Lev Davidovich Landau ( ruso : Лев Дави́дович Ланда́у ; 22 de enero de 1908 - 1 de abril de 1968) fue un físico soviético que hizo contribuciones fundamentales a muchas áreas de la física teórica . [1]
Sus logros incluyen el descubrimiento conjunto independiente del método de matriz de densidad [2] [3] en mecánica cuántica (junto con John von Neumann ), la teoría mecánica cuántica del diamagnetismo , la teoría de la superfluidez , la teoría de las transiciones de fase de segundo orden , la teoría de la superconductividad de Ginzburg-Landau , la teoría del líquido de Fermi , la explicación del amortiguamiento de Landau en la física del plasma , el polo de Landau en la electrodinámica cuántica , la teoría de dos componentes de los neutrinos y las ecuaciones de Landau para las singularidades de la matriz S. [4] Recibió el Premio Nobel de Física de 1962 por su desarrollo de una teoría matemática de la superfluidez que explica las propiedades del helio II líquido a una temperatura inferior2,17 K (−270,98 ° C ). [5]
La vida
Primeros años
Landau nació el 22 de enero de 1908 de padres judíos [5] [6] [7] [8] en Bakú , Azerbaiyán , en lo que entonces era el Imperio Ruso . El padre de Landau, David Lvovich Landau, era ingeniero de la industria petrolera local, y su madre, Lyubov Veniaminovna Garkavi-Landau, era médica. [9] Un niño prodigio en matemáticas, aprendió a diferenciarse a los 12 años ya integrarse a los 13. Landau se graduó en 1920 a los 13 años de gymnasium . Sus padres lo consideraban demasiado joven para asistir a la universidad, por lo que durante un año asistió a la Escuela Técnica Económica de Bakú. En 1922, a los 14 años, se matriculó en la Universidad Estatal de Bakú , estudiando simultáneamente en dos departamentos: los Departamentos de Física y Matemáticas y el Departamento de Química. Posteriormente, dejó de estudiar química, pero siguió interesado en el campo durante toda su vida.
Leningrado y Europa
En 1924, se trasladó al centro principal de la física soviética en ese momento: el Departamento de Física de la Universidad Estatal de Leningrado , donde se dedicó al estudio de la física teórica, graduándose en 1927. Posteriormente, Landau se matriculó en estudios de posgrado en Leningrado. Instituto Físico-Técnico donde finalmente recibió un doctorado en Ciencias Físicas y Matemáticas en 1934. [10] Landau tuvo su primera oportunidad de viajar al extranjero durante el período 1929-1931, en un gobierno soviético - Comisariado del Pueblo para la Educación - beca de viaje complementada por una beca de la Fundación Rockefeller . En ese momento hablaba alemán y francés con fluidez y podía comunicarse en inglés. [11] Más tarde mejoró su inglés y aprendió danés. [12]
Tras breves estancias en Gotinga y Leipzig , se trasladó a Copenhague el 8 de abril de 1930 para trabajar en el Instituto de Física Teórica de Niels Bohr . Allí permaneció hasta el 3 de mayo del mismo año. Después de la visita, Landau siempre se consideró un alumno de Niels Bohr y el enfoque de Landau a la física estuvo muy influenciado por Bohr. Después de su estancia en Copenhague, visitó Cambridge (mediados de 1930), donde trabajó con Paul Dirac , [13] Copenhague (septiembre a noviembre de 1930), [14] y Zurich (diciembre de 1930 a enero de 1931), donde trabajó con Wolfgang Pauli . [13] Desde Zúrich, Landau regresó a Copenhague por tercera vez [15] y permaneció allí desde el 25 de febrero hasta el 19 de marzo de 1931 antes de regresar a Leningrado el mismo año. [dieciséis]
Centro Científico Nacional Instituto de Física y Tecnología de Kharkiv, Kharkiv
Entre 1932 y 1937, Landau dirigió el Departamento de Física Teórica en el Centro Científico Nacional del Instituto de Física y Tecnología de Kharkiv , y dio clases en la Universidad de Kharkiv y el Instituto Politécnico de Kharkiv . Aparte de sus logros teóricos, Landau fue el principal fundador de una gran tradición de física teórica en Kharkiv , Ucrania , a la que a veces se hace referencia como la "escuela Landau". En Járkov, él y su amigo y ex alumno, Evgeny Lifshitz , comenzaron a escribir el Curso de Física Teórica , diez volúmenes que, en conjunto, abarcan la totalidad de la materia y todavía se utilizan ampliamente como textos de física a nivel de posgrado . Durante la Gran Purga , Landau fue investigado dentro del Asunto UPTI en Kharkiv, pero logró irse a Moscú para ocupar un nuevo cargo. [17]
Landau desarrolló un famoso examen completo llamado "Mínimo Teórico" que se esperaba que los estudiantes pasaran antes de la admisión a la escuela. El examen cubrió todos los aspectos de la física teórica, y entre 1934 y 1961 solo aprobaron 43 candidatos, pero los que lo hicieron más tarde se convirtieron en físicos teóricos bastante notables. [18] [19]
En 1932, Landau calculó el límite de Chandrashekhar ; [20] sin embargo, no lo aplicó a las estrellas enanas blancas. [21]
Instituto de Problemas Físicos, Moscú
Desde 1937 hasta 1962, Landau fue el jefe de la División Teórica del Instituto de Problemas Físicos . [22]
El 27 de abril de 1938, Landau fue arrestado por el folleto que comparaba el estalinismo con el nazismo alemán y el fascismo italiano . [17] [23] Él se llevó a cabo en el NKVD 's prisión de Lubyanka hasta su liberación, el 29 de abril de 1939, después de Pyotr Kapitsa , una experimental físico de baja temperatura y el fundador y director del instituto, escribió una carta a Joseph Stalin en el que personalmente atestiguó el comportamiento de Landau y amenazó con abandonar el instituto si no liberaban a Landau. [24] Después de su liberación, Landau descubrió cómo explicar la superfluidez de Kapitsa utilizando ondas sonoras, o fonones , y una nueva excitación llamada rotón . [17]
Landau dirigió un equipo de matemáticos que apoyaban el desarrollo de bombas atómicas y de hidrógeno soviéticas. Calculó la dinámica de la primera bomba termonuclear soviética, incluida la predicción del rendimiento . Por este trabajo, Landau recibió el Premio Stalin en 1949 y 1953, y recibió el título de " Héroe del Trabajo Socialista " en 1954. [17]
Los estudiantes de Landau incluyeron a Lev Pitaevskii , Alexei Abrikosov , Evgeny Lifshitz , Lev Gor'kov , Isaak Khalatnikov , Roald Sagdeev e Isaak Pomeranchuk .
Logros científicos
Los logros de Landau incluyen el co-descubrimiento independiente del método de matriz de densidad en mecánica cuántica (junto con John von Neumann), la teoría de la mecánica cuántica del diamagnetismo, la teoría de la superfluidez, la teoría de las transiciones de fase de segundo orden, la teoría de Ginzburg-Landau de superconductividad, la teoría del líquido de Fermi, la explicación de la amortiguación de Landau en la física del plasma, el polo de Landau en la electrodinámica cuántica, la teoría de dos componentes de los neutrinos y las ecuaciones de Landau para las singularidades de la matriz S.
Landau recibió el Premio Nobel de Física de 1962 por su desarrollo de una teoría matemática de la superfluidez que explica las propiedades del helio II líquido a una temperatura por debajo de 2,17 K (-270,98 ° C) ". [25]
Vida personal y puntos de vista
En 1937, Landau se casó con Kora T. Drobanzeva de Kharkiv. [26] Su hijo Igor nació en 1946. Landau creía en el " amor libre " más que en la monogamia y animó a su esposa ya sus estudiantes a practicar el "amor libre". Sin embargo, su esposa no se mostró entusiasmada. [17]
Landau era ateo. [27] [28] [29] En 1957, un extenso informe al Comité Central del PCUS por la KGB registró las opiniones de Landau sobre el levantamiento húngaro de 1956 , Vladimir Lenin y lo que él denominó "fascismo rojo". [30]
Últimos años
El 7 de enero de 1962, el automóvil de Landau chocó con un camión que se aproximaba. Resultó gravemente herido y pasó dos meses en coma . Aunque Landau se recuperó de muchas maneras, su creatividad científica fue destruida, [22] y nunca regresó por completo al trabajo científico. Sus heridas le impidieron aceptar en persona el Premio Nobel de Física de 1962 . [31]
A lo largo de su vida, Landau fue conocido por su humor agudo, como lo ilustra el siguiente diálogo con un psicólogo, Alexander Luria , quien trató de evaluar un posible daño cerebral mientras Landau se recuperaba del accidente automovilístico: [12] [32]
- Luria: "Por favor, dibujame un círculo"
- Landau dibuja una cruz
- Luria: "Hm, ahora dibujame una cruz"
- Landau dibuja un círculo
- Luria: "Landau, ¿por qué no haces lo que te pido?"
- Landau: "Si lo hiciera, podría llegar a pensar que me he vuelto retrasado mental".
En 1965, antiguos alumnos y compañeros de trabajo de Landau fundaron el Instituto Landau de Física Teórica , ubicado en la ciudad de Chernogolovka, cerca de Moscú , y dirigido durante las siguientes tres décadas por Isaak Markovich Khalatnikov .
En junio de 1965, Lev Landau y Yevsei Liberman publicaron una carta en el New York Times , declarando que, como judíos soviéticos, se oponían a la intervención estadounidense en nombre de la Lucha Estudiantil por los judíos soviéticos . [33]
Muerte
Landau murió el 1 de abril de 1968, a los 60 años, por complicaciones de las lesiones sufridas en el accidente de coche en el que estuvo involucrado seis años antes. Fue enterrado en el cementerio de Novodevichy . [34]
Campos de contribución
- Teoría DLVO
- Teoría del líquido de Fermi
- Cuasipartícula
- Amortiguación Landau
- Distribución de Landau
- Calibre Landau
- Poste Landau
- Susceptibilidad Landau
- Potencial de Landau
- Cuantización de Landau
- Teoría de Landau
- Landau-Squire jet
- Problema de Landau-Levich
- Teoría de la turbulencia de Landau-Hopf
- Teoría de Ginzburg-Landau
- Inestabilidad de Darrieus-Landau
- Ecuación aeroacústica de Landau-Lifshitz
- Ecuación de Landau-Raychaudhuri
- Fórmula de Landau-Zener
- Modelo Landau – Lifshitz
- Pseudotensor Landau – Lifshitz
- Ecuación de Landau-Lifshitz-Gilbert
- Efecto Landau-Pomeranchuk-Migdal
- Teorema de Landau-Yang
- Principio de Landau
- Superfluidez
- Superconductividad
Pedagogía
- Curso de Física Teórica
Legado
Dos objetos celestes se nombran en su honor:
- el planeta menor 2142 Landau . [35]
- el cráter lunar Landau .
El premio más alto en física teórica otorgado por la Academia de Ciencias de Rusia se nombra en su honor:
- Medalla de oro Landau
El 22 de enero de 2019, Google celebró el que habría sido el 111 cumpleaños de Landau con un doodle de Google . [36]
El Premio Landau-Spitzer (Sociedad Estadounidense de Física), que reconoce las contribuciones sobresalientes a la física del plasma y la colaboración entre Europa y Estados Unidos, se nombra en parte en su honor. [37]
Ranking de físicos de Landau
Landau mantuvo una lista de nombres de físicos que clasificó en una escala logarítmica de productividad que iba de 0 a 5. [38] La clasificación más alta, 0, se asignó a Isaac Newton . Albert Einstein ocupó el puesto 0,5. Se otorgó un rango de 1 a los padres fundadores de la mecánica cuántica , Niels Bohr , Werner Heisenberg , Satyen Bose , Paul Dirac y Erwin Schrödinger , entre otros. Landau se clasificó a sí mismo como un 2.5, pero luego se promovió a un 2. David Mermin , escribiendo sobre Landau, se refirió a la escala y se clasificó a sí mismo en la cuarta división, en el artículo "Mi vida con Landau: Homenaje de un 4.5 a un 2 ". [38] [39]
En la cultura popular
- La película de televisión rusa My Husband - the Genius (traducción no oficial del título ruso Мой муж - гений ) lanzada en 2008 cuenta la biografía de Landau (interpretado por Daniil Spivakovsky ), centrándose principalmente en su vida privada. En general, fue criticado por los críticos. Las personas que conocieron personalmente a Landau, incluido el famoso científico ruso Vitaly Ginzburg , dijeron que la película no solo era terrible, sino también falsa en los hechos históricos.
- Otra película sobre Landau, Dau , está dirigida por Ilya Khrzhanovsky con el actor no profesional Teodor Currentzis (director de orquesta) como Landau. Dau era un apodo común de Lev Landau. [40]
Obras
Curso de Física Teórica
- LD Landau, EM Lifshitz (1976). Mecánica . Vol. 1 (3ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-2896-9.
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tiene texto extra ( ayuda ) - LD Landau; EM Lifshitz (1975). La teoría clásica de los campos . Vol. 2 (4ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-2768-9.
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tiene texto extra ( ayuda )- 2ª ed. (1965) en archive.org - VB Berestetskii ; EM Lifshitz; LP Pitaevskii (1982). Electrodinámica cuántica . Vol. 4 (2ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-3371-0.
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tiene texto extra ( ayuda ) - LD Landau; EM Lifshitz (1986). Teoría de la elasticidad . Vol. 7 (3ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-2633-0.
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tiene texto extra ( ayuda ) - LD Landau; EM Lifshitz; LP Pitaevskii (1984). Electrodinámica de medios continuos . Vol. 8 (2ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-2634-7.
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tiene texto extra ( ayuda ) - LP Pitaevskii; EM Lifshitz (1980). Física estadística, parte 2 . Vol. 9 (1ª ed.). Butterworth – Heinemann. ISBN 978-0-7506-2636-1.
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tiene texto extra ( ayuda ) - LP Pitaevskii; EM Lifshitz (1981). Cinética física . Vol. 10 (1ª ed.). Pergamon Press. ISBN 978-0-7506-2635-4.
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tiene texto extra ( ayuda )
Otro
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- LD Landau; AI Akhiezer ; EM Lifshitz (1967). Física General, Mecánica y Física Molecular . Pergamon Press . ISBN 978-0-08-009106-8.
- LD Landau; AI Kitaigorodsky (1978). Física para todos . Mir Publishers Moscú.
- LD Landau; GB Rumer (2003) [1960]. ¿Qué es la relatividad? . Publicaciones de Dover.
- LD Landau; COMO Kompaneets (1935). La conductividad del metal . ONTI, Járkov.
Una lista completa de los trabajos de Landau apareció en 1998 en la revista rusa Physics-Uspekhi . [41] Landau permitiría catalogarse como coautor de un artículo de revista con dos condiciones: 1) planteó la idea del trabajo, en parte o en su totalidad, y 2) realizó al menos algunos cálculos presentados en el artículo. . En consecuencia, eliminó su nombre de numerosas publicaciones de sus alumnos donde su contribución fue menos significativa. [40]
Ver también
- Lista de premios Nobel judíos
- Lista de cosas que llevan el nombre de Lev Landau
Referencias
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- ↑ Durante este período, Landau visitó Copenhague tres veces: del 8 de abril al 3 de mayo de 1930, del 20 de septiembre al 22 de noviembre de 1930, y del 25 de febrero al 19 de marzo de 1931 (ver biografía de Landau Lev - MacTutor History of Mathematics ).
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El examen mínimo teórico de Landau fue famoso y solo unos cuarenta estudiantes lo aprobaron en su época. Este fue el examen de nivel de entrada de Landau para física teórica. Contenía lo que Landau sintió que era necesario para trabajar en ese campo. Como muchos físicos de la era soviética, era ateo.
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Otras lecturas
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- Artículos
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enlaces externos
- Medios relacionados con Lev Landau en Wikimedia Commons
- Citas relacionadas con Lev Landau en Wikiquote
- Lev Landau en Nobelprize.org