Lev Landau (años de vida - 1908-1968) - el gran físico soviético, nativo de Bakú. Posee una gran cantidad de investigaciones y descubrimientos interesantes. ¿Puede responder a la pregunta, por qué Lev Landau recibió el Premio Nobel? En este artículo, hablaremos sobre sus logros y los principales hechos de la biografía.
Origen de Lev Landau
Se puede hablar mucho de un científico como Lev Landau. Años de vida, ocupación y logros de este físico: todo esto seguramente interesará a los lectores. Comencemos desde el principio, con el origen del futuro científico.
Nació en la familia de Lyubov y David Landau. Su padre era un conocido ingeniero petrolero. Trabajó en los campos petroleros. En cuanto a su madre, era médica de profesión. Se sabe que esta mujer llevó a cabo una investigación fisiológica. Aparentemente, Lev Landau provenía de una familia inteligente. Su hermana mayor, por cierto, se convirtió en ingeniera química.
Años de estudio
Lev Davidovich fue a la escuela secundaria, donde se graduó brillantemente a la edad de 13 años. Sus padres sintieron que su hijo todavía era muyjóvenes para la educación superior. Por lo tanto, decidieron enviarlo al Colegio Económico de Bakú por un año. Luego, en 1922, fue admitido en la Universidad de Bakú. Aquí Lev Landau estudió química y física. Dos años más tarde, Lev Davidovich se transfirió a la Universidad de Leningrado, a la Facultad de Física.
Primeros trabajos de investigación, escuela de posgrado
A la edad de diecinueve años, Landau ya se había convertido en el autor de cuatro artículos científicos que se publicaron. En uno de estos trabajos se utilizó por primera vez la llamada matriz de densidad. Este término es ampliamente utilizado hoy en día. Describe estados cuánticos de energía. Landau se graduó de la universidad en 1927. Luego ingresó a la escuela de posgrado, eligiendo el Instituto de Física y Tecnología de Leningrado. En esta institución educativa, trabajó en electrodinámica cuántica y la teoría magnética del electrón.
Viaje de negocios
En el período de 1929 a 1931, Lev Landau estaba en una misión científica. Los años de vida, la ocupación y los logros de este científico están asociados con una estrecha cooperación con colegas extranjeros. Así, durante un viaje de negocios, visitó Suiza, Alemania, Holanda, Inglaterra y Dinamarca. Durante estos años, conoció y se familiarizó con los fundadores de la mecánica cuántica, que entonces apenas estaba surgiendo. Entre los científicos que conoció Landau estaban Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg y Niels Bohr. Para este último, Lev Davidovich conservó sentimientos amistosos por el resto de su vida. Este científico tuvo una influencia particularmente fuerte en Landau.
Lev Davidovich, quedando atráslímite, llevó a cabo importantes estudios de electrones libres (sus propiedades magnéticas). Además, junto con Peierls, también realizó investigaciones sobre mecánica cuántica relativista. Gracias a estos trabajos, Lev Landau, cuya ocupación interesó a sus colegas extranjeros, comenzó a ser considerado uno de los principales físicos teóricos. El científico aprendió a manejar sistemas teóricos de gran complejidad. Cabe señalar que más tarde esta habilidad le fue muy útil cuando Landau comenzó a realizar investigaciones sobre física de bajas temperaturas.
Mudanza a Kharkiv
Lev Davidovich regresó a Leningrado en 1931. Sin embargo, pronto decidió mudarse a Kharkov, que en ese momento era la capital de Ucrania. Aquí el científico trabajó en el Instituto Ucraniano de Física y Tecnología, fue el jefe de su departamento teórico. Al mismo tiempo, Lev Davidovich era el jefe de los departamentos de física teórica en la Universidad de Kharkov y el Instituto de Ingeniería y Mecánica de Kharkov. En 1934, la Academia de Ciencias de la URSS le otorgó el grado de Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas. Para ello, Landau ni siquiera necesitó defender una tesis. El título de profesor se otorgó al año siguiente a un científico como Lev Landau.
Su ocupación abarcó más y más nuevas áreas de la ciencia. Landau en Kharkov publicó trabajos sobre temas como la dispersión del sonido, el origen de la energía estelar, la dispersión de la luz, la transferencia de energía que ocurre durante las colisiones, la superconductividad, las propiedades magnéticas de varios materiales, etc. Gracias a esto, se hizo conocido como un teórico con inusualmente versátil científicointereses.
Un rasgo distintivo de la obra de Landau
Más tarde, cuando apareció la física del plasma, el trabajo de Landau sobre las partículas que interactúan eléctricamente demostró ser muy útil. Tomando prestados algunos conceptos de la termodinámica, el científico expresó una serie de ideas innovadoras con respecto a los sistemas de baja temperatura. Debe decirse que todas las obras de Landau se caracterizan por una característica importante: el uso virtuoso del aparato matemático en la búsqueda de soluciones a problemas complejos. Lev Landau hizo una contribución significativa a la teoría cuántica, así como al estudio de la interacción y la naturaleza de las partículas elementales.
Escuela Lev Landau
El rango de su investigación es verdaderamente amplio. Cubren casi todas las áreas principales de la física teórica. Gracias a tal amplitud de sus intereses, el científico atrajo a muchos jóvenes científicos talentosos y estudiantes talentosos a Kharkov. Entre ellos estaba Evgeny Mikhailovich Lifshits, quien se convirtió en el colaborador de Lev Davidovich y su amigo más cercano. La escuela que creció alrededor de Lev Landau convirtió a Járkov en uno de los principales centros de física teórica de la URSS.
El científico estaba convencido de que un físico teórico debe estar completamente versado en todas las áreas de esta ciencia. Con este fin, Lev Davidovich desarrolló un programa de entrenamiento muy estricto. Llamó a este programa "el mínimo teórico". Los solicitantes que querían participar en el taller que dirigió tenían que cumplir con estándares muy altos. Baste decir que durante 30 años, a pesar de los muchosdeseando, solo 40 personas aprobaron los exámenes en el "theorimum". Sin embargo, aquellos que tuvieron éxito, Lev Davidovich, dedicó generosamente su atención y tiempo. Además, se les dio total libertad de elección a la hora de elegir un tema de investigación.
Creando un curso de física teórica
Landau Lev Davidovich mantuvo relaciones amistosas con su personal y estudiantes. Llamaron cariñosamente al científico Dau. Para ayudarlos en 1935, Lev Davidovich creó un curso detallado de física teórica. Fue publicado por Landau junto con E. M. Lifshitz y fue una serie de libros de texto. Su contenido fue actualizado y revisado por los autores durante los siguientes 20 años. Estos libros han ganado una inmensa popularidad. Han sido traducidas a muchos idiomas del mundo. Actualmente, estos libros de texto se consideran clásicos con razón. En 1962, Landau y Lifshitz recibieron el Premio Lenin por la creación de este curso.
Trabajando con Kapitza
Lev Davidovich en 1937 respondió a la invitación de Peter Kapitza (su foto se presenta a continuación) y se convirtió en el jefe del departamento de física teórica en el Instituto de Problemas Físicos de Moscú, recién creado en ese momento. Sin embargo, al año siguiente el científico fue arrestado. La falsa acusación fue que estaba espiando para Alemania. Solo gracias a la intervención de Kapitsa, quien se dirigió personalmente al Kremlin, Lev Landau fue liberado.
Cuando Landau se mudó de Jarkov a Moscú, Kapitsa solo estaba experimentando con helio líquido. Si la temperatura desciende por debajo de 4,2 K (absolutola temperatura se mide en grados Kelvin y se mide a partir de -273, 18°C, es decir, a partir del cero absoluto), el helio gaseoso se convierte en líquido. En este estado, se llama helio-1. Si bajas la temperatura a 2,17 K, pasa a un líquido llamado helio-2. Tiene algunas propiedades muy interesantes. El helio-2 puede fluir a través de los agujeros más pequeños con facilidad. Parece como si no tuviera viscosidad en absoluto. La sustancia sube por la pared del recipiente, como si la gravedad no actuara sobre ella. Además, su conductividad térmica supera la conductividad térmica del cobre cientos de veces. Kapitsa decidió llamar al helio-2 un líquido superfluido. Sin embargo, tras la inspección, resultó que su viscosidad no es cero.
Los científicos han sugerido que un comportamiento tan inusual se debe a efectos que no pertenecen a la física clásica, sino a la teoría cuántica. Estos efectos aparecen sólo a bajas temperaturas. Por lo general, se hacen sentir en los sólidos, ya que en estas condiciones la mayoría de las sustancias se congelan. El helio es una excepción. Esta sustancia permanece líquida hasta el cero absoluto a menos que se someta a alta presión. Laszlo Tissa sugirió en 1938 que el helio líquido es en realidad una mezcla de dos formas: helio-2 (líquido superfluido) y helio-1 (líquido normal). Cuando la temperatura desciende hasta casi el cero absoluto, la primera se convierte en el componente dominante. Esta hipótesis explica la aparición de diferentes viscosidades bajo diferentes condiciones.
Cómo explicó Landau el fenómeno de la superfluidez
Lev Landau, breve biografíaque describe solo sus principales logros, fue capaz de explicar el fenómeno de la superfluidez, utilizando un aparato matemático completamente nuevo. Otros científicos se basaron en la mecánica cuántica, que utilizaron para analizar el comportamiento de los átomos individuales. Landau, por su parte, consideraba los estados cuánticos de un líquido prácticamente de la misma forma que si se tratara de un cuerpo sólido. Él planteó la hipótesis de que hay dos componentes de excitación o movimiento. El primero de ellos son los fonones, que describen la propagación rectilínea normal de las ondas sonoras a valores bajos de energía y momento. El segundo son los rotones, que describen el movimiento de rotación. Este último es una manifestación más compleja de excitaciones que se produce a valores más altos de energía y momento. El científico señaló que los fenómenos observados pueden explicarse por las contribuciones de los rotones y fonones y su interacción.
Landau argumentó que el helio líquido puede considerarse como un componente "normal", que está inmerso en un "fondo" superfluido. ¿Cómo se puede explicar el hecho de que el helio líquido fluya a través de un espacio estrecho? El científico señaló que en este caso solo fluye el componente superfluido. Y los rotones y fonones chocan con las paredes que los sostienen.
El significado de la teoría de Landau
La teoría de Landau, así como sus posteriores mejoras, jugaron un papel muy importante en la ciencia. No solo explicaron los fenómenos observados, sino que también predijeron algunos otros. Un ejemplo es la propagación de dos ondas que tienen propiedades diferentes y se denominan primer y segundo sonido. El primer sonido esondas de sonido ordinarias, mientras que la segunda es una onda de temperatura. Gracias a la teoría creada por Landau, los científicos lograron avances significativos en la comprensión de la naturaleza de la superconductividad.
Segunda Guerra Mundial y años de posguerra
Lev Davidovich durante la Segunda Guerra Mundial se dedicó al estudio de las explosiones y la combustión. En particular, estaba interesado en las ondas de choque. Después de mayo de 1945 y hasta 1962, el científico se desempeñó en diversas tareas. En particular, investigó el raro isótopo del helio, que tiene una masa atómica de 3 (generalmente su masa es 4). Lev Davidovich predijo la existencia de un nuevo tipo de propagación de ondas para este isótopo. "Sonido cero": así lo llamó Lev Davidovich Landau. Su biografía está marcada, además, por la participación en la creación de la bomba atómica en la URSS.
Accidente de coche, Premio Nobel y los últimos años de vida
A la edad de 53 años, tuvo un accidente automovilístico, como resultado del cual resultó gravemente herido. Muchos médicos de la URSS, Francia, Canadá, Checoslovaquia lucharon por la vida de un científico. Estuvo inconsciente durante 6 semanas. Durante tres meses después del accidente automovilístico, Lev Landau ni siquiera reconoció a sus familiares. El Premio Nobel le fue otorgado en 1962. Sin embargo, por motivos de salud no pudo viajar a Estocolmo para recibirlo. En la foto de abajo puedes ver a L. Landau con su esposa en el hospital.
El premio se entregó a un científico en Moscú. Después de eso, Lev Davidovich vivió otros 6 años, pero nunca volvió a investigar.niebla tóxica. Lev Landau murió en Moscú como resultado de complicaciones de sus heridas.
Familia Landau
El científico en 1937 se casó con Concordia Drobantseva, una ingeniera de procesos en la industria alimentaria. Esta mujer era de Jarkov. Los años de su vida son 1908-1984. En la familia nació un hijo, que más tarde se convirtió en físico experimental y trabajó en el Instituto de Problemas Físicos. La foto de abajo muestra a L. Landau con su hijo.
Eso es todo lo que hay que decir sobre un científico como Lev Landau. Su biografía, por supuesto, incluye solo los hechos básicos. Las teorías que creó son bastante complejas para el lector no preparado. Por lo tanto, el artículo solo habla brevemente sobre por qué Lev Landau se hizo famoso. La biografía y los logros de este científico siguen siendo de gran interés en todo el mundo.
