Lev Landau: lyhyt elämäkerta, osuus tiede

Lev Landau (elämänvuosi - 1908-1968) on hieno neuvostoliiton fyysikko Bakusta. Hänellä on paljon mielenkiintoisia tutkimuksia ja löytöjä. Voitteko vastata kysymykseen, Lev Landau, jonka hän sai Nobelin palkinnon? Tässä artikkelissa puhumme hänen saavutuksistaan ja elämäkerran tärkeimmistä tosiasioista.

Lev Landauin alkuperä

Voit puhua pitkään tällaisesta tiedemiehenä kuin Lev Landau. Tämän fyysikon elinikä, ammatti ja saavutukset - kaikki tämä on luultavasti kiinnostuneita lukijoista. Aloitetaan alusta alkaen - tulevan tutkijan alku.

Hän syntyi Lubovin perheen ja David Landauin perheessä. Hänen isänsä oli melko tunnettu öljyinsinööri. Hän työskenteli öljykentillä. Mitä tulee äitiin, hän oli ammatin harjoittajana lääkäri. Tiedetään, että tämä nainen teki fysiologisia tutkimuksia. Ilmeisesti Lev Landau oli älykäs perheen jälkeläinen. Hänen vanhempi sisarensa muuten tuli kemiallinen insinööri.

Vuosien opiskelu

Lev Davidovich opiskeli lukiossa, jonka hän valmistui loistavasti 13-vuotiaana. Hänen vanhempansa katsoivat, että heidän poikansa oli vielä hyvin nuori opiskelemaan korkeakoulussa. Siksi he päättivät lähettää hänet vuodeksi Bakun taloustieteelliselle tekniselle koululle. Sitten hänet hyväksyttiin vuonna 1922 Bakun yliopistoon. Täällä Lev Landau opiskeli kemiaa ja fysiikkaa. Kaksi vuotta myöhemmin Lev Davidovich siirtyi Leningradin yliopistoon fysiikan osastolle.

Ensimmäinen tieteellinen työ, jatko-opiskelu

19-vuotiaana Landau kirjoitti neljä julkaistua tieteellistä julkaisua. Yhdessä näistä teoksista käytettiin ensin ns. Tiheysmatriisia. Tätä termiä käytetään nykyään laajalti. Hän kuvailee kvanttimaista energiaa. Landau valmistui yliopistosta vuonna 1927. Sitten hän siirtyi tutkijakouluun valitsemalla Leningradin fysiikan ja tekniikan instituutin. Tässä oppilaitoksessa hän työskenteli kvanttielektrodynamiikan ja elektronin magneettisen teorian kanssa.

Liikematka

Vuosien 1929 ja 1931 välillä Lev Landau oli tieteellisessä tehtävässä. Tämän tutkijan elämä, ammatti ja saavutukset liittyvät läheiseen yhteistyöhön ulkomaisten kollegojen kanssa. Joten matkan aikana hän matkusti Sveitsiin, Saksaan, Hollantiin, Englantiin ja Tanskaan. Näiden vuosien aikana hän tapasi ja perehtyi kvanttimekaniikan perustajiin , jotka juuri ilmestyivät. Landau tapasi tutkijat Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg ja Niels Bohr. Viimeksi Lev Davidovich on pitänyt ystävällisiä tunteita koko elämänsä ajan. Tämä tutkija vaikutti voimakkaasti Landauen.

Lev Davidovich, ulkomailla, teki merkittäviä tutkimuksia vapaista elektroneista (niiden magneettiset ominaisuudet). Lisäksi hän teki yhdessä Peierlsin kanssa tutkimusta suhteellisesta kvanttimekaniikasta. Näiden teosten ansiosta Lev Landau, jonka ammatti kiinnostui ulkomaalaisia kollegoita, alkoi pitää yhtenä johtavista teoreettisista fyysikoista. Tutkija oppi käsittelemään hyvin monimutkaisia teoreettisia järjestelmiä. On huomattava, että myöhemmin tämä taito oli erittäin hyödyllinen hänelle, kun Landau alkoi tehdä tutkimusta matalan lämpötilan fysiikasta.

Siirtyminen Kharkov

Lev Davidovich palasi Leningradiin vuonna 1931. Kuitenkin pian hän päätti siirtyä Kharkovin, joka tuolloin oli Ukrainan pääkaupunki. Tässä tutkija työskenteli Ukrainan fysiikan tutkimuslaitoksessa, hän oli teoreettisen osastonsa johtaja. Samanaikaisesti Lev Davidovich oli Kharkovin yliopiston teoreettisen fysiikan laitoksen ja Kharkovin insinööri- ja mekaniikan instituutti. Vuonna 1934 Neuvostoliiton tiedeakatemia myönsi hänelle fyysisen ja matemaattisen tieteen tohtorin tutkinnon. Tätä varten Landau ei edes tarvitse puolustaa opinnäytetyötä. Professorin nimi saatiin jo ensi vuonna sellaiselle tiedemiehelle kuin Lev Landau.

Hänen ammattinsa peitti useampia ja useampia tieteenaloja. Landau Kharkovissa julkaisi teoksia mm. Äänen leviämisestä, tähtien energian alkuperästä, valon sironnasta, törmäyksissä tapahtuvasta energiansiirrosta, suprajohtavuudesta, erilaisten materiaalien magneettisista ominaisuuksista jne. Tämän ansiosta hänestä tuli tunnetuksi teorikoksi, jolla oli epätavallisen monipuolisia tieteellisiä etuja.

Merkittävä piirre Landauin teoksista

Seuraavaksi, kun plasman fysiikka ilmestyi , Landauin paperit partikkeleista vuorovaikutuksessa sähköisesti osoittautui erittäin hyödylliseksi. Lainanneet eräitä käsitteitä termodynamiikasta tutkija esitti useita innovatiivisia ideoita matalan lämpötilan järjestelmistä. On sanottava, että Landauin teoksille on tunnusomaista yksi tärkeä piirre - matemaattisen laitteen virtuoosinen käyttö monimutkaisten ongelmien etsinnässä. Lev Landau teki merkittävän panoksen kvanttiteoriaan sekä tutkimukseen alkuainehiukkasten vuorovaikutuksesta ja luonteesta.

Leo Landun koulu

Tutkimuksensa laajuus on todella laaja. Ne kattavat lähes kaikki teoreettisen fysiikan pääalueet. Hänen etujensa laajuuden ansiosta tutkija houkutteli Kharkoville paljon lahjakkaita nuoria tutkijoita ja lahjakkaita opiskelijoita. Heistä tuli Lifshits Evgeny Mikhailovich, joka tuli Lev Davidovichin ja hänen lähimpään ystäjäänsä. Koulu, joka kasvoi Lev Landun ympärille, muuttui Kharkoviksi yhdeksi Neuvostoliiton teoreettisen fysiikan johtavista keskuksista.

Tutkija oli vakuuttunut siitä, että teoreettinen fyysikko olisi perusteellisesti perustettava kaikilla tämän tieteen aloilla. Tätä varten Lev Davidovich kehitti erittäin tiukan koulutusohjelman. Hän kutsui tätä ohjelmaa "teoreettiseksi minimiksi". Hakijat, jotka halusivat osallistua seminaariin, hänen johdollaan, täytyi täyttää korkeat vaatimukset. Riittävät sanoa, että 30 vuoden kuluttua paljon ihmisistä huolimatta vain 40 henkilöä läpäisi "teoreettisen vähimmäisvaatimuksen". Kuitenkin ne, jotka onnistuivat tässä, Lev Davidovich maksoivat suuresti huomiota ja aikaa. Lisäksi heille annettiin täydellinen valintavapaus valittaessa tutkimuksen aiheita.

Teoreettisen fysiikan kurssin luominen

Landau Lev Davidovich säilytti ystävälliset suhteet kollegoihinsa ja opiskelijoihinsa. He kutsuivat kiitollisesti tutkija Dau. Avustaakseen heitä vuonna 1935, Lev Davidovich loi yksityiskohtaisen kurssin teoreettisessa fysiikassa. Sen julkaisi Landau yhdessä EM Lifshitzin kanssa ja se oli sarja oppikirjoja. Niiden sisältöä päivitettiin ja tarkistettiin kirjoittajilla seuraavien 20 vuoden aikana. Näiden hyötyjen suuri suosio. Heidät käännettiin monille maailman kielille. Tällä hetkellä oppikirjoja pidetään oikeutetusti klassisina. Vuonna 1962 Landau ja Lifshitz saivat Lenin-palkinnon tämän kurssin perustamiseksi.

Työskentely Kapitan kanssa

Lev Davidovich vastasi vuonna 1937 Peter Kapitsaan kutsuun (kuva on esitetty alla). Hänestä tuli teoreettisen fysiikan osastopäällikkö Moskovan fyysisten ongelmien instituutissa. Tutkija kuitenkin pidätettiin seuraavana vuonna. Väärän syytteen mukaan hän harjoitti vakoilua Saksan hyväksi. Vain Kap Landin, joka henkilökohtaisesti vetosi Kremltiin, Lev Landauin väliintulon ansiosta.

Kun Landau muutti Kharkovista Moskovaan, Kapitsa oli mukana kokeissa nestemäisellä heliumilla. Jos lämpötila laskee alle 4,2 K (absoluuttinen lämpötila mitataan Kelvin asteina ja laskee -273,18 ° C: sta, eli absoluuttisesta nollasta), kaasumaisen heliumin tulee neste. Tässä tilassa sitä kutsutaan helium-1: ksi. Jos lämpötila laskee 2,17 K: iin, se siirtyy nestemäiseksi helium-2: ksi. Se on erittäin mielenkiintoisia ominaisuuksia. Helium-2 pystyy virtaamaan helposti pienimpien reikien läpi. Vaikuttaa siltä, että viskositeetti on täysin poissa. Aine nousee aluksen seinälle, ikään kuin painovoima ei vaikuta siihen. Lisäksi sen lämmönjohtavuus ylittää kuparin lämmönjohtavuuden satoja kertoja. Kapitsa päätti kutsua superfluidista nestemäistä helium-2: ta. Testi kuitenkin osoitti, että sen viskositeetti ei ole nolla.

Tutkijat ovat ehdottaneet, että tällainen epätavallinen käyttäytyminen johtuu vaikutuksista, jotka liittyvät ei-klassiseen fysiikkaan ja kvanttiteoriaan. Nämä vaikutukset tapahtuvat vain matalissa lämpötiloissa. Yleensä he tuntevat itsensä tunteviksi kiinteissä aineissa, koska näissä olosuhteissa useimmat aineet jäätyvät. Poikkeus on helium. Tämä aine pysyy nestemäisenä absoluuttiseen nollaan asti, ellei sille ole suurta painetta. Laszlo Tissa vuonna 1938 ehdotti, että todellisuudessa nestemäinen helium on kahden muodon seos: helium-2 (nestemäinen superfluidi) ja helium-1 (nestemäinen normaali). Kun lämpötila laskee lähes absoluuttiseen nollaan, entinen tulee hallitseva komponentti. Tämä hypoteesi selittää eri viskositeetin ulkonäön eri olosuhteissa.

Miten Landau selitti superfluenssin ilmiön

Lev Landau, jonka lyhyt elämäkerta kuvaa vain hänen tärkeimpiä saavutuksiaan, pystyi selittämään superfluenssin ilmiötä käyttämällä täysin uutta matemaattista laitetta. Muut tutkijat vetoavat kvanttimekaniikkaan, jota käytettiin analysoimaan yksittäisten atomien käyttäytymistä. Landau piti myös nesteiden kvanttiluokkia samalla tavoin kuin jos se olisi kiinteä. Hän esitti hypoteesin, että on olemassa kaksi herätteen tai liikkeen osia. Ensimmäinen näistä on fononit, jotka kuvaavat normaalin suoraviivaisen etenemisen ääni-aaltojen pienille arvoille energiaa ja vauhtia. Toinen on rotot, jotka kuvaavat pyörimisliikettä. Jälkimmäinen on monimutkaisempi häiriöiden ilmentymä, joka syntyy suurempien energian ja vauhdin arvoissa. Tutkija huomautti, että havaitut ilmiöt voidaan selittää roton ja fononien vaikutuksesta ja niiden vuorovaikutuksesta.

Landau väitti, että nestemäistä heliumia voidaan pitää "normaalina" komponenttina, joka upotetaan superfluidiseen "taustaan". Miten voimme selittää, että nestemäinen helium virtaa kapealla kuilulla? Tutkija huomautti, että tässä tapauksessa vain superfluidinen komponentti virtaa. Ja pyörät ja fononit törmäävät seinät, jotka pitävät niitä.

Landau-teorian merkitys

Landau-teorialla ja sen parannuksilla oli erittäin tärkeä rooli tieteessä. He eivät vain selittäneet havaittuja ilmiöitä vaan myös ennustivat joitain muita. Yksi esimerkki on kahden aallon eteneminen, joilla on erilaiset ominaisuudet ja joita kutsutaan ensimmäiseksi ja toiseksi ääneksi. Ensimmäinen ääni on tavallisia ääniaalloja, kun taas toinen on lämpötila-aalto. Landun luoman teorian ansiosta tutkijat pystyivät saavuttamaan merkittävää edistystä ymmärrykseen suprajohtavuuden luonteesta.

Toisen maailmansodan ja sodanjälkeisen sodan vuodet

Lev Davidovich tutkii räjähdyksiä ja polttaa toisen maailmansodan aikana. Erityisesti hän oli kiinnostunut iskuilta. Tammikuun 1945 jälkeen ja vuoteen 1962 asti tutkija työskenteli erilaisissa tehtävissä. Erityisesti hän tutki heliumin harvinainen isotooppi, jonka atomimassa on 3 (yleensä sen massa on 4). Lev Davidovich ennusti uudentyyppisen aallon etenemisen tälle isotoopille. "Zero sound" - Lev Davidovich Landau nimesi sen. Hänen elämäkerrastaan todetaan lisäksi osallistuminen atomipunkkien perustamiseen Neuvostoliitossa.

Auton kaatuminen, Nobel-palkinto ja viimeiset elinvuodet

Hän sai 53-vuotiaana onnettomuuden, joka aiheutti vakavia vammoja. Monet Neuvostoliiton, Ranskan, Kanadan, Tšekkoslovakian lääkärit taistelivat tutkijan elämästä. Hän pysyi tiedostamattomana 6 viikon ajan. Kolmessa kuukaudessa auton kaatumisesta ei edes tunnustanut rakkaitaan Lev Landau. Nobel-palkinto myönnettiin hänelle vuonna 1962. Hänen terveydentilansa vuoksi hän ei kuitenkaan voinut mennä Tukholmaan saadakseen sen. Alla olevassa kuvassa näkyy L. Landau ja hänen vaimonsa sairaalassa.

Palkinto myönnettiin tutkijalle Moskovassa. Sen jälkeen Lev Davidovich asui vielä 6 vuotta, mutta hän ei voinut palata tutkimukseen. Lev Landau kuoli Moskovassa komplikaatioiden aiheuttamista vammoista.

Landau-perhe

Tiedemies vuonna 1937 naimisissa Drobantseva Concordia, insinööri-teknologia elintarviketeollisuudessa. Tämä nainen oli Kharkovista. Elämänsä vuodet - 1908-1984. Perheessä syntyi poika, joka myöhemmin tuli kokeellinen fyysikko ja työskenteli Fyysisten ongelmien instituutissa. Alla olevassa kuvassa näkyy L. Landau ja hänen poikansa.

Tämä on kaikki, mitä voidaan kertoa tällaisesta tutkijasta, kuten Lev Landau. Hänen elämäkerrassään sisältää tietenkin vain perustiedot. Hänen luomansa teoriat ovat melko monimutkaisia valmistautumattomalle lukijalle. Siksi artikkeli kertoo lyhyesti siitä, mikä sai Lev Landun kuuluisaksi. Tämän tutkijan elämäkerta ja saavutukset aiheuttavat edelleen suurta kiinnostusta kaikkialla maailmassa.