Lev Dawidowitsch Landau

Lew Landau (1962)

Lev Landau ( russisk Лев Давидович Ландау ; født 9. januar . 22.  / 22. januar 1908 greg. I Baku ; † 1. april 1968 i Moskva ) var en sovjetisk fysiker og nobelpristager .

liv og arbejde

Ungdom og uddannelse

House of the Landau family in Baku , hvor Lew Landau boede indtil 1924

Landau var søn af ingeniøren af det kaspiske-sortehavs aktieselskab Dawid Lwowitsch Landau (1866-1943), der arbejdede i oliefelterne nær Baku . Hans mor var farmakologen Lyubow Harkavy-Landau . Han kom fra den jødiske- aseriske Landau-familie, hvorfra mange kendte rabbinere og lærde kom frem. Landau afsluttede skolen i 1921 og studerede fra 1922 ved de fysiske, matematiske og kemiske fakulteter ved Baku University .

I 1924 flyttede han til fysikafdelingen ved Leningrad Universitet , hvor han blev Abram Joffes assistent . Nære studievenner var George Gamow og Dmitri Ivanenko . Dens første publikation dukkede op i 1926. 1929 var Landau et forsknings -stipendium , der gjorde ham Max Born (Göttingen), Paul Ehrenfest (Leiden), Werner Heisenberg (Leipzig) og Wolfgang Pauli (Zürich) førte. Han besøgte også Niels Bohr (i København, hvor han var efter 1929 også i 1933 og 1934) og Ernest Rutherford (Cambridge). I løbet af denne tid udviklede samarbejdet med Rudolf Ernst Peierls .

Kharkov år

Efter hans tilbagevenden til Leningrad (1931) overtog Landau ledelsen for afdelingen for teoretisk fysik ved Physics-Technical Institute ved University of Kharkov , hvor han i 1933 også overtog et professorat for teoretisk fysik ved Institute for Mechanics and Maskiningeniør. Grundlag for fortjeneste, han var i 1934 uden bevis for afhandlingen , de doktorgrader, der blev tildelt. I 1935 modtog han et professorat for generel fysik ved University of Kharkov.

Landau boede hos Konkordija (Kora) Terentjewna Drobanzewa, en kemieksamen og ingeniør på en konfekturefabrik, som han mødte i Kharkov i midten af ​​1930'erne. I 1946 blev sønnen Igor født, og parret blev officielt gift.

I Moskva

I 1937 fulgte han Pyotr Kapizas kald til Physics Institute i Moskva, hvor han overtog ledelsen af ​​den teoretiske fysikafdeling. I april 1938 blev Landau arresteret af hemmelige tjeneste sammen med sine venner Moisei Korez og Juri Rumer . Ifølge Gennady Gorelik var årsagen en anti-stalinistisk (men socialistisk patos ) folder, som han ønskede at distribuere med sine venner den 1. maj. Efter hans afskedigelse, der opstod i 1939 efter en modig indblanding fra Kapiza med lederen af ​​den hemmelige tjeneste Lavrenti Beria , vendte han tilbage til Moskva-instituttet, hvor han grundlagde en videnskabelig skole, hvorfra flere internationalt kendte fysikere opstod.

Han arbejdede på det sovjetiske brintbombe-projekt i slutningen af ​​1940'erne og begyndelsen af ​​1950'erne . Han organiserede de numeriske beregninger, der blev brugt til med succes at forudsige energifrigørelsen af ​​den første sovjetiske brintbombe (som blev bygget i henhold til ideerne fra Andrei Sakharov i slojka (butterdej) design). Landau blev tildelt to Stalin- priser (1949, 1953) og som en helt fra det socialistiske arbejde (1954). I 1950'erne var han ved Institute for Physical Problems of the Soviet Academy of Sciences (senere Kapiza Institute ). Han blev stadig mistroet af myndighederne, for trods sit høje omdømme fik han for eksempel ikke lov til at rejse til udlandet til Vesten, og ledelsen af ​​instituttet forblev hos Kapiza. En af grundene til dette var, at han ikke hakkede sine ord og ofte var sarkastisk.

De sidste år

En alvorlig ulykke opstod den 7. januar 1962: På vej fra Moskva til Dubna kolliderede Landaus bil med en modkørende lastbil på en iskold vej. Elleve knogler og kraniet blev brudt. Han kæmpede med døden i de efterfølgende uger og måtte genoplives mindst fire eller seks gange. Landau vågnede op af sin koma efter tre måneder. Imidlertid var han aldrig i stand til fuldt ud at komme sig efter konsekvenserne af ulykken, og han kom ikke engang tæt på at genvinde sin store kreativitet på trods af støtte fra hans mange studerende og det sovjetiske fysikersamfund i hans opsving. Da han blev tildelt Nobelprisen i fysik det samme år , kunne han ikke acceptere det personligt; Lew Landau døde i sidste ende af konsekvenserne af bilulykken seks år senere den 1. april 1968.

Landaus forskningsgruppe blev kernen i det verdensberømte Landau Institut for Teoretisk Fysik i Chernogolowka nær Moskva, grundlagt i 1965 . Et af dets første medlemmer er Alexei Alexejewitsch Abrikossow , der senere vandt Nobelprisen, og som forskede der indtil 1988.

plante

Landau leverede arbejde på næsten alle områder af moderne fysik. Efter tidlig forskning i kvantemekanik og magnetisme , undersøgte han diamagnetiske egenskaber af metaller (herunder Landau kvantisering ) i 1930 , og i 1935 med Lifschitz han formuleret en matematisk repræsentation af magnetiseringen mekanismer ferromagnetics og forudsagte ferromagnetisk resonans (se også Landau-Lifschitz -Gilbert- Ligning ). I en af ​​hans første publikationer introducerede han densitetsmatricen i 1927 (uafhængigt af John von Neumann omkring samme tid). I 1938, mens han arbejdede med kosmisk stråling, grundlagde han kaskadeteorien om elektronbruseren. Landau begyndte også at forske inden for lavtemperaturfysik i 1930'erne . I 1936/37 udviklede han teorien om type 2 faseovergange (som superfluider er et eksempel på). Fra 1938 forklarede han teoretisk mange af egenskaberne ved superfluiditet eksperimentelt opdaget af Kapiza i flydende helium-4 , hvor et stof mister sine tyktflydende egenskaber over en bestemt, stofkarakteristisk overgangstemperatur . For eksempel forudsagde han den anden lyd og brugte fononer og rotoner som elementære kvasipartikel excitationer af superfluider som en forklaring. I 1940/41 formulerede han teorien om superfluiditet på kvantemekanisk basis. I 1948 beviste han Landau-Yang sætningen ; I 1950 oprettede Landau sammen med Witali Ginsburg den fænomenologiske teori om superledningsevne, der opsummerede disse leders elektromagnetiske egenskaber ved de laveste temperaturer ( Ginsburg-Landau teori ). I 1956 udviklede han teorien om Fermi væsker opkaldt efter ham ( Landau-Fermi væsker ).

Mod slutningen af ​​1950'erne arbejdede Landau også med sin skole på elementære partikelteorier og kvantefeltteorier, et område, som han tidligere havde undgået på trods af Richard Feynmans og andres succeser i Vesten. Her han og nogle andre sovjetiske fysikere som f.eks B. Isaak Pomeranschuk opdagelsen af ​​et iboende problem inden for kvanteelektrodynamik , divergensen af ​​koblingskonstanterne med stigende energi (eller med andre ord "forsvinden af ​​den bare ladning"). Som et resultat blev kvantefeltsteori generelt i den russiske skole, som var stærkt domineret af Landau, set med stor skepsis i lang tid. Efter opdagelsen af paritetsovertrædelsen af den svage interaktion foreslog han CP-symmetrien som en ny symmetri i 1957 , men i 1964 blev det vist, at dette også blev overtrådt.

Han beskæftigede sig også med astrofysik, i 1932 beregnede han Chandrasekhar-grænsen og forudsagde neutronstjerner (som Robert Oppenheimer gjorde lidt senere ) før opdagelsen af ​​neutronen. Landau var også en kritiker af tidlige stjernemodeller, for eksempel af Arthur Eddington . I plasmafysik er Landau-dæmpningen (1946) og Landau-længden opkaldt efter ham. En senere forældet teori om turbulens (Landau-Hopf-teorien) kommer fra ham (1944) og (uafhængigt) Eberhard Hopf og postulerede en trinvis stigning i nye uoverensstemmelige frekvenser i Fourier-spektret. Teorien har længe været populær som en forklaring på oprindelsen af ​​turbulens (kaos). Til sidst viste kaoteteori fra 1970'erne og fremover , at der sker helt forskellige scenarier under overgangen til kaos (såsom mærkelige tiltrækere ifølge David Ruelle , Floris Takens med i en vis forstand et endeligt antal frihedsgrader, men en uendeligt antal frekvenser, periode fordobling og figentræ scenariet).

Sammen med Yevgeny M. Lifschitz og senere et par andre forfattere skrev han en ti-bind, trendsættende lærebog om teoretisk fysik (i Sovjetunionen fra 1938 var det første bind Statistisk fysik ), som som et tidløst værk af høj kvalitet, har stor international indflydelse. Et meget bredt spektrum af teoretisk fysik behandles i lærebogen svarende til de vidtstrakte interesser Landau School har. Med sine nøje udarbejdede øvelser afspejler det også ånden i fysikundervisning i Landau-skolen. Enhver, der ønsker at få adgang dertil, måtte bestå en række skriftlige eksamener privat på Landau og hans medarbejdere, som lå et godt stykke over de statlige eksamener (kaldet ”Teoretisk minimum” af Landau og hans medarbejdere). Enhver kunne blive undersøgt efter forudgående aftale, selv uden universitetskrav. Testene bestod af omkring tre til tider meget vanskelige opgaver, hvor eleverne havde hver en time, hvor Landau og Lifshitz fortiden kiggede hvert 15. til 20. minut: Holdt stille Landau, var et godt tegn, en hmmm markeret utilfredshed, som efter flere gentagelser kunne føre til for tidlig opsigelse. I alt bestod kun 43 studerende eksamen. Blandt hans elever, blandt andre, Lew Pitajewski , Alexei Abrikosov , Issaak Chalatnikow , Lew Gorkow , Isaac Pomerantschuk , Boris Joffe , László Tisza , Alexander Kompanejez , Benjamin Levich , Evgeny Lifshitz , Roald Sagdejew , Igor Dsjaloschinski , Alexander Pataschinski , Alexander Achijeser , Yakov Abramovich Smorodinski og Semjon Gerschtein . Landau-seminarerne var også velkendte, hvor Landau til enhver tid kunne afbryde med sonderende spørgsmål, hvis noget var uklart, noget der også formelt var tilladt for andre. Ifølge en anekdote afbrød Albert Einstein, da Landau besøgte Tyskland i 1920'erne, også et foredrag, da han lavede en fejl. Einstein tænkte et øjeblik, indrømmede fejlen og bad publikum glemme det, der var blevet sagt før. I øvrigt holdt Landau højt akt på Einstein. Han delte fysikere i en logaritmisk skala fra 0 til 5 (0 var det højeste niveau), placerede Einstein på 0,5, fædrene til kvantemekanik (Schrödinger, Bohr, Heisenberg, Bose, Dirac, Wigner) på 1, selv oprindeligt ved 2,5, og relativt sent i sin karriere ved 2.

Præmier, medlemskaber og hædersbevisninger

Frimærke (Rusland 2008)

Landau var medlem af mange videnskabelige komiteer og samfund og modtog høje priser: i 1962 modtog han Nobelprisen i fysik for sit banebrydende arbejde med teorien om kondenseret stof (især om flydende helium ) . I 1949 og 1953 modtog han Stalin-prisen, og i 1954 blev han hædret som en helt af socialistisk arbejde . I 1960 modtog han Fritz London-prisen og Max Planck-medaljen . I 1962 modtog han Lenin-prisen med Lifschitz for sin lærebogsserie.

Landau var medlem af adskillige videnskabelige akademier: fra 1946 var han medlem af det sovjetiske videnskabsakademi . Han var også medlem af Royal Danish (1951) og Dutch Academy of Sciences (1956), Royal Society (1960), American Academy of Arts and Sciences (1960) og National Academy of Sciences (1960). Fra 1959 var han æresmedlem af British Institute of Physics . I 1964 blev han valgt til medlem af Leopoldina .

Den Landau-prisen af det russiske videnskabsakademi eller dets forgænger, den sovjetiske videnskabsakademi inden for teoretisk fysik, er opkaldt efter Landau .

Et månekrater og den mindre planet (2142) Landau er opkaldt efter ham.

Den russiske post udstedte et specielt stempel i 2008 i anledning af hans 100-års fødselsdag .

diverse

Lev Landaus liv i Sovjetunionen danner tråden til Dau -filmprojektet af den russiske filmregissør Ilya Khrzhanovsky , et igangværende arbejde, der skulle premiere i Berlin i 2018, men som ikke blev godkendt. Premieren blev endelig fejret i Paris den 24. januar 2019.

Skrifttyper

  • med Lifschitz: Lærebog i teoretisk fysik , tysk ved Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main:
    • Vol. 1 Mekanik
    • Vol.2 Klassisk feltteori
    • Vol. 3 kvantemekanik
    • Vol. 4 kvanteelektrodynamik (med Lev P. Pitajewski, Wladimir B. Berestezki , tidligere også kaldet relativistisk kvanteteori i to dele)
    • Bind 5 Statistisk fysik, del 1 (kun i ét bind indtil 1970'erne)
    • Vol. 6 hydrodynamik
    • Vol.7 Teori om elastik
    • Vol.8 Elektrodynamik i Continua
    • Vol. 9 Statistisk fysik, del 2, Teorien om den kondenserede stat, med L. Pitajewski
    • Vol. 10 Fysisk kinetik med L. Pitajewski (ikke-ligevægtsprocesser behandles)

Den første tyske udgave blev udgivet af Akademie Verlag, Berlin, fra 1957 (redigeret af Gerhard Heber , senere Paul Ziesche ). En engelsk udgave blev udgivet af Pergamon Verlag fra 1958. Disse første udgaver gik kun op til dagens bind 8. Der er også en to-bind udgave Theoretical Physics in Brief , Hanser 1975 (bind 1 Mechanik, Elektrodynamik, bind 2 Quantentheorie).

Flere bøger af Landau:

  • Samlede afhandlinger , Moskva, Nauka 1969 (russisk)
  • Dirk ter Haar (red.): Samlede papirer fra LD Landau , Pergamon Press 1965
  • med Rumer: Hvad er relativitetsteorien? , Teubner, 11. udgave 1985
  • med Alexander Kitaigorodski : Physik für alle , 4 bind, Aulis Verlag 1981–1983 (bind 1 fysiske legemer, bind 2 molekyler, bind 3 elektroner, bind 4 fotoner og kerner)
  • med Alexander Iljitsch Achijeser , Lifschitz: Mekanik og molekylær fysik , Akademie Verlag 1970
  • med Jakow Abramowitsch Smorodinski Lectures on Nuclear Theory , New York 1958, Dover 1993

litteratur

  • Anna Liwanowa: Lew Landau, MIR 1982 (tysk)
  • Alexander Dorozynski: Manden, der ikke fik lov til at dø: livet for den russiske nobelprisvinder Lev Landau, Econ 1966
  • Gennady Gorelik Min antisovjetiske aktivitet .. , Vieweg 1995 (Birkhäuser 1993)
  • Gorelik Lev Landau's tophemmelige liv , Scientific American i august 1997
  • Gorelik, Rotter Frihed mod garanti: Åbningen af ​​KGB-arkiver giver for første gang indsigt i baggrunden for fængslingen af ​​den russiske nobelprisvinder Lev Landau i 1938/39 , Physikalische Blätter, bind 49, 1993, s. 115– 119, doi: 10.1002 / phbl. 19930490209
  • En biografi, skrevet af Lifschitz, findes også i tillægget til første bind af lærebogserien om teoretisk fysik (mekanik), hentet fra de samlede afhandlinger fra 1969
  • En russisk biografi om Maia Besserab (niece til Landaus kone)
  • Frantisek Janouch Lev D. Landau: Hans liv og arbejde , CERN 1979
  • Isaak Chalatnikow Landau. Fysikeren og manden. Erindringer fra LD Landau , Pergamon Press 1989
  • Alexei B. Kojevnikov Stalins store videnskab: Sovjetiske fysikers tid og eventyr , Imperial College Press 2004, ISBN 1-86094-420-5 .
  • Kora Landau-Drobantseva Professor Landau: Hvordan vi levede , 1999, russisk tekst
  • Ammar Sakaji, Ignazio Licata (red.): Lev Davidovich Landau og hans indvirkning på moderne teoretisk fysik , Nova Science Publishers, New York, 2009
  • Alan Luther (red.) Fremskridt inden for teoretisk fysik. Proc. af Landau fødselsdagssymposium , København, 13.-17. juni 1988, Pergamon Press 1990, deri V. Ginzburg Om LD Landau (Flere bemærkninger, der karakteriserer hans holdning til fysik og fysikere) , Khalatnikov Reminiscences of Landau
  • Dirk ter Haar : Mennesker af fysik: LD Landau , bind 1 Lav temperatur og fast tilstandsfysik , Pergamon Press 1965
  • M. Shifman (red.): Under trylleformularen for Landau: When Theoretical Physics was Shaping Destinies , World Scientific, 2013, ISBN 978-981-4436-56-4 .
  • Landau, Lev Davidovich , i: Encyclopaedia Judaica , bind 10, 1972, Sp. 1396

Weblinks

Commons : Lev Landau  - samling af billeder, videoer og lydfiler

Individuelle beviser

  1. L Anna Liwanowa, Landau, s.33
  2. ↑ Gorelik Lew Landau - pro socialistisk fange af den sovjetiske stat , Physics Today 1995 . Han anser dokumentet fra KGB-arkiverne, der er trykt der, for at være ægte.
  3. ↑ En af medarbejderne i hans gruppe var Issaak Chalatnikow
  4. ↑ Gennady Gorelik, lok. Cit.
  5. ^ Lifschitz, biografi om Landau i Landau, Lifschitz Mechanics
  6. ↑ Eyermann, Karl-Heinz: Revet fra døden 6 gange: Prof. Lew Landau. I: Urania (1/1966) Berlin (Øst) 1966, s. 72ff.
  7. ↑ Titlen på en bog af Alexander Dorozynski Manden der ikke fik lov til at dø beskriver indsatsen, ligesom Lifschitz gør i hans Landau-biografi i Landau, Lifschitz Mechanics . 87 fysikere kom spontant sammen for at organisere alt, hvad der var nødvendigt for at redde ham, for eksempel ventilatorer.
  8. ↑ Landau, Diamagnetism of Metals, Zeitschrift für Physik, bind 64, 1930, s. 629-637
  9. ↑ Landau, Lifschitz, Teori om spredning af magnetisk permeabilitet i ferromagnetiske legemer, Phys. Z. Sovjetunionen, bind 8, 1935, s. 153
  10. ↑ Landau, om teorien om superfluid helium II, JETP, bind 11, 1941, s.592
  11. Both Mens begge arbejdede på det sovjetiske atomvåbenprojekt
  12. ^ VL Ginzburg, LD Landau, om teorien om superledningsevne, Zh. Eksp. Teor. Fiz. (JETP), bind 20, 1950, s. 1064
  13. ↑ Landau, teorien om en Fermi-væske, J. Exptl. Teoretisk set. Phys. (JETP), bind 30, 1956, s. 1058, oscillationer af en Fermi-væske, JETP, bind 32, 1957, s. 59, om teorien om Fermi-væsken, JETP, bind 35, 1958, s.97
  14. ↑ Landau lagde bl.a. sine tanker om det. i Om kvanteteorien om felter , Wolfgang Pauli (red.), Niels Bohr og udviklingen af ​​fysik , Pergamon 1955, s. 52-69, dar og i grundlæggende problemer , Pauli Memorial Volume, Interscience 1960
  15. ↑ Landau, om bevarelseslove for svage interaktioner, Nuclear Physics, bind 3, 1957, 127-131
  16. ↑ Dmitry Yakovlev, Pavel Haensel, Gordon Baym , Christopher Pethick: Lew Landau og opfattelsen af ​​neutronstjerner, Physics Uspekhi 56 (3), 2013, s. 289–295, Arxiv, 2012 Landaus arbejde blev offentliggjort i Physical Journal of the Sovjetunionen, bind 1, 1932, s. 285 (om stjerneteorien). Det er dateret februar 1931 i Zürich som følge af drøftelser med Niels Bohr og Léon Rosenfeld i København. I en artikel i Nature, bind 141, 1938, s. 333 (Om oprindelsen af ​​stjernenergi) introducerede han derefter "ægte" neutronstjerner med neutronkerner i stedet for en ukendt nuklear tilstand af elektroner og protoner og foreslog dette som en energi kilde til stjerner, som dengang stadig var ukendt. Essayet blev brugt af Kapitsa som et argument til forsvar for Landau mod truslen om henrettelse af det sovjetiske statsapparat.
  17. ↑ Landau, om vibrationer fra det elektroniske plasma, JETP 16, 1946, s. 574
  18. ↑ Landau, om problemet med turbulens, dok. Akad. Nauka SSSR, bind 44, 1944, s. 339
  19. ↑ Boris Joffe, Landaus teoretiske minimum, Landaus seminar, ITEP i begyndelsen af ​​1950'erne , Arxiv 2002
  20. ^ Interview med Lev Pitayevsky
  21. ^ Interview med Lev Pitayevsky. Lifschitz i Landau, Lifschitz Mechanics . En 5 var allerede patologiske tilfælde .
personlig data
EFTERNAVN Landau, Lev Dawidowitsch
ALTERNATIVE NAVNE Ландау, Лев Давидович
KORT BESKRIVELSE Sovjetisk fysiker, nobelprisvinder
FØDSELSDATO 22. januar 1908
FØDSELSSTED Baku
DØDSDATO 1. april 1968
STEDET FOR DØDEN Moskva