Лев Ландау

Лев Ландау — советский физик-теоретик, основатель научной школы, академик Академии наук СССР (1946), лауреат Нобелевской премии по физике (1962) и Ленинской премии (1962). Внёс фундаментальный вклад в квантовую механику, физику конденсированного состояния, квантовую теорию поля, астрофизику и физику плазмы. Создатель теории фазовых переходов второго рода, теории сверхтекучести и теории ферми-жидкости.

Биография

Ранние годы и образование

Лев Давидович Ландау родился 22 января 1908 года в Баку в семье инженера-нефтяника Давида Львовича Ландау и врача-физиолога Любови Вениаминовны Гаркави-Ландау. С раннего возраста проявлял исключительные математические способности: в 12 лет научился дифференцировать, в 13 — освоил интегральное исчисление. В 1922 году поступил в Бакинский государственный университет, где одновременно учился на физико-математическом и химическом факультетах. В 1924 году перевёлся на физическое отделение Ленинградского государственного университета, который окончил в 1927 году.

Научная карьера

В 1929—1931 годах Ландау находился в научной командировке в Германии, Швейцарии, Англии, Дании и Нидерландах, где работал с ведущими физиками того времени: Максом Борном, Вернером Гейзенбергом, Вольфгангом Паули и Нильсом Бором. В 1931 году вернулся в СССР и работал в Ленинградском физико-техническом институте. В 1932 году возглавил теоретический отдел Украинского физико-технического института в Харькове.

В 1937 году Ландау переехал в Москву и стал заведующим теоретическим отделом Института физических проблем АН СССР (ныне — Институт физических проблем имени П. Л. Капицы РАН), где проработал до конца жизни. В 1938 году был арестован по обвинению в шпионаже в пользу Германии, но освобождён в 1939 году после вмешательства Петра Капицы и других учёных.

Последние годы

В 1962 году Ландау попал в тяжёлую автомобильную аварию, после которой почти полностью утратил способность к научной работе. Несмотря на усилия врачей, его здоровье оставалось подорванным. Скончался 1 апреля 1968 года в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.

Научные достижения

Квантовая механика и теория поля

Ландау внёс существенный вклад в развитие квантовой механики. В 1930 году совместно с Рудольфом Пайерлсом разработал теорию рассеяния света на свете. В 1932 году предложил концепцию квантования пространства-времени, предвосхитившую некоторые идеи современной квантовой гравитации. В 1937 году совместно с Евгением Лифшицем создал теорию фазовых переходов второго рода, основанную на понятии параметра порядка.

Теория сверхтекучести

В 1941 году Ландау разработал теорию сверхтекучести гелия-4, объяснившую явление, открытое Петром Капицей в 1938 году. Он ввёл понятие квантовых вихрей и предсказал существование второго звука — волн температуры в сверхтекучей жидкости. За эту работу в 1962 году получил Нобелевскую премию по физике.

Теория ферми-жидкости

В 1956 году Ландау создал теорию ферми-жидкости, описывающую поведение квантовых жидкостей, состоящих из фермионов (например, электронов в металлах или жидкого гелия-3). Эта теория стала основой для понимания многих явлений физики конденсированного состояния, включая сверхпроводимость.

Другие работы

Ландау также внёс вклад в:

• Квантовую электродинамику: совместно с Александром Ахиезером и Исааком Померанчуком разработал теорию рассеяния фотонов на электронах.
• Астрофизику: совместно с Яковом Зельдовичем и другими учёными исследовал процессы в звёздах, включая нейтринные реакции и гравитационный коллапс.
• Физику плазмы: разработал теорию затухания Ландау — бесстолкновительного затухания волн в плазме.
• Магнетизм: предсказал диамагнетизм электронного газа (диамагнетизм Ландау).

Научная школа и педагогическая деятельность

Ландау создал крупнейшую в СССР школу физиков-теоретиков. Его учениками были многие выдающиеся учёные, в том числе:

• Евгений Лифшиц — соавтор многотомного курса теоретической физики.
• Исаак Померанчук — физик-теоретик, один из основоположников теории сильных взаимодействий.
• Алексей Абрикосов — лауреат Нобелевской премии по физике (2003) за теорию сверхпроводимости второго рода.
• Виталий Гинзбург — лауреат Нобелевской премии по физике (2003) за теорию сверхпроводимости.

Ландау разработал так называемый «теоретический минимум» — программу обязательных знаний для физиков-теоретиков, включавшую 9 экзаменов по основным разделам физики и математики. Сдача этого минимума была обязательным условием для поступления в аспирантуру к Ландау.

Курс теоретической физики

Совместно с Евгением Лифшицем Ландау написал многотомный курс теоретической физики, ставший классическим учебным пособием для физиков всего мира. Курс включает следующие тома:

Курс переведён на многие языки и остаётся одним из наиболее авторитетных учебных изданий по теоретической физике.

Личные качества и стиль работы

Ландау отличался исключительной требовательностью к себе и окружающим. Он ввёл систему классификации физиков по «логарифмической шкале»: от 0 (выдающиеся учёные, такие как Эйнштейн и Бор) до 5 (обычные работники науки). Сам Ландау относил себя к категории 2,5.

Он известен своим афоризмом: «Наука — это искусство создавать иллюзию понимания, не имея его». Ландау также был известен своей любовью к математике и физике как к «чистым» наукам, избегая прикладных исследований.

Награды и звания

• Сталинская премия (1946, 1949, 1953)
• Ленинская премия (1962)
• Нобелевская премия по физике (1962) — «за пионерские теории конденсированных сред, особенно жидкого гелия»
• Три ордена Ленина (1944, 1948, 1958)
• Орден Трудового Красного Знамени (1945)
• Иностранный член Лондонского королевского общества (1960)
• Иностранный член Национальной академии наук США (1960)
• Почётный доктор многих университетов мира

Память

• Имя Ландау носит Институт теоретической физики РАН (Черноголовка).
• В 1972 году учреждена медаль Ландау, присуждаемая за выдающиеся достижения в теоретической физике.
• В 2008 году, к 100-летию со дня рождения, выпущена почтовая марка России.
• Именем Ландау назван кратер на обратной стороне Луны.
• В Баку установлен памятник учёному.
• В 2016 году вышел российско-немецкий фильм «Ландау» (режиссёр — Илья Хржановский), основанный на биографии учёного, однако вызвавший неоднозначную реакцию из-за спорного художественного подхода.

Источники

• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Курс теоретической физики. — М.: Наука, 1960—1980.
• Абрикосов А. А. Лев Давидович Ландау (к 100-летию со дня рождения) // Успехи физических наук. — 2008. — Т. 178, № 1.
• Гинзбург В. Л. Лев Ландау — физик и человек. — М.: Наука, 1988.
• Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983.
• Нобелевская лекция Л. Д. Ландау (1962) // Нобелевские премии по физике. — М.: Мир, 1965.