Lev Landau (ปีแห่งชีวิต - 1908-1968) - นักฟิสิกส์ชาวโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ ชาวบากู เขาเป็นเจ้าของงานวิจัยและการค้นพบที่น่าสนใจมากมาย คุณสามารถตอบคำถามว่าทำไม Lev Landau จึงได้รับรางวัลโนเบล? ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความสำเร็จของเขาและข้อเท็จจริงหลักของชีวประวัติ
ต้นกำเนิดของเลฟ แลนเดา
คุณสามารถพูดได้นานเกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์อย่าง Lev Landau ปีแห่งชีวิต อาชีพ และความสำเร็จของนักฟิสิกส์คนนี้ - ทั้งหมดนี้จะทำให้ผู้อ่านสนใจอย่างแน่นอน เริ่มจากจุดเริ่มต้น - กับต้นกำเนิดของนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต
เขาเกิดในตระกูล Lyubov และ David Landau พ่อของเขาเป็นวิศวกรปิโตรเลียมที่มีชื่อเสียง เขาทำงานในทุ่งน้ำมัน ส่วนแม่ของเธอเป็นหมอโดยอาชีพ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าผู้หญิงคนนี้ทำการวิจัยทางสรีรวิทยา เห็นได้ชัดว่า Lev Landau มาจากครอบครัวที่ฉลาด พี่สาวของเขากลายเป็นวิศวกรเคมีแล้ว
ปีการศึกษา
Lev Davidovich ไปโรงเรียนมัธยมซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาอย่างยอดเยี่ยมเมื่ออายุ 13 ปี พ่อแม่ของเขารู้สึกว่าลูกชายของพวกเขายังคงมากเยาวชนเพื่อการศึกษาระดับอุดมศึกษา ดังนั้นพวกเขาจึงตัดสินใจส่งเขาไปที่วิทยาลัยเศรษฐกิจบากูเป็นเวลาหนึ่งปี จากนั้นในปี 1922 เขาเข้ารับการรักษาที่มหาวิทยาลัยบากู ที่นี่ Lev Landau ศึกษาวิชาเคมีและฟิสิกส์ สองปีต่อมา Lev Davidovich ย้ายไปที่ Leningrad University เพื่อเรียนคณะฟิสิกส์
งานวิจัยชิ้นแรก บัณฑิตวิทยาลัย
ตอนอายุสิบเก้า รถม้าหมุนได้เป็นผู้เขียนบทความทางวิทยาศาสตร์สี่ฉบับที่ตีพิมพ์แล้ว ในงานชิ้นหนึ่งเหล่านี้ มีการใช้เมทริกซ์ความหนาแน่นที่เรียกว่าเมทริกซ์เป็นครั้งแรก คำนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน มันอธิบายสถานะพลังงานควอนตัม รถม้าจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัยใน 1,927. จากนั้นเขาก็เข้าสู่บัณฑิตวิทยาลัยโดยเลือกสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีเลนินกราด ในสถาบันการศึกษาแห่งนี้ เขาทำงานเกี่ยวกับควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์และทฤษฎีแม่เหล็กของอิเล็กตรอน
ทริปธุรกิจ
ในช่วงปี 1929 ถึง 1931 Lev Landau อยู่ในภารกิจทางวิทยาศาสตร์ ปีแห่งชีวิต อาชีพ และความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์คนนี้สัมพันธ์กับความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับเพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติ ดังนั้น ระหว่างการเดินทางเพื่อธุรกิจ เขาได้ไปเยือนสวิตเซอร์แลนด์ เยอรมนี เนเธอร์แลนด์ อังกฤษ และเดนมาร์ก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เขาได้พบและทำความคุ้นเคยกับผู้ก่อตั้งกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเพิ่งเกิดขึ้นมาใหม่ ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ที่ Landau ได้พบ ได้แก่ Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg และ Niels Bohr ในระยะหลัง Lev Davidovich ยังคงรักษาความรู้สึกเป็นมิตรไว้ตลอดชีวิต นักวิทยาศาสตร์คนนี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อรถ Landau
เลฟ Davidovich อยู่ข้างหลังขอบเขต ดำเนินการศึกษาที่สำคัญของอิเล็กตรอนอิสระ (คุณสมบัติทางแม่เหล็กของพวกมัน) นอกจากนี้ เขายังทำการวิจัยเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมสัมพัทธภาพร่วมกับ Peierls ร่วมกับ Peierls ขอบคุณงานเหล่านี้ Lev Landau ซึ่งอาชีพที่สนใจเพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติเริ่มได้รับการพิจารณาให้เป็นหนึ่งในนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชั้นนำ นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้วิธีจัดการกับระบบทฤษฎีที่ซับซ้อนสูง ควรสังเกตว่าภายหลังทักษะนี้มีประโยชน์มากสำหรับเขาเมื่อรถม้าเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำ
ย้ายไปคาร์คิฟ
Lev Davidovich กลับไปยัง Leningrad ในปี 1931 อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าเขาก็ตัดสินใจย้ายไปที่คาร์คอฟ ซึ่งในขณะนั้นเป็นเมืองหลวงของประเทศยูเครน ที่นี่นักวิทยาศาสตร์ทำงานที่สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งยูเครนเป็นหัวหน้าภาควิชาทฤษฎี ในเวลาเดียวกัน Lev Davidovich เป็นหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ Kharkov University และ Kharkov Engineering and Mechanical Institute ในปี 1934 Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียตมอบปริญญาดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ให้เขา ด้วยเหตุนี้ รถม้าคู่จึงไม่จำเป็นต้องปกป้องวิทยานิพนธ์ด้วยซ้ำ ตำแหน่งศาสตราจารย์ได้รับรางวัลในปีต่อไปสำหรับนักวิทยาศาสตร์เช่น Lev Landau
อาชีพของเขาครอบคลุมสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ Landau ใน Kharkov ตีพิมพ์ผลงานในหัวข้อต่างๆ เช่น การกระจายเสียง ต้นกำเนิดของพลังงานดาว การกระเจิงของแสง การถ่ายโอนพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการชน ตัวนำยิ่งยวด สมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุต่างๆ เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ เขาจึงกลายเป็นที่รู้จักในฐานะนักทฤษฎีที่มีความสามารถหลากหลายอย่างผิดปกติ วิทยาศาสตร์ความสนใจ
จุดเด่นของงานรถม้า
ต่อมา เมื่อฟิสิกส์พลาสมาปรากฏขึ้น การทำงานของรถ Landau เกี่ยวกับอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์มาก นักวิทยาศาสตร์ได้ยืมแนวคิดบางอย่างจากอุณหพลศาสตร์ ได้แสดงแนวคิดที่เป็นนวัตกรรมจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับระบบอุณหภูมิต่ำ ต้องบอกว่างานทั้งหมดของ Landau มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่ง นั่นคือ การใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์อย่างชาญฉลาดในการค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อน Lev Landau มีส่วนสำคัญในทฤษฎีควอนตัม เช่นเดียวกับการศึกษาปฏิสัมพันธ์และธรรมชาติของอนุภาคมูลฐาน
โรงเรียนเลฟลันเดา
งานวิจัยของเขากว้างมาก ครอบคลุมพื้นที่หลักเกือบทั้งหมดของฟิสิกส์เชิงทฤษฎี ด้วยความสนใจอย่างกว้างไกล นักวิทยาศาสตร์จึงดึงดูดนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ที่มีความสามารถและนักเรียนที่มีพรสวรรค์มาที่คาร์คอฟ ในหมู่พวกเขาคือ Evgeny Mikhailovich Lifshits ซึ่งกลายมาเป็นเพื่อนร่วมงานของ Lev Davidovich และเพื่อนสนิทที่สุดของเขา โรงเรียนที่เติบโตรอบๆ Lev Landau ได้เปลี่ยน Kharkov ให้เป็นหนึ่งในศูนย์กลางชั้นนำของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในสหภาพโซเวียต
นักวิทยาศาสตร์เชื่อมั่นว่านักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีควรมีความรอบรู้ในทุกด้านของวิทยาศาสตร์นี้ ด้วยเหตุนี้ Lev Davidovich ได้พัฒนาโปรแกรมการฝึกอบรมที่เข้มงวดมาก เขาเรียกโปรแกรมนี้ว่า "ขั้นต่ำตามทฤษฎี" ผู้สมัครที่ต้องการเข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการที่เขาเป็นผู้นำต้องมีคุณสมบัติตามมาตรฐานที่สูงมาก พูดได้เต็มปากว่า 30 ปี ทั้งๆที่มีมากมายขอเพียง 40 คนเท่านั้นที่สอบผ่าน "ทฤษฎีบท" อย่างไรก็ตามผู้ที่ประสบความสำเร็จ Lev Davidovich ทุ่มเทความสนใจและเวลาอย่างไม่เห็นแก่ตัว นอกจากนี้ พวกเขายังมีอิสระในการเลือกหัวข้อวิจัยอย่างเต็มที่
การสร้างหลักสูตรฟิสิกส์เชิงทฤษฎี
Landau Lev Davidovich รักษาความสัมพันธ์ฉันมิตรกับเจ้าหน้าที่และนักเรียนของเขา พวกเขาเรียกนักวิทยาศาสตร์ว่า Dau ด้วยความรัก เพื่อช่วยพวกเขาในปี 1935 Lev Davidovich ได้สร้างหลักสูตรที่มีรายละเอียดในวิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎี ตีพิมพ์โดย Landau ร่วมกับ E. M. Lifshitz และเป็นชุดหนังสือเรียน เนื้อหาของพวกเขาได้รับการปรับปรุงและแก้ไขโดยผู้เขียนในอีก 20 ปีข้างหน้า หนังสือเหล่านี้ได้รับความนิยมอย่างมาก พวกเขาได้รับการแปลเป็นหลายภาษาของโลก ปัจจุบันตำราเหล่านี้ถือเป็นหนังสือคลาสสิกอย่างถูกต้อง ในปี 1962 Landau และ Lifshitz ได้รับรางวัล Lenin Prize สำหรับการสร้างหลักสูตรนี้
ทำงานกับ Kapitza
Lev Davidovich ในปี 2480 ตอบรับคำเชิญของ Peter Kapitza (รูปภาพของเขาถูกนำเสนอด้านล่าง) และกลายเป็นหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่สถาบันปัญหาทางกายภาพของมอสโกซึ่งสร้างขึ้นใหม่ในเวลานั้น อย่างไรก็ตามในปีหน้านักวิทยาศาสตร์ถูกจับ ข้อกล่าวหาเท็จคือเขากำลังสอดแนมให้เยอรมนี ต้องขอบคุณการแทรกแซงของ Kapitsa ผู้ซึ่งสมัคร Kremlin เป็นการส่วนตัว Lev Landau ได้รับการปล่อยตัว
เมื่อ Landau ย้ายจาก Kharkov ไปมอสโคว์ Kapitsa ก็แค่ทดลองกับฮีเลียมเหลว หากอุณหภูมิต่ำกว่า 4.2 K (สัมบูรณ์อุณหภูมิวัดเป็นองศาเคลวินและวัดจาก -273, 18 ° C นั่นคือจากศูนย์สัมบูรณ์) ก๊าซฮีเลียมกลายเป็นของเหลว ในสถานะนี้เรียกว่าฮีเลียม-1 หากคุณลดอุณหภูมิลงเหลือ 2.17 K มันจะกลายเป็นของเหลวที่เรียกว่าฮีเลียม-2 มีคุณสมบัติที่น่าสนใจบางอย่าง ฮีเลียม-2 สามารถไหลผ่านรูที่เล็กที่สุดได้อย่างง่ายดาย ดูเหมือนว่าเขาไม่มีความหนืดเลย สารจะลอยขึ้นตามผนังของภาชนะ ราวกับว่าแรงโน้มถ่วงไม่ทำปฏิกิริยากับมัน นอกจากนี้ ค่าการนำความร้อนยังสูงกว่าค่าการนำความร้อนของทองแดงหลายร้อยเท่า Kapitsa ตัดสินใจเรียกฮีเลียม-2 ว่าเป็นของเหลวซุปเปอร์ฟลูอิด อย่างไรก็ตาม จากการตรวจสอบ ปรากฏว่าความหนืดไม่เป็นศูนย์
นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำว่าพฤติกรรมที่ผิดปกติดังกล่าวเกิดจากผลกระทบที่ไม่ใช่ของฟิสิกส์คลาสสิก แต่เกิดจากทฤษฎีควอนตัม ผลกระทบเหล่านี้จะปรากฏที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น โดยปกติพวกมันจะทำให้ตัวเองรู้สึกเป็นของแข็ง เนื่องจากภายใต้สภาวะเหล่านี้ สารส่วนใหญ่จะแข็งตัว ฮีเลียมเป็นข้อยกเว้น สารนี้ยังคงเป็นของเหลวจนถึงศูนย์สัมบูรณ์เว้นแต่จะได้รับแรงดันสูง Laszlo Tissa แนะนำในปี 1938 ว่าจริง ๆ แล้วฮีเลียมเหลวเป็นส่วนผสมของสองรูปแบบ: ฮีเลียม-2 (ของเหลวซุปเปอร์ฟลูอิด) และฮีเลียม-1 (ของเหลวปกติ) เมื่ออุณหภูมิลดลงจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ อุณหภูมิเดิมจะกลายเป็นองค์ประกอบหลัก สมมติฐานนี้อธิบายลักษณะของความหนืดที่แตกต่างกันภายใต้สภาวะต่างๆ
Landau อธิบายปรากฏการณ์ของ superfluidity อย่างไร
Lev Landau ชีวประวัติสั้นซึ่งอธิบายเฉพาะความสำเร็จหลักของเขาเท่านั้นที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ของ superfluidity โดยใช้อุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์ใหม่ทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ อาศัยกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งพวกเขาเคยวิเคราะห์พฤติกรรมของอะตอมแต่ละตัว ในทางกลับกัน Landau พิจารณาสถานะควอนตัมของของเหลวในลักษณะเดียวกับที่เป็นของแข็ง เขาตั้งสมมติฐานว่าการกระตุ้นหรือการเคลื่อนไหวมีสององค์ประกอบ ประการแรกคือโฟนอนซึ่งอธิบายการแพร่กระจายของคลื่นเสียงเป็นเส้นตรงตามปกติที่ค่าพลังงานและโมเมนตัมต่ำ ประการที่สองคือ roton ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่แบบหมุน หลังเป็นอาการที่ซับซ้อนมากขึ้นของการกระตุ้นที่เกิดขึ้นที่ค่าพลังงานและโมเมนตัมที่สูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าปรากฏการณ์ที่สังเกตได้สามารถอธิบายได้ด้วยการมีส่วนร่วมของโรตอนและโฟนอนและปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน
Landau แย้งว่าฮีเลียมเหลวถือได้ว่าเป็นองค์ประกอบ "ปกติ" ซึ่งแช่อยู่ใน "พื้นหลัง" ของ superfluid เราจะอธิบายได้อย่างไรว่าฮีเลียมเหลวไหลผ่านช่องว่างแคบๆ ได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าในกรณีนี้มีเพียงองค์ประกอบ superfluid เท่านั้นที่ไหล และโรตอนและโฟนอนชนกับกำแพงที่ถือพวกมัน
ความหมายของทฤษฎีของรถม้า
ทฤษฎีของ Landau เช่นเดียวกับการปรับปรุงเพิ่มเติม มีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์ พวกเขาไม่เพียงอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้เท่านั้น แต่ยังทำนายปรากฏการณ์อื่นๆ อีกบางส่วนด้วย ตัวอย่างหนึ่งคือการแพร่กระจายของคลื่นสองคลื่นที่มีคุณสมบัติต่างกันและเรียกว่าเสียงที่หนึ่งและที่สอง เสียงแรกคือคลื่นเสียงธรรมดาในขณะที่คลื่นที่สองคือคลื่นอุณหภูมิ ต้องขอบคุณทฤษฎีที่สร้างขึ้นโดย Landau นักวิทยาศาสตร์สามารถมีความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการทำความเข้าใจธรรมชาติของตัวนำยิ่งยวด
สงครามโลกครั้งที่สองและหลังสงคราม
Lev Davidovich ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองมีส่วนร่วมในการศึกษาการระเบิดและการเผาไหม้ โดยเฉพาะเขาสนใจคลื่นกระแทก หลังจากเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2488 และจนถึง พ.ศ. 2505 นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาได้ตรวจสอบไอโซโทปหายากของฮีเลียมซึ่งมีมวลอะตอมเท่ากับ 3 (โดยปกติมวลของมันคือ 4) Lev Davidovich ทำนายการมีอยู่ของการแพร่กระจายคลื่นรูปแบบใหม่สำหรับไอโซโทปนี้ "เสียงเป็นศูนย์" - นั่นคือสิ่งที่ Lev Davidovich Landau เรียก นอกจากนี้ ชีวประวัติของเขายังถูกทำเครื่องหมายด้วยการมีส่วนร่วมในการสร้างระเบิดปรมาณูในสหภาพโซเวียต
อุบัติเหตุทางรถยนต์ รางวัลโนเบล กับปีสุดท้ายของชีวิต
ตอนอายุ 53 เขาประสบอุบัติเหตุทางรถยนต์ซึ่งส่งผลให้เขาได้รับบาดเจ็บสาหัส แพทย์หลายคนจากสหภาพโซเวียต ฝรั่งเศส แคนาดา เชโกสโลวาเกีย ต่อสู้เพื่อชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ เขาหมดสติไป 6 สัปดาห์ เป็นเวลาสามเดือนหลังจากอุบัติเหตุทางรถยนต์ เลฟ ลันเดาไม่รู้จักแม้แต่ญาติของเขาด้วยซ้ำ เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 2505 อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลด้านสุขภาพ เขาไม่สามารถเดินทางไปสตอกโฮล์มเพื่อรับมันได้ ในภาพด้านล่าง คุณสามารถเห็น L. Landau กับภรรยาของเขาในโรงพยาบาล
มอบรางวัลให้นักวิทยาศาสตร์ในกรุงมอสโกว หลังจากนั้น Lev Davidovich มีชีวิตอยู่ต่อไปอีก 6 ปี แต่เขาไม่เคยกลับไปค้นคว้าเลยหมอกควัน Lev Landau เสียชีวิตในมอสโกเนื่องจากอาการบาดเจ็บแทรกซ้อน
ครอบครัวลานเดา
นักวิทยาศาสตร์ในปี 1937 แต่งงานกับ Concordia Drobantseva วิศวกรกระบวนการในอุตสาหกรรมอาหาร ผู้หญิงคนนี้มาจากคาร์คอฟ ปีในชีวิตของเธอคือ 2451-2527 ลูกชายคนหนึ่งเกิดในครอบครัว ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นนักฟิสิกส์ทดลองและทำงานที่สถาบันปัญหาทางกายภาพ ภาพด้านล่างแสดง L. Landau กับลูกชายของเขา
นักวิทยาศาสตร์อย่าง Lev Landau พูดได้แค่นี้ แน่นอนว่าชีวประวัติของเขามีเฉพาะข้อเท็จจริงพื้นฐานเท่านั้น ทฤษฎีที่เขาสร้างขึ้นนั้นค่อนข้างซับซ้อนสำหรับผู้อ่านที่ไม่ได้เตรียมตัวไว้ ดังนั้นบทความนี้จึงกล่าวเพียงสั้น ๆ เกี่ยวกับสิ่งที่ Lev Landau มีชื่อเสียง ชีวประวัติและความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ยังคงเป็นที่สนใจทั่วโลก
