предложили метод удержания газового разряда с помощью мощных магнитных полей – принцип, который до сих пор лежит у советских физиков в основе желаемого достижения контролируемой термоядерной реакции (ядерного синтеза).
В 1953 г. учёный был избран академиком. В 60-х гг. Игорь Евгеньевич работал над теорией элементарных частиц. Соотечественники по достоинству оценили его труд: Тамм стал Героем Социалистического Труда, обладателем двух Государственных премий и золотой медали М. В. Ломоносова.
Главная заслуга учёного в том, что он создал школу физиков-теоретиков - будущих столпов отечественной ядерной науки.
