И все же нет худа без добра. Тамму повезло, что он приехал к Мандельштаму именно в такое бесплодное для того время. Истосковавшийся по научному общению Мандельштам весь свой научный пыл, знания и педагогический дар направил на молодого физика. Два года их общения дали возможность недоученному выпускнику Московского университета выйти на европейский уровень науки и сделать впоследствии первоклассные работы, включая теорию излучения «сверхсветовых» электронов, принесшую ему Нобелевскую премию.
Эти работы он делал, одновременно помогая своему учителю выводить на европейский уровень новое поколение физиков — ту самую «группу студентов, жаждущих настоящего научного руководства» из письма Ландсберга. Это были А.А. Андронов, А.А. Витт, М.А. Леонтович, С.Э. Хайкин, С.П. Шубин.
Школа Мандельштама в физике и в жизни
Свой путь в науке Мандельштам начал с радиофизики, когда эта область только рождалась, и под руководством Брауна, достижения которого в этой области отмечены Нобелевской премией 1909 года. Радио тогда было передним краем и науки, и техники. Торжествовала электродинамика Максвелла, и электромагнетизм считался единственной силой, отвечающей за свойства вещества и света. Последнее слово науки стремительно воплощалось в высоконаучную технику радио. Участвуя в этом воплощении, Мандельштам глубоко освоил теорию колебаний, которая служит «интернациональным языком», как говорил он, для самых разных областей физики. Особую роль при этом сыграли труды английского физика — классика теории колебаний и волн — Рэлея, с которым Мандельштам не встречался лично, но который может считаться его учителем наравне с Брауном.
Как подобает настоящему ученику, Мандельштам не был скован авторитетом своих учителей.
Теоретический анализ привел его к важному открытию в радиотехнике — он обнаружил, что для улучшения радиоприема нужна так называемая слабая связь между приемником и антенной, а вовсе не сильная, как думали другие, включая Брауна.
А в своей первой работе по оптике (1907) Мандельштам поставил под вопрос знаменитую работу Рэлея о голубом цвете неба.[35] Всем знакомую картину Рэлей в 1871 году объяснил тем, что разные лучи солнечного света по-разному — в зависимости от цвета лучей — рассеиваются на молекулах атмосферы. «На отдельных молекулах или на их микроскопических скоплениях флуктуациях?» — усомнился Мандельштам. Впрочем, в 1907 году еще само понятие флуктуаций не было по-настоящему осознано. Это произошло несколькими годами позже, и особо важную роль в этом сыграл Эйнштейн. Флуктуации хоть и возникают случайно, но подчиняются вполне определенным законам и отвечают если не за голубизну небес, то за многие другие менее наглядные, но не менее важные явления природы.
