Lev Landau (Lebensjahre - 1908-1968) - der große sowjetische Physiker, gebürtig aus Baku. Er besitzt viele interessante Forschungen und Entdeckungen. Können Sie die Frage beantworten, warum Lev Landau den Nobelpreis erh alten hat? In diesem Artikel werden wir über seine Errungenschaften und die wichtigsten Fakten der Biographie sprechen.
Herkunft von Lev Landau
Über einen Wissenschaftler wie Lev Landau kann man lange reden. Lebensjahre, Beruf und Leistungen dieses Physikers - all dies wird die Leser sicherlich interessieren. Fangen wir ganz von vorne an - mit der Herkunft des zukünftigen Wissenschaftlers.
Er wurde in der Familie von Lyubov und David Landau geboren. Sein Vater war ein bekannter Erdölingenieur. Er arbeitete auf den Ölfeldern. Ihre Mutter war von Beruf Ärztin. Es ist bekannt, dass diese Frau physiologische Forschungen durchgeführt hat. Anscheinend stammte Lev Landau aus einer intelligenten Familie. Seine ältere Schwester wurde übrigens Chemieingenieurin.
Studienjahre
Lev Davidovich besuchte die High School, die er im Alter von 13 Jahren mit Bravour abschloss. Seine Eltern fühlten, dass ihr Sohn immer noch sehr warjung fürs Studium. Deshalb beschlossen sie, ihn für ein Jahr an das Baku Economic College zu schicken. Dann wurde er 1922 an der Universität Baku zugelassen. Hier studierte Lev Landau Chemie und Physik. Zwei Jahre später wechselte Lev Davidovich an die Universität Leningrad, an die Fakultät für Physik.
Erste Forschungsarbeiten, Graduiertenschule
Im Alter von neunzehn Jahren war Landau bereits Autor von vier wissenschaftlichen Arbeiten, die veröffentlicht wurden. In einer dieser Arbeiten wurde erstmals die sogenannte Dichtematrix verwendet. Dieser Begriff ist heute weit verbreitet. Es beschreibt Quantenenergiezustände. Landau schloss 1927 sein Studium an der Universität ab. Dann trat er in die Graduiertenschule ein und wählte das Leningrader Institut für Physik und Technologie. In dieser Bildungseinrichtung beschäftigte er sich mit der Quantenelektrodynamik und der magnetischen Theorie des Elektrons.
Geschäftsreise
In der Zeit von 1929 bis 1931 war Lev Landau auf einer wissenschaftlichen Mission. Lebensjahre, Beruf und Verdienste dieses Wissenschaftlers sind mit einer engen Zusammenarbeit mit ausländischen Kollegen verbunden. So besuchte er während einer Geschäftsreise die Schweiz, Deutschland, die Niederlande, England und Dänemark. In diesen Jahren traf und lernte er die Begründer der damals gerade entstehenden Quantenmechanik kennen. Unter den Wissenschaftlern, die Landau traf, waren Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg und Niels Bohr. Letzterem gegenüber behielt Lev Davidovich für den Rest seines Lebens freundliche Gefühle. Dieser Wissenschaftler hatte einen besonders starken Einfluss auf Landau.
Lev Davidovich, im RückstandGrenze, führten wichtige Untersuchungen freier Elektronen (ihrer magnetischen Eigenschaften) durch. Darüber hinaus forschte er gemeinsam mit Peierls auch zur relativistischen Quantenmechanik. Dank dieser Arbeiten g alt Lev Landau, dessen Beruf ausländische Kollegen interessierte, als einer der führenden theoretischen Physiker. Der Wissenschaftler lernte den Umgang mit hochkomplexen theoretischen Systemen. Es sei darauf hingewiesen, dass ihm diese Fähigkeit später sehr nützlich war, als Landau anfing, Forschungen zur Tieftemperaturphysik zu betreiben.
Umzug nach Charkiw
Lev Davidovich kehrte 1931 nach Leningrad zurück. Er entschloss sich jedoch bald, nach Charkow zu ziehen, das zu dieser Zeit die Hauptstadt der Ukraine war. Hier arbeitete der Wissenschaftler am Ukrainischen Institut für Physik und Technologie, war Leiter der theoretischen Abteilung. Zur gleichen Zeit war Lev Davidovich Leiter der Abteilungen für Theoretische Physik an der Universität Kharkov und des Kharkov Engineering and Mechanical Institute. 1934 verlieh ihm die Akademie der Wissenschaften der UdSSR den Grad eines Doktors der physikalischen und mathematischen Wissenschaften. Dafür musste Landau nicht einmal eine Dissertation verteidigen. Der Titel eines Professors wurde im folgenden Jahr einem Wissenschaftler wie Lev Landau verliehen.
Sein Beruf umfasste immer neue Bereiche der Wissenschaft. Landau in Charkow veröffentlichte Arbeiten zu Themen wie Schallausbreitung, Ursprung der Sternenergie, Lichtstreuung, Energieübertragung bei Kollisionen, Supraleitung, magnetische Eigenschaften verschiedener Materialien usw. Dadurch wurde er als Theoretiker mit ungewöhnlicher Vielseitigkeit bekannt wissenschaftlichInteressen.
Eine Besonderheit von Landaus Werk
Später, als die Plasmaphysik auftauchte, erwies sich Landaus Arbeit über elektrisch wechselwirkende Teilchen als sehr nützlich. Der Wissenschaftler entlehnte einige Konzepte aus der Thermodynamik und brachte eine Reihe innovativer Ideen in Bezug auf Niedertemperatursysteme zum Ausdruck. Es muss gesagt werden, dass alle Werke Landaus sich durch ein wichtiges Merkmal auszeichnen – den virtuosen Einsatz des mathematischen Apparats bei der Suche nach Lösungen für komplexe Probleme. Lev Landau leistete einen bedeutenden Beitrag zur Quantentheorie sowie zum Studium der Wechselwirkung und Natur von Elementarteilchen.
Lev-Landau-Schule
Das Spektrum seiner Forschung ist wirklich breit. Sie decken fast alle wichtigen Bereiche der theoretischen Physik ab. Dank dieser Breite seiner Interessen zog der Wissenschaftler viele talentierte junge Wissenschaftler und begabte Studenten nach Charkow. Unter ihnen war Evgeny Mikhailovich Lifshits, der Mitarbeiter von Lev Davidovich und sein engster Freund wurde. Die Schule, die um Lev Landau herum entstand, machte Charkow zu einem der führenden Zentren der theoretischen Physik in der UdSSR.
Der Wissenschaftler war überzeugt, dass ein theoretischer Physiker in allen Bereichen dieser Wissenschaft gründlich versiert sein sollte. Dazu entwickelte Lev Davidovich ein sehr strenges Trainingsprogramm. Er nannte dieses Programm „das theoretische Minimum“. Bewerber, die an dem von ihm geleiteten Workshop teilnehmen wollten, mussten sehr hohe Anforderungen erfüllen. Es genügt, das zu sagen, trotz der vielen seit 30 Jahrenauf Wunsch bestanden nur 40 Personen die Prüfungen zum "Theorimum". Denjenigen, die Erfolg hatten, widmete Lev Davidovich jedoch großzügig seine Aufmerksamkeit und Zeit. Außerdem hatten sie bei der Wahl des Forschungsthemas völlige Wahlfreiheit.
Erstellen eines theoretischen Physikkurses
Landau Lev Davidovich unterhielt freundschaftliche Beziehungen zu seinen Mitarbeitern und Studenten. Sie nannten den Wissenschaftler liebevoll Dau. Um ihnen zu helfen, erstellte Lev Davidovich 1935 einen detaillierten Kurs in theoretischer Physik. Es wurde von Landau gemeinsam mit E. M. Lifshitz herausgegeben und war eine Reihe von Lehrbüchern. Ihr Inh alt wurde von den Autoren in den nächsten 20 Jahren aktualisiert und überarbeitet. Diese Bücher erfreuen sich großer Beliebtheit. Sie wurden in viele Sprachen der Welt übersetzt. Derzeit gelten diese Lehrbücher zu Recht als Klassiker. 1962 erhielten Landau und Lifshitz den Lenin-Preis für die Schaffung dieses Kurses.
Arbeiten mit Kapitza
Lev Davidovich folgte 1937 der Einladung von Peter Kapitza (sein Foto ist unten abgebildet) und wurde Leiter der Abteilung für theoretische Physik am damals neu geschaffenen Moskauer Institut für physikalische Probleme. Im nächsten Jahr wurde der Wissenschaftler jedoch festgenommen. Die falsche Anschuldigung lautete, er spioniere für Deutschland. Nur dank der Intervention von Kapitsa, der sich persönlich an den Kreml wandte, wurde Lew Landau freigelassen.
Als Landau von Charkow nach Moskau zog, experimentierte Kapitsa gerade mit flüssigem Helium. Sinkt die Temperatur unter 4,2 K (absolutDie Temperatur wird in Grad Kelvin gemessen und wird ab -273,18 ° C gemessen, dh vom absoluten Nullpunkt), gasförmiges Helium wird flüssig. In diesem Zustand wird es Helium-1 genannt. Wenn Sie die Temperatur auf 2,17 K senken, geht es in eine Flüssigkeit namens Helium-2 über. Es hat einige sehr interessante Eigenschaften. Helium-2 kann problemlos durch die kleinsten Löcher fließen. Es scheint, als hätte er überhaupt keine Viskosität. Die Substanz steigt an der Gefäßwand hoch, als würde die Schwerkraft nicht auf sie einwirken. Zudem übertrifft seine Wärmeleitfähigkeit die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer um das Hundertfache. Kapitsa beschloss, Helium-2 als superflüssige Flüssigkeit zu bezeichnen. Bei der Inspektion stellte sich jedoch heraus, dass seine Viskosität nicht Null ist.
Wissenschaftler vermuten, dass solch ein ungewöhnliches Verh alten auf Effekte zurückzuführen ist, die nicht zur klassischen Physik, sondern zur Quantentheorie gehören. Diese Effekte treten nur bei niedrigen Temperaturen auf. Meist machen sie sich in Feststoffen bemerkbar, da unter diesen Bedingungen die meisten Stoffe gefrieren. Helium ist eine Ausnahme. Dieser Stoff bleibt bis zum absoluten Nullpunkt flüssig, wenn er nicht hohem Druck ausgesetzt wird. Laszlo Tissa schlug 1938 vor, dass flüssiges Helium tatsächlich eine Mischung aus zwei Formen ist: Helium-2 (superfluide Flüssigkeit) und Helium-1 (normale Flüssigkeit). Wenn die Temperatur fast auf den absoluten Nullpunkt fällt, wird erstere zur dominierenden Komponente. Diese Hypothese erklärt das Auftreten unterschiedlicher Viskositäten unter verschiedenen Bedingungen.
Wie Landau das Phänomen der Suprafluidität erklärte
Lev Landau, Kurzbiografieder nur seine Hauptleistungen beschreibt, das Phänomen der Suprafluidität mit einem völlig neuen mathematischen Apparat erklären konnte. Andere Wissenschaftler stützten sich auf die Quantenmechanik, mit der sie das Verh alten einzelner Atome analysierten. Landau hingegen betrachtete die Quantenzustände einer Flüssigkeit praktisch genauso wie die eines Festkörpers. Er stellte die Hypothese auf, dass es zwei Komponenten der Erregung oder Bewegung gibt. Die erste davon sind Phononen, die die normale geradlinige Ausbreitung von Schallwellen bei niedrigen Energie- und Impulswerten beschreiben. Das zweite sind Rotons, die eine Rotationsbewegung beschreiben. Letzteres ist eine komplexere Manifestation von Erregungen, die bei höheren Energie- und Impulswerten auftreten. Der Wissenschaftler stellte fest, dass die beobachteten Phänomene durch die Beiträge von Rotonen und Phononen und deren Wechselwirkung erklärt werden können.
Landau argumentierte, dass flüssiges Helium als "normale" Komponente betrachtet werden kann, die in einen superflüssigen "Hintergrund" eingetaucht ist. Wie lässt sich erklären, dass flüssiges Helium durch einen schmalen Sp alt ausströmt? Der Wissenschaftler stellte fest, dass in diesem Fall nur die superflüssige Komponente fließt. Und die Rotonen und Phononen kollidieren mit den Wänden, die sie h alten.
Die Bedeutung von Landaus Theorie
Landaus Theorie sowie ihre weiteren Verbesserungen spielten in der Wissenschaft eine sehr wichtige Rolle. Sie erklärten nicht nur die beobachteten Phänomene, sondern sagten auch einige andere voraus. Ein Beispiel ist die Ausbreitung zweier Wellen, die unterschiedliche Eigenschaften haben und als erster und zweiter Schall bezeichnet werden. Der erste Ton istgewöhnliche Schallwellen, während die zweite eine Temperaturwelle ist. Dank der von Landau aufgestellten Theorie konnten Wissenschaftler erhebliche Fortschritte beim Verständnis der Natur der Supraleitung erzielen.
Zweiter Weltkrieg und Nachkriegsjahre
Lev Davidovich beschäftigte sich während des Zweiten Weltkriegs mit der Untersuchung von Explosionen und Verbrennungen. Insbesondere interessierten ihn Stoßwellen. Nach Mai 1945 und bis 1962 arbeitete der Wissenschaftler an verschiedenen Aufgaben. Insbesondere untersuchte er das seltene Isotop Helium, das eine Atommasse von 3 hat (normalerweise ist seine Masse 4). Lev Davidovich sagte die Existenz einer neuen Art der Wellenausbreitung für dieses Isotop voraus. "Zero Sound" - so nannte es Lev Davidovich Landau. Seine Biografie ist außerdem geprägt von der Beteiligung an der Errichtung der Atombombe in der UdSSR.
Autounfall, Nobelpreis und die letzten Lebensjahre
Im Alter von 53 Jahren hatte er einen Autounfall, bei dem er schwer verletzt wurde. Viele Ärzte aus der UdSSR, Frankreich, Kanada und der Tschechoslowakei kämpften um das Leben eines Wissenschaftlers. Er war 6 Wochen bewusstlos. Drei Monate lang nach dem Autounfall erkannte Lev Landau seine Angehörigen nicht einmal wieder. 1962 wurde ihm der Nobelpreis verliehen. Aus gesundheitlichen Gründen konnte er jedoch nicht nach Stockholm reisen, um es in Empfang zu nehmen. Auf dem Foto unten sehen Sie L. Landau mit seiner Frau im Krankenhaus.
Der Preis wurde einem Wissenschaftler in Moskau überreicht. Danach lebte Lev Davidovich noch 6 Jahre, kehrte aber nie zur Forschung zurück. SMOG. Lev Landau starb in Moskau an den Folgen seiner Verletzungen.
Familie Landau
Der Wissenschaftler heiratete 1937 Concordia Drobantseva, eine Verfahrenstechnikerin in der Lebensmittelindustrie. Diese Frau stammte aus Charkow. Ihre Lebensjahre sind 1908-1984. In der Familie wurde ein Sohn geboren, der später Experimentalphysiker wurde und am Institut für Physikalische Probleme arbeitete. Das Foto unten zeigt L. Landau mit seinem Sohn.
Das ist alles, was man über einen Wissenschaftler wie Lev Landau sagen kann. Seine Biographie enthält natürlich nur die grundlegenden Fakten. Die von ihm aufgestellten Theorien sind für den unvorbereiteten Leser recht komplex. Daher spricht der Artikel nur kurz darüber, wofür Lev Landau berühmt wurde. Die Biografie und das Wirken dieses Wissenschaftlers sind bis heute weltweit von großem Interesse.
