Lev Landau (années de vie - 1908-1968) - le grand physicien soviétique, originaire de Bakou. Il possède beaucoup de recherches et de découvertes intéressantes. Pouvez-vous répondre à la question, pourquoi Lev Landau a-t-il reçu le prix Nobel ? Dans cet article, nous parlerons de ses réalisations et des principaux faits de la biographie.
Origine de Lev Landau
Vous pouvez parler longtemps d'un scientifique tel que Lev Landau. Les années de vie, la profession et les réalisations de ce physicien - tout cela intéressera sûrement les lecteurs. Commençons par le tout début - avec l'origine du futur scientifique.
Il est né dans la famille de Lyubov et David Landau. Son père était un ingénieur pétrolier bien connu. Il a travaillé dans les champs de pétrole. Quant à sa mère, elle était médecin de profession. On sait que cette femme a effectué des recherches physiologiques. Apparemment, Lev Landau venait d'une famille intelligente. Soit dit en passant, sa sœur aînée est devenue ingénieur chimiste.
Années d'études
Lev Davidovich est allé au lycée, qu'il a brillamment diplômé à l'âge de 13 ans. Ses parents estimaient que leur fils était encore trèsjeunes pour l'enseignement supérieur. Par conséquent, ils ont décidé de l'envoyer au Collège économique de Bakou pendant un an. Puis, en 1922, il est admis à l'Université de Bakou. Ici, Lev Landau a étudié la chimie et la physique. Deux ans plus tard, Lev Davidovich a été transféré à l'Université de Leningrad, à la Faculté de physique.
Premiers travaux de recherche, études supérieures
À l'âge de dix-neuf ans, Landau était déjà devenu l'auteur de quatre articles scientifiques qui ont été publiés. Dans l'un de ces travaux, la matrice dite de densité a été utilisée pour la première fois. Ce terme est largement utilisé aujourd'hui. Il décrit les états d'énergie quantique. Landau est diplômé de l'université en 1927. Puis il entre à l'école doctorale, choisissant l'Institut de physique et de technologie de Leningrad. Dans cet établissement d'enseignement, il a travaillé sur l'électrodynamique quantique et la théorie magnétique de l'électron.
Voyage d'affaires
Dans la période de 1929 à 1931, Lev Landau était en mission scientifique. Les années de vie, la profession et les réalisations de ce scientifique sont associées à une coopération étroite avec des collègues étrangers. Ainsi, lors d'un voyage d'affaires, il visite la Suisse, l'Allemagne, les Pays-Bas, l'Angleterre et le Danemark. Au cours de ces années, il rencontre et fait la connaissance des fondateurs de la mécanique quantique, alors naissante. Parmi les scientifiques rencontrés par Landau figuraient Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg et Niels Bohr. Pour ce dernier, Lev Davidovich a conservé des sentiments amicaux pour le reste de sa vie. Ce scientifique a eu une influence particulièrement forte sur Landau.
Lev Davidovich, derrièrefrontière, ont mené d'importantes études sur les électrons libres (leurs propriétés magnétiques). En outre, avec Peierls, il a également mené des recherches sur la mécanique quantique relativiste. Grâce à ces travaux, Lev Landau, dont la profession intéressait ses collègues étrangers, a commencé à être considéré comme l'un des principaux physiciens théoriciens. Le scientifique a appris à manipuler des systèmes théoriques très complexes. Il convient de noter que plus tard, cette compétence lui a été très utile lorsque Landau a commencé à mener des recherches sur la physique des basses températures.
Déménager à Kharkiv
Lev Davidovich est retourné à Leningrad en 1931. Cependant, il a rapidement décidé de déménager à Kharkov, qui était à l'époque la capitale de l'Ukraine. Ici, le scientifique a travaillé à l'Institut ukrainien de physique et de technologie, était le chef de son département théorique. Dans le même temps, Lev Davidovich était à la tête des départements de physique théorique de l'Université de Kharkov et de l'Institut d'ingénierie et de mécanique de Kharkov. En 1934, l'Académie des sciences de l'URSS lui décerne le diplôme de docteur en sciences physiques et mathématiques. Pour cela, Landau n'a même pas eu besoin de défendre une thèse. Le titre de professeur a été décerné l'année suivante à un scientifique tel que Lev Landau.
Son occupation couvrait de plus en plus de nouveaux domaines scientifiques. Landau à Kharkov a publié des travaux sur des sujets tels que la dispersion du son, l'origine de l'énergie stellaire, la diffusion de la lumière, le transfert d'énergie se produisant lors de collisions, la supraconductivité, les propriétés magnétiques de divers matériaux, etc. Grâce à cela, il est devenu un théoricien exceptionnellement polyvalent. scientifiqueintérêts.
Un trait distinctif de l'œuvre de Landau
Plus tard, lorsque la physique des plasmas est apparue, les travaux de Landau sur les particules en interaction électrique se sont avérés très utiles. Empruntant certains concepts à la thermodynamique, le scientifique a exprimé un certain nombre d'idées novatrices concernant les systèmes à basse température. Il faut dire que toutes les œuvres de Landau se caractérisent par une caractéristique importante - l'utilisation virtuose de l'appareil mathématique dans la recherche de solutions à des problèmes complexes. Lev Landau a apporté une contribution significative à la théorie quantique, ainsi qu'à l'étude de l'interaction et de la nature des particules élémentaires.
École Lev Landau
L'éventail de ses recherches est vraiment large. Ils couvrent presque tous les grands domaines de la physique théorique. Grâce à une telle étendue de ses intérêts, le scientifique a attiré de nombreux jeunes scientifiques talentueux et étudiants doués à Kharkov. Parmi eux se trouvait Evgeny Mikhailovich Lifshits, qui est devenu le collaborateur de Lev Davidovich et son ami le plus proche. L'école qui s'est développée autour de Lev Landau a fait de Kharkov l'un des principaux centres de physique théorique en URSS.
Le scientifique était convaincu qu'un physicien théoricien devait être parfaitement versé dans tous les domaines de cette science. À cette fin, Lev Davidovich a développé un programme de formation très strict. Il a appelé ce programme "le minimum théorique". Les candidats qui voulaient participer à l'atelier qu'il dirigeait devaient répondre à des normes très élevées. Qu'il suffise de dire que pendant 30 ans, malgré les nombreuxsouhaitant, seules 40 personnes ont réussi les examens sur le "théorimum". Cependant, ceux qui ont réussi, Lev Davidovich a généreusement consacré son attention et son temps. De plus, ils ont eu une totale liberté de choix lors du choix d'un sujet de recherche.
Créer un cours de physique théorique
Landau Lev Davidovich entretenait des relations amicales avec son personnel et ses étudiants. Ils appelaient affectueusement le scientifique Dau. Pour les aider en 1935, Lev Davidovich a créé un cours détaillé de physique théorique. Il a été publié par Landau conjointement avec EM Lifshitz et était une série de manuels. Leur contenu a été mis à jour et révisé par les auteurs au cours des 20 années suivantes. Ces livres ont acquis une immense popularité. Ils ont été traduits dans de nombreuses langues du monde. Actuellement, ces manuels sont à juste titre considérés comme des classiques. En 1962, Landau et Lifshitz ont reçu le prix Lénine pour la création de ce cours.
Travailler avec Kapitza
Lev Davidovich en 1937 a répondu à l'invitation de Peter Kapitza (sa photo est présentée ci-dessous) et est devenu le chef du département de physique théorique à l'Institut des problèmes physiques de Moscou, nouvellement créé à cette époque. Cependant, l'année suivante, le scientifique a été arrêté. La fausse accusation était qu'il espionnait pour l'Allemagne. Ce n'est que grâce à l'intervention de Kapitsa, qui a personnellement postulé au Kremlin, que Lev Landau a été libéré.
Lorsque Landau a déménagé de Kharkov à Moscou, Kapitsa faisait juste des expériences avec de l'hélium liquide. Si la température tombe en dessous de 4,2 K (valeur absoluela température est mesurée en degrés Kelvin et est mesurée à partir de -273, 18 ° C, c'est-à-dire à partir du zéro absolu), l'hélium gazeux devient liquide. Dans cet état, il est appelé hélium-1. Si vous abaissez la température à 2,17 K, elle passe dans un liquide appelé hélium-2. Il a des propriétés très intéressantes. L'hélium-2 est capable de s'écouler facilement à travers les plus petits trous. Il semble qu'il n'ait aucune viscosité du tout. La substance monte le long de la paroi du vaisseau, comme si la gravité n'agissait pas sur elle. De plus, sa conductivité thermique dépasse la conductivité thermique du cuivre des centaines de fois. Kapitsa a décidé d'appeler l'hélium-2 un liquide superfluide. Cependant, après inspection, il s'est avéré que sa viscosité n'est pas nulle.
Les scientifiques ont suggéré qu'un tel comportement inhabituel est dû à des effets qui n'appartiennent pas à la physique classique, mais à la théorie quantique. Ces effets n'apparaissent qu'à basse température. Habituellement, ils se font sentir dans les solides, puisque dans ces conditions la plupart des substances gèlent. L'hélium est une exception. Cette substance reste liquide jusqu'au zéro absolu à moins qu'elle ne soit soumise à une pression élevée. Laszlo Tissa a suggéré en 1938 que l'hélium liquide est en fait un mélange de deux formes: l'hélium-2 (liquide superfluide) et l'hélium-1 (liquide normal). Lorsque la température tombe presque au zéro absolu, le premier devient le composant dominant. Cette hypothèse explique l'apparition de différentes viscosités dans différentes conditions.
Comment Landau a expliqué le phénomène de superfluidité
Lev Landau, courte biographiequi ne décrit que ses principales réalisations, a pu expliquer le phénomène de superfluidité, à l'aide d'un appareil mathématique totalement nouveau. D'autres scientifiques se sont appuyés sur la mécanique quantique, qu'ils ont utilisée pour analyser le comportement d'atomes individuels. Landau, d'autre part, considérait les états quantiques d'un liquide pratiquement de la même manière que s'il s'agissait d'un corps solide. Il a émis l'hypothèse qu'il y a deux composantes d'excitation ou de mouvement. Les premiers sont les phonons, qui décrivent la propagation rectiligne normale des ondes sonores à de faibles valeurs d'énergie et de quantité de mouvement. Le second est les rotons, qui décrivent le mouvement de rotation. Ce dernier est une manifestation plus complexe d'excitations qui se produit à des valeurs d'énergie et d'impulsion plus élevées. Le scientifique a noté que les phénomènes observés peuvent être expliqués par les contributions des rotons et des phonons et leur interaction.
Landau a fait valoir que l'hélium liquide peut être considéré comme un composant "normal", qui est immergé dans un "fond" superfluide. Comment peut-on expliquer le fait que l'hélium liquide s'écoule par un espace étroit ? Le scientifique a noté que seul le composant superfluide coule dans ce cas. Et les rotons et les phonons entrent en collision avec les murs qui les retiennent.
Le sens de la théorie de Landau
La théorie de Landau, ainsi que ses améliorations ultérieures, a joué un rôle très important dans la science. Ils ont non seulement expliqué les phénomènes observés, mais en ont également prédit d'autres. Un exemple est la propagation de deux ondes qui ont des propriétés différentes et sont appelées le premier et le deuxième son. Le premier son estdes ondes sonores ordinaires, tandis que la seconde est une onde de température. Grâce à la théorie créée par Landau, les scientifiques ont pu faire des progrès significatifs dans la compréhension de la nature de la supraconductivité.
Seconde Guerre mondiale et années d'après-guerre
Lev Davidovich pendant la Seconde Guerre mondiale a été engagé dans l'étude des explosions et de la combustion. En particulier, il s'est intéressé aux ondes de choc. Après mai 1945 et jusqu'en 1962, le scientifique a travaillé sur diverses tâches. En particulier, il a étudié l'isotope rare de l'hélium, qui a une masse atomique de 3 (généralement sa masse est de 4). Lev Davidovich a prédit l'existence d'un nouveau type de propagation d'ondes pour cet isotope. "Zero sound" - c'est comme ça que Lev Davidovich Landau l'a appelé. Sa biographie est marquée, en outre, par sa participation à la création de la bombe atomique en URSS.
Accident de voiture, Prix Nobel et les dernières années de la vie
À l'âge de 53 ans, il a eu un accident de voiture, à la suite duquel il a été grièvement blessé. De nombreux médecins d'URSS, de France, du Canada et de Tchécoslovaquie se sont battus pour la vie d'un scientifique. Il est resté inconscient pendant 6 semaines. Pendant trois mois après l'accident de voiture, Lev Landau n'a même pas reconnu ses proches. Le prix Nobel lui a été décerné en 1962. Cependant, pour des raisons de santé, il n'a pas pu se rendre à Stockholm pour le recevoir. Sur la photo ci-dessous, vous pouvez voir L. Landau avec sa femme à l'hôpital.
Le prix a été décerné à un scientifique à Moscou. Après cela, Lev Davidovich a vécu encore 6 ans, mais il n'est jamais revenu à la recherche.smog. Lev Landau est décédé à Moscou des suites de ses blessures.
Famille Landau
Le scientifique a épousé en 1937 Concordia Drobantseva, une ingénieure de procédés dans l'industrie alimentaire. Cette femme était de Kharkov. Les années de sa vie sont 1908-1984. Un fils est né dans la famille, qui est devenu plus tard un physicien expérimental et a travaillé à l'Institut des problèmes physiques. La photo ci-dessous montre L. Landau avec son fils.
C'est tout ce qu'il y a à dire sur un scientifique comme Lev Landau. Sa biographie, bien sûr, ne comprend que les faits de base. Les théories qu'il a créées sont assez complexes pour le lecteur non préparé. Par conséquent, l'article ne parle que brièvement de ce pour quoi Lev Landau est devenu célèbre. La biographie et les réalisations de ce scientifique suscitent toujours un grand intérêt dans le monde entier.
