朗道關於中子核的文章實際上是一篇求助的呼喚。9那時，斯大林的清洗運動席捲整個蘇聯，朗道很危險。他希望以他的中子核思想在報紙上激起大波，這樣可能會使他免遭逮捕和死亡，但關於這點，托爾曼和奧本海默一無所知。
朗道的危險來自他過去與西方科學家的接觸。
俄國革命不久，科學成了新共產黨領導人特別關注的目標。列寧促使在1919年的布爾什維克黨第八次會議上通過一項決議，免除了對科學家的意識形態純潔性的要求：「工業和經濟發展的問題需要立刻廣泛地發揮我們從資本主義那裡得來的科學和技術專家們的作用，儘管他們難免沾染些資產階級的思想和作風。」特別令蘇維埃科學領導者們關心的是蘇聯理論物理學的可憐狀況，所以，托共產黨和政府的福，蘇聯最有才華和希望的年輕理論家們來到列寧格勒（聖彼德堡）讀了幾年研究生，完成相當於博士學位的課程後，被送到西歐作一兩年的博士後研究。
為什麼要讀博士後呢？因為到20年代，物理學已經太複雜了，博士水平的培養不能滿足精通的需要。為了在全世界促進更高的培養，一個博士後獎學金體系就建立起來了，主要靠洛克菲勒基金的資助（來自資本主義石油企業的好處）。任何人，即使是熱情的蘇聯馬克思主義者，都能競爭獎學金，獲獎者就被稱為「博士後研究生」或簡稱「博士後」。
為什麼到西歐去讀博士後呢？因為在20年代，西歐是理論物理學的聖地，幾乎是每一個世界知名的理論物理學家的故鄉。蘇聯的領導者們為了顯示他們的恩賜，要把西方的理論物理灌輸到蘇聯，沒有別的選擇，只好將他們年輕的理論家送到那兒去培養，也顧不上精神污染的危險了。
在經歷過到列寧格勒，然後去西歐，然後回蘇聯的年輕蘇維埃理論家中，朗道在物理學界是最有影響的。他1908年出生在一個小康的猶太家庭（父親是裡海之濱巴庫的石油工程師），他16歲進列寧格勒大學，19歲本科畢業。在列寧格勒技術物理學院只讀了兩年的研究生，他就完成了相當於博士學位的學習，然後來到西歐。在1929～1930年的18個月裡，他走遍了瑞士、德國、丹麥、英國、比利時和荷蘭的大理論物理學中心。
德國出生的皮爾斯（Rudolph Peierls）是朗道在蘇黎世的博士後同學，他後來回憶說，「我還清晰記得朗道1929年在蘇黎世出現在泡利的系裡時，給我們留下的深刻印象。……沒過多久就他發現他對現代物理學的深刻認識和他解決基礎問題的技巧。他很少詳細閱讀理論物理學的論文，只是大概看看，問題是否有趣，如果有趣，作者的方法是什麼。然後他開始自己計算，如果答案和作者的一致，他就贊同這篇文章。」10皮爾斯和朗道成了最要好的朋友。
朗道高而瘦，對別人、對自己都很嚴厲。他很失望自己晚生了幾年。他認為，物理學的黃金年代是1925～1927年，那時德布羅意、薛定諤、海森伯、玻爾等人正在開創新的量子力學。如果生得早些，他朗道也能加入其間了。「所有的漂亮女孩兒都被搶走跟人結婚了，所有好的物理問題都被解決了。我實在不喜歡剩下的那些東西。」111929年，他在柏林曾這樣失望地抱怨。但是，實際上，量子力學和相對論的結果的探索才剛剛開始，那些結果也會帶來驚奇：原子核的結構、核能、黑洞和它們的蒸發、超流、超導、晶體管、激光以及磁共振圖像等，這只不過是幾個例子。朗道雖然悲觀，但他將成為探尋這些結果的核心人物。
左：20年代中葉在列寧格勒讀書的朗道。右：在列寧格勒讀書期間（約1927年），朗道和物理系同學蓋莫夫和Yevgenia Kanegiesser在開玩笑。其實，朗道從來不玩任何樂器。[左：美國物理學聯合會（AIP）Emilio Segre圖像檔案館，Margarethe Bohr藏；右：國會圖書館藏。]
朗道是一個熱情的馬克思主義者和愛國者，1931年一回到列寧格勒，他就決心集中精力向蘇聯輸入現代理論物理學，在後面的章節我們會看到，他取得了巨大的成功。
朗道回國不久，斯大林的鐵幕降下來，再去西方幾乎不可能了。據朗道在列寧格勒的同學蓋莫夫（George Gamow）後來回憶，「俄國科學現在成了與資本主義世界鬥爭的武器。跟希特勒將科學和藝術分為猶太的和亞利安的一樣，斯大林發明了資產階級科學和無產階級科學的名詞。俄國科學家同資本主義國家科學家『友好』……成了一種犯罪。」12
政治氣候從惡劣走向恐怖。1936年，在強迫農業合作化過程中殺害了六七百萬農民和富農（土地所有者）的斯大林，開始了對全國政界和知識界領導人長達7年的清洗，現在稱這場清洗為大恐怖。清洗處決了幾乎所有原列寧的政治局成員。蘇維埃軍隊的最高指揮官們，71名共產黨中央委員會委員中的50名，大多數的駐外使節以及非俄羅斯聯邦的總理和高級官員，都在清洗中被處決或者被迫消失，永遠不再出現。據保守估計，大約700萬人被抓進監獄，250萬人死亡——其中一豐是知識分子，包括大批科學家和一些研究群體。蘇聯的生物學、遺傳學和農業科學被毀了。13
1937年下半年，朗道（他現在是莫斯科理論物理學研究的領導者）感到清洗的惡浪正向他逼近。他在惶恐中尋求保護，一個可能的辦法是，讓公眾都來注意他這個知名的科學家，於是他在他的科學思想中找一個可能在西方和東方都激起巨瀾的東西。他選的是從30年代就開始思考的一個思想：像太陽那作的「正常」恆星，可能會在中心擁有中子星——朗道稱它們是中子核。
朗道是這樣想的：太陽和其他正常恆星通過（熱產生的）熱壓力來抵抗引力而維持自身。太陽向空間輻射熱和光時，必然要冷卻、收縮，在大約3000萬年的時間裡慢慢死亡——除非它有什麼辦法補充失去的熱量。在20年代和30年代，有令人信服的證據表明，地球在10億年或更長的時期內保持著大致相同的溫度，所以太陽也一定通過某種方式補充它的熱量。愛丁頓等人已經在20年代提出（對的），新的熱量可能來自核反應，在反應中，一類原子核轉變成另一類原子核——現在我們稱它為核燃燒或核聚變，14見卡片5.3。不過，到1937年，核燃燒的細節還瞭解太少，物理學家不知道它是否能夠這樣。朗道的中子核提供了一個很誘人的可能。
茨維基曾想像，在正常星坍縮成中子星時釋放的能量為超新星提供了動力，同樣，朗道也能想像，太陽或其他正常恆星也是通過它們的原子一個個被中子核捕獲時釋放的能量來補充動力的（圖5.4）。
圖5.4 朗道關於維持正常恆星熱量的能源的猜想
卡片5.3 核燃燒（聚變）與普通燃燒的對比
普通的燃燒是一種化學反應。在化學反應中，原子結合成分子，在分子中共享彼此的電子雲，電子雲將分子維繫在一起。核燃燒是一種核反應。在核反應中，原子核聚在一起（核聚變）形成質量更大的核；核力維繫著這個更大質量的核。
上圖是普通燃燒的一個例子：氫燃燒生成水（一種通過燃燒提供爆發性動力的形式，常用來作為火箭的動力，送衛星上天）。兩個氫原子和一個氧原子結合形成一個水分子。在水分子中，氫氧原子分享彼此的電子雲，但它們的核還是獨立的。
下圖是核燃燒的例子：氘（「重氫」）核與普通氫核聚合形成氦-3核，我們現在知道，這種核聚變反應是太陽和其他恆星的動力，也是氫彈的動力（第6章），氘核包含一個中子和一個質子，由核力束縛在一起；氫核只含有一個質子；聚變生成的氦-3核包含一個中子和兩個質子。
原子被中子核捕獲很像一塊石頭從很高的地方落到水泥板上：引力將石塊拉下來，使它獲得很高的速度，當它打在水泥板上時，巨大的動能（運動的能量）會使它摔得粉碎。同樣，朗道認為，中子核上的引力能使塌陷的原子達到很高的速度。當這些原子落進核時，會碎裂開來，動能（相當於總質量的10%）將轉化為熱量。在這樣的圖景中，太陽的最終熱量來源是中子核的強大引力；而對於茨維基的超新星，核的引力在塌陷原子的質量轉化為熱量的過程中只有10%的作用。
與中子核捕獲原子（圖5.4）相比，核燃料的燃燒（卡片5.3）只能將百分之零點幾的燃料質量轉化為熱量。換句話說，愛丁頓的熱源（核能）大約比朗道的熱源（引力能）小30倍。1
朗道在1931年實際上發現了他的中子核思想的更原始的形式。但是，那時還沒有發現中子，原子核也還是個謎，所以，在他1931年的模型裡，核捕獲原子釋放能量是通過一個完全假想的過程，而過程的基礎（錯的）在於懷疑量子力學定律在原子核問題上可能會失敗。15現在中子發現5年了，原子核的性質也開始為人們所認識，朗道可以讓他的思想更精確更服人了。把它向世界提出來，在大眾中激起波瀾，他也許能夠躲過斯大林大清洗的浪頭。
1937年下半年，朗道寫了篇稿子講他的中子核思想；16為保證它能受到盡可能多的注意，他採取了一系列非常的措施：他把稿子交給蘇聯的Doklady Akademii Nauk（《蘇聯科學院報告》）發表，同時將英文稿寄給哥本哈根的玻爾——也就是錢德拉塞卡受愛丁頓攻擊時曾求助過的那位西方著名物理學家（玻爾作為蘇聯科學院榮譽院士，即使在大恐怖年代，也多少還能為蘇聯當局所接受）。同稿子一起，朗道還給玻爾寫了下面的信：
親愛的玻爾先生！
我隨信給您寄來一篇我寫的關於星體能量的文章。如果您認為它還有點兒物理意義，請您把它交給《自然》。如果您不嫌太麻煩，我會樂意聽聽您對這個工作的意見。
萬分感謝。
您的，L·朗道
1937年11月5日，莫斯科
（《自然》是英國科學雜誌，及時發表一切科學領域的發現，也是世界各類科學期刊中發行量最大的之一。）
朗道有個身居高位的朋友——他一聽到玻爾認可了他的文章並交給了《自然》，就讓《消息報》（蘇聯最有影響的兩家報紙之一，是由蘇聯政府管理並代表政府的報紙）編輯部給玻爾發了一封電報。電報是1937年11月16日發出的：
請告知您對朗道教授工作的意見。電告您的簡單結論。
《消息報》編輯部
玻爾顯然對這個要求感到疑惑和憂慮，當天就從哥本哈根回了信：
朗道教授關於大質量恆星的中子核的新思想是很傑出而大有希望的。我會很高興地對它和朗道的多個其他研究發表一個簡短的評價。請更詳細地告訴我，為什麼要我的意見。
玻爾
《消息報》編輯部回答說，他們想把玻爾的意見在報上發表。11月23日，他們真那麼做了，那是一篇講述朗道的思想並給予高度讚揚的文章：
朗道教授的工作在蘇聯科學家中間激起了極大的興趣，他大膽的思想為天體物理學中最重要的過程之一帶來了新的生命。有充分的理由認為，朗道的新假說將被證明是正確的，它將為天體物理學中的一大堆尚未解決的問題帶來答案。……尼爾斯·玻爾對這位蘇聯科學家[朗道]的工作作了極高的補充評價，說「L·朗道的新思想是很傑出而大有希望的。」17
這場運動還是沒能挽救朗道。1938年4月28日清晨，他寓所的門響了，未婚妻科娜在門裡震驚地看到他被一輛黑色官方轎車帶走了。許多人遭遇的命運現在也降臨到了朗道的頭上。
轎車將朗道帶到莫斯科最臭名昭著的政治監獄，布提斯卡雅。人家告訴他，他的德國間諜活動已經暴露了，他得為此付出代價。滑稽的罪名是無關緊要的（朗道，一個猶太人，熱情的馬克思主義者，為納粹德國做間諜？），實際上那時幾乎所有的罪名都是可笑的。在斯大林的俄國，很少有人知道被抓進監獄的真正原因——不過，關於朗道的案子，在最近公開的克格勃文件中可以找到一點兒線索：18他在與同事的談話中，批評過共產黨和蘇聯政府的科研組織方式和大恐怖引發的1936～1937年的大逮捕。這些批評被認為是「反蘇聯行為」，很容易讓人進監獄。
朗道很幸運，他在獄中只呆了一年就活著出來了——這是少有的。他在1939年4月被釋放，卡皮查（Pyotr Kapitsa）救了他。卡皮查是30年代蘇聯最著名的實驗物理學家，他直接向莫洛托夫和斯大林說明了理由：朗道，而且在蘇聯所有的理論物理學家中，只有朗道有能力解開超流出現之謎。2（超流是在卡皮查實驗室發現的，英國劍橋的阿倫（J.F.Allen）和米斯納（A.D.Misener）也獨立發現了。如果蘇聯科學家能解釋這個現象，就能雙倍地向世界證明蘇聯科學的能力。）19
朗道從監獄出來，憔悴不堪，病情嚴重。終於，他在身心恢復後，用量子力學定律解開r超流之謎，贏得了諾貝爾獎。但他的精神崩潰了，再也經受不住來自政治集團的哪怕一點點精神壓力。
[1] 認為核力遠比引力更有威力的人看來，這是很奇怪的。只有幾個原子或原子核時，核力確實有很強的動力。不過，當有幾個太陽或更多的原子（1057個）時，所有原子聚在一起的引力將在動力上遠遠超過它們的核力。在本章後面我們會看到，這個簡單的事實最終會保證，當大質量恆星死亡時，巨大的引力將超過原子核的排斥而將它們擠壓成一個黑洞。
[2] 超流是某些流體冷卻到絕對零度以上幾度（也就是冷卻到約-270℃）時出現的一種完全沒有粘滯力（內摩擦力）的狀態。