Lev Landau (anni di vita - 1908-1968) - il grande fisico sovietico, originario di Baku. Possiede molte ricerche e scoperte interessanti. Puoi rispondere alla domanda, perché Lev Landau ha ricevuto il Premio Nobel? In questo articolo parleremo dei suoi successi e dei fatti principali della biografia.
Origine di Lev Landau
Puoi parlare a lungo di uno scienziato come Lev Landau. Anni di vita, occupazione e risultati di questo fisico: tutto ciò interesserà sicuramente i lettori. Cominciamo dall'inizio - con l'origine del futuro scienziato.
Nato nella famiglia di Lyubov e David Landau. Suo padre era un noto ingegnere petrolifero. Ha lavorato nei giacimenti petroliferi. Quanto a sua madre, era una dottoressa di professione. È noto che questa donna ha svolto ricerche fisiologiche. Apparentemente, Lev Landau proveniva da una famiglia intelligente. Sua sorella maggiore, tra l' altro, è diventata un ingegnere chimico.
Anni di studio
Lev Davidovich ha frequentato il liceo, diplomandosi brillantemente all'età di 13 anni. I suoi genitori sentivano che il loro figlio era ancora moltogiovani per l'istruzione superiore. Pertanto, hanno deciso di mandarlo al Baku Economic College per un anno. Poi, nel 1922, fu ammesso all'Università di Baku. Qui Lev Landau ha studiato chimica e fisica. Due anni dopo, Lev Davidovich si trasferì all'Università di Leningrado, alla Facoltà di Fisica.
Primi documenti di ricerca, scuola di specializzazione
All'età di diciannove anni, Landau era già diventato l'autore di quattro articoli scientifici che furono pubblicati. In uno di questi lavori è stata utilizzata per la prima volta la cosiddetta matrice di densità. Questo termine è ampiamente usato oggi. Descrive gli stati energetici quantistici. Landau si laureò all'università nel 1927. Quindi è entrato nella scuola di specializzazione, scegliendo l'Istituto di fisica e tecnologia di Leningrado. In questo istituto scolastico, ha lavorato sull'elettrodinamica quantistica e sulla teoria magnetica dell'elettrone.
Viaggio di lavoro
Nel periodo dal 1929 al 1931, Lev Landau era in missione scientifica. Anni di vita, occupazione e risultati di questo scienziato sono associati a una stretta collaborazione con colleghi stranieri. Così, durante un viaggio di lavoro, visitò Svizzera, Germania, Paesi Bassi, Inghilterra e Danimarca. Durante questi anni conobbe e conobbe i fondatori della meccanica quantistica, che allora era appena emergente. Tra gli scienziati che Landau ha incontrato c'erano Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg e Niels Bohr. Per quest'ultimo, Lev Davidovich ha mantenuto sentimenti amichevoli per il resto della sua vita. Questo scienziato ha avuto un'influenza particolarmente forte su Landau.
Lev Davidovich, dietroconfine, ha svolto importanti studi sugli elettroni liberi (le loro proprietà magnetiche). Inoltre, insieme a Peierls, ha anche condotto ricerche sulla meccanica quantistica relativistica. Grazie a questi lavori, Lev Landau, la cui occupazione interessava i colleghi stranieri, iniziò a essere considerato uno dei principali fisici teorici. Lo scienziato ha imparato a gestire sistemi teorici altamente complessi. Va notato che in seguito questa abilità gli fu molto utile quando Landau iniziò a condurre ricerche sulla fisica delle basse temperature.
Trasloco a Kharkiv
Lev Davidovich tornò a Leningrado nel 1931. Tuttavia, decise presto di trasferirsi a Kharkov, che a quel tempo era la capitale dell'Ucraina. Qui lo scienziato ha lavorato presso l'Istituto ucraino di fisica e tecnologia, era il capo del suo dipartimento teorico. Allo stesso tempo, Lev Davidovich era a capo dei dipartimenti di fisica teorica dell'Università di Kharkov e dell'Istituto di ingegneria e meccanica di Kharkov. Nel 1934, l'Accademia delle scienze dell'URSS gli conferì il titolo di dottore in scienze fisiche e matematiche. Per questo Landau non aveva nemmeno bisogno di difendere una tesi. Il titolo di professore fu assegnato l'anno successivo a uno scienziato come Lev Landau.
La sua occupazione copriva sempre più nuove aree della scienza. Landau a Kharkov ha pubblicato lavori su argomenti come la dispersione del suono, l'origine dell'energia stellare, la diffusione della luce, il trasferimento di energia che si verifica durante le collisioni, la superconduttività, le proprietà magnetiche di vari materiali, ecc. Grazie a ciò, divenne noto come un teorico con una versatilità insolita scientificointeressi.
Un tratto distintivo del lavoro di Landau
Più tardi, quando è apparsa la fisica del plasma, il lavoro di Landau sulle particelle che interagiscono elettricamente si è rivelato molto utile. Prendendo in prestito alcuni concetti dalla termodinamica, lo scienziato ha espresso una serie di idee innovative sui sistemi a bassa temperatura. Va detto che tutte le opere di Landau sono caratterizzate da una caratteristica importante: l'uso virtuoso dell'apparato matematico nella ricerca di soluzioni a problemi complessi. Lev Landau ha dato un contributo significativo alla teoria quantistica, nonché allo studio dell'interazione e della natura delle particelle elementari.
Scuola di Lev Landau
Il raggio delle sue ricerche è davvero ampio. Coprono quasi tutte le principali aree della fisica teorica. Grazie a una tale ampiezza dei suoi interessi, lo scienziato ha attirato molti giovani scienziati di talento e studenti dotati a Kharkov. Tra loro c'era Evgeny Mikhailovich Lifshits, che divenne il collaboratore di Lev Davidovich e il suo più caro amico. La scuola che è cresciuta intorno a Lev Landau ha trasformato Kharkov in uno dei principali centri di fisica teorica nell'URSS.
Lo scienziato era convinto che un fisico teorico dovrebbe essere completamente esperto in tutte le aree di questa scienza. A tal fine, Lev Davidovich ha sviluppato un programma di formazione molto rigoroso. Ha chiamato questo programma "il minimo teorico". I candidati che volevano partecipare al seminario da lui guidato dovevano soddisfare standard molto elevati. Basti dire che da 30 anni, nonostante i tantivolendo, solo 40 persone hanno superato gli esami sul "teorimum". Tuttavia, coloro che ci sono riusciti, Lev Davidovich ha dedicato generosamente la sua attenzione e il suo tempo. Inoltre, è stata data loro completa libertà di scelta nella scelta di un argomento di ricerca.
Creare un corso di fisica teorica
Landau Lev Davidovich ha mantenuto rapporti amichevoli con il suo staff e gli studenti. Chiamarono affettuosamente lo scienziato Dau. Per aiutarli nel 1935, Lev Davidovich creò un corso dettagliato di fisica teorica. È stato pubblicato da Landau in collaborazione con EM Lifshitz ed era una serie di libri di testo. Il loro contenuto è stato aggiornato e rivisto dagli autori nel corso dei prossimi 20 anni. Questi libri hanno guadagnato un'immensa popolarità. Sono stati tradotti in molte lingue del mondo. Attualmente, questi libri di testo sono giustamente considerati dei classici. Nel 1962 Landau e Lifshitz ricevettero il Premio Lenin per la creazione di questo corso.
Lavorare con Kapitza
Lev Davidovich nel 1937 ha risposto all'invito di Peter Kapitza (la sua foto è presentata sotto) e divenne il capo del dipartimento di fisica teorica presso l'Istituto di problemi fisici di Mosca, appena creato in quel momento. Tuttavia, l'anno successivo lo scienziato fu arrestato. La falsa accusa era che stesse spiando per conto della Germania. Solo grazie all'intervento di Kapitsa, che si è rivolto personalmente al Cremlino, Lev Landau è stato rilasciato.
Quando Landau si trasferì da Kharkov a Mosca, Kapitsa stava solo sperimentando con l'elio liquido. Se la temperatura scende al di sotto di 4,2 K (assolutola temperatura è misurata in gradi Kelvin e viene misurata da -273, 18 ° C, cioè da zero assoluto), l'elio gassoso diventa un liquido. In questo stato, è chiamato elio-1. Se abbassi la temperatura a 2,17 K, entra in un liquido chiamato elio-2. Ha alcune proprietà molto interessanti. L'elio-2 è in grado di fluire facilmente attraverso i fori più piccoli. Sembra che non abbia alcuna viscosità. La sostanza risale la parete della nave, come se la gravità non agisse su di essa. Inoltre, la sua conduttività termica supera centinaia di volte la conducibilità termica del rame. Kapitsa decise di chiamare l'elio-2 un liquido superfluido. Tuttavia, dopo un'ispezione, è risultato che la sua viscosità non è zero.
Gli scienziati hanno suggerito che un comportamento così insolito è dovuto ad effetti che non appartengono alla fisica classica, ma alla teoria quantistica. Questi effetti compaiono solo a basse temperature. Di solito si fanno sentire nei solidi, poiché in queste condizioni la maggior parte delle sostanze si congela. L'elio è un'eccezione. Questa sostanza rimane liquida fino allo zero assoluto a meno che non sia sottoposta ad alta pressione. Laszlo Tissa suggerì nel 1938 che l'elio liquido fosse in re altà una miscela di due forme: elio-2 (liquido superfluido) ed elio-1 (liquido normale). Quando la temperatura scende quasi allo zero assoluto, la prima diventa la componente dominante. Questa ipotesi spiega la comparsa di viscosità differenti in condizioni differenti.
Come Landau ha spiegato il fenomeno della superfluidità
Lev Landau, breve biografiache descrive solo le sue principali realizzazioni, ha saputo spiegare il fenomeno della superfluidità, utilizzando un apparato matematico completamente nuovo. Altri scienziati si sono affidati alla meccanica quantistica, che hanno utilizzato per analizzare il comportamento dei singoli atomi. Landau, invece, considerava gli stati quantistici di un liquido praticamente allo stesso modo di un corpo solido. Ha ipotizzato che ci siano due componenti di eccitazione, o movimento. I primi di questi sono i fononi, che descrivono la normale propagazione rettilinea delle onde sonore a bassi valori di energia e quantità di moto. Il secondo sono i rotoni, che descrivono il movimento rotatorio. Quest'ultima è una manifestazione più complessa di eccitazioni che si verifica a valori più elevati di energia e quantità di moto. Lo scienziato ha notato che i fenomeni osservati possono essere spiegati dai contributi di rotoni e fononi e dalla loro interazione.
Landau ha affermato che l'elio liquido può essere considerato un componente "normale", che è immerso in uno "sfondo" superfluido. Come si spiega il fatto che l'elio liquido fuoriesce da uno spazio ristretto? Lo scienziato ha notato che in questo caso scorre solo la componente superfluida. E i rotori ei fononi si scontrano con le pareti che li trattengono.
Il significato della teoria di Landau
La teoria di Landau, così come i suoi ulteriori miglioramenti, hanno svolto un ruolo molto importante nella scienza. Non solo spiegavano i fenomeni osservati, ma ne prevedevano anche altri. Un esempio è la propagazione di due onde che hanno proprietà diverse e sono chiamate primo e secondo suono. Il primo suono èonde sonore ordinarie, mentre la seconda è un'onda di temperatura. Grazie alla teoria creata da Landau, gli scienziati sono stati in grado di compiere progressi significativi nella comprensione della natura della superconduttività.
Seconda guerra mondiale e anni del dopoguerra
Lev Davidovich durante la seconda guerra mondiale fu impegnato nello studio delle esplosioni e della combustione. In particolare, era interessato alle onde d'urto. Dopo il maggio 1945 e fino al 1962, lo scienziato ha lavorato a vari compiti. In particolare, ha studiato il raro isotopo dell'elio, che ha una massa atomica di 3 (di solito la sua massa è 4). Lev Davidovich ha previsto l'esistenza di un nuovo tipo di propagazione delle onde per questo isotopo. "Zero sound" - così lo chiamava Lev Davidovich Landau. La sua biografia è segnata, inoltre, dalla partecipazione alla creazione della bomba atomica in URSS.
Incidente d'auto, Premio Nobel e gli ultimi anni di vita
All'età di 53 anni, ebbe un incidente d'auto, a seguito del quale rimase gravemente ferito. Molti medici dell'URSS, della Francia, del Canada, della Cecoslovacchia hanno combattuto per la vita di uno scienziato. Era privo di sensi per 6 settimane. Per tre mesi dopo l'incidente d'auto, Lev Landau non ha nemmeno riconosciuto i suoi parenti. Nel 1962 gli fu assegnato il Premio Nobel. Tuttavia, per motivi di salute, non ha potuto recarsi a Stoccolma per riceverlo. Nella foto sotto puoi vedere L. Landau con sua moglie in ospedale.
Il premio è stato consegnato a uno scienziato a Mosca. Successivamente, Lev Davidovich visse per altri 6 anni, ma non tornò mai più alla ricerca.smog. Lev Landau è morto a Mosca a causa delle complicazioni dovute alle ferite riportate.
Famiglia Landau
Lo scienziato nel 1937 sposò Concordia Drobantseva, un ingegnere di processo nell'industria alimentare. Questa donna era di Kharkov. Gli anni della sua vita sono 1908-1984. In famiglia nacque un figlio, che in seguito divenne un fisico sperimentale e lavorò all'Istituto per i problemi fisici. La foto sotto mostra L. Landau con suo figlio.
Questo è tutto quello che c'è da dire su uno scienziato come Lev Landau. La sua biografia, ovviamente, include solo i fatti di base. Le teorie che ha creato sono piuttosto complesse per il lettore impreparato. Pertanto, l'articolo parla solo brevemente di ciò per cui Lev Landau è diventato famoso. La biografia e le conquiste di questo scienziato sono ancora di grande interesse in tutto il mondo.
