Виталий Гинзбург: Нобелевская лекция

Истоки работы

Физикой низких температур я начал заниматься 60 лет назад, в 1943 году. В то время мы были в эвакуации в Казани. Там было настолько холодно, что я до сих пор удивляюсь, почему я заинтересовался этой темой. Может, все дело в холоде, не знаю. На самом деле мой интерес был связан с влиянием Ландау. За два года до этого он разработал теорию сверхтекучести. Написал несколько работ, но главной задачей было сделать следующий шаг в теории сверхтекучести. В 1950 году этот труд увенчался работой, написанной совместно с Ландау. Затем я продолжал эту работу уже самостоятельно. Теперь она вошла в учебники.

Я называю эту теорию «Ψ-теория сверхпроводимости». Начиная с 1964 года я пытался заниматься сверхпроводимостью при высоких температурах. Я не добился желаемого результата, зато мы с коллегами сделали несколько шагов в этом направлении.

Термоэлектрический эффект в сверхпроводниках

«Термоэлектрический эффект в сверхпроводниках» затрагивает очень любопытный вопрос. Я писал об этом в своей первой работе 1944 года и предсказал несколько эффектов, которые до сих пор не удалось установить. Было невозможно убедить людей работать в этой интересной сфере. Эта лекция будет моим последним вкладом в физику, потому что я стар, и у меня уже нет шансов сделать что-либо самому.

История физики

Жидкий гелий впервые был получен в 1908 году Камерлингом-Оннесом в Лейдене. И в течение 15 лет жидкий гелий можно было получить только в Лейдене. В это сейчас трудно поверить. За 15 лет вышло 30 публикаций.

Сегодня 30 публикаций выходят за два дня. Так что это был совершенно другой мир. Затем, в 1911 году был открыт эффект сверхпроводимости. Его открыли Камерлинг-Оннес и один из его ассистентов. И появился первый сверхпроводник — ртуть. Вначале предполагалось, что обнаружили настоящую сверхпроводимость — бесконечную проводимость. Но в 1933 году Мейснер пришел к выводу, что речь не идет о бесконечной проводимости, что гелий — идеальный диамагнетик и состояние сверхпроводимости имеет термодинамическое значение.

Сверхпроводимость и сверхтекучесть

Интересно сравнить открытие сверхпроводимости с открытием сверхтекучести. В 1911 году Камерлинг-Оннес открыл «лямбда-точку» (λ-точку). Само наблюдение над распределением плотности гелия было сделано в 1911 году. Только спустя 27 лет Кеезому удалось установить удельную теплопроводимость при нормальной λ. В 1938 году Капица, Аллен и Мейснер независимо друг от друга открыли сверхтекучесть.

Чтобы обнаружить сверхтекучесть, потребовалось 27 лет, так как для установления сверхпроводимости нужно измерять сопротивление, а измерить движение жидкого гелия по капиллярам очень сложно. Братья Фриц и Хайнц Лондоны в 1935 году предложили теорию, которая объясняла и описывала эффект Мейснера. Это был очень важный этап.

28 апреля 1939 года Ландау выпустили из тюрьмы. Капица просил правительство о его освобождении под тем предлогом, что Ландау нужен ему, чтобы объяснить сверхтекучесть. Теория Ландау впервые увидела свет в 1940-1941 году. Именно статья в журнале, а не замерзшая вода стала импульсом для работы, которую я начал.