Лев Ландау: кратка биография, принос към науката

Лев Ландау (години на живота - 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 когото получи Нобеловата награда? В тази статия ще говорим за неговите постижения и основните факти на 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 - от произхода на бъдещия учен.

Той е роден 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, стана химичен инженер.

Години на обучение

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

Първата научна работа, следдипломно изследване

На възраст от деветнадесет години, Landau става автор на четири научни публикации, 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. След това се записва в университета, като избира 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. Години на живот, професия и постижения 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 запознал и се запознал с основателите квантова механика, който след това се появи. 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 на релативистичната квантова механика. Благодарение на тези творби Лев Ландау, окупация който 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. Следва да се отбележи, че по-късно това умение му беше много полезно, 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 е присъдено още през следващата година на такъв учен като Лев Ландау.

Професията му обхващаше все повече области на науката. Ландау в Харков е публикувал произведения на теми като разпръскването на звука, произходът на звездна енергия, разсейването на светлината, прехвърлянето на енергийната среща в сблъсъци, свръхпроводимост, магнитни свойства на различни материали и др. Поради това, той става известен като теоретик, има необичайно разнообразни научни интереси.

Отличителна черта на творбите на Ландау

По-късно, когато се появи физиката на плазмата, 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 Landau 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.

Училището на Лев Ландау

Обхватът на изследванията му е наистина широк. Те обхващат практически всички основни области на теоретичната физика. Благодарение на тази широк спектър от интереси, ученият привлече към Харков много талантливи млади учени и талантливи ученици. Сред тях беше Lifshits Eugene Mikhailovich, 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 беше 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 обнадедено посрещна вниманието и времето. В допълнение, те са получили пълна свобода на избор при избора на изследователска тема.

Създаване на курс по теоретична физика

Landau Lev Davidovich поддържа приятелски отношения с колегите и студентите си. Те обичат да се наричат ​​учен Dow. За да им помогне през 1935 г., Лев Давидович създава подробен курс по теоретична физика. Той беше публикуван от Landau във връзка с EM Lifshitz и беше серия от учебници. Тяхното съдържание бе актуализирано и преработено от авторите през следващите 20 години. Огромна популярност на тези предимства. Те са 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

Ландау през 1937 г., се отзова на поканата на Петър Капица (снимка му е представен по-късно) и става ръководител на катедрата по теоретична физика в Московския институт за физични проблеми, новосъздаденото по това време. Обаче следващата година ученът беше арестуван. Едно фалшиво обвинение заяви, че е участвал в шпионаж в полза на Германия. Само благодарение на намесата на Капица, който лично призова Кремъл, Лев Ландау беше освободен.

Когато Ландау се премества от Харков в Москва, Капица се занимава с експерименти с течен хелий. Ако температурата спадне под 4.2 K (абсолютна температура измерено в градуси по Келвин, и се измерва от -273,18 ° С, т.е. от абсолютна нула), хелий газ става течен. В това състояние той се нарича хелий-1. Ако температурата е по-ниска до 2,17 К, той се връща към течност, по-нататък хелий-2. Това е много интересно свойства. Хелий-2 Тя лесно може 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 нулев.

Учените предполагат, че това необичайно поведение се обяснява с ефекта от които са в областта не са класическата 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, освен ако не е обект на високо налягане. László Тиса през 1938 godu Предполага се, че в действителност течен хелий - смес на две форми: а хелий-2 (СУПЕРФЛУИД) и хелий-1 (нормална течност). 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 обясняваше явлението превъзходство

Лев Ландау, чиято кратка биография описва само основните му постижения, успява да обясни феномена на свръхвъздух с помощта на напълно 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 разпространение на звукови вълни за малки стойности на енергия и инерция. Втората е ротоните, които описват ротационното движение. Последното е по-сложна проява на възбуда, която възниква 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 това течен хелий може да се разглежда като "нормален" компонент, който е потопен в суперфлуиден "фон". Как може да обясните, че течният хелий преминава през тясна пропаст? Ученият отбелязва, че в този случай само потокът от суперфлуид се проявява. А ротоните и фононите се сблъскват със стените, които ги държат.

Значението на Ландау теорията

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 Landau, учените са успели да постигнат значителен напредък в разбирането на естеството на свръхпроводимостта.

Години на Втората световна и следвоенна война

Лев Давидович проучва изригвания и изгаряния по време на Втората световна война. По-специално той се интересуваше от ударни вълни. След май 1945 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. "Нулеви звуци" - това го нарече Лев Давидович Ландау. Неговата биография е отбелязана и чрез 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 и най-близкият Лео Ландау не признаваше. Нобеловата награда му бе присъдена през 1962 г. Но по здравословни причини той не може 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

През 1937 г. ученият се жени за Дробанцева Конкордия, инженер-технолог в хранително-вкусовата промишленост. Тази жена беше от Харков. Годините от живота й - 1908-1984. 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 основните факти. Теориите, които е създал, са доста сложни за неподготвен читател. Ето защо, 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.