Lev Landau (miaka ya maisha - 1908-1968) - mwanafizikia mkuu wa Soviet, mzaliwa wa Baku. Anamiliki utafiti na uvumbuzi mwingi wa kuvutia. Unaweza kujibu swali, kwa nini Lev Landau alipokea Tuzo ya Nobel? Katika makala haya, tutazungumza kuhusu mafanikio yake na ukweli kuu wa wasifu.
Asili ya Lev Landau
Unaweza kuzungumza kwa muda mrefu kuhusu mwanasayansi kama vile Lev Landau. Miaka ya maisha, kazi na mafanikio ya mwanafizikia huyu - yote haya hakika yatavutia wasomaji. Wacha tuanze tangu mwanzo - na asili ya mwanasayansi wa baadaye.
Alizaliwa katika familia ya Lyubov na David Landau. Baba yake alikuwa mhandisi mashuhuri wa petroli. Alifanya kazi katika mashamba ya mafuta. Kuhusu mama yake, alikuwa daktari kitaaluma. Inajulikana kuwa mwanamke huyu alifanya utafiti wa kisaikolojia. Inavyoonekana, Lev Landau alitoka kwa familia yenye akili. Dada yake mkubwa, kwa njia, alikua mhandisi wa kemikali.
Miaka ya masomo
Lev Davidovich alienda shule ya upili, ambayo alihitimu vyema akiwa na umri wa miaka 13. Wazazi wake walihisi kuwa mtoto wao bado yuko sanavijana kwa elimu ya juu. Kwa hivyo, waliamua kumpeleka katika Chuo cha Uchumi cha Baku kwa mwaka mmoja. Kisha, mwaka wa 1922, alikubaliwa katika Chuo Kikuu cha Baku. Hapa Lev Landau alisoma kemia na fizikia. Miaka miwili baadaye, Lev Davidovich alihamishiwa Chuo Kikuu cha Leningrad, hadi Kitivo cha Fizikia.
Karatasi za kwanza za utafiti, shule ya wahitimu
Katika umri wa miaka kumi na tisa, Landau alikuwa tayari amekuwa mwandishi wa karatasi nne za kisayansi ambazo zilichapishwa. Katika moja ya kazi hizi, kinachojulikana kama matrix ya wiani ilitumiwa kwa mara ya kwanza. Neno hili linatumika sana leo. Inaelezea majimbo ya nishati ya quantum. Landau alihitimu kutoka chuo kikuu mnamo 1927. Kisha akaingia shule ya kuhitimu, akichagua Taasisi ya Leningrad ya Fizikia na Teknolojia. Katika taasisi hii ya elimu, alifanya kazi kwenye quantum electrodynamics na nadharia ya sumaku ya elektroni.
safari ya biashara
Katika kipindi cha 1929 hadi 1931, Lev Landau ilikuwa kwenye dhamira ya kisayansi. Miaka ya maisha, kazi na mafanikio ya mwanasayansi huyu yanahusishwa na ushirikiano wa karibu na wenzake wa kigeni. Kwa hiyo, wakati wa safari ya biashara, alitembelea Uswizi, Ujerumani, Uholanzi, Uingereza na Denmark. Katika miaka hii, alikutana na kufahamiana na waanzilishi wa mechanics ya quantum, ambayo ilikuwa ikiibuka tu. Miongoni mwa wanasayansi waliokutana na Landau walikuwa Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg na Niels Bohr. Kwa mwisho, Lev Davidovich alihifadhi hisia za urafiki kwa maisha yake yote. Mwanasayansi huyu alikuwa na ushawishi mkubwa sana kwa Landau.
Lev Davidovich, akiwa nyumampaka, uliofanywa masomo muhimu ya elektroni bure (mali zao magnetic). Kwa kuongezea, pamoja na Peierls, pia alifanya utafiti juu ya mechanics ya quantum inayohusiana. Shukrani kwa kazi hizi, Lev Landau, ambaye kazi yake ilipendezwa na wenzake wa kigeni, alianza kuzingatiwa kuwa mmoja wa wanafizikia wakuu wa kinadharia. Mwanasayansi alijifunza jinsi ya kushughulikia mifumo ngumu ya kinadharia. Ikumbukwe kwamba baadaye ujuzi huu ulikuwa wa manufaa sana kwake wakati Landau alipoanza kufanya utafiti kuhusu fizikia ya halijoto ya chini.
Kuhamia Kharkiv
Lev Davidovich alirudi Leningrad mnamo 1931. Walakini, hivi karibuni aliamua kuhamia Kharkov, ambayo wakati huo ilikuwa mji mkuu wa Ukraine. Hapa mwanasayansi alifanya kazi katika Taasisi ya Kiukreni ya Fizikia na Teknolojia, alikuwa mkuu wa idara yake ya kinadharia. Wakati huo huo, Lev Davidovich alikuwa mkuu wa idara za fizikia ya kinadharia katika Chuo Kikuu cha Kharkov na Taasisi ya Uhandisi na Mitambo ya Kharkov. Mnamo 1934, Chuo cha Sayansi cha USSR kilimkabidhi digrii ya Daktari wa Sayansi ya Kimwili na Hisabati. Kwa hili, Landau hakuhitaji hata kutetea tasnifu. Cheo cha profesa kilitunukiwa mwaka uliofuata kwa mwanasayansi kama vile Lev Landau.
Kazi yake ilihusisha maeneo mapya zaidi na zaidi ya sayansi. Landau huko Kharkov alichapisha kazi juu ya mada kama vile utawanyiko wa sauti, asili ya nishati ya nyota, kutawanya kwa mwanga, uhamishaji wa nishati unaotokea wakati wa migongano, upitishaji wa nguvu, mali ya sumaku ya vifaa anuwai, nk. kisayansimaslahi.
Kipengele tofauti cha kazi ya Landau
Baadaye, fizikia ya plasma ilipotokea, kazi ya Landau kuhusu chembe zinazoingiliana kielektroniki ilithibitika kuwa muhimu sana. Kukopa baadhi ya dhana kutoka thermodynamics, mwanasayansi alionyesha idadi ya mawazo ya ubunifu kuhusu mifumo ya chini ya joto. Ni lazima kusema kwamba kazi zote za Landau zina sifa ya kipengele kimoja muhimu - matumizi ya virtuoso ya vifaa vya hisabati katika kutafuta ufumbuzi wa matatizo magumu. Lev Landau alitoa mchango mkubwa katika nadharia ya wingi, na pia katika utafiti wa mwingiliano na asili ya chembe msingi.
Lev Landau School
Msururu wa utafiti wake ni mpana kweli. Wanashughulikia karibu maeneo yote kuu ya fizikia ya kinadharia. Shukrani kwa upana wa masilahi yake, mwanasayansi huyo alivutia wanasayansi wengi wachanga wenye talanta na wanafunzi wenye vipawa kwa Kharkov. Miongoni mwao alikuwa Evgeny Mikhailovich Lifshits, ambaye alikua mshiriki wa Lev Davidovich na rafiki yake wa karibu. Shule iliyokua karibu na Lev Landau iligeuza Kharkov kuwa mojawapo ya vituo vinavyoongoza vya fizikia ya kinadharia katika USSR.
Mwanasayansi alishawishika kuwa mwanafizikia wa kinadharia anapaswa kuwa na ujuzi wa kutosha katika maeneo yote ya sayansi hii. Kufikia hii, Lev Davidovich alitengeneza programu kali ya mafunzo. Aliita programu hii "kiwango cha chini cha kinadharia". Waombaji waliotaka kushiriki katika warsha aliyoiongoza walipaswa kufikia viwango vya juu sana. Inatosha kusema kwamba kwa miaka 30, licha ya wengiwakitamani, ni watu 40 tu waliofaulu mitihani kwenye "theorimum". Walakini, wale waliofanikiwa, Lev Davidovich alijitolea kwa ukarimu na wakati wake. Aidha, walipewa uhuru kamili wa kuchagua wakati wa kuchagua mada ya utafiti.
Kuunda kozi ya nadharia ya fizikia
Landau Lev Davidovich alidumisha uhusiano wa kirafiki na wafanyakazi wake na wanafunzi. Walimwita mwanasayansi Dau kwa upendo. Ili kuwasaidia mnamo 1935, Lev Davidovich aliunda kozi ya kina katika fizikia ya kinadharia. Ilichapishwa na Landau kwa pamoja na E. M. Lifshitz na ilikuwa mfululizo wa vitabu vya kiada. Maudhui yao yalisasishwa na kurekebishwa na waandishi kwa muda wa miaka 20 iliyofuata. Vitabu hivi vimepata umaarufu mkubwa. Wametafsiriwa katika lugha nyingi za ulimwengu. Hivi sasa, vitabu hivi vya kiada vinazingatiwa kwa usahihi kuwa vya zamani. Mnamo 1962, Landau na Lifshitz walipokea Tuzo la Lenin kwa kuunda kozi hii.
Kufanya kazi na Kapitza
Lev Davidovich mnamo 1937 alijibu mwaliko wa Peter Kapitza (picha yake imewasilishwa hapa chini) na kuwa mkuu wa idara ya fizikia ya kinadharia katika Taasisi ya Shida za Kimwili ya Moscow, iliyoundwa hivi karibuni wakati huo. Walakini, mwaka uliofuata mwanasayansi huyo alikamatwa. Mashtaka ya uwongo yalikuwa kwamba alikuwa akiipeleleza Ujerumani. Shukrani tu kwa kuingilia kati kwa Kapitsa, ambaye binafsi alituma maombi kwa Kremlin, Lev Landau aliachiliwa.
Landau alipohama kutoka Kharkov hadi Moscow, Kapitsa alikuwa tu akifanya majaribio ya kioevu cha heliamu. Ikiwa halijoto iko chini ya 4.2 K (kabisajoto hupimwa kwa digrii Kelvin na hupimwa kutoka -273, 18 ° C, yaani, kutoka sifuri kabisa), heliamu ya gesi inakuwa kioevu. Katika hali hii, inaitwa heliamu-1. Ikiwa unapunguza joto hadi 2.17 K, huingia kwenye kioevu kinachoitwa heliamu-2. Ina baadhi ya mali ya kuvutia sana. Heliamu-2 ina uwezo wa kutiririka kupitia mashimo madogo kwa urahisi. Inaonekana kana kwamba hana mnato hata kidogo. Dutu hii huinua ukuta wa chombo, kana kwamba mvuto haufanyi kazi juu yake. Kwa kuongeza, conductivity yake ya joto huzidi conductivity ya mafuta ya mamia ya mara ya shaba. Kapitsa aliamua kuita helium-2 kioevu kisichozidi. Walakini, ilipokaguliwa, ilibainika kuwa mnato wake sio sifuri.
Wanasayansi wamependekeza kuwa tabia kama hiyo isiyo ya kawaida inatokana na madoido ambayo si ya fizikia ya kitambo, bali nadharia ya wingi. Madhara haya yanaonekana tu kwa joto la chini. Kawaida wao hujifanya kuwa wabisi, kwani chini ya hali hizi vitu vingi huganda. Heliamu ni ubaguzi. Dutu hii husalia kuwa kioevu hadi sifuri kabisa isipokuwa ikiwa ina shinikizo la juu. Laszlo Tissa alipendekeza mwaka wa 1938 kwamba heliamu ya kioevu kwa kweli ni mchanganyiko wa aina mbili: helium-2 (kioevu cha ziada) na heli-1 (kioevu cha kawaida). Wakati halijoto inapungua hadi karibu sifuri kabisa, ile ya kwanza inakuwa sehemu kuu. Dhana hii inaelezea mwonekano wa mnato tofauti chini ya hali tofauti.
Jinsi Landau alivyoelezea hali ya unyevu kupita kiasi
Lev Landau, wasifu mfupiambayo inaelezea tu mafanikio yake kuu, aliweza kuelezea hali ya uhaba wa maji, kwa kutumia kifaa kipya cha hesabu. Wanasayansi wengine walitegemea mechanics ya quantum, ambayo walitumia kuchambua tabia ya atomi za mtu binafsi. Landau, kwa upande mwingine, alizingatia majimbo ya quantum ya kioevu kivitendo kwa njia ile ile kama ni mwili dhabiti. Alidhania kwamba kuna vipengele viwili vya msisimko, au harakati. Ya kwanza ya haya ni phononi, ambayo inaelezea uenezi wa kawaida wa rectilinear wa mawimbi ya sauti kwa viwango vya chini vya nishati na kasi. Ya pili ni rotoni, ambayo inaelezea mwendo wa mzunguko. Mwisho ni dhihirisho ngumu zaidi ya msisimko ambayo hufanyika kwa viwango vya juu vya nishati na kasi. Mwanasayansi alibainisha kuwa matukio yaliyoonekana yanaweza kuelezewa na michango ya rotoni na phononi na mwingiliano wao.
Landau alitetea kuwa heliamu ya kioevu inaweza kuchukuliwa kama sehemu ya "kawaida", ambayo hutumbukizwa katika "msingi" ulio na maji mengi. Mtu anawezaje kuelezea ukweli kwamba heliamu ya kioevu inapita nje kupitia pengo nyembamba? Mwanasayansi alibainisha kuwa sehemu ya superfluid tu inapita katika kesi hii. Na rotoni na phononi hugongana na kuta zilizozishikilia.
Maana ya nadharia ya Landau
Nadharia ya Landau, pamoja na uboreshaji wake zaidi, ilichukua nafasi muhimu sana katika sayansi. Hawakuelezea tu matukio yaliyozingatiwa, lakini pia walitabiri wengine wengine. Mfano mmoja ni uenezaji wa mawimbi mawili ambayo yana sifa tofauti na huitwa sauti ya kwanza na ya pili. Sauti ya kwanza nimawimbi ya sauti ya kawaida, wakati ya pili ni wimbi la joto. Shukrani kwa nadharia iliyoundwa na Landau, wanasayansi waliweza kufanya maendeleo makubwa katika kuelewa asili ya utendakazi bora.
Vita vya Pili vya Dunia na miaka ya baada ya vita
Lev Davidovich wakati wa Vita vya Pili vya Dunia alijishughulisha na utafiti wa milipuko na mwako. Hasa, alipendezwa na mawimbi ya mshtuko. Baada ya Mei 1945 na hadi 1962, mwanasayansi alifanya kazi mbalimbali. Hasa, alichunguza isotopu adimu ya heliamu, ambayo ina molekuli ya atomiki ya 3 (kawaida misa yake ni 4). Lev Davidovich alitabiri kuwepo kwa aina mpya ya uenezi wa wimbi kwa isotopu hii. "Sauti ya sifuri" - ndivyo Lev Davidovich Landau alivyoiita. Wasifu wake umewekwa alama, kwa kuongeza, kwa kushiriki katika uundaji wa bomu la atomiki huko USSR.
Ajali ya gari, Tuzo ya Nobel na miaka ya mwisho ya maisha
Akiwa na umri wa miaka 53, alipata ajali ya gari, matokeo yake alijeruhiwa vibaya. Madaktari wengi kutoka USSR, Ufaransa, Kanada, Czechoslovakia walipigania maisha ya mwanasayansi. Alikuwa amepoteza fahamu kwa wiki 6. Kwa miezi mitatu baada ya ajali ya gari, Lev Landau hata hakuwatambua jamaa zake. Tuzo la Nobel lilitolewa kwake mnamo 1962. Walakini, kwa sababu za kiafya, hakuweza kusafiri kwenda Stockholm kuipokea. Katika picha hapa chini unaweza kumuona L. Landau akiwa na mkewe hospitalini.
Tuzo ilitolewa kwa mwanasayansi huko Moscow. Baada ya hapo, Lev Davidovich aliishi kwa miaka 6 nyingine, lakini hakurudi tena kufanya utafiti.moshi. Lev Landau alikufa huko Moscow kutokana na matatizo ya majeraha yake.
Familia ya Landau
Mwanasayansi mnamo 1937 alimuoa Concordia Drobantseva, mhandisi wa mchakato katika tasnia ya chakula. Mwanamke huyu alikuwa kutoka Kharkov. Miaka ya maisha yake ni 1908-1984. Mwana alizaliwa katika familia, ambaye baadaye alikua mwanafizikia wa majaribio na alifanya kazi katika Taasisi ya Shida za Kimwili. Picha hapa chini inamuonyesha L. Landau akiwa na mwanawe.
Hayo ndiyo tu ya kusema kuhusu mwanasayansi kama Lev Landau. Wasifu wake, kwa kweli, ni pamoja na ukweli wa kimsingi tu. Nadharia alizoziunda ni ngumu sana kwa msomaji ambaye hajajitayarisha. Kwa hivyo, nakala hiyo inazungumza kwa ufupi tu juu ya kile Lev Landau alikua maarufu. Wasifu na mafanikio ya mwanasayansi huyu bado yanapendeza sana ulimwenguni kote.
