Lev Landau (leveår - 1908-1968) - den store sovjetiske fysikeren, opprinnelig fra Baku. Han eier mye interessant forskning og funn. Kan du svare på spørsmålet, hvorfor mottok Lev Landau Nobelprisen? I denne artikkelen vil vi snakke om prestasjonene hans og hovedfakta i biografien.
Opprinnelsen til Lev Landau
Du kan snakke lenge om en slik vitenskapsmann som Lev Landau. År med liv, yrke og prestasjoner av denne fysikeren - alt dette vil sikkert interessere lesere. La oss starte helt fra begynnelsen - med opprinnelsen til den fremtidige vitenskapsmannen.
Han ble født i familien til Lyubov og David Landau. Faren hans var en kjent petroleumsingeniør. Han jobbet i oljefeltene. Når det gjelder moren, var hun lege av yrke. Det er kjent at denne kvinnen utførte fysiologisk forskning. Tilsynelatende kom Lev Landau fra en intelligent familie. Storesøsteren hans ble forresten kjemiingeniør.
studieår
Lev Davidovich gikk på videregående skole, som han ble uteksaminert strålende i en alder av 13. Foreldrene hans følte at sønnen deres fortsatt var veldigung for høyere utdanning. Derfor bestemte de seg for å sende ham til Baku Economic College i ett år. Så, i 1922, ble han tatt opp ved Baku University. Her studerte Lev Landau kjemi og fysikk. To år senere overførte Lev Davidovich til Leningrad-universitetet, til det fysikkfakultet.
Første forskningsoppgaver, forskerskole
I en alder av nitten var Landau allerede blitt forfatter av fire vitenskapelige artikler som ble publisert. I et av disse arbeidene ble den såk alte tetthetsmatrisen brukt for første gang. Dette begrepet er mye brukt i dag. Den beskriver kvanteenergitilstander. Landau ble uteksaminert fra universitetet i 1927. Deretter gikk han inn på forskerskolen og valgte Leningrad Institute of Physics and Technology. I denne utdanningsinstitusjonen arbeidet han med kvanteelektrodynamikk og den magnetiske teorien om elektronet.
Forretningsreise
I perioden fra 1929 til 1931 var Lev Landau på et vitenskapelig oppdrag. Leveår, yrke og prestasjoner til denne forskeren er forbundet med nært samarbeid med utenlandske kolleger. Så under en forretningsreise besøkte han Sveits, Tyskland, Nederland, England og Danmark. I løpet av disse årene møtte og ble han kjent med grunnleggerne av kvantemekanikken, som da nettopp var i ferd med å dukke opp. Blant forskerne Landau møtte var Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg og Niels Bohr. Til sistnevnte beholdt Lev Davidovich vennlige følelser resten av livet. Denne forskeren hadde en spesielt sterk innflytelse på Landau.
Lev Davidovich, er bakgrense, utført viktige studier av frie elektroner (deres magnetiske egenskaper). I tillegg drev han sammen med Peierls også forskning på relativistisk kvantemekanikk. Takket være disse verkene begynte Lev Landau, hvis yrke interesserte utenlandske kolleger, å bli betraktet som en av de ledende teoretiske fysikerne. Forskeren lærte å håndtere svært komplekse teoretiske systemer. Det skal bemerkes at denne ferdigheten senere var svært nyttig for ham da Landau begynte å forske på lavtemperaturfysikk.
flytting til Kharkov
Lev Davidovich returnerte til Leningrad i 1931. Imidlertid bestemte han seg snart for å flytte til Kharkov, som på den tiden var hovedstaden i Ukraina. Her jobbet forskeren ved det ukrainske instituttet for fysikk og teknologi, og var leder for dets teoretiske avdeling. Samtidig var Lev Davidovich leder for avdelingene for teoretisk fysikk ved Kharkov University og Kharkov Engineering and Mechanical Institute. I 1934 tildelte Academy of Sciences of the USSR ham graden doktor i fysiske og matematiske vitenskaper. For dette trengte Landau ikke engang å forsvare en avhandling. Tittelen professor ble tildelt året etter til en forsker som Lev Landau.
Hans yrke dekket flere og flere nye vitenskapsområder. Landau i Kharkov publiserte verk om slike emner som lydspredning, opprinnelsen til stjerneenergi, lysspredning, energioverføring som skjer under kollisjoner, superledning, magnetiske egenskaper til forskjellige materialer osv. Takket være dette ble han kjent som en teoretiker med uvanlig allsidig vitenskapeliginteresser.
Et særtrekk ved Landaus verk
Senere, da plasmafysikk dukket opp, viste Landaus arbeid med partikler som interagerer elektrisk seg å være svært nyttig. Ved å låne noen konsepter fra termodynamikk, uttrykte forskeren en rekke innovative ideer angående lavtemperatursystemer. Det skal sies at alle Landaus verk er preget av ett viktig trekk – den virtuose bruken av det matematiske apparatet i søken etter løsninger på komplekse problemer. Lev Landau ga et betydelig bidrag til kvanteteorien, så vel som til studiet av interaksjonen og naturen til elementærpartikler.
Lev Landau School
Utvalget av forskningen hans er virkelig bredt. De dekker nesten alle hovedområder innen teoretisk fysikk. Takket være en slik bredde av interessene hans, tiltrakk forskeren mange talentfulle unge forskere og begavede studenter til Kharkov. Blant dem var Evgeny Mikhailovich Lifshits, som ble Lev Davidovichs samarbeidspartner og hans nærmeste venn. Skolen som vokste opp rundt Lev Landau gjorde Kharkov til et av de ledende sentrene for teoretisk fysikk i USSR.
Vitenskapsmannen var overbevist om at en teoretisk fysiker burde være grundig kjent med alle områder av denne vitenskapen. For dette formål utviklet Lev Davidovich et veldig strengt treningsprogram. Han k alte dette programmet "det teoretiske minimum". Søkere som ønsket å delta på workshopen han ledet, måtte stille svært høye krav. Det er nok å si det i 30 år, til tross for de mangeønske, bare 40 personer besto eksamen på "teorimet". Imidlertid viet de som lyktes, Lev Davidovich sjenerøst sin oppmerksomhet og tid. I tillegg fikk de full valgfrihet når de skulle velge forskningstema.
Opprette et teoretisk fysikkkurs
Landau Lev Davidovich opprettholdt vennlige forhold til sine ansatte og studenter. De k alte kjærlig forskeren Dau. For å hjelpe dem i 1935 opprettet Lev Davidovich et detaljert kurs i teoretisk fysikk. Den ble utgitt av Landau sammen med EM Lifshitz og var en serie lærebøker. Innholdet deres ble oppdatert og revidert av forfatterne i løpet av de neste 20 årene. Disse bøkene har fått enorm popularitet. De er oversatt til mange språk i verden. For tiden regnes disse lærebøkene med rette som klassikere. I 1962 mottok Landau og Lifshitz Leninprisen for opprettelsen av dette kurset.
Jobber med Kapitza
Lev Davidovich i 1937 svarte på invitasjonen fra Peter Kapitza (bildet hans er presentert nedenfor) og ble leder for avdelingen for teoretisk fysikk ved Moskva-instituttet for fysiske problemer, nyopprettet på den tiden. Imidlertid ble forskeren arrestert neste år. Den falske anklagen var at han spionerte for Tyskland. Bare takket være inngripen fra Kapitsa, som personlig søkte Kreml, ble Lev Landau løslatt.
Da Landau flyttet fra Kharkov til Moskva, eksperimenterte Kapitsa bare med flytende helium. Hvis temperaturen faller under 4,2 K (absolutttemperatur måles i grader Kelvin og måles fra -273, 18 ° C, det vil si fra absolutt null), blir gassformig helium en væske. I denne tilstanden kalles det helium-1. Senker du temperaturen til 2,17 K går den over i en væske som heter helium-2. Den har noen veldig interessante egenskaper. Helium-2 er i stand til å strømme gjennom de minste hullene med letthet. Det virker som om han ikke har noen viskositet i det hele tatt. Stoffet stiger opp i karets vegg, som om tyngdekraften ikke virker på det. I tillegg overstiger dens varmeledningsevne den termiske ledningsevnen til kobber hundrevis av ganger. Kapitsa bestemte seg for å kalle helium-2 en superfluid væske. Ved inspeksjon viste det seg imidlertid at viskositeten ikke er null.
Forskere har antydet at slik uvanlig oppførsel skyldes effekter som ikke tilhører klassisk fysikk, men kvanteteori. Disse effektene vises bare ved lave temperaturer. Vanligvis gjør de seg kjent i faste stoffer, siden under disse forholdene fryser de fleste stoffer. Helium er et unntak. Dette stoffet forblir flytende ned til absolutt null med mindre det utsettes for høyt trykk. Laszlo Tissa foreslo i 1938 at flytende helium faktisk er en blanding av to former: helium-2 (superflytende væske) og helium-1 (normal væske). Når temperaturen synker til nesten absolutt null, blir førstnevnte den dominerende komponenten. Denne hypotesen forklarer utseendet til forskjellige viskositeter under forskjellige forhold.
Hvordan Landau forklarte fenomenet superfluiditet
Lev Landau, kort biografisom bare beskriver hans viktigste prestasjoner, var i stand til å forklare fenomenet superfluiditet ved å bruke et helt nytt matematisk apparat. Andre forskere stolte på kvantemekanikk, som de brukte til å analysere oppførselen til individuelle atomer. Landau, derimot, betraktet kvantetilstandene til en væske praktisk t alt på samme måte som om det var et fast legeme. Han antok at det er to komponenter av eksitasjon, eller bevegelse. Den første av disse er fononer, som beskriver normal rettlinjet forplantning av lydbølger ved lave verdier av energi og momentum. Den andre er rotoner, som beskriver rotasjonsbevegelse. Sistnevnte er en mer kompleks manifestasjon av eksitasjoner som oppstår ved høyere verdier av energi og momentum. Forskeren bemerket at de observerte fenomenene kan forklares med bidragene fra rotoner og fononer og deres interaksjon.
Landau hevdet at flytende helium kan betraktes som en "normal" komponent, som er nedsenket i en superflytende "bakgrunn". Hvordan kan man forklare det faktum at flytende helium strømmer ut gjennom et sm alt gap? Forskeren bemerket at bare superfluidkomponenten flyter i dette tilfellet. Og rotonene og fononene kolliderer med veggene som holder dem.
Betydningen av Landaus teori
Landaus teori, så vel som dens ytterligere forbedringer, spilte en svært viktig rolle i vitenskapen. De forklarte ikke bare de observerte fenomenene, men forutså også noen andre. Et eksempel er forplantningen av to bølger som har forskjellige egenskaper og kalles den første og andre lyden. Den første lyden ervanlige lydbølger, mens den andre er en temperaturbølge. Takket være teorien skapt av Landau, var forskere i stand til å gjøre betydelige fremskritt i å forstå naturen til superledning.
Andre verdenskrig og etterkrigsår
Lev Davidovich under andre verdenskrig var engasjert i studiet av eksplosjoner og forbrenning. Spesielt var han interessert i sjokkbølger. Etter mai 1945 og fram til 1962 arbeidet forskeren med forskjellige oppgaver. Spesielt undersøkte han den sjeldne isotopen av helium, som har en atommasse på 3 (vanligvis er massen 4). Lev Davidovich spådde eksistensen av en ny type bølgeutbredelse for denne isotopen. "Null lyd" - det var det Lev Davidovich Landau k alte det. Biografien hans er i tillegg preget av deltakelse i opprettelsen av atombomben i USSR.
Bilulykke, Nobelprisen og de siste årene av livet
I en alder av 53 år var han i en bilulykke, som førte til at han ble alvorlig skadet. Mange leger fra USSR, Frankrike, Canada, Tsjekkoslovakia kjempet for livet til en vitenskapsmann. Han var bevisstløs i 6 uker. I tre måneder etter bilulykken kjente ikke Lev Landau engang igjen slektningene sine. Nobelprisen ble tildelt ham i 1962. På grunn av helsemessige årsaker kunne han imidlertid ikke reise til Stockholm for å motta den. På bildet nedenfor kan du se L. Landau med kona på sykehuset.
Prisen ble delt ut til en vitenskapsmann i Moskva. Etter det levde Lev Davidovich i ytterligere 6 år, men han kom aldri tilbake til forskning.smog. Lev Landau døde i Moskva som følge av komplikasjoner fra skadene hans.
Landau-familie
Vitenskapsmannen i 1937 giftet seg med Concordia Drobantseva, en prosessingeniør i næringsmiddelindustrien. Denne kvinnen var fra Kharkov. Årene for hennes liv er 1908-1984. En sønn ble født i familien, som senere ble en eksperimentell fysiker og jobbet ved Institute of Physical Problems. Bildet nedenfor viser L. Landau med sønnen.
Det er alt det er å si om en vitenskapsmann som Lev Landau. Hans biografi inkluderer selvfølgelig bare de grunnleggende fakta. Teoriene han laget er ganske komplekse for den uforberedte leseren. Derfor snakker artikkelen bare kort om hva Lev Landau ble kjent for. Biografien og prestasjonene til denne forskeren er fortsatt av stor interesse over hele verden.
