Российские ученые

Российский физик Л.Д. Ландау (1908-1968).

Нобелевская премия по физике, 1962 г.

Лев Давидович Ландау родился в семье Давида и Любови Ландау 22 января 1908 года в Баку.

 Его отец был известным инженером-нефтяником, работавшим на местных нефтепромыслах, а мать – врачом.

 Хотя Ландау учился в средней школе и блестяще окончил её, когда ему было тринадцать лет, родители сочли, что он слишком молод для высшего учебного заведения, и послали его на год в Бакинский экономический техникум.

 В 1922 году Ландау поступил в Бакинский университет, где изучал физику и химию; через два года он перевёлся на физический факультет Ленинградского университета.

 Ко времени, когда ему исполнилось 19 лет, Ландау успел опубликовать четыре научные работы. В одной из них впервые использовалась «матрица плотности» – ныне широко применяемое математическое выражение для описания квантовых энергетических состояний.

 По окончании университета в 1927 году Ландау поступил в аспирантуру Ленинградского физико-технического института, где он работал над магнитной теорией электрона и квантовой электродинамикой. 

 С 1929 по 1931 гг. Ландау находился в научной командировке в Германии, Швейцарии, Англии, Нидерландах и Дании. Там он встречался с основоположниками новой тогда квантовой механики, в том числе с Вернером Гейзенбергом, Вольфгангом Паули и Нильсом Бором. На всю жизнь Ландау сохранил дружеские чувства к Нильсу Бору, оказавшему на него особенно сильное влияние.

 Находясь за границей, Ландау провёл важные исследования магнитных свойств свободных электронов и совместно с Рональдом Ф. Пайерлсом – исследования по релятивистской квантовой механике. Эти работы выдвинули его в число ведущих физиков-теоретиков. Он научился обращаться со сложными теоретическими системами, и это умение пригодилось ему впоследствии, когда он приступил к исследованиям по физике низких температур.

 В 1931 году Ландау возвратился в Ленинград, но вскоре переехал в Харьков, бывший тогда столицей Украины. Там Ландау становится руководителем теоретического отдела Украинского физико-технического института. Одновременно он заведует кафедрами теоретической физики в Харьковском инженерно-механическом институте и в Харьковском университете.

 Академия наук СССР присудила ему в 1934 году учёную степень доктора физико-математических наук без защиты диссертации, а в следующем году он получает звание профессора.

 В Харькове Ландау публикует работы на такие различные темы, как происхождение энергии звезд, дисперсия звука, передача энергии при столкновениях, рассеяние света, магнитные свойства материалов, сверхпроводимость, фазовые переходы веществ из одной формы в другую и движение потоков электрически заряженных частиц. Это создаёт ему репутацию разностороннего теоретика. Работы Ландау по электрически взаимодействующим частицам оказались полезными впоследствии, когда возникла физика плазмы – горячих, электрически заряженных газов. Заимствуя понятия из термодинамики, он высказал немало новаторских идей относительно низкотемпературных систем. Работы Ландау объединяет одна характерная черта: виртуозное применение математического аппарата для решения сложных задач. Ландау внёс большой вклад в квантовую теорию и в исследования природы и взаимодействия элементарных частиц.

 Необычайно широкий диапазон его исследований, охватывающих почти все области теоретической физики, привлёк в Харьков многих высокоодарённых студентов и молодых учёных. Выросшая вокруг Ландау школа превратила Харьков в ведущий центр советской теоретической физики.

 Убеждённый в необходимости основательной подготовки теоретика во всех областях физики, Ландау разработал жёсткую программу подготовки, которую он назвал «теоретическим минимумом». Требования, предъявляемые к претендентам на право участвовать в работе руководимого им семинара, были настолько высоки, что за тридцать лет, несмотря на неиссякающий поток желающих, экзамены по «теорминимуму» сдало лишь сорок человек. Тем, кто преодолел экзамены, Ландау щедро уделял своё время, предоставлял им свободу в выборе предмета исследования. Со своими учениками и близкими сотрудниками, которые с любовью называли его Дау, он поддерживал дружеские отношения.

 В помощь своим ученикам Ландау в 1935 году создал исчерпывающий курс теоретической физики, опубликованный им и Е.М. Лифшицем в виде серии учебников, содержание которых авторы пересматривали и обновляли в течение последующих двадцати лет. Эти учебники, переведённые на многие языки, во всём мире заслуженно считаются классическими. За создание этого курса авторы в 1962 году были удостоены Ленинской премии.

 В 1937 году по приглашению Петра Капицы Ландау возглавил отдел теоретической физики во вновь созданном Институте физических проблем в Москве. Но на следующий год Ландау был арестован по ложному обвинению в шпионаже в пользу Германии. Только вмешательство Капицы, обратившегося непосредственно в Кремль, позволило добиться его освобождения.

 Когда Ландау переехал из Харькова в Москву, шли полным ходом эксперименты Капицы с жидким гелием. Ландау объяснил его сверхтекучесть, используя принципиально новый математический аппарат. В то время как другие исследователи применяли квантовую механику к поведению отдельных атомов, он рассмотрел квантовые состояния объёма жидкости почти так же, как если бы та была твёрдым телом.

 Теория Ландау и её последующие усовершенствования позволили не только объяснить наблюдаемые явления, но и предсказать другие необычные явления, например, распространение двух различных волн, называемых первым и вторым звуком и обладающих различными свойствами. Первый звук – это обычные звуковые волны, второй – температурная волна. Теория Ландау помогла существенно продвинуться в понимании природы сверхпроводимости.

 Во время второй мировой войны Ландау занимался исследованием горения и взрывов, в особенности ударных волн на больших расстояниях от источника.

 После окончания войны и до 1962 года он работал над решением различных задач, в том числе изучал редкий изотоп гелия с атомной массой 3 (вместо обычной массы 4), и предсказал для него существование нового типа распространения волн, который был назван им «нулевым звуком».

 Ландау принимал участие и в создании атомной бомбы в Советском Союзе.

 Незадолго до того, как ему исполнилось пятьдесят четыре года, Ландау попал в автокатастрофу и получил тяжёлые травмы. Врачи из Канады, Франции, Чехословакии и Советского Союза боролись за его жизнь. В течение шести недель он оставался без сознания и почти три месяца не узнавал даже своих близких. Именно в этот период пришло известие о присуждении ему Нобелевской премии, которой он был удостоен «за основополагающие теории конденсированной материи, в особенности жидкого гелия».

 По состоянию здоровья Ландау не мог отправиться в Стокгольм для её получения. Премия была вручена ему в Москве послом Швеции в Советском Союзе.

 Ландау прожил ещё шесть лет, но так и не смог вернуться к работе.

 Помимо Нобелевской и Ленинской премий, Ландау были присуждены три Государственные премии СССР. Ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда. В 1946 году он был избран в Академию наук СССР. Своим членом его избрали академии наук Дании, Нидерландов и США, Американская академия наук и искусств, Французское физическое общество, Лондонское физическое общество и Лондонское королевское общество.

 Лев Давидович Ландау умер в Москве 1 апреля 1968 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище.

 После смерти Ландау его друг, учёный-физик Е.М. Лифшиц заметил, что Ландау «всегда стремился упростить сложные вопросы и показать как можно более ясно фундаментальную простоту, присущую основным явлениям, описываемым законами природы. Ему удавалось «тривиализовать» задачу».

Нобелевские лауреаты