Landau Lew D.

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Landau Lew D., ur. 22 I 1908, Baku, zm. 1 IV 1968, Moskwa,

rosyjski fizyk teoretyk.

Urodził się 22 I 1908 w Baku. Jego ojciec był inżynierem pracującym na polach naftowych w Baku, matka miała wykształcenie medyczne. Landau jako dziecko był geniuszem matematycznym. Naukę w gimnazjum zakończył w wieku lat 13, 1922 rozpoczął studia na uniwersytecie w Baku, gdzie studiował chemię, fizykę i matematykę. W 1924 przeniósł się na uniwersytet w Leningradzie (obecnie Petersburg). Od 1926 był asystentem w Instytucie Fizyko-Technicznym w Leningradzie. W latach 1929–31 przebywał za granicą — otrzymał stypendium Rockefelera oraz pieniądze na podróż od rządu radzieckiego. Pracował w Kopenhadze, w Instytucie Fizyki Teoretycznej u N. Bohra, a następnie w Wielkiej Brytanii (w Cambridge), w Niemczech (na uniwersytecie w Getyndze) i w Szwajcarii (w Zurichu). Po powrocie do kraju i rocznym pobycie w Leningradzie, 1932 objął kierownictwo Oddziału Fizyki Teoretycznej Instytutu Fizyko-Technicznego w Charkowie, a 1935 — także katedrę fizyki teoretycznej w Instytucie Mechaniki i Budowy Maszyn oraz katedrę fizyki ogólnej na uniwersytecie w Charkowie. W 1937 przeniósł się do Moskwy, gdzie został profesorem tamtejszego uniwersytetu i kierownikiem Oddziału Fizyki Teoretycznej Instytutu Problemów Fizyki Akademii Nauk ZSRR. W IV 1938, za wrogi stosunek do sowieckiego systemu, m.in. za zredagowanie ulotki potępiającej reżim Stalina, został aresztowany. Po roku zwolniono go, po interwencji u Ł. Berii P. Kapicy, który podkreślał przydatność Landaua dla sowieckiej nauki (wcześniej za uwolnieniem Landaua wstawiał się w liście do J. Stalina N. Bohr). Od 1945 Landau brał udział, acz niechętnie, w pracach obliczeniowych dotyczących sowieckiej bomby atomowej, a następnie wodorowej. W 1946 został członkiem Akademii Nauk ZSRR. Był także członkiem wielu zagranicznych akademii naukowych, m.in. od 1960 Towarzystwa Królewskiego w Londynie. Za prace nad teorią materii skondensowanej, a zwłaszcza ciekłego helu, 1962 otrzymał Nagrodę Nobla. Laureat wielu innych nagród (m.in. otrzymał medal Maxa Plancka). W 1962 Landau uległ ciężkiemu wypadkowi samochodowemu, w wyniku którego 3 miesiące był w stanie śpiączki. Po odzyskaniu przytomności nie odzyskał już zdrowia i nie mógł kontynuować pracy naukowej. Zmarł 1 VI 1968 w Moskwie.

Działalność naukowa

Landau zajmował się wieloma dziedzinami fizyki współczesnej, szczególnie duże znaczenie miały jego prace dotyczące mechaniki kwantowej, fizyki ciała stałego, teorii jądra atomowego, elektrodynamiki kwantowej, fizyki niskich temperatur, kwantowej teorii cieczy, teorii promieniowania kosmicznego, kwantowej teorii pola, fizyki cząstek elementarnych i fizyki plazmy. W jednej z najwcześniejszych prac, rozpatrując proces promieniowania hamowania (promieniowania elektromagnetycznego powstającego podczas zmiany pędu cząstki naładowanej, np. promieniowania rentgenowskiego o widmie ciągłym), wprowadził pojęcie niepełnego opisu kwantowomechanicznego i zastosował doń wielkości, zwane później macierzami gęstości. W pracy o diamagnetyzmie metali (1930) przedstawił jakościowo periodyczną zależność podatności magnetycznej od wielkości pola magnetycznego w przypadku pól o dużym natężeniu, zaobserwowaną następnie w tym samym roku przez W.J. de Haasa i P.M. van Alfvéna ( de Haasa–van Alphena zjawisko). W 1933 po raz pierwszy wprowadził pojęcie antyferromagnetyzmu (chociaż nie użył tego terminu) jako szczególnej formy magnetyzmu, różniącej się od paramagnetyzmu ustawieniem atomowych spinów. W opublikowanej 1937 pracy o statystycznej teorii jąder, badał jądro — traktowane jako kropla cieczy kwantowej — metodami fizyki statystycznej. W pracy tej rozwinął również teorię rozpraszania protonów na protonach. W 1938 w wyniku teoretycznych rozważań przewidział istnienie gwiazd neutronowych. Duże znaczenie miała opracowana przez Landaua (1937) termodynamiczna teoria przemian fazowych II rodzaju (Landaua teoria przejść fazowych). Podał teorię nadpłynności helu II i przewidział występowanie 2 prędkości rozchodzenia się dźwięku w ciekłym helu. W 1950, wspólnie z W. Ginzburgiem, opublikował pracę dotyczącą fenomenologicznej teorii nadprzewodnictwa, która stała się później podstawową teorią ciał nadprzewodzących. W związku z odkryciem niezachowania parzystości w słabych oddziaływaniach, 1957 wysunął koncepcję dwuskładnikowego neutrina oraz zasadę zachowania kombinowanej inwersji. W tym samym roku sformułował półfenomenologiczną teorię oddziaływań kwazicząstek cieczy Fermiego, czyli silnie oddziałującego układu cząstek kwantowych. Autor, wspólnie z J. Lifszycem, m.in. podręcznika Fizyka teoretyczna (t. 1–6 1944–51, wydanie polskie 1958–61), którego poszczególne tomy, poprawiane i uzupełniane, były wielokrotnie wznawiane.