Игорь евгеньевич тамм. Нобелевские лауреаты: Игорь Тамм За что получил нобелевскую премию тамм
Тамм Игорь Евгеньевич – физик-теоретик, начальник сектора конструкторского бюро №11 (Арзамас-16), академик Академии наук СССР, доктор физико-математических наук.
Родился 26 июня (8 июля) 1895 года во Владивостоке. Сын инженера-строителя, работавшего на строительстве Транссибирской железнодорожной магистрали. Из немецкой семьи, переехавшей в Россию в середине 19 века. В 1898 году семья переехала в город Елизаветград Херсонской губернии (затем Кировоград, ныне Кропивницкий, Украина).
Окончил Елизаветградскую гимназию в 1913 году. В 1913 году уехал учиться в Эдинбургский университет (Великобритания), окончил первый курс на факультете точных наук. В начале лета 1914 года вернулся домой и поступил на физико-математический факультет Московского университета. В 1915 году добровольцем вступил в Русскую императорскую армию, несколько месяцев находился на фронте первой мировой войны в составе санитарного отряда. По настоянию семьи вернулся в Москву и продолжил обучение. Окончил Московский университет в 1918 году. Активно участвовал в революционных событиях 1917 года, принадлежал к фракции меньшевиков-интернационалистов, был делегатом 1-го съезда Советов.
В 1919 году Тамм начал свою деятельность как ассистент кафедры физики в Крымском университете в Симферополе. С 1921 года - преподаватель в Одесском политехническом институте под руководством выдающегося физика Л.И. Мандельштама, оказавшего на молодого ученого исключительно сильное влияние. С 1922 года – в Москве, преподаватель и приват-доцент (с 1923) Коммунистического университета имени Я.М. Свердлова (до 1925). Одновременно с 1923 года он работал на факультете теоретической физики Второго Московского государственного университета и занимал там в 1927- 1929 годах должность профессора. Кроме того, с 1924 года Тамм одновременно преподавал в Московском государственном университете (сверхштатный преподаватель, с 1926 - приват-доцент, в 1930-1941 и с 1954 по 1957 - профессор).
В этот период научной деятельности Тамм построил квантовую теорию рассеяния света в твёрдых телах (1930) и теорию рассеяния света электронами (1930). В области квантовой теории металлов совместно с С.П.Шубиным создал теорию фотоэффекта в металлах (1931). Теоретически показал возможность существования особых состояний электронов на поверхности кристаллов («уровни Тамма», 1932), что впоследствии легло в основу объяснения различных поверхностных эффектов в кристаллах.
В 1930 году Тамм стал профессором и заведующим кафедрой теоретической физики МГУ (до 1937). Когда Академия в 1934 году переехала из Ленинграда в Москву, Тамм стал заведующим сектором теоретической физики академического Института имени П.Н.Лебедева (затем – Физический институт Академии наук СССР), и этот пост он занимал до конца жизни. Тамм занимался электродинамикой анизотропных твердых тел (то есть 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. Тамм объяснил фотоэлектрическую эмиссию электронов из металла, то есть эмиссию, вызванную световым облучением. Он установил, что электроны вблизи поверхности кристалла могут находиться в особых энергетических состояниях, позднее названных таммовскими поверхностными уровнями. Тамм и С.Альтшуллер предсказали, что нейтрон, несмотря на отсутствие у него заряда, обладает отрицательным магнитным моментом.
В 1934 году Тамм попытался объяснить с помощью своей бета-теории природу сил, удерживающих вместе частицы ядра. Согласно этой теории, распад ядер, вызванный испусканием бета-частиц, приводит к появлению особого рода сил между любыми двумя нуклонами. Он обнаружил, что бета-силы на самом деле существуют, но слишком слабы, чтобы выполнять роль "ядерного клея". В дальнейшем Тамм математически развил эту количественную теорию ядерных сил по схеме, на которой была создана современная мезонная теория ядерных сил.
В 1936-1937 годах физики Игорь Тамм и Илья Франк предложили теорию, объяснявшую природу излучения, которое обнаружил Павел Черенков, наблюдая преломляющие среды, подверженные воздействию гамма-излучения. Тамм и Франк рассмотрели случай электрона, движущегося быстрее, чем свет в среде. Хотя в вакууме такое невозможно, данное явление возникает в преломляющей среде. Таким образом, И.Тамм стал одним из создателей теории излучения Черенкова - Вавилова.
В 1943-1950 годах - заведующий кафедрой теоретической физики Московского физико-технологического института. В 1946-1950 годах - заведующий кафедрой теоретической физики Московского механического института. В 1945 году разработал приближённый метод трактовки взаимодействия и ядерных элементарных частиц (метод Тамма). В 1946 году Игорь Тамм был привлечен к работе над созданием первой атомной бомбы в СССР. Согласно некоторым публикациям, вопрос об этом решался ещё в 1943 году, но тогда по причине национальности ученого его кандидатура была отклонена. В частности, Тамм работал над исследованием природы ударной волны большой интенсивности.
В 1948 году возникла задача создания водородной бомбы. По предложению И.В.Курчатова И.Е.Тамм организовал группу для изучения данного вопроса, хотя даже в принципиальную возможность создать такое оружие многие ученые не верили. Однако уже в 1950 году такая задача была поставлена, причем с крайне жесткими сроками решения. Тамм с группой сотрудников Физического Института был переведен в КБ-11 в город Арзамас-16, ныне Саров, начальником отдела, в мае 1952 года назначен начальником сектора.
Используя наработанные с 1948 года идеи, группа академика Тамма, в частности, молодые сотрудники В.Л.Гинзбург и А.Д.Сахаров, выдвинула несколько важнейших оригинальных и изящных предложений, которые и позволили создать такую бомбу в кратчайшие сроки. В частности, был предложен метод удержания газового разряда с помощью мощных магнитных полей - принцип, который до сих пор лежит в основе желаемого достижения контролируемой термоядерной реакции (ядерного синтеза). Успешное испытание первой советской водородной бомбы произведено 12 августа 1953 года. Примечательным является тот факт, что в отличие от американской водородной бомбы, впервые испытанной в ноябре 1952 года, отечественная действовала по иной схеме и являлось оконченным устройством, вполне готовым к практическому применению.
"За исключительные заслуги перед государством при выполнении специального задания Правительства" Указом Президиума Верховного Совета СССР от 4 января 1954 года (с грифом "секретно") Тамму Игорю Евгеньевичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
В начале 1954 года академик И.Е.Тамм возвратился в Москву, и работал в Физическом Институте АН СССР до конца жизни. В 1954-1957 годах вновь был профессором МГУ. Автор фундаментального курса «Основы теории электричества» (1929), который только при жизни автора переиздавался 8 раз, переведен на многие языки мира. Общее количество научных трудов И.Е.Тамма исчисляется сотнями. Создал школу физиков-теоретиков, к которой принадлежат многие выдающиеся советские и российские учёные.
Академик АН СССР (1953). Член-корреспондент Академии наук СССР (1934). Член Бюро Отделения физико-математических наук АН СССР (1957-1959). Член Бюро Отделения ядерной физики АН СССР (1963-1970). Член редколлегии журналов «Вестник Академии наук СССР» (1963-1969) и «Ядерная физика» (1964-1971). Доктор физико-математических наук (1934).
В 1958 году Тамму, Франку и Черенкову была присуждена Нобелевская премия по физике за исследования теории излучения Черенкова - Вавилова. Вручение высшей научной мировой награды сразу трём советским ученым (первый и единственный случай в истории Нобелевской премии) стало ярким признанием достижений отечественной физической науки.
И.Е.Тамм был избран членом многих научных академий мира: действительный член Польской академии наук (1959), ординарный член Королевской академии наук Швеции (1959), почётный член Национальной академии наук и искусств США (Бостон, 1961), почётный член Национальной академии наук в Нью-Йорке (США, 1970), член Немецкой академии естествоиспытателей «Леопольдина» (ГДР, 1964). Золотая медаль имени М.В. Ломоносова АН СССР (1968).
С середины 1960-х годов тяжело болел, несколько лет был подключен к прибору принудительного дыхания, но продолжал вести научную работу до последних дней жизни. Жил в городе-герое Москве. Умер 12 апреля 1971 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве (участок 7).
Награждён 4 орденами Ленина (19.09.1953, 4.01.1954, 11.09.1956, 7.07.1965), орденом Трудового Красного Знамени (10.06.1945), медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.» (1946), другими медалями.
Лауреат двух Сталинских премий СССР (1946, 1953). Нобелевская премия (1958).
Памятник И.Е. Тамму открыт во Владивостоке. Имя академика И.Е.Тамма присвоено площади в Москве. Мемориальные доски ученому установлены на здании Физического института имени Лебедева РАН в Москве, на здании бывшей гимназии в городе Кировоград, в которой он учился, а также на здании ВНИИ экспериментальной физики в городе Саров Нижегородской области. В 1995 году Российская академия наук учредила премию имени И.Е.Тамма. Его именем назван теоретический отдел Физического института имени Лебедева РАН.
Когда говорят о собраниях периода сталинизма, сразу же возникает вопрос об искренности выступавших. Ответ существенно зависит от того, как эти люди воспринимали идею и практику социализма. Г.С. Ландсберг и И.Е. Тамм попали в один донос, исходивший из стен МГУ, не зря. Они были рядом с самого возникновения школы Мандельштама в Московском университете. Само приглашение туда Мандельштама началось с письма ему Ландсберга летом 1924 года, в котором, в частности, говорилось:
"По глубокому убеждению многих из нас, Вы являетесь последней надеждой на оздоровление Физического Института Московского Университета. Только появление такого лица, как Вы, может положить начало формированию кружка людей, желающих и могущих работать, положит конец бесконечным интригам, совершенно пропитавшим всю почву института. Есть немалая группа студентов, жаждущих настоящего научного руководства и, несмотря на свою молодость, уже разочаровавшихся в теперешних руководителях института".
Вошедших в этот кружок людей объединяла не политическая ориентация. Об этом убедительно говорит докладная записка в ЦК "О политическом положении на Физмате 1 МГУ", составленная осенью 1929 года профессиональным философским надзирателем А.А. Максимовым . В этом доносе вместе с общими научными оценками "основных профессорских групп" - А.К. Тимирязева , В.К. Аркадьева и Л.И. Мандельштама , на удивление точными, определяется их отношение к советской власти.
О Тамме сказано: "вполне лоялен". А о Ландсберге: "право настроен". Это различие, дополненное особенностями темпераментов, сказалось и в поведении на фиановском собрании 1937 года. Ландсберг был гораздо лаконичнее:
"Я категорически заявляю, что всякого рода обвинения меня в том, что я стремлюсь что-то замолчать, - ложь. Привести какие-либо доказательства в этом отношении я не могу, естественно, потому что нельзя доказать, что ты чего-то не знаешь".
В университетских проработках Ландсберг проявил не меньшую строптивость. Когда энтузиасты-разоблачители в МГУ усмотрели вредительство Гессена в "дефектах" учебной программы, Ландсберг непреклонно заявил, что эту программу составил он сам.
Тамму было тяжелее, поскольку он считал, что власть строит социалистическое общество, идея которого была ему дорога с ранней юности. Однако советскую практику образца 37-го он не принимал. Об этом свидетельствует и выступление на фиановском собрании его бывшего аспиранта Д.И. Блохинцева , за две недели до этого заменившего Тамма на должности зав. Теоротделом НИИФ МГУ :
"Я Игоря Евгеньевича знаю давно, с 1929 года, встречался с ним чрезвычайно часто, причем мне приходилось вести с ним беседы на самые разнообразные темы, не только научные, но и политические. И должен сказать, что от Игоря Евгеньевича я никогда не слышал не то что какого- нибудь замечания, но даже намека не мог уловить в его словах, что можно было бы назвать не советским. Между тем нужно сказать, что далеко не о всех работниках я могу это утверждать, потому что часто, просто из-за красного словца, люди бывают склонны поязвить. И мое отношение к Игорю Евгеньевичу было определенное: я мог бы ручаться за него как за совершенно советского ученого. Здесь произошел ряд событий, которые все достаточно известны... Причем я должен сказать, что Игорь Евгеньевич с самого начала неправильно оценил деятельность Гессена , и я в свое время много об этом с ним говорил. Он уже здесь сам сказал, что бездеятельность Гессена объяснял неврастеническим состоянием, психологическими моментами.
Мне же давно было ясно, что в деятельности Гессена много было неблагополучного, хотя я не придавал этому политического значения. Сейчас Игорь Евгеньевич понимает политическое значение этих идей, но пришел он к этому довольно поздно. События с братом как будто бы еще утяжелили положение. Должен сказать, что у меня действительно возник вопрос: каким образом человек, который соприкасался с братом, не мог уловить в нем хотя бы тех или других антисоветских оттенков? Для меня это остается загадкой. Но я не думаю, чтобы Игорь Евгеньевич мог знать все, потому что можно считать сумасшедшим его поступок, когда он, после того как был опубликован список свидетелей, где фигурирует его брат, мог пойти и сказать: "Я ручаюсь за моего брата!".
Поразительно то, что 37-й год не разрушил веру Тамма в социализм. Ведь спустя неделю после фиановского актива он узнал, что в Свердловске арестован Семен Петрович Шубин (1908-1938) , любимый его ученик, возглавлявший теоротдел Уральского ФТИ . В мае арестовали Александра Адольфовича Витта (1902-1938) , профессора МГУ, яркого представителя мандельштамовской школы . В августе - замечательного ленинградского теоретика Матвея Петровича Бронштейна (1906-1938) , у которого Тамм был оппонентом при защите докторской диссертации. Спустя тридцать лет, подводя итоги развития теоретической физики за полвека советской власти, Тамм отметил безвременную гибель этих троих - "исключительно ярких и многообещающих" физиков-теоретиков.
Та же самая черта, судя по всему, определила один из ключевых компонентов в рождении советской термоядерной бомбы, которая, как известно, была изобретена в ФИАНе в 1948 году.
Будущий великий физик родился в 1895 году. Еще гимназистом он всерьез увлекся политикой, бредил революцией, ненавидел царизм и считал себя убежденным марксистом. Беспокоясь за судьбу своего горячего сына, родители посчитали благоразумным отправить его за границу.
Увы, и в Шотландии, в Эдинбургском университете, молодой Тамм продолжал штудировать Маркса, участвовать в политических митингах. Наука тогда, в 1914 году, как ни странно, его занимала мало.
Тамм возвратился на родину незадолго до начала Первой мировой войны и стал студентом физико-математического факультета Московского университета. Политика по-прежнему его не отпускала. Молодой человек - на распутье: ему уже 22, но все еще в науке он не видит своего призвания.
Жизнь носила его по южным городам России. В Симферополе, в Таврическом университете, ему довелось работать с выдающимися учеными Я. И. Френкелем и Л. И. Кордышем. Всю дальнейшую судьбу Тамма определила его встреча в Одессе, в Политехническом институте с замечательным физиком Л. И. Мандельштамом.
В начале 20-х годов Игорь Евгеньевич переехал в Москву и с головой ушел в теоретическую физику. "Все мои мысли заняты физикой", - писал он в одном из писем той поры. Чуть ли не первый его научный труд по теории относительности высоко оценил сам великий Эйнштейн и принял к напечатанию в немецком научном журнале.
Знаменитый голландский физик Пауль Эренфест, познакомившись с трудами Тамма, выхлопотал ему стипендию для научной практики за границей. Около полугода провел Игорь Евгеньевич в крупнейших физических лабораториях Голландии и Германии.
С Эренфестом они стали друзьями. Подружился Тамм и с Полем Дираком, познакомился с Альбертом Эйнштейном и многими другими знаменитостями. Игорь Евгеньевич возвращался на родину полный сил и надежд, не зная, какое страшное время грядет...
Лучшие дня
В 1936 году арестовали любимого брата Игоря Евгеньевича, крупного инженера Леонида Тамма. Его обвинили в подготовке взрыва коксовых батарей в Донбассе. Были расстреляны друг Тамма, физик Борис Гессен и любимый ученик Игоря Евгеньевича Семен Шубин. Самого Тамма не тронули, вероятно, лишь по счастливой случайности - машина репрессий тоже иногда давала сбои...
Тамм разрабатывал теорию атомного ядра и элементарных частиц. Когда в 1943 году ученые приступили к созданию атомной бомбы, его не сразу допустили к секретным атомным делам. Причина - анкетные данные и личная неприязнь А. А. Жданова. Лишь в 1946 году великого ученого привлекли к решению некоторых "не очень секретных" задач, а еще два года спустя, после смерти Жданова, Игорь Евгеньевич приобщился к созданию водородной бомбы. Произошло это благодаря содействию И. В. Курчатова.
В группу Тамма входили самые талантливые физики, в частности, Андрей Дмитриевич Сахаров. Работали в сверхсекретном институте "Арзамас-16" (в городе Сарове). Выезды за пределы зоны случались редко.
12 августа 1953 года на далеком полигоне прогремел взрыв чудовищной силы. Родилась первая в мире водородная бомба.
Приближался звездный час Тамма. В 1958 году Игорь Евгеньевич вместе с двумя другими учеными - И. М. Франком и П. А. Черенковым - получил Нобелевскую премию. Впервые наши физики стали Нобелевскими лауреатами. Впрочем, сам Игорь Евгеньевич считал, что получил премию не за самую лучшую свою работу. Он даже хотел отдать премию государству, но ему ответили, что в этом нет необходимости.
По воспоминаниям близких, с деньгами Тамм расставался легко и часто раздавал их нуждающимся, ссылаясь на то, что ему "все равно этих денег не потратить". Дом его всегда был открыт для гостей. Игорь Евгеньевич был замечательным рассказчиком. Говорил быстро, почти скороговоркой. Кто-то в шутку даже придумал единицу скорости речи - "один Тамм". Ученый хорошо владел английским, французским и немецким языками, послабее - итальянским и голландским.
Работал он тоже очень быстро. Стопка листов, исписанных вычислениями, росла буквально на глазах. Находясь всегда на переднем крае науки, Тамм был чрезвычайно чуток к самым "сумасшедшим" идеям. Недаром он участвовал в работе академической комиссии по... проблеме "снежного человека". Он, физик, яростно боролся за возрождение отечественной генетики, разгромленной Лысенко.
По характеру Тамм был неисправимым оптимистом. Все знали его любовь к путешествиям, альпинизму, обследованию пещер. Где-то в глубоких пещерах он, вероятно, и подхватил тяжелую неизлечимую болезнь, вызванную вирусом, гнездящимся в продуктах жизнедеятельности летучих мышей. Болезнь привела к параличу дыхательных мышц. Игорь Евгеньевич не мог сам дышать. Ему сделали операцию на горле и подключили специальную машину для принудительного дыхания. С 1968 года и до конца жизни, более трех лет, он, обреченный почти на полную неподвижность, уже не мог обойтись без дыхательной машины.
И все же Тамм продолжал работать. Лишь однажды он пожаловался, сказав, что теперь понимает ощущения жука, наколотого на булавку...
Самые совершенные методы лечения оказались бессильными. Умер Тамм 12 апреля 1971 года. Он прожил 75 лет. Несмотря ни на что, это была счастливая жизнь...
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.
Русский физик Игорь Евгеньевич Тамм родился на побережье Тихого океана во Владивостоке в семье Ольги (урожденной Давыдовой) Тамм и Евгения Тамма, 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. Еще старшекурсником он в качестве вольнонаемного медицинской службы участвовал в первой мировой войне и вел активную деятельность в елизаветградской городской управе.
В 1919 г. Т. начал свою деятельность как преподаватель физики сначала и Крымском университете в Симферополе, а позднее в Одесском политехническом институте. Переехав в Москву в 1922 г., он в течение трех лет преподавал в Коммунистическом университете им. Свердлова. В 1923 г. он перешел на факультет теоретической физики 2-го Московского университета и занимал там с 1927 по 1929 г. должность профессора. В 1924 г. он одновременно начал читать лекции в Московском государственном университете, где с 1930 по 1937 г. был профессором и заведующим кафедрой теоретической физики. Там он в 1933 г. получил степень доктора физико-математических наук, тогда же стал членом-корреспондентом Академии наук СССР. Когда Академия в 1934 г. переехала из Ленинграда (ныне Санкт-Петербург) в Москву, Т. стал заведующим сектором теоретической физики академического Института им. П.Н. Лебедева, и этот пост он занимал до конца жизни.
Электродинамика анизотропных твердых тел (т.е. таких, которые обладают самыми различными физическими свойствами и характеристиками) и оптические свойства кристаллов – таковы первые области научных исследований Т., которые он проводил под руководством Леонида Исааковича Мандельштама, профессора Одесского политехнического института в начале 20-х гг., выдающегося советского ученого, внесшего вклад во многие разделы физики, особенно в оптику и радиофизику. Т. поддерживал тесную связь с Мандельштамом вплоть до смерти последнего в 1944 г. Обратившись к квантовой механике, Т. объяснил акустические колебания и рассеяние света в твердых средах. В этой работе впервые была высказана идея о квантах звуковых волн (позднее названных «фононами»), оказавшаяся весьма плодотворной во многих других разделах физики твердого тела.
В конце 20-х гг. важную роль в новой физике играла релятивистская квантовая механика. Английский физик П.А. М. Дирак развил релятивистскую теорию электрона. В этой теории, в частности, предсказывалось существование отрицательных энергетических уровней электрона – концепция, отвергавшаяся многими физиками, поскольку позитрон (частица, во всем тождественная электрону, но несущая положительный заряд) еще не был обнаружен экспериментально. Однако Т. доказал, что рассеяние низкоэнергетических квантов света на свободных электронах происходит через промежуточные состояния электронов, находящихся при этом в отрицательных энергетических уровнях. В результате он показал, что отрицательная энергия электрона является существенным элементом теории электрона, предложенной Дираком.
Т. сделал два значительных открытия в квантовой теории металлов, популярной в начале 30-х гг. 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, Т. 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 г. Т. 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 Энрико Ферми по бета-распаду, Т. 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 Хидеки Юкава постулировал существование частиц, названных мезонами, процесс обмена которыми (а не электронами и нейтрино, как предполагал Т.) обеспечивает устойчивость ядра.
В 1936...1937 гг. Т. и Илья 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. Т. и Франк рассмотрели случай электрона, движущегося быстрее, чем свет в среде. Хотя в вакууме такое невозможно, данное явление возникает и преломляющей среде, поскольку фазовая скорость света в среде равна 3·10 8 метров в секунду, деленная на показатель преломления данной среды. В случае воды, показатель преломления которой равен 1,333, характерное голубое свечение возникает, когда скорость соответствующих электронов превосходит 2,25·10 8 метров в секунду (фазовая скорость света в воде).
Следуя этой модели, оба физика сумели объяснить излучение Черенкова (известное в Советском Союзе как излучение Вавилова – Черенкова в знак признания работы, проделанной руководителем Черенкова и Т. физиком С.И. Вавиловым). Т., Черенков и Франк проверили также и другие предсказания данной теории, которые нашли свое экспериментальное подтверждение. Их работа привела в конце концов к развитию сверхсветовой оптики, нашедшей практическое применение в таких областях, как физика плазмы. За свое открытие Т., Франк, Черенков и Вавилов получили в 1946 г. Государственную премию СССР.
Т., Франку и Черенкову в 1958 г. 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 Т. и Франка, сказал он далее, дала «объяснение... которое, помимо простоты и ясности, удовлетворяло еще и строгим математическим требованиям». Как это ни парадоксально, сам Т. никогда не причислял работу, за которую получил премию, к своим наиболее важным достижениям.
После завершения работы над излучением Черенкова Т. вернулся к исследованиям ядерных сил и элементарных частиц. Он предложил приближенный квантово-механический метод для описания взаимодействия элементарных частиц, скорости которых близки к скорости света. Развитый далее русским химиком П.Д. Данковым и известный как метод Тамма – Данкова, он широко используется в теоретических исследованиях взаимодействия типа нуклон – нуклон и нуклон – мезон. Т. также разработал каскадную теорию потоков космических лучей. В 1950 г. Т. 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 50-е и 60-е гг. Т. продолжал разрабатывать новые теории в области элементарных частиц и пытался преодолеть некоторое фундаментальные трудности существующих теорий.
За свою долгую деятельность Т. сумел превратить физическую лабораторию Московского государственного университета в важный исследовательский центр и ввел квантовую механику и теорию относительности в учебные планы по физике на всей территории Советского Союза. Кроме того, признанный физик-теоретик принимал деятельное участие в политической жизни страны. Он твердо выступал против попыток правительства диктовать свою политику Академии наук СССР и против бюрократического контроля над академическими исследованиями, следствием которого являлось, как правило, разбазаривание ресурсов и человеческой энергии. Несмотря на откровенные критические высказывания и на то, что он не был членом КПСС, Т. в 1958 г. был включен в советскую делегацию на Женевскую конференцию по вопросам запрещения испытаний ядерного оружия. Он был активным членом Пагуошского движения ученых.
Высоко ценимый коллегами за теплоту и человечность, Т. характеризовался газетой «Вашингтон пост» после интервью, данного им американскому телевидению в 1963 г., не как «владеющий словом пропагандист или умеющий постоять за себя дипломат, не как самодовольный мещанин, но как высококультурный ученый, заслуги которого позволяют ему иметь широту взглядов и свободу их выражения, недоступные для многих его соотечественников». В этом интервью Т. охарактеризовал взаимное недоверие между Соединенными Штатами и Советским Союзом как главное препятствие к подлинному сокращению вооружений и настаивал на «решительном изменении политического мышления, которое должно исходить из того, что недопустима никакая война».
В 1953 г. Т. был избран действительным членом Академии наук СССР. Он являлся также членом Польской академии наук. Американской академии наук и искусств и Шведского физического общества. Он был награжден двумя орденами Ленина и орденом Трудового Красного Знамени и был Героем Социалистического Труда. В 1929 г. Т. написал популярный учебник «Основы теории электричества», который многократно переиздавался.
Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.
