Лев Ландау: кратка биография, принос към науката

Лев Ландау (години на живот - 1908-1968) е велик съветски физик, роден в Баку. Той притежава много интересни изследвания и открития. Можете ли да отговорите на въпроса, Лев Ландау, за който е получил Нобелова награда? В тази статия ще говорим за неговите постижения и основните факти от биографията.

Произходът на Лев Ландау

Можете да говорите дълго време за такъв учен като Лев Ландау. Години на живота, професията и постиженията на този физик - всичко това вероятно е от интерес за читателите. Да започнем от самото начало - с произхода на бъдещия учен.

Роден е в семейството на Любов и Дейвид Ландау. Баща му беше доста известен инженер по петрол. Работил е в петролни полета. Що се отнася до майката, по професия тя беше лекар. Известно е, че тази жена извършва физиологични изследвания. Очевидно Лев Ландау е потомък на интелигентно семейство. По-голямата му сестра, между другото, се превръща в химичен инженер.

Години на обучение

Лев Давидович учи в гимназията, която завършва блестящо на 13-годишна възраст. Неговите родители смятат, че техният син все още е много млад за изучаване в висше учебно заведение. Затова решиха да го изпратят за една година в икономическото техническо училище в Баку. След това през 1922 г. е приет в Баку университета. Тук Лев Ландау изучава химия и физика. Две години по-късно Лев Давидович се премества в университета в Ленинград, в отдела по физика.

Първата научна работа, следдипломно изследване

На възраст от деветнадесет години, Landau става автор на четири научни статии, които са публикувани. В едно от тези произведения първо се използва така наречената матрица на плътността. Този термин се използва широко днес. Той описва състоянията на квантовата енергия. Landau завършва университета през 1927 г. Тогава той влезе в университета, избирайки Ленинградския институт по физика и технологии. В тази образователна институция той е работил по квантова електродинамика и магнитна теория на електрона.

Бизнес пътуване

Между 1929 и 1931 г. Лен Ландау е на научна мисия. Годината на живота, професията и постиженията на този учен са свързани с тясно сътрудничество с чуждестранни колеги. По време на пътуването той пътува до Швейцария, Германия, Холандия, Англия и Дания. През тези години той се запознава и се запознава с основателите на квантовата механика, които след това се появяват. Сред учените, с които се среща Ландау, са Волфганг Паули, Вернер Хайзенберг и Нилс Бор. На последния левит Давидович е поддържал приятелски чувства през целия си живот. Този учен особено силно повлиял на Landau.

Лев Давидович, докато е в чужбина, извършва важни изследвания на свободните електрони (техните магнитни свойства). Освен това, заедно с Peierls, той също така извършва изследвания върху релативистичната квантова механика. Благодарение на тези творби, Лен Ландау, чиято професия се интересува от чуждестранни колеги, започва да се смята за един от водещите теоретични физици. Ученият научил как да се справя с много сложни теоретични системи. Трябва да се отбележи, че по-късно това умение беше много полезно за него, когато Ландау започна да провежда изследвания върху физиката при ниски температури.

Преместване в Харков

Лев Давидович се завръща в Ленинград през 1931 г. Въпреки това, скоро той реши да се премести в Харков, който по това време е столица на Украйна. Тук учен работи в украинския физикотехнически институт, е ръководител на неговия теоретичен отдел. Едновременно с това, Лев Давидович е бил ръководител на катедра "Теоретична физика" в Харковския университет и Института по инженерство и механика "Харков". През 1934 г. Академията на науките на СССР му връчва докторска степен по физикални и математически науки. За това Ландау дори не е трябвало да защитава тезата си. Заглавието на професор беше връчено още през следващата година на такъв учен като Лев Ландау.

Професията му обхваща все повече области на науката. Ландау в Харков публикува произведения по дисциплината на звука, произхода на енергията на звездите, разсейването на светлината, пренасянето на енергия в сблъсъци, свръхпроводимостта, магнитните свойства на различните материали и др. Благодарение на това той стана известен като теоретик с необичайно разнообразни научни интереси.

Отличителна черта на произведенията на Ландау

Впоследствие, когато се появи плазмена физика, документите на Ландау върху частици, взаимодействащи електрически, се оказаха много полезни. След като заимства някои понятия от термодинамиката, учените изразиха редица новаторски идеи относно нискотемпературните системи. Трябва да се каже, че всички произведения на Ландау се характеризират с една важна черта - виртуозното използване на математическия апарат в търсенето на решаване на сложни проблеми. Лев Ландау допринася значително за квантовата теория, както и за изследване на взаимодействието и природата на елементарните частици.

Училище "Лео Ланду"

Обхватът на изследванията му е наистина широк. Те обхващат практически всички основни области на теоретичната физика. Благодарение на такъв обхват на неговите интереси, учен привлече Харков много талантливи млади учени и надарени ученици. Сред тях беше Lifshits Евгени Михайлович, който стана служител на Лев Давидович и най-близкия му приятел. Школата, израснала около Лев Ландау, превърна Харков в един от водещите центрове на теоретичната физика в СССР.

Ученият е убеден, че теоретичният физик трябва да бъде напълно обоснован във всички области на тази наука. За тази цел Лев Давидович разработи много строга програма за обучение. Той нарече тази програма "теоретичен минимум". Кандидатите, които искаха да участват в семинара, ръководен от него, трябваше да отговарят на много високи стандарти. Достатъчно е да се каже, че в продължение на 30 години, въпреки много хора, само 40 души са преминали изпитите на "теоретичния минимум". Но тези, които успяват в това, Лев Давидович щедро обръща внимание и време. Освен това им е дадена пълна свобода на избор при избора на темата за изследванията.

Създаване на курс по теоретична физика

Landau Lev Davidovich поддържа приятелски отношения с колегите и студентите си. Те обичат да се наричат учените Дау. За да им помогне през 1935 г., Лев Давидович създава подробен курс по теоретична физика. Той е публикуван от Landau във връзка с EM Lifshitz и е серия от учебници. Тяхното съдържание бе актуализирано и преработено от авторите през следващите 20 години. Огромна популярност на тези предимства. Те бяха преведени на много езици по света. Понастоящем тези учебници се считат за класически. През 1962 г. за създаването на този курс Landau и Lifshitz получиха наградата "Ленин".

Работа с Капитана

Лев Давидович през 1937 г. отговаря на поканата на Петър Капица (снимката е представена по-долу) и става ръководител на катедрата по теоретична физика в Московския институт за физически проблеми, създаден по това време. Учените обаче бяха арестувани през следващата година. Фалшиво обвинение заяви, че е бил замесен в шпионаж в полза на Германия. Единствено благодарение на намесата на Капитана, който лично се обърна към Кремъл, Лен Ландау бе освободен.

Когато Ландау се премества от Харков в Москва, Капица се занимава с експерименти с течен хелий. Ако температурата спадне под 4,2 К (абсолютната температура се измерва в градуси по Келвин и брои от -273,18 ° C, т.е. от абсолютна нула), газообразният хелий се превръща в течност. В това състояние той се нарича хелий-1. Ако температурата се понижи до 2.17 К, тя преминава в течност, наречена хелий-2. Той има много интересни свойства. Хелий-2 е в състояние лесно да тече през най-малките дупки. Изглежда, че вискозитетът напълно липсва. Веществото се издига до стената на съда, сякаш силата на гравитацията не го повлиява. В допълнение, топлопроводимостта над стотици пъти надвишава топлопроводимостта на медта. Капица реши да нарече суперфлуидния течен хелий-2. Тестът обаче показа, че неговият вискозитет не е нула.

Учените предполагат, че такова необичайно поведение се дължи на ефекти, свързани с областта на некласическата физика и квантовата теория. Тези ефекти се появяват само при ниски температури. Обикновено те се усещат в твърди вещества, защото при тези условия повечето вещества замръзват. Изключение е хелият. Това вещество остава течно до абсолютна нула, ако не подлежи на високо налягане. Ласло Тиса през 1938 г. предполага, че в действителност течният хелий е смес от две форми: хелий-2 (течен суперфлуид) и хелий-1 (течен нормален). Когато температурата падне до почти абсолютна нула, първата се превръща в доминиращ компонент. Тази хипотеза обяснява появата на различни вискозитети при различни условия.

Как Ландау обясни феномена превъзходство

Лев Ландау, чиято кратка биография описва само основните му постижения, успява да обясни феномена превъзходство, използвайки изцяло нов математически апарат. Други учени разчитат на квантовата механика, която се използва за анализиране на поведението на отделните атоми. Landau също така разглежда квантовите състояния на течност по същия начин, както ако беше солидна. Той изложи хипотезата, че има два компонента на възбуда или движение. Първият от тях е фонони, които описват нормалното праволинейно размножаване на звукови вълни за малки стойности на енергия и инерция. Втората е ротоните, които описват ротационното движение. Последното е по-сложна проява на възбуда, възникваща при по-високи стойности на енергия и инерция. Учените отбелязват, че наблюдаваните явления могат да се обяснят с приноса на ротони и фонони и тяхното взаимодействие.

Ландау твърди, че течният хелий може да се разглежда като "нормален" компонент, който е потопен в суперфлуиден "фон". Как можем да обясним, че течният хелий преминава през тесен пропуск? Учените са отбелязали, че в този случай тече само суперфлуидният компонент. А ротоните и фононите се сблъскват със стените, които ги държат.

Значението на теорията Landau

Теорията Landau, както и нейните по-нататъшни подобрения, изиграха много важна роля в науката. Те не само обясняват наблюдаваните явления, но и предсказват някои други. Един пример е разпространението на две вълни, които имат различни свойства и се наричат първи и втори звук. Първият звук е обикновени звукови вълни, а вторият е температурна вълна. Благодарение на теорията, създадена от Ландау, учените са успели да постигнат значителен напредък в разбирането на естеството на свръхпроводимостта.

Години на Втората световна и следвоенна война

Лев Давидович изследва експлозии и изгаряния по време на Втората световна война. По-специално той се интересува от ударни вълни. След май 1945 г. и до 1962 г. ученът работи по различни задачи. По-специално той изследва рядък изотоп на хелий, който има атомна маса от 3 (обикновено масата му е 4). Лев Давидович прогнозира съществуването на нов тип разпространение на вълните за този изотоп. "Нулев звук" - това го нарече Лев Давидович Ландау. Неговата биография е отбелязана, в допълнение, участие в създаването на атомна бомба в СССР.

Автомобилна катастрофа, Нобелова награда и последните години от живота

На 53-годишна възраст попадна в автомобилна катастрофа, което доведе до сериозни наранявания. Много лекари от СССР, Франция, Канада, Чехословакия се бориха за живота на учения. Той остана в безсъзнание в продължение на 6 седмици. В рамките на три месеца след катастрофата дори не познаваше близките Лев Ландау. Нобеловата награда му бе присъдена през 1962 г. Но поради здравословното си състояние той не можеше да отиде в Стокхолм, за да го получи. На снимката по-долу можете да видите Л. Ландау и съпругата му в болницата.

Наградата бе връчена на учен в Москва. След това левият Давидович живее още 6 години, но не може да се върне към изследванията. Лев Ландау починал в Москва в резултат на усложнения от нараняванията му.

Семейството Ландау

Ученият през 1937 г. се оженил за Drobantseva Concordia, инженер-технолог в хранително-вкусовата промишленост. Тази жена беше от Харков. Години на живота й - 1908-1984 г. В семейството е роден син, който по-късно става експериментален физик и работи в Института по физически проблеми. Снимката по-долу показва Л. Ландау и неговия син.

Това е всичко, което може да се каже за такъв учен като Лев Ландау. Неговата биография, разбира се, включва само основни факти. Теориите, които е създал, са доста сложни за неподготвения читател. Следователно статията само накратко разказва за това, което е направил Лев Ландау известен. Биографията и постиженията на този учен все още предизвикват голям интерес в целия свят.