ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ И НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
После демобилизации Исаак Маркович поступил в аспирантуру Института физических проблем Академии наук, где под руководством Л.Д.Ландау начал заниматься теорией сверхтекучести, в которую он внес основополагающий вклад, в течение многих лет являясь ведущим теоретиком в этой области. Им получены уравнения, описывающие динамику элементарных возбуждений в сверхтекучем жидком гелии, создана теория релаксационных процессов, рассмотрены различные гидродинамические явления (включая ударные волны), изучена гидродинамика и кинетика сверхтекучих растворов изотопов гелия, построена теория температурного скачка на границе между сверхтекучим гелием и твердым телом (скачок Капицы). Все эти работы велись в тесной связи с экспериментом и, несомненно, оказали сильнейшее стимулирующее влияние на развитие исследований сверхтекучести во всем мире. В 1953 году Исаак Маркович защитил докторскую диссертацию, в которой подвел итог своим исследованиям по теории сверхтекучего гелия. Весьма примечателен состав оппонентов на этой защите: Н.Н.Боголюбов, В.Л. Гинзбург и И.М.Лифшиц.
В 1946 году И.М.Халатников в составе группы Л.Д.Ландау был привлечен к работе над советским ядерным проектом. Он организовывал численные расчеты, которые касались сначала ядерной, а затем и термоядерной бомбы. В процессе работы им были разработаны оригинальные численные методы, в частности построены неявные численные схемы, была решена задача об устойчивости численных схем. Все это позволило успешно провести расчеты по проекту. За эти заслуги в 1953 году И.М.Халатников стал лауреатом Государственной Премии СССР.
В дальнейшем И.М.Халатников продолжил работу в теоретическом отделе Института физических проблем. Во второй половине пятидесятых годов им был выполнен ряд работ, посвященный теории ферми-жидкостей: им исследованы кинетические явления в такой жидкости и построена теория рассеяния света в ней. И.М.Халатников сформулировал канонические методы (лагранжев и гамильтонов) в гидродинамике квантовых жидкостей, удобные при исследовании нелинейных явлений. Работа И.М.Халатникова (совместно с Л.Д.Ландау), посвященная теории поглощения звука вблизи точек фазового перехода второго рода, стала основополагающей для динамической теории фазовых переходов. Итог своим работам по физике квантовых жидкостей Исаак Маркович подвел в монографии Теория сверхтекучести, которая вышла в 1971 году и которая является настольной для всех физиков, работающих в этой области. Работа по смесям свехтекучей ферми жидкости и сверхтекучей бозе-жидкости (совместно с Г.Е.Воловиком и В.П.Минеевым) оказалась полезной в экспериментальных исследованиях смесей квантовых газов, получаемых лазерным охлаждением.
И.М.Халатникову принадлежат фундаментальные результаты по квантовой электродинамике, полученные им совместно с Л.Д.Ландау и А.А.Абрикосовым в работах второй половины пятидесятых годов. В них был впервые поставлен и решен вопрос об асимптотическом поведении основных величин теории (функций Грина фотона и электрона) при больших значениях импульсов. В этих работах был развит оригинальный метод суммирования главной последовательности фейнмановских диаграмм, который в дальнейшем нашел обширные применения как в статистической физике, так и в квантовой теории поля. И.М.Халатниковым были впервые сформулированы методы функционального интегрирования по фермиевским полям, ставшие впоследствии повседневным аппаратом теоретических исследований.
Особо следует остановиться на исследованиях И.М.Халатникова по космологии и астрофизике. Его многолетняя работа (совместно с Е.М.Лифшицем) привела к открытию в космологических моделях колебательного режима поведения вблизи начальной особенности. Оказалось, что этот тип поведения универсален, и на его основе было построено общее решение уравнений Эйнштейна с особенностью по времени, которая известна, как сингулярность Белинского – Халатникова – Лифшица. Эти результаты нашли широкое применение в астрофизике при анализе начальных стадий развития Вселенной. И.М.Халатниковым в работе с рядом соавторов было найдено решение задачи о стохастических свойствах эволюции Вселенной в однородных моделях. В дальнейшем Исаак Маркович в своих работах еще не раз возвращался к космологическим задачам.
Не давая здесь полного обзора работ И.М.Халатникова, не можем не упомянуть цикл его работ по релятивисткой гидродинамике (результаты которых были потом применены к теории множественного рождения частиц), работу И.М.Халатникова (совместно с А.А.Абрикосовым) по сверхпроводимости, а также работу (совместно с В.Л.Покровским) о надбарьерном отражении в квантовой механике.
Признанием научных заслуг Исаака Марковича явилось присуждение ему премии имени Л.Д.Ландау (1974). Он награжден четырьмя орденами и несколькими медалями, а также имеет ряд престижных иностранных наград. В 1972 году И.М.Халатников становится членом-корреспондентом Академии наук, а в 1984 году – ее действительным членом. В 1994 году Исаак Маркович избран иностранным членом Королевского Общества.
С 1954 года И.М.Халатников становится профессором Московского физико-технического института, он читал лекции и руководил студентами и аспирантами сначала на кафедре низких температур в Институте физических проблем, а затем на кафедре проблем теоретической физики при Институте имени Л.Д.Ландау. Он воспитал целую плеяду учеников, среди которых есть члены Академии наук.