Ana Bilim

Lev Davidovich Landau Rus fizikçisi

Lev Davidovich Landau Rus fizikçisi
Lev Davidovich Landau Rus fizikçisi
Anonim

Lev Davidovich Landau, (9 Ocak [22 Ocak, Yeni Stil], 1908, Bakü, Rusya İmparatorluğu (şimdi Azerbaycan)) - 1 Nisan 1968'de öldü, Moskova, Rusya, SSCB), Sovyet teorik fizikçisi, kurucularından biri Bu alanda öncü araştırmaları 1962 Nobel Fizik Ödülü ile tanınan yoğun madde kuantum teorisinin

Landau matematiksel bir dahiydi ve korkunç bir şeydi. Onun eğitimi, 1917 Rus Devrimi'ni izleyen çalkantılı dönemdeki radikal eğitim reformlarının zikzaklarını yansıtıyordu. İlk Sovyet kuşağının birçok bilim adamı gibi Landau, lise gibi bazı eğitim aşamalarını resmen tamamlamadı. Akademik dereceler kaldırıldığı ve 1934'e kadar restore edilmediği için hiçbir zaman doktora tezi yazmadı. 1924'ten 1927'ye kadar çalıştığı Leningrad State Üniversitesi'nde fizik lisans dersini tamamladı. 1934'te Landau'ya doktora verildi. zaten kurulmuş bir bilgin.

Hala bir öğrenci iken, Landau ilk makalelerini yayınladı. O yıllarda Almanya'da yeni bir kuantum mekaniği teorisi ortaya çıktı ve 20 yaşındaki büyük bilimsel devrime katılmak için biraz geç geldiğinden şikayet etti. 1927'de kuantum mekaniği esasen tamamlandı ve fizikçiler göreceli genellemesi ve katı hal ve nükleer fiziğe uygulamaları üzerinde çalışmaya başladı. Landau, Yakov I. Frenkel'in Leningrad Fizik-Teknik Enstitüsü'ndeki seminerinde ve daha sonra 1929-31 yabancı gezisinde profesyonelce olgunlaştı. Sovyet bursu ve Rockefeller bursuyla desteklenen Zürich, Kopenhag ve Cambridge üniversitelerini ziyaret ederek özellikle fizikçiler Wolfgang Pauli ve Niels Bohr'dan dersler aldı. 1930'da Landau, kristallerdeki serbest elektronların nicelleştirilmesinden kaynaklanan yeni bir etkiye işaret etti - Landau diamagnetizmi, daha önce Pauli tarafından tedavi edilen spin paramanyetizmasının tersine. Fizikçi Rudolf Peierls ile ortak bir makalede, Landau, göreceli kuantum teorisindeki montaj zorluklarını çözmek için fizikte başka bir radikal kavramsal devrim ihtiyacı olduğunu savundu.

1932'de, Sovyetler Birliği'ne döndükten kısa bir süre sonra, Landau Kharkov'daki (şimdi Kharkiv) Ukrayna Fiziko-Teknik Enstitüsü'ne (UFTI) taşındı. Son zamanlarda bir grup genç fizikçi tarafından organize edilen ve yönetilen UFTI, nükleer, teorik ve düşük sıcaklık fiziğinin yeni alanlarına girdi. İlk öğrencileri olan Evgeny Lifshits, Isaak Pomeranchuk ve Aleksandr Akhiezer ile birlikte Landau, kuantum elektrodinamiğindeki etkileri hesapladı ve enstitüdeki Lev Shubnikov'un deneysel kriyojenik laboratuvarı ile yakın işbirliği içinde metaller, ferromanyetizma ve süperiletkenlik teorisi üzerinde çalıştı. 1937'de Landau, sistemin termodinamik parametrelerinin sürekli olarak değiştiği ancak simetrisinin aniden değiştiği ikinci düzenin faz geçişleri teorisini yayınladı.

Aynı yıl siyasi sorunlar, Pyotr Kapitsa'nın Moskova'daki Fiziksel Sorunlar Enstitüsü'ne aniden taşınmasına neden oldu. UFTI ve Kharkov Üniversitesi'ndeki kurumsal çatışmalar ve Landau'nun kendi ikonoklastik davranışı, hayatı tehdit eden bir durum yaratan Stalinist tasfiye bağlamında siyasallaştı. Daha sonra 1937'de birkaç UFTI bilim adamı siyasi polis tarafından tutuklandı ve Shubnikov dahil bazıları idam edildi. Gözetim, Landau'yu Moskova'ya kadar takip etti ve burada Nisan 1938'de iki meslektaşıyla bir anti-Stalinist broşürü tartıştıktan sonra tutuklandı. Bir yıl sonra, Kapitsa, Landau'nun Rus başbakanı Vyacheslav M. Molotov'a sıvı helyumda gözlemlenen yeni fenomenleri anlamak için kuramcının yardımına ihtiyaç duyduğunu yazarak hapishaneden serbest bırakılmasını sağladı.

Kapitsa'nın sıvı helyumdaki aşırı akışkanlığı keşfinin kuantum teorik açıklaması 1941'de Landau tarafından yayınlandı. Landau'nun teorisi, daha önce Frenkel ve fizikçi Igor Tamm tarafından önerilen bir kolektif uyarılma kavramına dayanıyordu. Pek çok atom parçacığının niceliksel bir kolektif hareket birimi olan bu tür bir uyarım, matematiksel olarak, genellikle "kuasipartikül" adı verilen yeni bir türden tek bir parçacıkmış gibi tanımlanabilir. Aşırı akışkanlığı açıklamak için Landau, fonona (bir ses dalgasının kuantumu) ek olarak başka bir kolektif uyarım olan rotonun (girdap hareketinin kuantumu) olduğunu varsaydı. Landau'nun aşırı akış teorisi, çeşitli deneylerin bazı yeni etkileri ve buna dayalı nicel tahminleri doğruladıktan sonra 1950'lerde kabul edildi.

1946'da Landau, SSCB Bilimler Akademisi'nin tam üyesi seçildi. Isaak Khalatnikov ve daha sonra Alexey A. Abrikosov ile Fiziksel Sorunlar Enstitüsü'nde teorik bir grup düzenledi. Yeni öğrenciler gruba katılmak için Landau minimum adı verilen bir dizi zorlu sınavı geçmek zorunda kaldı. Grubun haftalık kolokyumu, Moskova'daki teorik fizik için büyük tartışma merkezi olarak hizmet etti, ancak birçok konuşmacı toplantılarında normal kabul edilen yıkıcı eleştiri seviyesiyle baş edemedi. Yıllar boyunca, Landau ve Lifshits, dünya çapında birkaç nesil araştırma öğrencisi için önemli bir öğrenme aracı olan çok hacimli Teorik Fizik Kursunu yayınladı.

Landau grubunun kolektif çalışması, teorik fiziğin neredeyse tüm dallarını kucakladı. 1946'da plazmada elektromanyetik dalgaların Landau sönümlemesi olgusunu anlattı. Vitaly L. Ginzburg ile birlikte, 1950'de Landau, makroskobik (fenomenolojik) süperiletkenlik teorisinin doğru denklemlerini elde etti. 1950'lerde o ve ortak çalışanlar, yeniden düzenlenmiş kuantum elektrodinamiğinde bile, yeni bir sapma zorluğunun (Moskova sıfırı veya Landau kutbu) ortaya çıktığını keşfettiler. Kuplaj sabitinin sonsuz olması ya da bir enerjide yok olması olgusu, modern kuantum alan teorilerinin önemli bir özelliğidir. 1941 süper akışkanlık teorisine ek olarak, 1956-58'de Landau, kolektif uyarımları bozonlardan (elektronlar, nötronlar ve protonlar gibi) istatistiksel olarak fermiyonlar (elektronlar, nötronlar ve protonlar gibi) gibi davranan farklı bir kuantum sıvısı tanıttı. Fermi-sıvı teorisi, metallerdeki modern elektron teorisinin temelini oluşturdu ve ayrıca helyumun daha hafif izotopu olan He-3'teki aşırı akışkanlığın açıklanmasına yardımcı oldu. Landau ve öğrencilerinin çalışmalarında, kuasipartiküller yöntemi çeşitli problemlere başarıyla uygulandı ve yoğun madde teorisinin vazgeçilmez bir temeli olarak geliştirildi.

1939'daki evliliğinden sonra bile, Landau bir birliğin her iki partnerin cinsel özgürlüğünü kısıtlamaması gerektiği teorisine yapıştı. Diyalektik materyalizmin doğal felsefesini, özellikle fiziğe uygulandığında beğenmedi, ancak bilimsel gerçeğin bir örneği olarak tarihsel materyalizmi - Marksist politik felsefeyi - destekledi. 1917 devriminin ideallerine ihanet etmesi için Joseph Stalin'den nefret etti ve 1930'lardan sonra Sovyet rejimini artık sosyalist değil faşist olarak eleştirdi. Ona yönelik daha önceki siyasi suçlamaların resmi olarak geri çekilmediğinin farkında olan Landau, Sovyet atom silahları projesi için bazı hesaplamalar yaptı, ancak Stalin'in 1953'teki ölümünden sonra kişisel koruma için artık gerekli olmayan sınıflandırılmış işi reddetti. Savaş sonrası bilim kültü, daha sonraki yıllarda aldığı halkın tanınmasına ve kahramanlık ibadetine katkıda bulundu. 1962'de Landau trafik kazasında ciddi yaralanmalara uğradı. Doktorlar hayatını kurtarmayı başardı, ancak işe geri dönecek kadar iyileşmedi ve sonraki komplikasyonlardan öldü.