Теоретическая физика в ЛПИ 1919-1939

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ ЛПИ им. М. И. Калинина, 1919 ~ 1939 гг.

 

Физико-механический факультет ЛПИ, основанный в 1919 году по инициативе академика А.Ф.Иоффе, был первым в нашей стране фа­культетом по подготовке инженеров-физиков с исследовательским ук­лоном для нужд развивающейся промышленности, науки и техники. В представлении группы профессоров в Ученый Совет института об организации физико-механического факультета было сказано [1]:

"Условия современной промышленной жизни настоятельно требуют участия в ней не только специалистов того типа, которых подготавливают существующие высшие технические школы, но и лиц, знакомых и с отдельными отраслями техники и в то же время обладающих глубокими теоретическими знаниями и хорошо подготовленных к научно-исследовательской деятельности.

Крупные заводы, фабрики и тому подобные учреждения имеют теперь в своем составе часто весьма крупные испытательские станции, лаборатории, расчетные бюро и целые исследовательские инсти­туты ...

Лиц, знакомых с техникой вообще и обладающих чисто научной подготовкой, требуют также высшие и средние школы, особенно тех­нические, для формирования своего преподавательского персонала.

Наконец, техника, в современном ее состоянии требует для своего развития сотрудничества крупных теоретиков в областях ме­ханики и физики, которым, с другой стороны, она дает постоянный материал для чисто теоретических исследований, приводящих часто к весьма важным научным открытиям.

Изложенные соображения приводят к заключению о необходимос­ти для высших школ озаботиться подготовкой лиц, которые, обладая техническим образованием, имели бы одновременно весьма основа­тельную научную подготовку и привычку к самостоятельным научным исследованиям, как лабораторным, так и теоретическим ..."

В этом документе, подписанном профессорами Ф.Левинсон-Лессингом, А.Иоффе, В.Скобельциным, Е.Николаи, А.Радцигом, В.Миткевичем и М.Шателеном, была, четко сформулирована программа, которую факультет успешно выполняет уже 60 лет. Существенно, что в этой программе была подчеркнута необходимость глубокого теоретическо­го образования как составной части подготовки инженера-физика. Теоретическая физика, наряду с высшей математикой, теоретичес­кой механикой, математической физикой всегда занимала важное место в системе подготовки выпускников факультета.

I. Предвоенное двадцатилетие

Уже в первые годы существования факультета, 1919 - 1920, курс теоретической физики вели профессора В.Р.Бурсиан, Ю.А.Крутков, В.К.Фредерикс. С начала 1921 г. преподавателем теоретичес­кой физики на физико-механическом факультете стал работать Я.И.Френкель. В 1926 г. ему было присвоено ученое звание профес­сора, а, 31 января 1929 г. Я.И.Френкель был избран членом-коррес­пондентом АН СССР. C 1921 г. и до своей кончины в 1952 г. Я.И.Френкель оставался сотрудником физико-механического факультета (за исключением нескольких военных лет). Как уровнем преподавания, так и многочисленными научными достижениями теоретическая физи­ка в ЛПИ во многом обязана именно ему.

О курсах теоретической физики, читавшихся в начале 20-х го­дов, дает представление запись в анкете Я.И.Френкеля, датированная 6 марта 1923 г. [2] . На вопрос — "По каким предметам ведете занятия в институте?" Я.И.Френкель отвечает: "В текущем семестре — статистическая механика (кинетическая теория), физи­ко-механический факультет, лекции и упражнения; электромагнетизм, механический факультет, упражнения; теория квантов II, физико-механический факультет, лекции; в прошлом семестре — термодинамика, физико-механический факуль­тет, лекции и упражнения; молекулярная физика, механический факультет, упражнения; теория квантов I, физико-механический факультет, лекции."

Следует вспомнить, что в 1922 - 1923 гг. квантовая механика была далека от той степени завершенности, которая ей присуща се­годня: не было еще работ де-Бройля, Гайзенберга, Дирака, уравне­ния Шредингера, не было экспериментального доказательства волно­вых свойств частиц. Квантовая физика еще только создавалась, и чтение годового курса лекций по теории квантов в то время пока­зывает, что физико-механики первых лет физмеха слушали обширные курсы лекций по новейшим проблемам современной им физики. Эта прог­рессивная тенденция прослеживается на протяжении всех 60-ти лет существования физмеха и во многом обеспечивает высокий уровень подготовки его выпускникам.

В "жизнеописании" Я.И.Френкеля от I августа 1925 года сказа­но: "...читал, с начала 1921 г., курс теоретической физики (чере­дуясь с профессором В. Р. Бурсианом), включая термодинамику, ста­тистическую механику, электродинамику (с электронной теорией и электромагнитной теорией света), а также специальные курсы тео­рии относительности, теории квантов и математической физики. Вел упражнения (главным образом, по своим курсам, а также по курсу профессора А.Ф.Иоффе) и руководил семинаром по теоретической физике и теории материи".

Сравнение этого перечня с ныне действующими учебными плана­ми по теоретической физике показывает, что заложенная с те дале­кие годы основа преподавания теоретической физики в полной мере продолжает сохранять свое значение и сейчас.

Из имеющихся в архиве ЛПИ документов пока, не удалось уста­новить, когда была создана кафедра теоретической физики и какими распоряжениями или приказами было оформлено ее образование. В личном деле Я.И.Френкеля сохранилось заключение комиссии по рассмотрению трудов кандидатов, заявленных на конкурс по замеще­нию кафедры теоретической физики на физико-механическом факуль­тете от 11 сентября 1925 г. Комиссия в сос­таве академика А.Ф.Иоффе и профессоров Ю. А. Круткова и В. Р. Бурсиана "рассмотрела труды преподавателя Я.И.Френкеля и предлагает факультету представить Я.И.Френкеля как кандидата на замещение второй кафедры по теоретической физике." Из приведенного заклю­чения следует, что в 1925 году кафедра теоретической физики уже существовала. По-видимому, она была фактически организована вместе с факультетом в 1919 г., ее первым заведующим был профес­сор В.Р.Бурсиан, а первыми сотрудниками — Ю.А.Крутков и В.К.Фре­дерикс.

С середины двадцатых годов роль лидера теоретической физи­ки в ЛПИ и заведующего кафедрой переходит к Я.И.Френкелю.

Для научно-педагогического стиля Я.И.Френкеля, определявше­го в довоенные и первые послевоенные годы, вплоть до своей кон­чины в 1952 году, уровень и стиль преподавания теоретической физики в ЛПИ, было характерно стремление к популяризации науки, органическая потребность передавать свои знания ученикам. Поэтому он не только читал все основные курсы теоретической физики, но и написал очень много учебников, учебных пособий, монографий и научно-популярных книг, не говоря уже о научных статьях по конкретным вопросам физики. Книги Я.И.Френкеля оказывали неоце­нимую помощь всем, желавшим изучить теоретическую физику.

До создания многотомного курса теоретической физики Л.Д.Лан­дау и Е.М.Лифшица, приходящегося в основном на послевоенные го­ды, книги Я.И.Френкеля играли роль основных учебников по теоре­тической физике в Советском Союзе, были переведены на иностран­ные языки и изданы в ряде зарубежных стран. Их создание явилось важной стороной работы Я.И.Френкеля как педагога и возглавляемой им кафедры теоретической физики, способствовало высокому автори­тету физмеха и его ведущей роли как основного физического фа­культета в нашей стране в довоенные годы. Вот далеко не полный перечень книг, написанных Я.И.Френкелем:

1. Теория относительности, 1922 г.

2. Строение материи (в трех частях), 1923 - 1924 гг.

3. Электрическая теория твердых тел, 1924 г.

4. Векторный и тензорный анализ с приложениями к механике, 1925 г.

5. Курс электродинамики (в двух томах), 1927 - 1933 гг.

6. Волновая механика, (в двух: томах), 1928 - 1933 гг.

7. Статистическая физика, первое издание — в 1932 г.; второе расширенное и дополненное — в 1948 г.

7а. Аналитическая механика,, 1935 г.

8. Теоретическая механика на основе векторного и тензорного анализа, 1940 г.

9. Освобождение внутриатомной энергии, 1945 г.

10. Введение в теорию металлов, 1948 г.; второе издание - 1950 г.; третье издание - 1958 г.

11. Принципы теории атомных ядер, первое издание - 1950 г.;

второе издание - 1955 г.

12. Теория явлений атмосферного электричества.

13. Кинетическая теория жидкостей, 1945 г.

 

За работы по кинетической теории жидкостей, обобщенные в последней монографии, Я.И.Френкелю была присуждена в 1947 г. Государственная (Сталинская) премия.

В конце 20-х и в 30-е годы, кроме Я.И.Френкеля, на кафедре работал В.А.Фок (с 1928 по 1933 г.),  Л. В.  Розенкевич (до своего отъезда в Харьков), М.П.Бронштейн, а также ученики Я.И.Френкеля — выпускники физико-механического факультета: С.В.Измайлов, Т.А.Конторов, С.Н.Ткаченко, О.М.Тодес, сотрудник ФТИ Н. Л. Писаренко. Кроме того, для чтения различных курсов, как обязательных, так и факультативных, Я.И.Френкель привлекал почти всех ленин­градских физиков-теоретиков. В составе кафедры теоретической физики находилась группа математической физики, возглавляемая профессором Г.А.Гринбергом, в которую входили также проф. М. И. Конторович и доцент Н. Н. Лебедев (после войны, в 1946 году, эта группа образовала, отдельную кафедру математической физики).

В 30-е годы (начиная с 1936 - 1937 уч. г.) Я.И.Френкель чи­тал для всех студентов III курса физмеха двухсеместровый курс строе­ния материи. Этот курс должен был служить введением в специаль­ные курсы теоретической физики для студентов физических специаль­ностей. Для студентов механических и технических кафедр этим курсом завершалось ознакомление с новейшими разделами физики. Далее студентам физических специальностей (электроники, диэлект­риков) читались еще курсы электродинамики, статистической физи­ки, квантовой механики, электронной теории твердых тел. Для спе­циальностей химическая физика, теплофизика, физическое металловедение читался "малый" курс теоретической физики.

Наряду с перечисленными, преподаватели кафедры теоретичес­кой физики вели в конце 30-х годов также курсы теоретической и аналитической механики, физической кинетики, термодинамики, математической физики, теории функций комплексного переменного, аналитической теории дифференциальных уравнений и др.

Многие курсы физического и математического характера, в дово­енные годы читал сотрудник кафедры теоретической физики, первый выпускник физико-механического факультета, впоследствии член--корреспондент АН СССР Г.А.Гринберг. Уже в 1925 г. он читал курс "Строение атома", включавший правила, квантования Бора-Зоммерфельда, расчет релятивистских поправок, подробную теорию атома водорода, квантовомеханические объяснения периодического закона Д.И.Менделеева. В качестве основного учебника, по этому курсу служила книга М.Борна, "Лекции по атомной механике". Г.А.Гринберг читал также курсы теоретической и аналитической механики, гидродинамики и теории упругости, электродинамики, включая электронную теорию и электромагнитную теорию света, тео­рию относительности, указанные выше математические курсы.

Одним из важных средств улучшения подготовки молодых спе­циалистов, приобщения их к научной работе по содружеству с про­мышленностью со студенческой скамьи явилась организация Г.А.Грин­бергом расчетного семинара. На этом семинаре, проводимом со сту­дентами старших курсов, ставились и решались задачи расчетно-теоретического характера по запросам промышленных предприятий и отраслевых НИИ (для заводов "Светлана", "Севкабель" и др.). Они касались электростатики, расчетов полей в электронных приборах, дифракции электромагнитных волн, теплового пробоя кабелей, конденсаторов и других вопросов. Этот семинар положил начало тому, что сейчас называется "учебно-исследовательской работой студентов" (УИРС). Впоследствии ряд задач, впервые поставлен­ных и решенных на этом семинаре, а также другие исследования Н. А. Гринберга вошли в его монографию "Избранные вопросы теории электрических и магнитных явлений", за которую автору в 1947 г. была присуждена Государственная (Сталинская) премия.

Высокий уровень преподавания теоретических дисциплин (тео­ретической и математической физики) наряду с основательными на­выками экспериментальной работы по новейшим направлениям физи­ки обеспечивали в довоенные годы приток на факультет талантли­вой молодежи и ее хорошую подготовку. Выпускниками физико-ме­ханического факультета являются многие выдающиеся физики-теоре­тики нашей страны: Г.А.Гринберг, Б.И.Давыдов, О.М.Тодес, И. Л. Зелъманов, С.В.Измайлов, Н.Н.Лебедев, И. Я. Померанчук, В.Б.Берестецкий, Г. Ю. Джанелидзе, И. М. Шмушкевич, А. И. Губанов и многие другие. По-видимому, кафедра теоретической физики официально никогда не была, выпускающей. Но,  как и в послевоенные годы, кафедра занима­лась подготовкой физиков-теоретиков в индивидуальном порядке. При этом, в отличие от послевоенных лет, специализировавшимся в области теории присваивалась квалификация инженера-исследовате­ля по специальности "теоретическая физика". Именно такую специ­альность получил в 1937 г. при окончании физико-механического факультета И. М. Шмушкевич. Об опыте воспитания группы теорети­ков на физмехе в начале тридцатых годов пишет в своих воспоми­наниях о Я.И.Френкеле один из его учеников И. Д. Рожанский [3]:

"Начиная с третьего курса на физмехе была образована спе­циальная группа физиков-теоретиков, в которую в результате спе­циального отбора вошли студенты разных специальностей ... Идея создания такой группы принадлежала, по-видимому, Якову Ильичу. Вскоре, однако, выяснилось, что эта идея не слишком удачна, вследствие чего в последующие годы опыт создания таких групп больше не повторялся. То, что этот опыт себя не оправдал, явство­вало хотя бы из того факта, что из нашей группы не вышел ни один крупный физик-теоретик, хотя способные люди в ней, безус­ловно, были. Большинство из нас стали либо экспериментаторами, либо вообще отказались от научной деятельности, перейдя на адми­нистративную или какую-либо иную работу.

Помимо прочих причин, здесь оправдалась известная истина: чтобы стать физиком-теоретиком, одного желания далеко не доста­точно. Это понимал и Яков Ильич. Так, на первом собрании нашей группы он выступил с речью, в которой охарактеризовал специфи­ку работы физика-теоретика и, в частности, сравнил теоретичес­кую физику с шахматной игрой ... "Есть немало людей, — сказал он — которые любят шахматы и всю жизнь много играют, оставаясь, однако, очень слабыми шахматистами. Так же обстоит дело и с тео­ретической физикой. Многие интересуются ею и тщетно пытаются ею заниматься, не понимая, что у них нет данных, которые необ­ходимы, чтобы стать хорошими теоретиками".

Заслуги факультета и лично Я.И.Френкеля в деле подготовки кадров и развитии научной работы были отмечены в приказе № 332 Всесоюзного Комитета по делам Высшей школы при СНК СССР от 19 июня 1939 года в связи с 20-летием со дня организации инже­нерно-физического факультета ЛИИ (Ленинградского индустриально­го института, так в то время назывался физико-механический фа­культет). Этим же приказом Я.И.Френкелю объявлялась благодар­ность как старейшему и одному из ведущих сотрудников факультета. В свою очередь директор ЛИИ приказом от 23 июня 1939 года объявил благодарность инженерно-физическому факультету, удержи­вавшему переходящее Красное знамя института в течение двух лет, и группе его сотрудников, в том числе профессору, заведующему кафедрой теоретической физики Я.И.Френкелю.

текст подготовлен проф. И.Н. Топтыгиным