Lev Dawidowitsch Landau

Lew Landau (1962)

Lev Landau ( russe Лев Давидович Ландау ; né le 9 janvier . Juillet / 22 janvier  1908 greg. À Bakou ; † 1er avril 1968 à Moscou ) était un physicien soviétique et lauréat du prix Nobel .

la vie et le travail

Jeunesse et éducation

Maison de la famille Landau à Bakou , où Lew Landau vécut jusqu'en 1924

Landau était le fils de l' ingénieur de la société par actions de la mer Caspienne et de la mer Noire Dawid Lwowitsch Landau (1866-1943), qui travaillait dans les champs pétrolifères près de Bakou . Sa mère était le pharmacologue Lyubow Harkavy-Landau . Il venait de la famille judéo- azéri Landau, dont sont issus de nombreux rabbins et érudits bien connus . Landau a terminé ses études en 1921 et a étudié à partir de 1922 aux facultés de physique, de mathématiques et de chimie de l' Université de Bakou .

En 1924, il rejoint le département de physique de l'Université de Leningrad , où il devient l' assistant d' Abram Joffe . Les amis proches de l'étude étaient George Gamow et Dmitri Ivanenko . Sa première publication parut en 1926. En 1929, Landau fut une bourse de recherche qui lui permit de diriger Max Born (Göttingen), Paul Ehrenfest (Leiden), Werner Heisenberg (Leipzig) et Wolfgang Pauli (Zurich). Il a également visité Niels Bohr (à Copenhague, où il était après 1929 également en 1933 et 1934) et Ernest Rutherford (Cambridge). Pendant ce temps, la collaboration avec Rudolf Ernst Peierls s'est développée .

Années Kharkov

Après son retour à Leningrad (1931), Landau a repris la direction du département de physique théorique de l'Institut technique-physique de l' Université de Kharkov , où, en 1933, il a également repris une chaire de physique théorique à l'Institut de mécanique et Génie mécanique. Sur la base du mérite, il était en 1934, sans preuve de la thèse , les doctorats décernés. En 1935, il reçut une chaire de physique générale à l'Université de Kharkov.

Landau a vécu avec Konkordija (Kora) Terentjewna Drobanzewa, diplômé en chimie et ingénieur dans une usine de confiserie qu'il a rencontrée à Kharkov au milieu des années 1930. En 1946, le fils Igor est né et le couple s'est officiellement marié.

À Moscou

En 1937, il suivit l' appel de Pyotr Kapiza à l'Institut de physique de Moscou, où il prit la direction du département de physique théorique. En avril 1938, Landau est arrêté par les services secrets avec ses amis Moisei Korez et Juri Rumer . Selon Gennady Gorelik, la raison était un dépliant anti-stalinien (mais pathétique socialiste ) qu'il voulait distribuer à ses amis le 1er mai. Après son licenciement, survenu en 1939 après une ingérence courageuse de Kapiza avec le chef des services secrets Lavrenti Beria , il est retourné à l'Institut de Moscou, où il a fondé une école scientifique d'où sont sortis plusieurs physiciens de renommée internationale.

Il a travaillé sur le projet de bombe à hydrogène soviétique à la fin des années 40 et au début des années 50 . Il a organisé les calculs numériques qui ont été utilisés pour prédire avec succès la libération d'énergie de la première bombe à hydrogène soviétique (qui a été construite selon les idées d' Andrei Sakharov dans la conception de la slojka (pâte feuilletée)). Landau a reçu deux prix Staline (1949, 1953) et en tant que héros du travail socialiste (1954). Dans les années 1950, il était à l'Institut des problèmes physiques de l'Académie soviétique des sciences (plus tard l' Institut Kapiza ). Il était toujours méfié par les autorités, par exemple, malgré sa grande réputation, il n'a pas été autorisé à voyager à l'étranger vers l'Ouest, et la direction de l'institut est restée avec Kapiza. Une des raisons à cela était qu'il ne mâchait pas ses mots et était souvent sarcastique.

Dernières années

Un grave accident s'est produit le 7 janvier 1962: sur le chemin de Moscou à Dubna , la voiture de Landau est entrée en collision avec un camion venant en sens inverse sur une route verglacée. Onze os et le crâne ont été brisés. Il a lutté contre la mort dans les semaines qui ont suivi et a dû être réanimé au moins quatre ou six fois. Landau s'est réveillé de son coma après trois mois. Cependant, il n'a jamais été en mesure de se remettre complètement des conséquences de l'accident, et il n'a même pas été près de retrouver sa grande créativité, malgré le soutien de ses nombreux étudiants et de la communauté des physiciens soviétiques dans son rétablissement. Lorsqu'il a reçu le prix Nobel de physique la même année , il ne pouvait pas l'accepter en personne; Lew Landau est finalement décédé des conséquences de l'accident de voiture six ans plus tard, le 1er avril 1968.

Le groupe de recherche de Landau est devenu le noyau de l' Institut Landau de physique théorique de renommée mondiale à Tchernogolowka près de Moscou, fondé en 1965 . L'un de ses premiers membres est Alexei Alexejewitsch Abrikossow , qui a ensuite remporté le prix Nobel et qui y a fait des recherches jusqu'en 1988.

plante

Landau a fourni des travaux sur presque tous les domaines de la physique moderne. Après de premières recherches sur la mécanique quantique et le magnétisme , il a étudié les propriétés diamagnétiques des métaux (y compris la quantification de Landau ) en 1930 , et en 1935 avec Lifschitz il a formulé une représentation mathématique des mécanismes de magnétisation en ferromagnétique et prédit la résonance ferromagnétique (voir aussi Landau-Lifschitz -Gilbert- Équation ). Dans l'une de ses premières publications, il a introduit la matrice de densité en 1927 (indépendamment de John von Neumann à la même époque). En 1938, tout en travaillant sur le rayonnement cosmique, il a fondé la théorie de la cascade de la douche d'électrons. Landau a également commencé des recherches dans le domaine de la physique des basses températures dans les années 1930 . En 1936/37, il développa la théorie des transitions de phase de type 2 (dont les superfluides sont un exemple). À partir de 1938, il a théoriquement expliqué de nombreuses propriétés de la superfluidité découverte expérimentalement par Kapiza dans l'hélium 4 liquide , à laquelle une substance perd ses propriétés visqueuses au-dessus d'une certaine température de transition caractéristique de la substance . Par exemple, il a prédit le deuxième son et a utilisé les phonons et les rotons comme excitations élémentaires de quasi-particules de superfluides comme explication. En 1940/41, il a formulé la théorie de la superfluidité sur une base de mécanique quantique. En 1948, il a prouvé le théorème de Landau-Yang ; En 1950, Landau, avec Witali Ginsburg, a mis en place la théorie phénoménologique de la supraconductivité, qui résumait les propriétés électromagnétiques de ces conducteurs aux températures les plus basses ( théorie de Ginsburg-Landau ). En 1956, il a développé la théorie des fluides de Fermi qui porte son nom ( fluides de Landau-Fermi ).

Vers la fin des années 1950, Landau a également travaillé avec son école sur les théories des particules élémentaires et les théories quantiques des champs, un domaine qu'il avait auparavant évité malgré les succès de Richard Feynman et d'autres en Occident. Ici, lui et quelques autres physiciens soviétiques tels que B. Isaak Pomeranschuk la découverte d'un problème inhérent à l'électrodynamique quantique , la divergence des constantes de couplage avec une énergie croissante (ou en d'autres termes, la «disparition de la charge nue»). En conséquence, la théorie quantique des champs en général dans l'école russe, qui était fortement dominée par Landau, a longtemps été considérée avec un grand scepticisme. Après la découverte de la violation de parité de l'interaction faible, il a proposé la symétrie CP en tant que nouvelle symétrie en 1957 , mais en 1964, il a été montré qu'elle était également violée.

Il s'occupa également d'astrophysique, en 1932 il calcula la limite de Chandrasekhar et prédit des étoiles à neutrons (comme Robert Oppenheimer un peu plus tard ), avant la découverte du neutron. Landau était également un critique des premiers modèles vedettes, par exemple par Arthur Eddington . En physique des plasmas, l' amortissement Landau (1946) et la longueur Landau portent son nom. Une théorie plus tardive de la turbulence (théorie de Landau-Hopf) vient de lui (1944) et (indépendamment) d' Eberhard Hopf et a postulé une augmentation progressive de nouvelles fréquences incommensurables dans le spectre de Fourier. La théorie a longtemps été populaire pour expliquer l'origine de la turbulence (chaos). Au final, la théorie du chaos à partir des années 1970 a montré que des scénarios complètement différents se produisent lors de la transition vers le chaos (comme d' étranges attracteurs selon David Ruelle , Floris Takens avec, dans un certain sens, un nombre fini de degrés de liberté, mais un nombre infini de fréquences, doublement de période et scénario du figuier ).

Avec Yevgeny M. Lifschitz et plus tard quelques autres auteurs, il a écrit un manuel de dix volumes sur la physique théorique (en URSS à partir de 1938, le premier volume était la physique statistique ), qui, en tant qu'ouvrage intemporel de haute qualité, a une grande influence internationale. Un très large spectre de physique théorique est traité dans le manuel, correspondant aux intérêts très variés de l'école de Landau. Avec ses exercices soigneusement élaborés, il reflète également l'esprit de l'enseignement de la physique à l'école de Landau. Quiconque souhaitait y accéder devait passer une série d'examens écrits en privé chez Landau et ses employés, bien au-dessus des examens d'État (appelés «minimum théorique» par Landau et ses employés). N'importe qui pouvait être examiné sur arrangement préalable, même sans conditions universitaires. Les tests consistaient en trois parfois des tâches très difficiles pour lesquelles les élèves avaient une heure chacun, avec Landau et Lifshitz passé regardé tous les 15 à 20 minutes: Conservé Landau silencieuse, était un bon signe, un hmmm mécontentement marqué que , après plusieurs répétitions pour pourrait conduire à une résiliation prématurée. Au total, 43 étudiants seulement ont réussi l'examen. Parmi ses élèves, entre autres, Lew Pitajewski , Alexei Abrikosov , Issaak Chalatnikow , Lew Gorkow , Isaac Pomerantschuk , Boris Joffe , László Tisza , Alexander Kompanejez , Benjamin Levich , Evgeny Lifshitz , Roald Sagdejew , Igor Dsjaloschinski , Alexander Pataschinski , Alexander Achijeser , Yakov Abramovich Smorodinski et Semjon Gerschtein . Les séminaires de Landau étaient également bien connus, dans lesquels Landau pouvait à tout moment interrompre avec des questions approfondies si quelque chose n'était pas clair, ce qui était formellement autorisé à d'autres également. Selon une anecdote, lorsque Landau a visité l'Allemagne dans les années 1920, Albert Einstein a également interrompu une conférence lorsqu'il a commis une erreur. Einstein réfléchit un instant, admit l'erreur, demandant au public d'oublier ce qui avait été dit auparavant. Soit dit en passant, Landau tenait Einstein en haute estime. Il a divisé les physiciens en une échelle logarithmique de 0 à 5 (0 était le niveau le plus élevé), a placé Einstein à 0,5, les pères de la mécanique quantique (Schrödinger, Bohr, Heisenberg, Bose, Dirac, Wigner) à 1, lui-même initialement à 2,5, et relativement tard dans sa carrière à 2 ans.

Prix, adhésions et distinctions

Timbre-poste (Russie 2008)

Landau a été membre de nombreux comités et sociétés scientifiques et a reçu des prix élevés: en 1962, il a reçu le prix Nobel de physique pour ses travaux pionniers sur la théorie de la matière condensée (en particulier sur l' hélium liquide ) . En 1949 et 1953, il a reçu le prix Staline et en 1954 il a été honoré en tant que héros du travail socialiste . En 1960, il reçoit le prix Fritz London et la médaille Max Planck . En 1962, il reçoit le prix Lénine avec Lifschitz pour sa série de manuels.

Landau était membre de nombreuses académies scientifiques: à partir de 1946, il était membre de l' Académie soviétique des sciences . Il a également été membre de l'Académie royale danoise (1951) et néerlandaise des sciences (1956), de la Royal Society (1960), de l' Académie américaine des arts et des sciences (1960) et de la National Academy of Sciences (1960). À partir de 1959, il était membre honoraire du British Institute of Physics . En 1964, il a été élu membre de la Leopoldina .

Le prix Landau de l'Académie russe des sciences ou son prédécesseur, l'Académie soviétique des sciences dans le domaine de la physique théorique, porte le nom de Landau .

Un cratère lunaire et la petite planète (2142) Landau portent son nom.

La poste russe a émis un timbre spécial en 2008 à l'occasion de son 100e anniversaire .

divers

La vie de Lev Landau en Union soviétique fournit le fil conducteur du projet de film Dau du réalisateur russe Ilya Khrzhanovsky , un travail en cours qui devait être présenté en première à Berlin en 2018, mais qui n'a pas été approuvé. La première a finalement été célébrée à Paris le 24 janvier 2019.

Polices

  • avec Lifschitz: Manuel de physique théorique , allemand au Verlag Harri Deutsch, Francfort-sur-le-Main:
    • Vol.1 Mécanique
    • Vol.2 Théorie classique des champs
    • Vol.3 Mécanique quantique
    • Vol.4 Quantum Electrodynamics (avec Lev P. Pitajewski, Wladimir B.Berestezki , autrefois également appelée Théorie Quantique Relativiste en deux parties)
    • Vol.5 Physique statistique, partie 1 (en un seul volume jusqu'aux années 1970)
    • Vol.6 hydrodynamique
    • Vol.7 Théorie de l'élasticité
    • Vol.8 Electrodynamique de la Continua
    • Vol.9 Statistical Physics, Part 2, Theory of the Condensed State, avec L. Pitajewski
    • Vol.10 Physical Kinetics, avec L. Pitajewski (les processus hors équilibre sont traités)

La première édition allemande a été publiée par Akademie Verlag, Berlin, à partir de 1957 (éditée par Gerhard Heber , plus tard Paul Ziesche ). Une édition anglaise a été publiée par Pergamon Verlag à partir de 1958. Ces premières éditions ne remontent qu'au volume 8. Il existe également une édition en deux volumes Theoretical Physics in Brief , Hanser 1975 (vol. 1 Mechanik, Elektrodynamik, vol. 2 Quantentheorie).

Plus de livres de Landau:

  • Traités rassemblés , Moscou, Nauka 1969 (russe)
  • Dirk ter Haar (Ed.): Collected Papers of LD Landau , Pergamon Press 1965
  • avec Rumer: Quelle est la théorie de la relativité? , Teubner, 11e édition 1985
  • avec Alexander Kitaigorodski : Physik für alle , 4 volumes, Aulis Verlag 1981–1983 (volume 1 corps physiques, volume 2 molécules, volume 3 électrons, volume 4 photons et noyaux)
  • avec Alexander Iljitsch Achijeser , Lifschitz: Mechanics and Molecular Physics , Akademie Verlag 1970
  • avec Jakow Abramowitsch Smorodinski Lectures on Nuclear Theory , New York 1958, Dover 1993

Littérature

  • Anna Liwanowa: Lew Landau, MIR 1982 (allemand)
  • Alexander Dorozynski: L'homme qui n'avait pas le droit de mourir: la vie du lauréat du prix Nobel russe Lev Landau, Econ 1966
  • Gennady Gorelik Mon activité anti-soviétique .. , Vieweg 1995 (Birkhäuser 1993)
  • Gorelik La vie top secrète de Lev Landau , Scientific American Août 1997
  • Gorelik, Rotter Freedom against Guarantee: L'ouverture des archives du KGB permet pour la première fois un aperçu de l'emprisonnement du lauréat du prix Nobel russe Lev Landau en 1938/39 , Physikalische Blätter, Volume 49, 1993, pp. 115– 119, doi: 10.1002 / phbl.19930490209
  • Une biographie, écrite par Lifschitz, se trouve également dans l'annexe au premier volume de la série de manuels sur la physique théorique (mécanique), tirée des traités rassemblés de 1969
  • Une biographie russe de Maia Besserab (la nièce de la femme de Landau)
  • Frantisek Janouch Lev D. Landau: sa vie et son œuvre , CERN 1979
  • Isaak Chalatnikow Landau. Le physicien et l'homme. Souvenirs de LD Landau , Pergamon Press 1989
  • Alexei B. Kojevnikov La grande science de Staline: les temps et les aventures des physiciens soviétiques , Imperial College Press 2004, ISBN 1-86094-420-5 .
  • Kora Landau-Drobantseva Professeur Landau: Comment nous avons vécu , 1999, texte russe
  • Ammar Sakaji, Ignazio Licata (éd.): Lev Davidovich Landau et son impact sur la physique théorique contemporaine , Nova Science Publishers, New York, 2009
  • Alan Luther (Ed.) Progrès en physique théorique. Proc. of the Landau Birthday Symposium , Copenhague, 13-17 juin 1988, Pergamon Press 1990, y compris V. Ginzburg À propos de LD Landau (Plusieurs remarques caractérisant son attitude envers la physique et les physiciens) , Khalatnikov Reminiscences of Landau
  • Dirk ter Haar : Hommes de physique: LD Landau , Vol.1 Physique des basses températures et du solide , Pergamon Press 1965
  • M. Shifman (Ed.): Under the Spell of Landau: When Theoretical Physics was Shaping Destinies , World Scientific, 2013, ISBN 978-981-4436-56-4 .
  • Landau, Lev Davidovich , dans: Encyclopaedia Judaica , Volume 10, 1972, Sp.1396

liens web

Commons : Lev Landau  - collection d'images, de vidéos et de fichiers audio

Preuve individuelle

  1. ↑ Anna Liwanowa, Landau, p. 33
  2. ↑ Gorelik Lew Landau - prisonnier pro-socialiste de l'État soviétique , Physics Today 1995 . Il considère que le document des archives du KGB imprimé là-bas est authentique.
  3. ↑ L'un des employés de son groupe était Issaak Chalatnikow
  4. ↑ Gennady Gorelik, loc. Cit.
  5. ^ Lifschitz, biographie de Landau à Landau, Lifschitz Mechanics
  6. ↑ Eyermann, Karl-Heinz: Arraché à la mort 6 fois: Prof. Lew Landau. Dans: Urania (1/1966) Berlin (East) 1966, p. 72ff.
  7. ↑ Le titre d'un livre d'Alexander Dorozynski The Man Who Was Not Allowed to Die décrit les efforts, tout comme Lifschitz dans sa biographie Landau dans Landau, Lifschitz Mechanics . 87 physiciens se sont spontanément réunis pour organiser tout le nécessaire pour le secourir, par exemple des ventilateurs.
  8. ↑ Landau, Diamagnetism of Metals, Zeitschrift für Physik, Volume 64, 1930, pp. 629-637
  9. ↑ Landau, Lifschitz, Théorie de la dispersion de la perméabilité magnétique dans les corps ferromagnétiques, Phys. Z. Union soviétique, volume 8, 1935, p. 153
  10. ↑ Landau, Sur la théorie de l'hélium superfluide II, JETP, Volume 11, 1941, p. 592
  11. ↑ Alors que les deux travaillaient sur le projet d'armes nucléaires soviétiques
  12. ^ VL Ginzburg, LD Landau, Sur la théorie de la supraconductivité, Zh. Eksp. Teor. Fiz. (JETP), Vol. 20, 1950, p. 1064
  13. ↑ Landau, La théorie d'un liquide de Fermi, J. Exptl. Théoriquement. Phys. (JETP), Volume 30, 1956, p. 1058, Oscillations d'un liquide de Fermi, JETP, Volume 32, 1957, p. 59, Sur la théorie du liquide de Fermi, JETP, Volume 35, 1958, p. 97
  14. ↑ Landau y a fait part de ses réflexions, entre autres. dans Sur la théorie quantique des champs , Wolfgang Pauli (éd.), Niels Bohr et le développement de la physique , Pergamon 1955, p. 52-69, Dar et dans Problèmes fondamentaux , Pauli Memorial Volume, Interscience 1960
  15. ↑ Landau, Sur les lois de conservation des interactions faibles, Physique nucléaire, Volume 3, 1957, 127-131
  16. ↑ Dmitry Yakovlev, Pavel Haensel, Gordon Baym , Christopher Pethick: Lew Landau et la conception des étoiles à neutrons, Physics Uspekhi 56 (3), 2013, pp. 289-295, Arxiv, 2012 Les travaux de Landau ont été publiés dans le Physical Journal of the Union soviétique, Volume 1, 1932, p. 285 (Sur la théorie des étoiles). Il est daté de février 1931 à Zurich, issu de discussions avec Niels Bohr et Léon Rosenfeld à Copenhague. Dans un article de Nature, Volume 141, 1938, p. 333 (Sur l'origine de l'énergie stellaire), il a ensuite présenté des étoiles à neutrons «réelles» avec des noyaux de neutrons au lieu d'un état nucléaire inconnu d'électrons et de protons et a suggéré cela comme une énergie source d'étoiles, encore inconnue à l'époque. L'essai a été utilisé par Kapitsa comme argument pour défendre Landau contre la menace d'exécution par l'appareil d'État soviétique.
  17. ↑ Landau, Sur la vibration du plasma électronique, JETP 16, 1946, p. 574
  18. ↑ Landau, Sur le problème de la turbulence, Docl. Akad. Nauka SSSR, Volume 44, 1944, p. 339
  19. ↑ Boris Joffe, Minimum théorique de Landau, Séminaire de Landau, ITEP au début des années 1950 , Arxiv 2002
  20. ^ Entretien avec Lev Pitayevsky
  21. ^ Entretien avec Lev Pitayevsky. Lifschitz à Landau, mécanique de Lifschitz . A 5 étaient déjà des cas pathologiques .
données personnelles
NOM DE FAMILLE Landau, Lev Dawidowitsch
NOMS ALTERNATIFS Ландау, Лев Давидович
BRÈVE DESCRIPTION Physicien soviétique, lauréat du prix Nobel
DATE DE NAISSANCE 22 janvier 1908
LIEU DE NAISSANCE Bakou
DATE DE DÉCÈS 1 avril 1968
LIEU DU DÉCÈS Moscou