Lev Landau: kratka biografija, doprinos znanosti

Lev Landau (godina života - 1908-1968) veliki je sovjetski fizičar, rodom iz Bakua. Posjeduje mnogo zanimljivih istraživanja i otkrića. Možete li odgovoriti na pitanje, Lev Landau za koji je dobio Nobelovu nagradu? U ovom ćemo članku govoriti o njegovim postignućima i glavnim činjenicama biografije.

Podrijetlo Lev Landau

Dugo se može govoriti o takvom znanstveniku kao što je Lev Landau. Godine života, zanimanja i postignuća ovog fizičara - sve to je vjerojatno od interesa za čitatelje. Počnimo od samog početka - od podrijetla budućeg znanstvenika.

Rođen je u obitelji Ljubov i David Landau. Njegov otac bio je vrlo poznati inženjer ulja. Radio je na naftnim poljima. Što se tiče majke, po profesiji je bila liječnica. Poznato je da je ova žena provodila fiziološke studije. Očigledno, Lev Landau bio je potomak inteligentne obitelji. Njegova starija sestra, usput, postala je kemijski inženjer.

Godina studija

Lev Davidovich je studirao u srednjoj školi, koji je sjajno diplomirao u dobi od 13 godina. Njegovi su roditelji osjećali da je njihov sin još uvijek vrlo mlad za studij na višoj školskoj ustanovi. Stoga su odlučili poslati ga na jednu godinu na Bakaku ekonomsku školu. Zatim je 1922. godine primljen na Sveučilište u Bakuu. Ovdje je Lev Landau proučavao kemiju i fiziku. Dvije godine kasnije, Lev Davidovich je prebačen na Sveučilište Leningrad, na Fizijski fakultet.

Prvi znanstveni rad, poslijediplomski studij

U dobi od devetnaest godina, Landau je postao autor četiri znanstvena rada koja su objavljena. U jednom od tih radova prvo se koristi takozvana matrica gustoće. Ovaj pojam danas je široko korišten. Opisuje stanje kvantne energije. Landau je diplomirao na sveučilištu 1927. Zatim je upisao diplomu, izabravši Leningradski institut za fiziku i tehnologiju. U ovoj je obrazovnoj ustanovi radio na kvantnoj elektrodinamici i magnetskoj teoriji jednog elektrona.

Radno putovanje

Između 1929. i 1931., Lev Landau je bio na znanstvenoj misiji. Godine života, zanimanja i postignuća ovog znanstvenika povezane su s bliskom suradnjom sa stranim kolegama. Tako je tijekom putovanja putovao u Švicarsku, Njemačku, Nizozemsku, Englesku i Dansku. Tijekom tih godina upoznao se i upoznao s osnivačima kvantna mehanika, koji se tek pojavio. Među znanstvenicima s kojima se susretao Landau bili su Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg i Niels Bohr. Na posljednji Lev Davidovich je zadržao prijateljske osjećaje za cijeli svoj život. Ovaj je znanstvenik posebno snažno utjecao na Landau.

Lev Davidovich, u inozemstvu, proveo je važna istraživanja slobodnih elektrona (njihova magnetska svojstva). Osim toga, zajedno s Peierlsom, proveo je i istraživanje relativističke kvantne mehanike. Zahvaljujući tim djelima, Lev Landau, okupacija koji je bio zainteresiran za strane kolege, počeo se smatrati jednim od vodećih teorijskih fizičara. Znanstvenik je naučio postupati s vrlo složenim teorijskim sustavima. Valja napomenuti da je kasnije ova vještina bila vrlo korisna za njega kada je Landau počeo provoditi istraživanja na fizici niske temperature.

Kretanje u Kharkiv

Lev Davidovich se vratio u Leningrad 1931. Međutim, uskoro je odlučio preseliti se u Kharkov, koji je u to vrijeme bio glavni grad Ukrajine. Ovdje je znanstvenik radio na ukrajinskom Fizičko tehničkom institutu, bio je voditelj teoretskog odjela. Istodobno, Lev Davidovich bio je voditelj Odjela za teorijsku fiziku na Sveučilištu Kharkov i Institut za inženjerstvo i mehaniku Kharkov. Godine 1934. SSSR akademija znanosti dodijelila mu je stupanj doktora fizikalnih i matematičkih znanosti. Za to, Landau nije ni trebao braniti svoju tezu. Naslov profesora je već iduće godine nagrađen takvom znanstveniku kao Lev Landau.

Njegova okupacija obuhvatila je sve više i više područja znanosti. Landau u Kharkov je objavio radove o temama kao što su disperzije zvuka, porijeklu zvjezdane energije, raspršenje svjetla, prijenos energije se pojavljuje u sudarima, supravodljivost, magnetska svojstva različitih materijala i drugih. Zbog toga, on je postao poznat kao teoretičar, ima neobično svestran znanstvene interese.

Značajka Landauovih djela

Kasnije, kad se pojavio fizika plazme, Landauovi radovi na česticama koji su električnom interakcijom djelovali pokazali su se vrlo korisnim. Nakon što je posudio neke koncepte iz termodinamike, znanstvenik je izrazio niz inovativnih ideja o low-temperature sustavi. Mora se reći da su sva Landauova djela karakterizirana jednim važnim značajkom - virtuoznom uporabom matematičkog aparata u potrazi za rješavanjem složenih problema. Lev Landau je značajan doprinos kvantnoj teoriji, kao i istraživanju interakcije i prirode elementarnih čestica.

Škola Lev Landau

Raspon njegovog istraživanja je uistinu širok. Oni pokrivaju gotovo sva glavna područja teorijske fizike. Zahvaljujući takvoj širini svojih interesa, znanstvenik je privukao Kharkovu puno talentiranih mladih znanstvenika i nadarenih studenata. Među njima je bio Lifshits Eugene Mikhailovich, koji je postao djelatnik Lev Davidovich i njegov najbliži prijatelj. Škola koja je odrastao oko Lev Landaua pretvorila je Kharkov u jedan od vodećih centara teorijske fizike u SSSR-u.

Znanstvenik je bio uvjeren da se teorijski fizičar mora temeljito temeljiti na svim područjima ove znanosti. U tu svrhu, Lev Davidovich razvio je vrlo rigorozni program obuke. Nazvao je ovaj program "teorijski minimum". Podnositelji zahtjeva koji su htjeli sudjelovati na seminaru, kojeg je vodio, morali su zadovoljiti visoke standarde. Dovoljno je reći da je u 30 godina, unatoč mnogim ljudima, samo 40 osoba položilo ispit na "teorijski minimum". Međutim, oni koji su uspjeli u tome, Lev Davidovich velikodušno su platili pozornost i vrijeme. Osim toga, imali su potpunu slobodu izbora pri odabiru teme istraživanja.

Stvaranje tečaja u teorijskoj fizici

Landau Lev Davidovich održava prijateljske odnose sa svojim kolegama i studentima. Pozorno su pozvali znanstvenika Dowa. Da bi im pomogao u 1935, Lev Davidovich je stvorio detaljan tečaj u teorijskoj fizici. Objavio ga je Landau u suradnji s EM Lifshitzom i bio je niz udžbenika. Njihov je sadržaj ažuriran i revidiran od strane autora tijekom idućih 20 godina. Ogromna popularnost ovih prednosti. Oni su prevedeni na mnoge jezike svijeta. Trenutno se ti udžbenici s pravom smatraju klasičnim. Godine 1962. za stvaranje ovog tečaja Landau i Lifshitz dobili su Nagradu Lenjin.

Raditi s Kapitzom

Landau 1937, odgovorila na poziv Petera Kapitza (njegova slika je prikazana kasnije), te postao šef odjela za teorijsku fiziku na Moskovskom institutu za fizikalne probleme, novostvorene u to vrijeme. Međutim, sljedeće godine znanstvenik je uhićen. Lažna optužba rekla je da je bio angažiran u špijunaži u korist Njemačke. Samo zahvaljujući intervenciji Kapitze, koji se osobno apelirao na Kremlj, Lev Landau je pušten.

Kada se Landau preselio iz Kharkova u Moskvu, Kapitsa se bavio eksperimentima s tekućim helijem. Ako temperatura padne ispod 4,2 K (apsolutna temperatura izmjerena u stupnjevima Kelvina i računa se od -273,18 ° C, tj. iz apsolutne nula), plinoviti helij postaje tekućina. U tom se stanju naziva helij-1. Ako se temperatura spusti na 2,17 K, prolazi u tekućinu nazvanu helij-2. Vrlo je zanimljivo svojstva. Helij-2 Jednostavno može proći kroz najmanju rupu. Izgleda kao da je viskoznost potpuno odsutna. Tvar se podiže uz zid plovila, kao da sila gravitacije ne utječe na nju. Osim toga, toplinska vodljivost nadilazi toplinsku vodljivost bakra za stotine puta. Kapitsa je odlučila nazvati superfluidni tekući helij-2. Međutim, ispitivanje je pokazalo da njegova viskoznost nije nula.

Znanstvenici su predložili da to neobično ponašanje objasniti učinke koji su u tom području nisu klasične fizike i kvantne teorije. Ti se učinci pojavljuju samo pri niskim temperaturama. Obično se osjećaju u krutinama, jer pod tim uvjetima većina tvari zamrzne. Iznimka je helij. Ova tvar ostaje tekućina sve do apsolutne nulte, osim ako nije izložena visokom tlaku. László Tisza u 1938 godu predložio da zapravo tekućeg helija - mješavina dvaju oblika: a helij-2 (supratekućem) i helij-1 (normalan tekućine). Kada temperatura padne na skoro apsolutnu nulu, prvo postaje dominantna komponenta. Ova hipoteza objašnjava pojavu različitih viskoznosti pod različitim uvjetima.

Kako je Landau objasnio fenomen superfluidnosti

Lev Landau, čija kratka biografija opisuje samo njegova glavna postignuća, uspjela je objasniti fenomen superfluidnosti pomoću potpuno novog matematičkog aparata. Drugi se znanstvenici oslanjali na kvantnu mehaniku, koja je korištena za analizu ponašanja pojedinih atoma. Landau je također smatrao kvantna stanja tekućine na isti način kao da je to čvrsta. Izlagao je hipotezu da postoje dvije komponente uzbude ili gibanja. Prvi od njih su fononi, koji opisuju normalnu pravocrtnu propagaciju zvučnih valova za male vrijednosti energije i zamaha. Drugi su kotači, koji opisuju rotacijsko gibanje. Potonji je složenije manifestacije uzbuđenja koje nastaju pri većim vrijednostima energije i zamaha. Znanstvenik je istaknuo da se promatrane pojave mogu objasniti doprinosima rotona i fonona i njihovoj interakciji.

Landau je to tvrdio tekućeg helija može se smatrati "normalnom" komponentom koja je uronjena u superfluidnu "pozadinu". Kako možete objasniti da tekući helij teče kroz uski jaz? Znanstvenik je istaknuo da tekuća tekućina u tom slučaju teče. I krakovi i fononi se sudaraju sa zidovima koji ih drže.

Značaj Landauove teorije

Landauova teorija, kao i njena daljnja poboljšanja, odigrala je vrlo važnu ulogu u znanosti. Oni nisu samo objasnili promatrane pojave, nego su i predvidjeli neke druge. Jedan primjer je širenje dvaju valova koji imaju različita svojstva i koji se zovu prvi i drugi zvuk. Prvi zvuk je običan zvučni val, a drugi je temperaturni val. Zahvaljujući teoriji koju je stvorio Landau, znanstvenici su mogli značajno napredovati u razumijevanju prirode supravodljivosti.

Godina Drugog svjetskog rata i poslijeratnog vremena

Lev Davidovich je proučavao eksplozije i paljenje tijekom Drugog svjetskog rata. Osobito je bio zainteresiran za udarne valove. Nakon svibnja 1945. i do 1962. znanstvenik je radio na različitim zadacima. Posebno je istraživao rijedak izotop helija, koji ima atomsku masu od 3 (obično mu je masa 4). Lev Davidovich predvidio je postojanje nove vrste širenja vala za ovaj izotop. "Zvučni zvuk" - to je ono što je Lev Davidovich Landau nazvao. Njegova je biografija također obilježena sudjelovanjem u stvaranju atomske bombe u SSSR-u.

Automobilske nesreće, Nobelove nagrade i posljednjih godina života

U dobi od 53 godine ušao je u prometnu nesreću, što je rezultiralo ozbiljnim ozljedama. Puno je liječnika iz SSSR-a, Francuske, Kanade, Čehoslovačke borilo za život znanstvenika. Ostao je bez svijesti za 6 tjedana. U roku od tri mjeseca nakon pada automobila, ni najbliži Leo Landau nije prepoznao. Nobelovu nagradu dodijeljena mu je 1962. godine. Međutim, iz zdravstvenih razloga, nije mogao otići u Stockholmu da bi je dobio. Na slici ispod možete vidjeti L. Landau i njegovu ženu u bolnici.

Nagrada je dodijeljena znanstveniku u Moskvi. Nakon toga Lev Davidovich je živio još 6 godina, ali se nije mogao vratiti na istraživanje. Lev Landau umro je u Moskvi zbog komplikacija zbog ozljeda.

Obitelj Landau

Godine 1937. znanstvenik se udala za Drobantseva Concordia, inženjer tehnologa u prehrambenoj industriji. Ova žena je bila iz Kharkova. Godina njenog života - 1908-1984. U obitelji je rođen sin, koji je kasnije postao eksperimentalni fizičar i radio na Institutu za fizičke probleme. Sljedeća slika prikazuje L. Landau i njegov sin.

To je sve što se može reći o takvom znanstveniku kao Lev Landau. Njegova biografija, naravno, uključuje samo osnovne činjenice. Teorije koje je stvorio vrlo su složene za nepripremljene čitatelje. Stoga, članak samo kratko govori o tome što je Lev Landau poznato. Biografija i postignuća ovog znanstvenika i dalje izazivaju veliki interes diljem svijeta.