Леонид Исаакович Мандельштам: исследование, преподавание и остальная жизнь

ЛЕОНИД  ИСААКОВИЧ  МАНДЕЛЬШТАМ

А.А. Печёнкин

Леонид Исаакович
МАНДЕЛЬШТАМ
исследование, преподавание
и остальная жизнь

Москва • Логос • 2020

УДК 530.1
ББК 72.3
П23

Научный редактор
В.П. Визгин, доктор физикоматематических наук

Рецензенты
Б.М. Болотовский, доктор физикоматематических наук, профессор
А.В. Андреев, кандидат физикоматематических наук

Печёнкин А.А.
Леонид Исаакович Мандельштам: исследование, преподавание и остальная жизнь /А.А. Печёнкин: монография. – М.: Логос, 2020. – 336 с.

ISBN 9785987045190

ISBN 9785987045190

УДК 530.1 
ББК 72.3

© Печёнкин А.А., 2020
© Велихов Е.П., предисловие, 2020 
© Логос, 2020

П23

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие Е.П. Велихова ...................................................................... 9

Введение ..................................................................................................... 11
Кем был Л.И. Мандельштам для науки? ...................................... 11
Что написано о Л.И. Мандельштаме? .......................................... 14
Об акцентах и белых пятнах .......................................................... 16
Источники .......................................................................................... 18
План книги ......................................................................................... 21
Благодарности ................................................................................... 22

Глава 1. Молодость и страсбургские годы......................................... 23
1.1. Юные годы ................................................................................. 23
1.2. В Страсбургском университете ............................................. 25
1.3. Страсбургский университет ................................................... 31
1.4. Фердинанд Браун ...................................................................... 34
1.5. Философские взгляды Ф. Брауна .......................................... 43
1.6. Рихард фон Мизес .................................................................... 52

Глава 2. Страсбургский период: радиотехника ............................... 57
2.1. Радиотехника в Страсбургском университете ................... 57
2.2. Дипломная работа Л.И. Мандельштама............................... 59
2.3. Эксперименты со слабой связью .......................................... 62
2.4. Энергетическая схема Ф. Брауна .......................................... 64
2.5. К теории передатчика Ф. Брауна........................................... 69
2.6. Сдвинутые по фазе колебания .............................................. 73
2.7. Радиобизнес ............................................................................... 76
2.8. Л.И. Мандельштам полемизирует с Дж.А. Флемингом..... 81
2.9. Индукционный динамометр Л.И. Мандельштама
и Н.Д. Папалекси ....................................................................... 85

Глава 3. Страсбургский период: оптика ............................................. 89
3.1. Л.И. Мандельштам и оптика: историография .................... 89
3.2. «Об оптически однородных и мутных средах».
Критика лорда Рэлея ................................................................ 91
3.3. Критика теории дисперсии М. Планка ................................ 96
3.4. Ответ М.Планка. Полемика .................................................. 100
3.5. Взгляд из России времен демократии ................................ 105
3.6.  А есть ли в истории науки истина?..................................... 107

3.7. «О шероховатости свободной поверхности жидкости» 109
3.8. «Излучение источника света, находящегося очень
близко от границы раздела двух прозрачных сред»........ 111
3.9. Радиотехнический генезис оптики Л.И. Мандельштама ... 114

Глава 4. Годы странствий (1914–1925) .............................................. 117
4.1. Петроград. Абсолютный метод градуировки
волномеров .............................................................................. 117
4.2. Тифлис (сейчас – Тбилиси) ................................................. 120
4.3. Одесса ....................................................................................... 121
4.4. Центральная радиолаборатория ......................................... 124
4.5. Что мы узнаем о жизни Л.И. Мандельштама из его
писем и писем его жены Р. фон Мизесу? .......................... 127
4.6. Л.И. Мандельштам и И.Е. Тамм ........................................... 134

Глава 5. Московский государственный университет (1925–1935)... 137
5.1. Приглашение ........................................................................... 137
5.2. В университете ........................................................................ 140
5.3. Характеристика основных профессорских групп .......... 145
5.4. Борис Михайлович Гессен .................................................... 147
5.5. Мандельштам как преподаватель ....................................... 154
5.6. Обучение как этический принцип ...................................... 157
5.7. Дорогой друг, дорогой Миз! Снова о письмах
Мандельштама и его супруги Р. фон Мизесу ................... 160
5.8. Книга «производит впечатление радостное
и успокаивающее».................................................................. 167

Глава 6. Оптические исследования, выполненные в Одессе
и Москве ................................................................................................... 171
6.1. Эффект Бриллюэна–Мандельштама ............................... 171
6.2. Комбинационное рассеяние света ..................................... 174
6.3. Индийская версия открытия комбинационного
рассеяния света ....................................................................... 181

Глава 7. Школа Мандельштама. Первые результаты.................... 186
7.1. Замечания о научной школе................................................. 186
7.2. Исследования по оптике. Л.И. Мандельштам,
Г.С. Ландсберг и М.А. Леонтович (1925–1929) ................ 192
7.3. Статья Л.И. Мандельштама и М.А. Леонтовича
по квантовой механике (1928).............................................. 193
7.4. Андронов–Леонтович и Мандельштам–Андронов–
Леонтович ................................................................................. 198
7.5. Параметрические машины ................................................... 201

Оглавление

Глава 8. Школа Мандельштама. Теория колебаний ...................... 204
8.1. Л.И. Мандельштам и теория нелинейных колебаний ..... 204
8.2. Главная статья А.А. Андронова ............................................ 209
8.3. Андронов–Витт. Задача о мультивибраторе ................... 216
8.4. «Захватывание» и «затягивание». Ван дер Поль,
А.А. Андронов и А.А. Витт ...................................................... 220
8.5. Метод малого параметра ...................................................... 222
8.6. Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси.
Резонанс nго рода .................................................................. 225
8.7. «Два мира» Л.И. Мандельштама .......................................... 231
8.8. Первая Всесоюзная ................................................................ 234
8.9. Снова о школе Мандельштама ............................................ 237

Глава 9. Московский государственный университет
и Академия наук ..................................................................................... 239
9.1. Физический институт АН СССР .......................................... 239
9.2. Школа Мандельштама, НИИ физики и ФИАН ................ 243
9.3. Радиоинтерферометрия ........................................................ 245
9.4. Альперт, Мигулин, Рязин ....................................................... 251

Глава 10. Боровое и последний год в Москве.................................. 254
10.1. Боровое .................................................................................... 254
10.2. Владимир Иванович Вернадский........................................ 256
10.3. Выборы в Академию наук .................................................... 259
10.4. Последний год в Москве ...................................................... 261

Глава 11. Операционализм Л.И. Мандельштама ............................ 264
11.1. Каким образом термин «операционализм» был
применен к мировоззрению Л.И. Мандельштама? ........ 264
11.2. Как Мандельштам формулирует операционализм?...... 266
11.3. Операционализм в классической физике........................ 271
11.4. Сопоставление операционализма Л.И. Мандельштама
с операционализмом П. Бриджмена.................................. 275
11.5. Философская традиция, лежащая за операционализмом Мандельштама............................................................... 279
11.6. Целесообразная идеализация ............................................. 282
11.7. Целесообразная идеализация как позитивная
эвристика ................................................................................ 286

Глава 12. Интерпретация квантовой механики Л.И. Мандельштамом в контексте дискуссий 1930–1940х гг. ............................. 291
12.1. Л.И. Мандельштам и квантовая механика ....................... 291

Оглавление

12.2. Противоречия в интерпретации концепции
Л.И. Мандельштама............................................................... 294
12.3. Определение ансамблевой интерпретации ..................... 295
12.4. «Реальные» ансамбли и идеальные гиббсовские
ансамбли .................................................................................. 298
12.5. Интерпретация соотношений неопределенностей ........ 301
12.6. Философская борьба при интерпретации квантовой
механики в советской физике (1930е гг.) ........................ 305
12.7. Предпосылки ансамблевой интерпретации квантовой
механики у Л.И. Мандельштама ......................................... 307

Заключение .............................................................................................. 311

Литература ............................................................................................... 315

Архивные источники ............................................................................ 333

Аннотация на английском языке ....................................................... 334

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемая вниманию читателя книга заставляет задуматься о
научных школах, с которыми связано формирование отечественной физики.
Школа Л.И. Мандельштама – одна из стержневых в отечественной
довоенной физике. Вместе с нею должны быть упомянуты школы:
А.Ф. Иоффе, сложившаяся в Ленинградском (сейчас СанктПетербургском) физикотехническом институте; С.И. Вавилова, образовавшаяся в Физическом институте Академии наук; П.Л. Капицы в Институте физических проблем Академии наук; Д.С. Рождественского в
Государственном оптическом институте. Влияние этих школ простирается и на послевоенную физику. Оно ощущается и в наши дни.
Что значит быть представителем научной школы? Это значит получать фундаментальные знания на лекциях, читаемых создателем научной школы или его учениками (а также иногда – учениками учеников), принимать участие в работе проводимых ими семинаров,
начинать свои исследования при их творческом участии и заботе.
Это также значит воспринимать мировоззрение научной школы –
то представление о сути физики и ее структуре, которое складывается в научной школе. Немаловажное значение имеет и культивирующийся в ней стиль научного общения.
Начало моей научной работы связано с теоретическим сектором, созданным в Курчатовском институте для проведения исследований по
проблеме термоядерного синтеза и возглавляемым учеником Л.И. Мандельштама Михаилом Александровичем Леонтовичем. В соавторстве с
М.А. Леонтовичем Л.И. Мандельштам опубликовал знаменитую статью
«К теории уравнения Шрёдингера» – одну из первых отечественных
статей по «новой» квантовой механике, в которой разрабатывался вопрос о прохождении частицы через потенциальный барьер. Л.И. Мандельштамом и М.А. Леонтовичем были также опубликованы статьи по оптике и акустике, а вместе с еще одним учеником Л.И. Мандельштама,
Александром Александровичем Андроновым, была написана физикоматематическая статья «К теории адиабатических инвариантов».
Обстановка в секторе, возглавляемом М.А. Леонтовичем, с точки
зрения свободы мышления – и научного, и политического – ничем
не отличалась от сегодняшней: она была откровенной, свободной и
удивительно благожелательной. Эту атмосферу создавал Михаил
Александрович, проявлявший необычайную терпимость к разносторонним интересам своих учеников. Меня, например, со студенческих вре10

мен увлекала магнитная гидродинамика. И это нисколько не смущало его. Он был абсолютно благожелателен и следил только за интеллектуальным уровнем работ.
М.А. Леонтович много отдавал ученикам, отказываясь от личного.
Подчас те не замечали этой щедрости, да и он воспринимал это как должное, что сильно отличало его от других, подчеркивающих свое. Отличало его также отсутствие всякой формальности в общении.
Леонтович, однако, никогда «не пропускал удар». Обычно деликатный, кажущийся мягким, он мог мгновенно превратиться в жесткого,
непримиримого противника. Остро реагировал он и на политические
события, происходившие в стране, на всякого рода несправедливости,
особенно если они носили антинаучный характер.
Ученики Михаила Александровича, среди которых много членовкорреспондентов и академиков, представляют самые различные области
знания. Это типично для школы Л.И. Мандельштама: широта научных
интересов при высокой научной требовательности. Типичны также научная щедрость и органичное соединение научного образования и научного исследования.
В книге А.А. Печёнкина рассматриваются вопросы, которым у нас
не уделялось много внимания. Это влияние немецкой научной культуры на российскую, а затем советскую физику, творческое сотрудничество Л.И. Мандельштама с его учителем Фердинандом Брауном,
а также с другими немецкими физиками и радиотехниками, переписка Л.И. Мандельштама с австронемецким математиком и философом Рихардом фон Мизесом.
Анализируется также научное мировоззрение Л.И. Мандельштама и
его ближайших учеников, их взгляд на структуру физики и соотношение
фундаментальных и прикладных исследований. А.А. Печёнкин уделяет внимание острому вопросу взаимодействия университетской и академической науки в 1930е гг., а также личной судьбе физиков в исторический период, отмеченный, с одной стороны, индустриализацией,
консолидацией и укреплением науки, а с другой стороны – усилением тоталитаризма и террором.
В конце книги речь идет о философии квантовой механики, о выдвинутой Л.И. Мандельштамом интерпретации квантовой механики.
 Автор избегает восторженных слов и громких эпитетов. Упорная
повседневная работа Л.И. Мандельштама и людей его круга, исполнение ими своих обязанностей, своего морального долга – вот то, что
находится в центре книги. В то же время книга передает ощущение
романтики, сопровождающей научные изыскания тех, кто принадлежал к кругу Л.И. Мандельштама.

Академик Е.П. Велихов

Предисловие

ВВЕДЕНИЕ

Кем был Л.И. Мандельштам для науки?

Историконаучные исследования не могут охватить все развитие науки. В противном случае история науки как научная
дисциплина была бы соизмерима со всей наукой или даже объемней ее. Ведь охватить всю науку – значит не только рассказать о
всех событиях, имевших место в прошлом, но и обсудить эти события, погрузить их в научный дискурс. Если бы история науки
ставила бы себе целью воспроизвести все развитие науки, во всех
его подробностях и деталях, она должна была бы обладать ресурсами бльшими, чем ресурсы любой научной области. На одного
ученого пришлось бы несколько историков науки, которые изучали его предшественников, генезис тех идей, которые составили
его образование, предысторию и историю тех организаций, где
он работал.
Стало быть, история науки работает избирательно. Она включает не все события, не всех людей науки, не все эксперименты, не все
теории. Чем же для истории науки примечателен герой настоящей
книги – Леонид Исаакович Мандельштам (1879–1944)?
Л.И. Мандельштам, безусловно, крупный физик, причем не
только в Отечестве своем, – имя его широко известно и в мировой науке1. Однако можно указать по меньшей мере еще несколько причин, по которым биография Л.И. Мандельштама вызывает
особый интерес.
 1. Вокруг Л.И. Мандельштама сложилось научное сообщество, обычно называемое научной школой Мандельштама. Это

1 В книге «Российская физика нобелевского уровня» Л.И. Мандельштам упомянут среди девяти ученых, которые могли бы получить Нобелевскую премию,
но не получили ее: одни, поскольку она не присваивается посмертно, другие же,
в том числе Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг, внесшие решающий вклад в
открытие комбинационного рассеяния света, – по стечению обстоятельств (за
открытие комбинационного рассеяния света Нобелевскую премию получил только индийский физик Чандрасекара Раман, в честь которого и назван этот эффект) [49, с. 177–186] (см. также [11]).

была одна из четырех структурообразующих научных школ довоенной советской физики; три другие – это школы А.Ф. Иоффе,
Д.С. Рождественского и С.И. Вавилова2.
 2. Мандельштам, окончивший Страсбургский университет
им. кайзера Вильгельма, начавший карьеру в Страсбургском
институте физики и сохранивший контакты с некоторыми из
страсбургских коллег, был одним из тех физиков, которые несли
в Россию немецкую научную культуру.
3. Мандельштам находился в центре ряда крупных научных
событий и общался с широким кругом российских интеллектуалов (в первую очередь здесь должны быть упомянуты ученики
Л.И. Мандельштама – Игорь Евгеньевич Тамм и Александр Александрович Андронов, друг и перманентный соавтор Николай
Дмитриевич Папалекси, два академика старой школы Алексей Николаевич Крылов и Владимир Иванович Вернадский). Прослеживая его биографию, мы имеем возможность отметить существенные особенности научной культуры СССР 1930–1940х гг.
4. Мандельштам совмещал преподавание и исследование (его
пятитомное «Полное собрание трудов» пробуждает ассоциации с
сочинениям немецких ученых, где значительное место занимают
конспекты лекций, составленные учениками, – два тома содержат записи его лекций и семинаров, подготовленные к печати
бывшими студентами). Биография Л.И. Мандельштама дает возможность обсудить взаимодействие образования и исследования

Введение

2 Школа А.Ф. Иоффе реализовалась в СанктПетербургском (тогда Ленинградском) физикотехническом институте, недавно возглавлявшемся лауреатом
Нобелевской премии Ж.И. Алфёровым. Кадры при этом обеспечивал физикомеханический факультет Политехнического института в СанктПетербурге. Из
школы Иоффе вышло много выдающихся физиков, в частности И.В. Курчатов.
Вокруг Д.С. Рождественского сложилась оптическая школа физиков. Эта
школа оформилась в Физическом институте, входящем в состав Петроградского университета. На базе этой школы впоследствии возник Государственный
оптический институт (ГОИ).
Школа С.И. Вавилова не так точно обозначена. Это школа физиковоптиков, сложившаяся в физическом отделе Физикоматематического института,
а затем в Физическом институте АН СССР, сформированном на базе этого отдела  [15–18, с. 79–120].

как в СССР в 30–40е гг. XX века, так и в перспективе мировой
науки.
 5. Мандельштам известен своим интересом к философии.
Какое место занимала философия науки в творчестве Л.И. Мандельштама?
Жизненная траектория Л.И. Мандельштама драматична.
По возвращению на Родину в 1914 г. ему пришлось заново начать
научную карьеру – в России не признавались немецкие аттестаты приватдоцента и профессора, поэтому с 1914 по 1925 г.
Л.И. Мандельштам оказался в стороне от полноценной научной
работы: он трудился в промышленности и преподавал (иногда
делал и то и другое). В годы революции, гражданской войны и последовавшей за ними разрухи не было даже условий для нормального преподавания и научнотехнического творчества. Да и после
1925 г., когда Мандельштам стал профессором Московского государственного университета, в стране шли репрессии, переходящие в террор, и интеллигенты могли лишь претендовать на роль
«попутчиков», должных всякий раз доказывать свою лояльность.
Несколько учеников Мандельштама были арестованы и уничтожены, репрессии коснулись и его собственной семьи. Наконец,
у Л.И. Мандельштама было слабое здоровье, причем год от году
оно ухудшалось.
Прослеживая его жизненный путь, мы так или иначе приходим к
теме науки, понимаемой не только как источник знаний, но и духовных сил и даже веры. В конце 1920х и особенно в 1930е гг. Мандельштам достиг стабильного по тем временам социального статуса и,
опять же с поправкой на время, материального благополучия. Но
более чем десятилетие до этого наука не несла ему чтолибо весомое. Переносить невзгоды помогало, скорее, ощущение науки как
консолидирующего и образующего начала. Будучи человеком науки, Мандельштам быстро восстанавливал свой научный потенциал, попав в более или менее благоприятные условия. Вокруг него
снова и снова собирались люди, планирующие заниматься исследованием. Какой должна быть наука, приносящая не только результаты, но и надежды, укрепляющие дух? Здесь мы приходим к
соотношению специализации и горизонта, индивидуальной работы и общения, физики и метафизики.

Кем был Л.И. Мандельштам для науки?

Выше уже шла речь о том, что биография Мандельштама дает
хороший повод обсудить соотношение исследования и образования как в СССР 1920х–1930х гг., так и в перспективе мировой науки. Рискнем заявить большее. Биография Мандельштама, который с самого начала своей карьеры совмещал
преподавание и исследовательскую работу, позволяет поставить этот вопрос в философской плоскости. Работающий физик всегда преподает подругому, нежели штатный учитель, потому что он более ориентирован на современные задачи. Однако
что дает преподавание физику, основным занятием которого
является исследование? Как «делят» науку преподавание и исследование?
Поскольку Л.И. Мандельштаму приходилось жить и работать
в тяжелых, а порой и экстремальных условиях, его биография дает
повод обсудить этические принципы ученого.

Что написано о Л.И. Мандельштаме?

Каноническая биография Л.И. Мандельштама написана его
другом и перманентным соавтором Николаем Дмитриевичем
Папалекси (1890–1947) [50]. Она озаглавлена «Леонид Исаакович Мандельштам (краткий очерк жизни и деятельности)» и
помещена в томе 1 пятитомного Полного собрания трудов
Л.И. Мандельштама [1, т. 1]. Как отмечено в примечании к этому очерку, Н.Д. Папалекси, скончавшийся в 1947 г., не успел
его завершить.
Биографию дополняет «Краткий очерк» о последних двадцати
годах жизни и деятельности Л.И. Мандельштама, написанный его
ближайшими сотрудниками и учениками – Григорием Самуиловичем Ландсбергом (1890–1957), Михаилом Александровичем Леонтовичем (1903–1981), Игорем Евгеньевичем Таммом (1895–
1971), Габриелем Семеновичем Гореликом (1906–1957) и Сергеем
Михайловичем Рытовым (1908–1996) [50, с. 32–66].
Н.Д. Папалекси написал также небольшой очерк воспоминаний о радиотехнических работах Мандельштама (в большинстве
из них он сам принимал участие) [53].
В 1979 г. под редакцией С.М. Рытова вышел сборник «Академик Л.И. Мандельштам. К 100летию со дня рождения», котоВведение

рый открывает «Краткий очерк» Н.Д. Папалекси и те дополнения, которыми он сопровожден в томе 1 Полного собрания трудов Л.И. Мандельштама. В сборник также вошли некоторые
письма самого Л.И. Мандельштама, из числа тех [5], которые
хранятся в архиве РАН, и письма к нему. Помимо этого сборник
содержит аналитические статьи, посвященные исследованиям
и преподавательской деятельности Л.И. Мандельштама, написанные его сотрудниками и учениками, и воспоминания о нем
близких к нему людей.
На эти материалы, по сути дела, опирались все те, кто писал о
Л.И. Мандельштаме и его работе, а именно: Я.Г. Дорфман
в статье, помещенной в «Dictionary of Scientific Biography»;
Ю.А. Храмов в его справочнике «Физики» и в книге о научных
школах в советской физике [80, 81]; В.В. Мигулин в очерке, помещенном в книге «Советская физика за 50 лет» [44]; А.М. Ливанова и В.А. Ливанов в научнопопулярной книге «Вторая степень понимания», посвященной Л.И. Мандельштаму [41].
Впрочем, в последней присутствуют воспоминания А. Ливановой, посещавшей лекции Мандельштама в конце 1930х гг., материалы из семейного архива Мандельштама и интервью, взятые у его учеников. Книга А.М. Ливановой и В.А. Ливанова
последовала за обширным очерком о Мандельштаме, написанным одной А.М. Ливановой [40].
Страсбургский период в жизни Л.И. Мандельштама (1900–
1914) затрагивают две немецкие книги об его учителе – Нобелевском лауреате Фердинанде Брауне (1850–1918) [85, 86] (последняя есть в английской версии [87])3. Этот период автор
настоящей книги рассматривает в ряде своих статей [54; 55;
88–90]. Он же раcсказывает о контактах Л.И. Мандельштама
с немецким математиком и философом Рихардом фон Мизесом
[57, 59, 60] и приводит выдержки из его писем Р. фон Мизесу
[59].
Автором настоящей книги была напечатана статья о философской позиции Л.И. Мандельштама и интерпретации им квантовой
механики [54, 56, 57, 60, 62, 90, 91].
Биографию Л.И. Мандельштама так или иначе затрагивают
книги о его ученике А.А. Андронове [12, 13, 14, 30, 217 ], а также

Что написано о Л.И. Мандельштаме?

3 Cм. рецензию автора настоящей книги на одну из этих книг [61].