Lev Landau (ani de viață - 1908-1968) - marele fizician sovietic, originar din Baku. El deține o mulțime de cercetări și descoperiri interesante. Puteți răspunde la întrebarea, de ce a primit Lev Landau Premiul Nobel? În acest articol, vom vorbi despre realizările sale și despre principalele fapte ale biografiei.
Originea lui Lev Landau
Poți vorbi mult timp despre un astfel de om de știință precum Lev Landau. Ani de viață, ocupație și realizările acestui fizician - toate acestea vor interesa cu siguranță cititorii. Să începem de la început - cu originea viitorului om de știință.
S-a născut în familia lui Lyubov și David Landau. Tatăl său era un cunoscut inginer petrolier. A lucrat în câmpurile petroliere. Cât despre mama ei, era medic de profesie. Se știe că această femeie a efectuat cercetări fiziologice. Se pare că Lev Landau provenea dintr-o familie inteligentă. Sora lui mai mare, apropo, a devenit inginer chimist.
ani de studiu
Lev Davidovich a mers la liceu, pe care l-a absolvit cu brio la vârsta de 13 ani. Părinții lui au simțit că fiul lor este încă foarte puternictineri pentru studii superioare. Prin urmare, au decis să-l trimită la Colegiul Economic din Baku pentru un an. Apoi, în 1922, a fost admis la Universitatea din Baku. Aici Lev Landau a studiat chimia și fizica. Doi ani mai târziu, Lev Davidovich s-a transferat la Universitatea din Leningrad, la Facultatea de Fizică.
Primele lucrări de cercetare, școală absolventă
La vârsta de nouăsprezece ani, Landau devenise deja autorul a patru lucrări științifice care au fost publicate. Într-una dintre aceste lucrări a fost folosită pentru prima dată așa-numita matrice de densitate. Acest termen este folosit pe scară largă astăzi. Descrie stările de energie cuantică. Landau a absolvit universitatea în 1927. Apoi a intrat în școala absolventă, alegând Institutul de Fizică și Tehnologie din Leningrad. În această instituție de învățământ, a lucrat la electrodinamica cuantică și teoria magnetică a electronului.
Călătorie de afaceri
În perioada 1929-1931, Lev Landau se afla într-o misiune științifică. Anii de viață, ocupația și realizările acestui om de știință sunt asociați cu o strânsă cooperare cu colegii străini. Așa că, în timpul unei călătorii de afaceri, a vizitat Elveția, Germania, Olanda, Anglia și Danemarca. În acești ani, i-a cunoscut și a făcut cunoștință cu fondatorii mecanicii cuantice, care abia acum era în curs de dezvoltare. Printre oamenii de știință pe care i-a întâlnit Landau s-au numărat Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg și Niels Bohr. Față de acesta din urmă, Lev Davidovich și-a păstrat sentimente prietenești pentru tot restul vieții. Acest om de știință a avut o influență deosebit de puternică asupra Landau.
Lev Davidovich, fiind în urmălimită, a efectuat studii importante asupra electronilor liberi (proprietățile lor magnetice). În plus, împreună cu Peierls, a efectuat și cercetări privind mecanica cuantică relativistă. Datorită acestor lucrări, Lev Landau, a cărui ocupație îi interesa pe colegi străini, a început să fie considerat unul dintre cei mai importanți fizicieni teoreticieni. Omul de știință a învățat cum să gestioneze sisteme teoretice extrem de complexe. Trebuie remarcat că mai târziu această abilitate i-a fost foarte utilă când Landau a început să efectueze cercetări privind fizica temperaturii joase.
Mutarea în Harkiv
Lev Davidovich s-a întors la Leningrad în 1931. Cu toate acestea, el a decis curând să se mute la Harkov, care la acea vreme era capitala Ucrainei. Aici, omul de știință a lucrat la Institutul Ucrainean de Fizică și Tehnologie, a fost șeful departamentului său teoretic. În același timp, Lev Davidovich a fost șeful departamentelor de fizică teoretică de la Universitatea Harkov și Institutul de Inginerie și Mecanică din Harkov. În 1934, Academia de Științe a URSS i-a acordat titlul de doctor în științe fizice și matematice. Pentru aceasta, Landau nici nu a avut nevoie să susțină o disertație. Titlul de profesor a fost acordat în anul următor unui astfel de om de știință precum Lev Landau.
Ocupația sa acoperea din ce în ce mai multe domenii noi ale științei. Landau din Harkov a publicat lucrări pe teme precum dispersia sunetului, originea energiei stelare, împrăștierea luminii, transferul de energie care are loc în timpul coliziunilor, supraconductivitate, proprietăți magnetice ale diferitelor materiale etc. Datorită acestui fapt, el a devenit cunoscut ca un teoretician cu o versatilitate neobișnuită. științificinterese.
O trăsătură distinctivă a lucrării lui Landau
Mai târziu, când a apărut fizica plasmei, munca lui Landau asupra particulelor care interacționează electric s-a dovedit a fi foarte utilă. Imprumutand unele concepte din termodinamica, omul de stiinta a exprimat o serie de idei inovatoare cu privire la sistemele de joasa temperatura. Trebuie spus că toate lucrările lui Landau se caracterizează printr-o trăsătură importantă - utilizarea virtuoză a aparatului matematic în căutarea soluțiilor la probleme complexe. Lev Landau a adus o contribuție semnificativă la teoria cuantică, precum și la studiul interacțiunii și naturii particulelor elementare.
Școala Lev Landau
Gama cercetării sale este cu adevărat largă. Acestea acoperă aproape toate domeniile majore ale fizicii teoretice. Datorită atât de largime a intereselor sale, omul de știință a atras mulți tineri oameni de știință talentați și studenți talentați la Harkov. Printre ei s-a numărat și Evgeny Mikhailovici Lifshits, care a devenit colaboratorul lui Lev Davidovich și cel mai apropiat prieten al lui. Școala care a crescut în jurul lui Lev Landau a transformat Harkovul într-unul dintre centrele de conducere ale fizicii teoretice din URSS.
Omul de știință era convins că un fizician teoretician ar trebui să fie bine versat în toate domeniile acestei științe. În acest scop, Lev Davidovich a dezvoltat un program de antrenament foarte strict. El a numit acest program „minimul teoretic”. Solicitanții care doreau să participe la atelierul condus de acesta trebuiau să îndeplinească standarde foarte în alte. Este suficient să spunem că de 30 de ani, în ciuda multordorind, doar 40 de persoane au promovat examenele pe „teorimul”. Cu toate acestea, cei care au reușit, Lev Davidovich și-a dedicat cu generozitate atenția și timpul. În plus, li s-a oferit libertate completă de alegere atunci când alegeau un subiect de cercetare.
Crearea unui curs teoretic de fizică
Landau Lev Davidovich a menținut relații de prietenie cu personalul și studenții săi. L-au chemat cu afectiune pe omul de stiinta Dau. Pentru a-i ajuta în 1935, Lev Davidovich a creat un curs detaliat de fizică teoretică. A fost publicată de Landau împreună cu E. M. Lifshitz și a fost o serie de manuale. Conținutul lor a fost actualizat și revizuit de către autori în următorii 20 de ani. Aceste cărți au câștigat o popularitate imensă. Au fost traduse în multe limbi ale lumii. În prezent, aceste manuale sunt considerate pe bună dreptate clasice. În 1962, Landau și Lifshitz au primit Premiul Lenin pentru crearea acestui curs.
Lucrul cu Kapitza
Lev Davidovich în 1937 a răspuns la invitația lui Peter Kapitza (fotografia lui este prezentată mai jos) și a devenit șeful departamentului de fizică teoretică la Institutul de Probleme Fizice din Moscova, nou creat la acea vreme. Cu toate acestea, în anul următor, omul de știință a fost arestat. Acuzația falsă a fost că spiona pentru Germania. Numai datorită intervenției lui Kapitsa, care a solicitat personal la Kremlin, Lev Landau a fost eliberat.
Când Landau s-a mutat de la Harkov la Moscova, Kapitsa tocmai experimenta cu heliu lichid. Dacă temperatura scade sub 4,2 K (absoluttemperatura se măsoară în grade Kelvin și se măsoară de la -273, 18 ° C, adică de la zero absolut), heliul gazos devine lichid. În această stare, se numește heliu-1. Dacă reduceți temperatura la 2,17 K, aceasta intră într-un lichid numit heliu-2. Are câteva proprietăți foarte interesante. Heliul-2 poate curge cu ușurință prin cele mai mici găuri. Se pare că nu are deloc vâscozitate. Substanța se ridică pe peretele vasului, ca și cum gravitația nu ar acționa asupra ei. În plus, conductivitatea sa termică depășește de sute de ori conductivitatea termică a cuprului. Kapitsa a decis să numească heliul-2 un lichid superfluid. Cu toate acestea, la inspecție, s-a dovedit că vâscozitatea sa nu este zero.
Oamenii de știință au sugerat că un astfel de comportament neobișnuit se datorează unor efecte care nu aparțin fizicii clasice, ci teoriei cuantice. Aceste efecte apar numai la temperaturi scăzute. De obicei, se fac simțite în solide, deoarece în aceste condiții majoritatea substanțelor îngheață. Heliul este o excepție. Această substanță rămâne lichidă până la zero absolut, cu excepția cazului în care este supusă la presiune în altă. Laszlo Tissa a sugerat în 1938 că heliul lichid este de fapt un amestec de două forme: heliu-2 (lichid superfluid) și heliu-1 (lichid normal). Când temperatura scade la aproape zero absolut, prima devine componenta dominantă. Această ipoteză explică apariția diferitelor vâscozități în diferite condiții.
Cum a explicat Landau fenomenul de superfluiditate
Lev Landau, scurtă biografiecare descrie doar principalele sale realizări, a fost capabil să explice fenomenul superfluidității, folosind un aparat matematic complet nou. Alți oameni de știință s-au bazat pe mecanica cuantică, pe care au folosit-o pentru a analiza comportamentul atomilor individuali. Landau, pe de altă parte, a considerat stările cuantice ale unui lichid practic în același mod ca și cum ar fi un corp solid. El a emis ipoteza că există două componente ale excitației sau mișcării. Primii dintre aceștia sunt fononii, care descriu propagarea normală rectilinie a undelor sonore la valori scăzute de energie și impuls. Al doilea este rotonii, care descriu mișcarea de rotație. Aceasta din urmă este o manifestare mai complexă a excitațiilor care are loc la valori mai mari de energie și impuls. Omul de știință a observat că fenomenele observate pot fi explicate prin contribuțiile rotonilor și fononilor și prin interacțiunea lor.
Landau a susținut că heliul lichid poate fi considerat o componentă „normală”, care este scufundată într-un „fond” superfluid. Cum se poate explica faptul că heliul lichid curge printr-un gol îngust? Omul de știință a observat că numai componenta superfluid curge în acest caz. Și rotonii și fononii se ciocnesc de pereții care le țin.
Semnificația teoriei lui Landau
Teoria lui Landau, precum și îmbunătățirile sale ulterioare, au jucat un rol foarte important în știință. Ei nu numai că au explicat fenomenele observate, ci au prezis și altele. Un exemplu este propagarea a două unde care au proprietăți diferite și sunt numite primul și al doilea sunet. Primul sunet esteunde sonore obișnuite, în timp ce a doua este o undă de temperatură. Datorită teoriei create de Landau, oamenii de știință au reușit să facă progrese semnificative în înțelegerea naturii supraconductivității.
Al Doilea Război Mondial și anii de după război
Lev Davidovich în timpul celui de-al doilea război mondial a fost angajat în studiul exploziilor și arderii. În special, era interesat de undele de șoc. După mai 1945 și până în 1962, omul de știință a lucrat la diverse sarcini. În special, el a investigat izotopul rar al heliului, care are o masă atomică de 3 (de obicei masa lui este de 4). Lev Davidovich a prezis existența unui nou tip de propagare a undelor pentru acest izotop. „Zero sound” - așa a numit-o Lev Davidovich Landau. Biografia sa este marcată, în plus, de participarea la crearea bombei atomice în URSS.
Accident de mașină, Premiul Nobel și ultimii ani de viață
La vârsta de 53 de ani, a avut un accident de mașină, în urma căruia a fost grav rănit. Mulți medici din URSS, Franța, Canada, Cehoslovacia au luptat pentru viața unui om de știință. A rămas inconștient timp de 6 săptămâni. Timp de trei luni de la accidentul de mașină, Lev Landau nici măcar nu și-a recunoscut rudele. Premiul Nobel i-a fost acordat în 1962. Cu toate acestea, din motive de sănătate, nu a putut să călătorească la Stockholm pentru a-l primi. În fotografia de mai jos îl puteți vedea pe L. Landau cu soția sa în spital.
Premiul a fost acordat unui om de știință din Moscova. După aceea, Lev Davidovich a trăit încă 6 ani, dar nu s-a întors niciodată la cercetare.smog. Lev Landau a murit la Moscova ca urmare a complicațiilor cauzate de rănile sale.
Familia Landau
Omul de știință s-a căsătorit în 1937 cu Concordia Drobantseva, inginer de proces în industria alimentară. Această femeie era din Harkov. Anii vieții ei sunt 1908-1984. În familie s-a născut un fiu, care mai târziu a devenit fizician experimental și a lucrat la Institutul de Probleme Fizice. Fotografia de mai jos îl prezintă pe L. Landau cu fiul său.
Asta este tot ce se poate spune despre un om de știință ca Lev Landau. Biografia lui, desigur, include doar faptele de bază. Teoriile pe care le-a creat sunt destul de complexe pentru cititorul nepregătit. Prin urmare, articolul vorbește doar pe scurt despre ceea ce Lev Landau a devenit faimos. Biografia și realizările acestui om de știință sunt încă de mare interes în întreaga lume.
