VIVOS VOCO: Н. Мотт, "Воспоминания о Я.И. Френкеле"

Я. Френкель был одним из основоположников физики твердого тела. В странах английского языка, как мне представляется, не пользовались этим выражением (Solid State Physics) вплоть до окончания войны 1939-1945 гг., но к этому времени два основных направления этого предмета слились воедино и образовали одну из наиболее важных и плодотворных областей науки. Первое из двух указанных направлений покоилось на представлении о дефектах в кристаллических твердых телах, а второе - на теории, описывающей поведение в них электронов, в частности на представлении о том, каким путем осуществляется взаимодействие электронов с дефектами решетки. Профессору Френкелю мы обязаны одной из наиболее плодотворных и важных идей, относящихся к первому из обсуждаемых направлений. В Англии каждый студент-физик знает о "дефектах по Френкелю".

Такое положение, вероятно, сохранится и всегда, пока будет преподаваться физика. Дефект по Френкелю - это узел в кристаллической решетке, который оставлен атомом или ионом в процессе его теплового движения и который блуждает по отдаленным узлам пространства междоузлий. Дефекты по Френкелю входят в структуру кристалла, находящегося в состоянии теплового равновесия, в качестве его неотъемлемой части. Их концентрация пропорциональна ехр(-1/2(E/kT)) где Е - энергия, требуемая для образования такого дефекта. Эта концепция исключительно важна для объяснения процессов электропроводности и электролиза в ионных кристаллах, самодиффузии и химических реакций в них. Автор этих заметок совместно с Р. Герни в 1938 г. положил ее в основу теории скрытого фотографического изображения. Современные исследования по эффектам, вызываемым бомбардировкой кристаллов нейтронами, быстрыми электронами и тяжелыми ионами, также неразрывно связаны с обсуждаемой концепцией. Можно определенно утверждать, что она вообще является одной из основополагающих в физике.

Профессор Френкель выдвинул ее в 1926 г. (Frenkel J. Z. Physik, 35, 652, 1926). В своей книге "Кинетическая теория жидкостей" он с характерной скромностью воздает должное вкладу, внесенному в этот вопрос профессором Иоффе. Я имел приятную возможность посетить институт профессора Иоффе в 1930 г. и могу хорошо себе представить, что сотрудничество такого выдающегося руководителя экспериментальными исследованиями в науке, каким был Иоффе, и ученого, подобного Френкелю, имело чрезвычайное значение для них обоих. Френкель был физиком-теоретиком. Этим самым я хочу подчеркнуть, что он интересовался прежде всего и главным образом тем, что происходит в реальных объектах, и применявшиеся им математические средства обслуживали его физику, а не наоборот, как это иногда случается с представителями современного поколения ученых. Справедливость подобного утверждения, можно сказать, засвидетельствована каждой страницей его книги о жидкостях. Он спрашивает: "Что же происходит в действительности и как это можно объяснить?" - и задается этим вопросом именно так, а отнюдь не в форме: "Вот изящная теория. Годится ли она? Эксперименты же, вероятно, ошибочны, если они ей противоречат".

Мне хотелось бы теперь сказать о книге Френкеля. Она, я думаю, является первой большой работой, в которой жидкость трактуется, скорее, как твердое тело с "элементами беспорядка", чем как сжатый газ. Интерес профессора Френкеля к этому вопросу возник, по его словам, в 1924 г., т. е. до появления работы Стюарта (1928 г.) по анализу рентгенограмм жидкостей, показавшему, что в них имеются элементы структуры. Френкель очень рано понял, что жидкости, подобно твердым телам, должны обладать высокой степенью ближнего порядка и что движение молекул в жидкостях носит такой же колебательный характер, как и в кристаллах, а потому их и не следует описывать в терминах длины свободного пробега, характерных для газа. Эти идеи, благодаря высоко развитой интуиции Френкеля и его математическому таланту, позволили ему создать убедительное описание многих явлений в жидкостях, включая вязкость; соответствующие работы в "Nature" (Frenkel J. Nature, 136, 167, 1935; Trans. Farad. Soc., 33, 1, 1937) и в других журналах появились существенно раньше, чем статьи Андраде и Эйринга по тому же вопросу, причем в указанных работах Френкеля уже были сделаны очень сходные выводы.

Книга Френкеля, разумеется, является классической. Английское издание ее было опубликовано Оксфордским университетом в 1946 г. О том, что она сохранила актуальность, свидетельствует ее публикация в Америке в издании Довера ( Frenkel J. Kinetic Theory of Liquids. Dover Inc., N. Y., 1955. - В 1968 г. книга Я. И. Френкеля вышла в США вторым изданием). Имеются и два русских ее издания. Она была написана в Казани, когда война приближалась к концу, "в довольно трудных условиях", как писал Френкель в предисловии к английскому изданию. Эти трудности легко могут представить себе и те, которым не привелось их испытать; тем большей чести заслуживает Френкель, подготовивший такую великолепную книгу как символ его веры в то, что наступят более счастливые времена, когда в интересах человечества можно будет вновь вернуться к поискам научной истины. В своем предисловии он высказывает также теплые слова признательности мне и д-ру Заку за наш труд по просмотру корректур, который мы взяли на себя, поскольку в то время (1945 г.) почта между нашими странами работала медленно и нерегулярно. Я хорошо помню то увлечение и внимание, с которыми д-р Зак относился к этому делу.

Я хотел бы в заключение поделиться несколькими личными воспоминаниями. В 1934 г. я получил приглашение принять участие в праздновании 100-летнего юбилея со дня рождения Менделеева, и в октябре этого года моя жена и я совершили замечательное, интересное путешествие на советском пароходе из Лондона, через Кильский канал, в Ленинград. Мы ехали вместе с Сиднеем Веббом, английским писателем-социалистом, в то время поглощенным своей большой работой "Советский Союз: новая цивилизация". Я думаю, мы беседовали, спорили и размышляли во время этого путешествия больше, чем в любые другие пять дней моей жизни... Но в Ленинграде мы увидели, что физика остается физикой в равной мере в новой и старой цивилизациях. Я отправился в институт профессора Иоффе и, как мне помнится, выступил там с докладом.

Профессор Френкель пригласил меня к себе домой к ленчу, который, по его словам, должен быть очень скоро, в 4 часа. У нас в Англии время ленча - час дня, так что я был довольно голоден и с готовностью принял приглашение. Но когда мы пришли на квартиру профессора Френкеля, он поговорил со своими домашними, а затем повернулся ко мне с лучезарной улыбкой и сказал (он говорил на превосходном английском языке): "Я ошибся, ленч будет в 6.30, но это замечательно, потому что у нас теперь есть целых два часа, которые можно посвятить обсуждению моих последних работ по теории жидкостей". И в самом деле, это было великолепно, и, надеюсь, я научился у профессора Френкеля тому, что физика, а не еда, заслуживает предпочтения. Я думал об этом в 1943 г., когда Френкель писал в Казани свою книгу.