Ландау имел одну особенность — он писал с колоссальным трудом даже письма.
Лифшиц говорил об этом:
"Ему было нелегко написать даже статью с изложением собственной (без соавторов!)
научной работы, и все такие статьи в течение многих лет писались для него
другими. Непреодолимое стремление к лаконичности и четкости выражений заставляло
его так долго подбирать каждую фразу, что в результате труд написания чего
угодно — будь то научная статья или личное письмо — становился мучительным".
Все книги Ландау написаны в соавторстве с Е.М.Лифшицем, А.С.Ахиезером,
А.И.Китайгородским, Ю.Б.Румером, А.Я.Смородинским; это же относится и к
большинству его статей. Если отвлечься от соавторства с Р.Пайерлсом, Э.Теллером
и другими крупными зарубежными физиками, основной массив совместных работ Ландау
падает на сотрудничество с его многочисленными учениками (А.А.Абрикосов,
Е.М.Лифшиц, И.А.Померанчук, И.М.Халатников и др.).
Жизнь и творчество Ландау неотделимы от жизни и творчества его учеников. Ландау
выработал, как говорит академик Капица, "крайне своеобразный процесс
исследования, основная особенность которого заложена в том обстоятельстве, что
трудно отделить собственную работу Ландау от работы его студентов. Трудно
представить, как он мог бы успешно работать в столь различных областях физики
без своих студентов".
В школе Ландау были глубоко восприняты и развиты традиции научного общения,
бережно пестовавшиеся в лучших европейских физических школах (в кавендишской у
Дж. Томсона и Э.Резерфорда, в копенгагенской у Н.Бора). Достаточно сказать, что
научное общение Ландау было настолько интенсивным, что он мог бы не читать
физических книг и журналов, черпая информацию у студентов и коллег на своих
бурных семинарах.
Касаясь взаимоотношений со своими соавторами и учениками, Ландау как-то сказал
со свойственной ему, образностью: "Некоторые говорят, что я граблю своих
учеников. Некоторые — что ученики грабят меня. Правильнее было бы сказать, что у
нас происходит взаимный грабеж".
Преданность и любовь физиков к Ландау особенно ярко проявились в 1962 г., когда
Ландау тяжело пострадал в автомобильной катастрофе. Шесть лет ученики, друзья,
коллеги ежедневно боролись за жизнь ученого, но вернуть его в строй не удалось.
В больнице посол Швеции вручил Ландау Нобелевскую премию.
Ландау, по его собственным словам, прожил свою жизнь счастливо, все ему
удавалось, он сделал все, на что был способен.
Он трезво и скромно оценивал свои успехи в науке. Известна его логарифмическая
шкала ценностей — научных заслуг отдельных ученых, состоящая из пяти классов,
причем представители каждого последующего класса сделали, по мнению Ландау, в
десять раз меньше предыдущего.
К первому классу он причислял Ньютона, Френкеля, Клаузиуса, Максвелла,
Больцмана, Гиббса, Лоренца и Планка, Бора, Гейзенберга, Шредингера, Дирака и
Ферми. Эйнштейн принадлежал к "половинному классу". Себя Ландау относил к
"двухполовинному классу", но однажды, после какой-то особо удачной работы он
перевел себя во второй класс.
Ландау первым пролил свет на природу сверхпроводимости. В 1950 г. он и считающий
себя его учеником В.Л.Гинзбург (ныне академик) опубликовали обобщенную
феноменологическую теорию сверхпроводимости, являющуюся по существу следствием
идеи об одновременном существовании двух электронных жидкостей.
Ландау первым сопоставил два "странных" явления, сверхпроводимость и
сверхтекучесть — течение жидкого гелия II без трения через узкие капилляры, и
предположил, что они родственны. Сверхпроводимость — это сверхтекучесть весьма
своеобразной жидкости — электронной. Эта идея Ландау оказалась в высшей степени
плодотворной, на ее основе построено большинство теорий сверхпроводимости.
Следующий шаг был сделан одновременно советским физиком академиком
Н.Н.Боголюбовым и американскими физиками Д.Бардиным, Л.Купером и Дж. Шриффером.
Теория, разработанная ими, сводится, грубо говоря, к предположению о том, что
сверхпроводящие электроны в отличие от обычных объединены в пары, тесно
связанные между собой. Разорвать пару и разобщить электроны чрезвычайно трудно.
Такие мощные связи позволяют электронам двигаться в материале, помогая друг
другу и не встречая электрического сопротивления.
Ярким достижением в разработке теории сверхпроводимости являются работы ученика
Л.Д.Ландау члена-корреспондента АН СССР А.А.Абрикосова. Он, детально рассмотрев
один из "малоинтересных" частных случаев уравнения Гинзбурга — Ландау,
теоретически подтвердил давнюю догадку Шубникова о преимуществах сверхпроводящих
сплавов перед сверхпроводящими металлами. За разработку этой теории ее авторы
удостоены Ленинской премии, а теория получила мировое признание.
Когда основные положения ее были доложены Абрикосовым на Международной
конференции по низким температурам в Москве, в зале долго не смолкали
аплодисменты.
Итак, теория разработана, она утверждает, что в металлургических лабораториях со
дня на день должны появиться сплавы с предсказанными физиками чудесными
свойствами…
И вот в 1961 г. американский физик Дж. Кунцлер, исследуя сплав ниобия с оловом,
обнаруживает совершенно фантастические сверхпроводящие свойства этого
соединения. Оказалось, что даже самое сильное магнитное поле 8,8 Тл, имевшееся
тогда в Соединенных Штатах, не в силах разрушить сверхпроводимость сплава. (В
1961 г. в США крупнейший исследовательский электромагнит давал поле 8,8 Тл;
именно в его поле и проводились испытания нового сверхпроводника. Поле магнита,
как видно из статьи Кунцлера, оказалось недостаточным, чтобы "выключить"
сверхпроводимость.) Вскоре в Институте физических проблем под руководством
члена-корреспондента АН СССР Н.Е.Алексеевского было обнаружено несколько других
сверхпроводящих соединений и сплавов, обладающих удивительными свойствами…
Путь к сверхпроводящим магнитам, сверхпроводящим техническим устройствам был
открыт…
Уже через несколько лет были созданы магниты, о которых Камерлинг-Оннес мог
только мечтать: сверхпроводящие, легкие, дешевые, небольшие по габаритам, с
полем сначала 10, 12, а потом и 25 Тл. Они созданы в Институте атомной энергии
имени И.В.Курчатова, в Институте теоретической и экспериментальной физики.
Сверхпроводники, имеющие параметры Гинзбурга — Ландау более 1/√2, - это в
основном различные сверхпроводящие сплавы. Из теории ГЛАГ (В.Л.Гинзбург —
Л.Д.Ландау — А.А.Абрикосов — Л.П.Горьков) следует, что критические поля и
температуры сверхпроводников 2-го рода должны быть очень высокими. Открытие
Кунцлером сверхпроводимости у Nb3Sn блестяще подтвердило этот вывод. Как
выяснилось позже, критические поля многих сплавов (таких, например, как Nb3Ge,
V3Ga и др.) превышают 20…25 Тл. Эти сверхпроводники обладают по сравнению со
сверхпроводниками 1-го рода более высокими критическими полями и температурами.
Возможно, что в скором времени будут открыты сверхпроводники с еще лучшими
сверхпроводящими свойствами. Так, пределом критической температуры считают 40 К
(достигнуты температуры, превышающие 20 К). Это ограничение относится к
известному типу сверхпроводимости, при котором образование электронной пары,
способной двигаться через решетку без трения, обусловливается полем колебаний
решетки. В этом поле один электрон испускает квант колебания, а другой поглощает
его, вследствие чего потерь энергии не происходит и электрическое сопротивление
отсутствует.
Если же механизм сверхпроводимости иной, то возможно получение более высоких
критических температур. Так, в печати обсуждалась возможность сверхпроводимости
в линейных полимерах вплоть до критической температуры 1000 К.
Свойства сверхпроводников 1-го и 2-го рода значительно различаются: например,
переход в сверхпроводящее состояние у сверхпроводников 2-го рода происходит
очень плавно, в широком диапазоне значений магнитного поля.
Поскольку сверхпроводники 2-рода проницаемы для магнитных полей и обладают при
наличии неоднородности состава гистерезисом, питание их переменным током или
помещение их в переменное магнитное поле вызывает потери энергии. Показано, что
эти потери при частоте 50 Гц для ниобий-циркониевого (25 % циркония) сплава
