Lev Landau (anos de vida - 1908-1968) - o grande físico soviético, natural de Baku. Ele é dono de muitas pesquisas e descobertas interessantes. Você pode responder à pergunta, por que Lev Landau recebeu o Prêmio Nobel? Neste artigo, falaremos sobre suas conquistas e os principais fatos da biografia.
Origem de Lev Landau
Você pode falar muito sobre um cientista como Lev Landau. Anos de vida, ocupação e realizações deste físico - tudo isso certamente interessará aos leitores. Vamos começar do início - com a origem do futuro cientista.
Ele nasceu na família de Lyubov e David Landau. Seu pai era um conhecido engenheiro de petróleo. Ele trabalhou nos campos de petróleo. Quanto à mãe, era médica de profissão. Sabe-se que esta mulher realizou pesquisas fisiológicas. Aparentemente, Lev Landau veio de uma família inteligente. Sua irmã mais velha, aliás, tornou-se engenheira química.
Anos de estudo
Lev Davidovich foi para o ensino médio, que se formou brilhantemente aos 13 anos. Seus pais achavam que seu filho ainda era muitojovem para o ensino superior. Portanto, eles decidiram mandá-lo para o Baku Economic College por um ano. Então, em 1922, ele foi admitido na Universidade de Baku. Aqui Lev Landau estudou química e física. Dois anos depois, Lev Davidovich transferiu-se para a Universidade de Leningrado, para a Faculdade de Física.
Primeiros trabalhos de pesquisa, pós-graduação
Aos dezenove anos, Landau já havia se tornado o autor de quatro artigos científicos que foram publicados. Em um desses trabalhos, a chamada matriz de densidade foi utilizada pela primeira vez. Este termo é amplamente utilizado hoje. Descreve estados de energia quântica. Landau se formou na universidade em 1927. Então ele entrou na escola de pós-graduação, escolhendo o Instituto de Física e Tecnologia de Leningrado. Nesta instituição de ensino, trabalhou em eletrodinâmica quântica e teoria magnética do elétron.
Viagem de negócios
No período de 1929 a 1931, Lev Landau estava em missão científica. Anos de vida, ocupação e realizações deste cientista estão associados a uma estreita cooperação com colegas estrangeiros. Assim, durante uma viagem de negócios, ele visitou Suíça, Alemanha, Holanda, Inglaterra e Dinamarca. Durante esses anos, ele conheceu e se familiarizou com os fundadores da mecânica quântica, que estava então surgindo. Entre os cientistas que Landau conheceu estavam Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg e Niels Bohr. Para este último, Lev Davidovich manteve sentimentos amigáveis pelo resto de sua vida. Este cientista teve uma influência particularmente forte em Landau.
Lev Davidovich, ficando atrásfronteira, realizou importantes estudos de elétrons livres (suas propriedades magnéticas). Além disso, junto com Peierls, ele também realizou pesquisas sobre mecânica quântica relativística. Graças a esses trabalhos, Lev Landau, cuja ocupação interessou colegas estrangeiros, passou a ser considerado um dos principais físicos teóricos. O cientista aprendeu a lidar com sistemas teóricos altamente complexos. Deve-se notar que mais tarde essa habilidade foi muito útil para ele quando Landau começou a realizar pesquisas sobre física de baixa temperatura.
Mudando para Kharkiv
Lev Davidovich retornou a Leningrado em 1931. No entanto, ele logo decidiu se mudar para Kharkov, que na época era a capital da Ucrânia. Aqui o cientista trabalhava no Instituto Ucraniano de Física e Tecnologia, era o chefe de seu departamento teórico. Ao mesmo tempo, Lev Davidovich era o chefe dos departamentos de física teórica da Universidade de Kharkov e do Instituto de Engenharia e Mecânica de Kharkov. Em 1934, a Academia de Ciências da URSS concedeu-lhe o grau de Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas. Para isso, Landau nem precisou defender uma dissertação. O título de professor foi concedido no ano seguinte a um cientista como Lev Landau.
Sua ocupação cobria cada vez mais novas áreas da ciência. Landau em Kharkov publicou trabalhos sobre tópicos como dispersão de som, origem da energia estelar, espalhamento de luz, transferência de energia que ocorre durante colisões, supercondutividade, propriedades magnéticas de vários materiais, etc. científicointeresses.
Uma característica distintiva do trabalho de Landau
Mais tarde, quando a física de plasma apareceu, o trabalho de Landau sobre partículas interagindo eletricamente provou ser muito útil. Tomando emprestado alguns conceitos da termodinâmica, o cientista expressou uma série de ideias inovadoras sobre sistemas de baixa temperatura. Deve-se dizer que todas as obras de Landau são caracterizadas por uma característica importante - o uso virtuoso do aparato matemático na busca de soluções para problemas complexos. Lev Landau fez uma contribuição significativa para a teoria quântica, bem como para o estudo da interação e natureza das partículas elementares.
Escola Lev Landau
O alcance de sua pesquisa é realmente amplo. Eles cobrem quase todas as principais áreas da física teórica. Graças a essa amplitude de seus interesses, o cientista atraiu muitos jovens cientistas talentosos e estudantes talentosos para Kharkov. Entre eles estava Evgeny Mikhailovich Lifshits, que se tornou colaborador de Lev Davidovich e seu amigo mais próximo. A escola que cresceu em torno de Lev Landau transformou Kharkov em um dos principais centros de física teórica da URSS.
O cientista estava convencido de que um físico teórico deveria ser completamente versado em todas as áreas desta ciência. Para este fim, Lev Davidovich desenvolveu um programa de treinamento muito rigoroso. Ele chamou este programa de "o mínimo teórico". Os candidatos que quisessem participar do workshop que ele liderou tinham que atender a padrões muito altos. Basta dizer que durante 30 anos, apesar das muitasdesejando, apenas 40 pessoas passaram nos exames no "teorimum". No entanto, aqueles que conseguiram, Lev Davidovich generosamente dedicou sua atenção e tempo. Além disso, eles tiveram total liberdade de escolha ao escolher um tema de pesquisa.
Criação de um curso de física teórica
Landau Lev Davidovich manteve relações amistosas com seus funcionários e alunos. Chamaram carinhosamente o cientista de Dau. Para ajudá-los em 1935, Lev Davidovich criou um curso detalhado de física teórica. Foi publicado por Landau em conjunto com E. M. Lifshitz e foi uma série de livros didáticos. Seu conteúdo foi atualizado e revisado pelos autores ao longo dos próximos 20 anos. Esses livros ganharam imensa popularidade. Eles foram traduzidos para muitas línguas do mundo. Atualmente, esses livros didáticos são legitimamente considerados clássicos. Em 1962, Landau e Lifshitz receberam o Prêmio Lenin pela criação deste curso.
Trabalhando com Kapitza
Lev Davidovich em 1937 respondeu ao convite de Peter Kapitza (sua foto é apresentada abaixo) e tornou-se o chefe do departamento de física teórica do Instituto de Problemas Físicos de Moscou, recém-criado na época. No entanto, no ano seguinte, o cientista foi preso. A falsa acusação era que ele estava espionando para a Alemanha. Somente graças à intervenção de Kapitsa, que se candidatou pessoalmente ao Kremlin, Lev Landau foi libertado.
Quando Landau se mudou de Kharkov para Moscou, Kapitsa estava apenas experimentando com hélio líquido. Se a temperatura cair abaixo de 4,2 K (absolutaa temperatura é medida em graus Kelvin e é medida a partir de -273, 18 ° C, ou seja, do zero absoluto), o hélio gasoso se torna líquido. Neste estado, é chamado de hélio-1. Se você baixar a temperatura para 2,17 K, ele entrará em um líquido chamado hélio-2. Tem algumas propriedades muito interessantes. O hélio-2 é capaz de fluir pelos menores orifícios com facilidade. Parece que ele não tem viscosidade alguma. A substância sobe pela parede do vaso, como se a gravidade não atuasse sobre ela. Além disso, sua condutividade térmica excede a condutividade térmica do cobre centenas de vezes. Kapitsa decidiu chamar o hélio-2 de líquido superfluido. No entanto, após a inspeção, descobriu-se que sua viscosidade não é zero.
Os cientistas sugeriram que esse comportamento incomum se deve a efeitos que não pertencem à física clássica, mas à teoria quântica. Esses efeitos aparecem apenas em baixas temperaturas. Geralmente eles se fazem sentir em sólidos, pois nessas condições a maioria das substâncias congela. O hélio é uma exceção. Esta substância permanece líquida até o zero absoluto, a menos que seja submetida a alta pressão. Laszlo Tissa sugeriu em 1938 que o hélio líquido é na verdade uma mistura de duas formas: hélio-2 (líquido superfluido) e hélio-1 (líquido normal). Quando a temperatura cai para quase zero absoluto, o primeiro se torna o componente dominante. Esta hipótese explica o aparecimento de diferentes viscosidades sob diferentes condições.
Como Landau explicou o fenômeno da superfluidez
Lev Landau, curta biografiaque descreve apenas suas principais realizações, foi capaz de explicar o fenômeno da superfluidez, usando um aparato matemático completamente novo. Outros cientistas confiaram na mecânica quântica, que usaram para analisar o comportamento de átomos individuais. Landau, por outro lado, considerava os estados quânticos de um líquido praticamente da mesma forma que se fosse um corpo sólido. Ele levantou a hipótese de que existem dois componentes de excitação, ou movimento. O primeiro deles são os fônons, que descrevem a propagação retilínea normal das ondas sonoras em baixos valores de energia e momento. O segundo é rotons, que descrevem o movimento rotacional. Este último é uma manifestação mais complexa de excitações que ocorre em valores mais altos de energia e momento. O cientista observou que os fenômenos observados podem ser explicados pelas contribuições de rotons e fônons e sua interação.
Landau argumentou que o hélio líquido pode ser considerado como um componente "normal", que está imerso em um "fundo" superfluido. Como se pode explicar o fato de que o hélio líquido flui através de uma fenda estreita? O cientista observou que apenas o componente superfluido flui neste caso. E os rotons e fônons colidem com as paredes que os prendem.
O significado da teoria de Landau
A teoria de Landau, assim como seus aperfeiçoamentos, teve um papel muito importante na ciência. Eles não apenas explicaram os fenômenos observados, mas também previram alguns outros. Um exemplo é a propagação de duas ondas que possuem propriedades diferentes e são chamadas de primeiro e segundo som. O primeiro som éondas sonoras comuns, enquanto a segunda é uma onda de temperatura. Graças à teoria criada por Landau, os cientistas conseguiram fazer progressos significativos na compreensão da natureza da supercondutividade.
Segunda Guerra Mundial e anos do pós-guerra
Lev Davidovich durante a Segunda Guerra Mundial estava envolvido no estudo de explosões e combustão. Em particular, ele estava interessado em ondas de choque. Depois de maio de 1945 e até 1962, o cientista trabalhou em várias tarefas. Em particular, ele investigou o raro isótopo de hélio, que tem uma massa atômica de 3 (geralmente sua massa é 4). Lev Davidovich previu a existência de um novo tipo de propagação de ondas para este isótopo. "Zero som" - é assim que Lev Davidovich Landau chamou. Sua biografia é marcada, além disso, pela participação na criação da bomba atômica na URSS.
Acidente de carro, Prêmio Nobel e os últimos anos de vida
Aos 53 anos, sofreu um acidente de carro, que o feriu gravemente. Muitos médicos da URSS, França, Canadá, Tchecoslováquia lutaram pela vida de um cientista. Ficou inconsciente por 6 semanas. Durante três meses após o acidente de carro, Lev Landau nem reconheceu seus parentes. O Prêmio Nobel foi concedido a ele em 1962. No entanto, por motivos de saúde, ele não pôde viajar para Estocolmo para recebê-lo. Na foto abaixo você pode ver L. Landau com sua esposa no hospital.
O prêmio foi entregue a um cientista em Moscou. Depois disso, Lev Davidovich viveu por mais 6 anos, mas nunca mais voltou a pesquisar.fumaça. Lev Landau morreu em Moscou como resultado de complicações de seus ferimentos.
Família Landau
O cientista se casou em 1937 com Concordia Drobantseva, uma engenheira de processos na indústria alimentícia. Esta mulher era de Kharkov. Os anos de sua vida são 1908-1984. Um filho nasceu na família, que mais tarde se tornou um físico experimental e trabalhou no Instituto de Problemas Físicos. A foto abaixo mostra L. Landau com seu filho.
Isso é tudo o que há a dizer sobre um cientista como Lev Landau. Sua biografia, é claro, inclui apenas os fatos básicos. As teorias que ele criou são bastante complexas para o leitor despreparado. Portanto, o artigo apenas fala brevemente sobre o motivo pelo qual Lev Landau se tornou famoso. A biografia e as realizações deste cientista ainda são de grande interesse em todo o mundo.
