ლევ ლანდაუ (ცხოვრების წლები - 1908-1968) - დიდი საბჭოთა ფიზიკოსი, წარმოშობით ბაქოდან. მას ეკუთვნის ბევრი საინტერესო კვლევა და აღმოჩენა. შეგიძლიათ უპასუხოთ კითხვას, რატომ მიიღო ლევ ლანდაუმ ნობელის პრემია? ამ სტატიაში ვისაუბრებთ მის მიღწევებზე და ბიოგრაფიის მთავარ ფაქტებზე.
ლევ ლანდაუს წარმოშობა
შეგიძლიათ დიდხანს ისაუბროთ ისეთ მეცნიერზე, როგორიც არის ლევ ლანდაუ. ამ ფიზიკოსის ცხოვრების წლები, ოკუპაცია და მიღწევები - ეს ყველაფერი აუცილებლად დააინტერესებს მკითხველს. დავიწყოთ თავიდანვე - მომავალი მეცნიერის წარმომავლობით.
იგი დაიბადა ლიუბოვისა და დევიდ ლანდაუს ოჯახში. მისი მამა ცნობილი ნავთობის ინჟინერი იყო. მუშაობდა ნავთობის საბადოებში. რაც შეეხება დედას, ის პროფესიით ექიმი იყო. ცნობილია, რომ ამ ქალმა ფიზიოლოგიური კვლევა ჩაატარა. როგორც ჩანს, ლევ ლანდაუ ინტელექტუალური ოჯახიდან იყო. მისი უფროსი და, სხვათა შორის, გახდა ქიმიური ინჟინერი.
სწავლის წლები
ლევ დავიდოვიჩი სწავლობდა საშუალო სკოლაში, რომელიც ბრწყინვალედ დაამთავრა 13 წლის ასაკში. მისი მშობლები გრძნობდნენ, რომ მათი შვილი ჯერ კიდევ ძალიან იყოახალგაზრდა უმაღლესი განათლებისთვის. ამიტომ გადაწყვიტეს მისი ერთი წლით გაგზავნა ბაქოს ეკონომიკურ კოლეჯში. შემდეგ 1922 წელს ჩააბარა ბაქოს უნივერსიტეტში. აქ ლევ ლანდაუ სწავლობდა ქიმიას და ფიზიკას. ორი წლის შემდეგ ლევ დავიდოვიჩი გადავიდა ლენინგრადის უნივერსიტეტში, ფიზიკის ფაკულტეტზე.
პირველი კვლევითი ნაშრომები, სამაგისტრო სკოლა
ცხრამეტი წლის ასაკში ლანდაუ უკვე გახდა ოთხი სამეცნიერო ნაშრომის ავტორი, რომლებიც გამოქვეყნდა. ერთ-ერთ ამ ნამუშევარში პირველად გამოიყენეს ე.წ. სიმკვრივის მატრიცა. ეს ტერმინი დღეს ფართოდ გამოიყენება. იგი აღწერს კვანტურ ენერგეტიკულ მდგომარეობებს. ლანდაუმ უნივერსიტეტი 1927 წელს დაამთავრა. შემდეგ იგი შევიდა სამაგისტრო სკოლაში, აირჩია ლენინგრადის ფიზიკისა და ტექნოლოგიის ინსტიტუტი. ამ სასწავლო დაწესებულებაში მუშაობდა კვანტურ ელექტროდინამიკაზე და ელექტრონის მაგნიტურ თეორიაზე.
საქმიანი მოგზაურობა
1929 წლიდან 1931 წლამდე პერიოდში ლევ ლანდაუ იყო სამეცნიერო მისიით. ამ მეცნიერის ცხოვრების წლები, მოღვაწეობა და მიღწევები დაკავშირებულია უცხოელ კოლეგებთან მჭიდრო თანამშრომლობასთან. ასე რომ, საქმიანი ვიზიტის დროს იგი ეწვია შვეიცარიას, გერმანიას, ნიდერლანდებს, ინგლისსა და დანიას. ამ წლების განმავლობაში ის შეხვდა და გაეცნო კვანტური მექანიკის ფუძემდებლებს, რომელიც მაშინ ახლახან ჩნდებოდა. მეცნიერებს შორის, რომლებსაც ლანდაუ შეხვდა, იყვნენ ვოლფგანგ პაული, ვერნერ ჰაიზენბერგი და ნილს ბორი. ამ უკანასკნელის მიმართ ლევ დავიდოვიჩმა მეგობრული გრძნობები შეინარჩუნა სიცოცხლის ბოლომდე. ამ მეცნიერს განსაკუთრებით ძლიერი გავლენა ჰქონდა ლანდაუზე.
ლევ დავიდოვიჩი, უკან მყოფისაზღვარი, ჩაატარა თავისუფალი ელექტრონების (მათი მაგნიტური თვისებების) მნიშვნელოვანი კვლევები. გარდა ამისა, პეიერლსთან ერთად მან ასევე ჩაატარა კვლევა რელატივისტური კვანტური მექანიკის შესახებ. ამ სამუშაოების წყალობით, ლევ ლანდაუ, რომლის ოკუპაცია დაინტერესდა უცხოელი კოლეგებით, დაიწყო ერთ-ერთ წამყვან თეორიულ ფიზიკოსად. მეცნიერმა ისწავლა უაღრესად რთული თეორიული სისტემების მართვა. უნდა აღინიშნოს, რომ მოგვიანებით ეს უნარი მას ძალიან გამოადგა, როცა ლანდაუმ დაბალი ტემპერატურის ფიზიკაზე კვლევების ჩატარება დაიწყო.
გადასვლა ხარკოვში
ლევ დავიდოვიჩი დაბრუნდა ლენინგრადში 1931 წელს. თუმცა, მან მალევე გადაწყვიტა გადასულიყო ხარკოვში, რომელიც იმ დროს უკრაინის დედაქალაქი იყო. აქ მეცნიერი მუშაობდა უკრაინის ფიზიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტში, იყო მისი თეორიული განყოფილების ხელმძღვანელი. ამავდროულად, ლევ დავიდოვიჩი იყო ხარკოვის უნივერსიტეტისა და ხარკოვის საინჟინრო და მექანიკური ინსტიტუტის თეორიული ფიზიკის განყოფილებების ხელმძღვანელი. 1934 წელს სსრკ მეცნიერებათა აკადემიამ მას ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორის ხარისხი მიანიჭა. ამისთვის ლანდაუს დისერტაციის დაცვაც არ დასჭირდა. პროფესორის წოდება შემდეგ წელს მიენიჭა ისეთ მეცნიერს, როგორიცაა ლევ ლანდაუ.
მისი ოკუპაცია მოიცავდა მეცნიერების უფრო და უფრო ახალ სფეროებს. ლანდაუმ ხარკოვში გამოაქვეყნა ნაშრომები ისეთ თემებზე, როგორიცაა ხმის დისპერსია, ვარსკვლავური ენერგიის წარმოშობა, სინათლის გაფანტვა, ენერგიის გადაცემა, რომელიც ხდება შეჯახების დროს, ზეგამტარობა, სხვადასხვა მასალის მაგნიტური თვისებები და ა.შ. ამის წყალობით იგი ცნობილი გახდა, როგორც თეორეტიკოსი უჩვეულოდ მრავალმხრივი. სამეცნიეროინტერესები.
ლანდაუს შემოქმედების გამორჩეული თვისება
მოგვიანებით, როდესაც პლაზმის ფიზიკა გამოჩნდა, ლანდაუს მუშაობა ელექტრონულად ურთიერთქმედების ნაწილაკებზე ძალიან სასარგებლო აღმოჩნდა. თერმოდინამიკის ზოგიერთი კონცეფციის სესხის აღებისას, მეცნიერმა გამოთქვა რამდენიმე ინოვაციური იდეა დაბალი ტემპერატურის სისტემებთან დაკავშირებით. უნდა ითქვას, რომ ლანდაუს ყველა ნაშრომს ახასიათებს ერთი მნიშვნელოვანი თვისება - მათემატიკური აპარატის ვირტუოზული გამოყენება რთული ამოცანების ამოხსნის ძიებაში. ლევ ლანდაუმ მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა კვანტურ თეორიაში, ასევე ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების და ბუნების შესწავლაში.
ლევ ლანდაუს სკოლა
მისი კვლევის სპექტრი მართლაც ფართოა. ისინი მოიცავს თეორიული ფიზიკის თითქმის ყველა ძირითად სფეროს. თავისი ინტერესების ასეთი სიგანის წყალობით, მეცნიერმა მრავალი ნიჭიერი ახალგაზრდა მეცნიერი მიიზიდა და ხარკოვში ნიჭიერი სტუდენტები აჩუქა. მათ შორის იყო ევგენი მიხაილოვიჩ ლიფშიცი, რომელიც ლევ დავიდოვიჩის თანამშრომელი და მისი უახლოესი მეგობარი გახდა. სკოლამ, რომელიც ლევ ლანდაუს ირგვლივ გაიზარდა, ხარკოვი სსრკ-ში თეორიული ფიზიკის ერთ-ერთ წამყვან ცენტრად აქცია.
მეცნიერი დარწმუნებული იყო, რომ თეორიული ფიზიკოსი საფუძვლიანად უნდა ფლობდეს ამ მეცნიერების ყველა სფეროს. ამ მიზნით ლევ დავიდოვიჩმა შეიმუშავა ძალიან მკაცრი სასწავლო პროგრამა. მან ამ პროგრამას "თეორიული მინიმუმი" უწოდა. აპლიკანტებს, რომლებსაც სურდათ მონაწილეობა მიეღოთ მის ხელმძღვანელობით სამუშაო შეხვედრაში, უნდა აკმაყოფილებდნენ ძალიან მაღალ სტანდარტებს. საკმარისია ითქვას, რომ 30 წლის განმავლობაში, მიუხედავად მრავალისურვილისამებრ, „თეორიმზე“გამოცდა მხოლოდ 40-მა ადამიანმა ჩააბარა. თუმცა, ვინც წარმატებას მიაღწია, ლევ დავიდოვიჩმა გულუხვად დაუთმო თავისი ყურადღება და დრო. გარდა ამისა, მათ მიეცათ არჩევანის სრული თავისუფლება კვლევის თემის არჩევისას.
თეორიული ფიზიკის კურსის შექმნა
ლანდაუ ლევ დავიდოვიჩი ინარჩუნებდა მეგობრულ ურთიერთობას თავის თანამშრომლებთან და სტუდენტებთან. ისინი სიყვარულით ეძახდნენ მეცნიერს დაუს. მათ დასახმარებლად 1935 წელს ლევ დავიდოვიჩმა შექმნა თეორიული ფიზიკის დეტალური კურსი. იგი გამოიცა ლანდაუმ E. M. Lifshitz-თან ერთად და იყო სახელმძღვანელოების სერია. მათი შინაარსი განახლდა და გადაიხედა ავტორების მიერ მომდევნო 20 წლის განმავლობაში. ამ წიგნებმა დიდი პოპულარობა მოიპოვა. ისინი ითარგმნა მსოფლიოს მრავალ ენაზე. ამჟამად, ეს სახელმძღვანელოები სამართლიანად ითვლება კლასიკად. 1962 წელს ლანდაუმ და ლიფშიცმა მიიღეს ლენინის პრემია ამ კურსის შესაქმნელად.
კაპიცასთან მუშაობა
ლევ დავიდოვიჩი 1937 წელს უპასუხა პიტერ კაპიცას მოწვევას (მისი ფოტო მოცემულია ქვემოთ) და გახდა იმ დროს ახლად შექმნილი მოსკოვის ფიზიკური პრობლემების ინსტიტუტის თეორიული ფიზიკის განყოფილების ხელმძღვანელი. თუმცა, მომდევნო წელს მეცნიერი დააკავეს. ცრუ ბრალდება იყო ის, რომ ის ჯაშუშობდა გერმანიისთვის. მხოლოდ კაპიცას ჩარევის წყალობით, რომელმაც პირადად მიმართა კრემლს, ლევ ლანდაუ გაათავისუფლეს.
როდესაც ლანდაუ ხარკოვიდან მოსკოვში გადავიდა, კაპიცა მხოლოდ თხევადი ჰელიუმის ექსპერიმენტებს ატარებდა. თუ ტემპერატურა დაეცემა 4.2 K-ზე დაბლა (აბსოლუტურიტემპერატურა იზომება კელვინის გრადუსებში და იზომება -273, 18 ° C-დან, ანუ აბსოლუტური ნულიდან), აირისებრი ჰელიუმი ხდება თხევადი. ამ მდგომარეობაში მას ჰელიუმ-1 ეწოდება. თუ ტემპერატურას 2,17 კ-მდე დააწევთ, ის გადადის სითხეში, რომელსაც ჰელიუმ-2 ჰქვია. მას აქვს რამდენიმე ძალიან საინტერესო თვისება. ჰელიუმ-2-ს შეუძლია ყველაზე პატარა ხვრელების მეშვეობით ადვილად გადინება. როგორც ჩანს, მას საერთოდ არ აქვს სიბლანტე. ნივთიერება ამოდის ჭურჭლის კედელზე, თითქოს მასზე გრავიტაცია არ მოქმედებს. გარდა ამისა, მისი თბოგამტარობა ასჯერ აჭარბებს სპილენძის თბოგამტარობას. კაპიცამ გადაწყვიტა ჰელიუმ-2 უწოდა ზესთხევადი სითხე. თუმცა, შემოწმებისას აღმოჩნდა, რომ მისი სიბლანტე არ არის ნული.
მეცნიერებმა ვარაუდობენ, რომ ასეთი უჩვეულო ქცევა განპირობებულია ეფექტებით, რომლებიც ეკუთვნის არა კლასიკურ ფიზიკას, არამედ კვანტურ თეორიას. ეს ეფექტები ვლინდება მხოლოდ დაბალ ტემპერატურაზე. ჩვეულებრივ, ისინი თავს გრძნობენ მყარ სხეულებში, რადგან ამ პირობებში ნივთიერებების უმეტესობა იყინება. გამონაკლისი არის ჰელიუმი. ეს ნივთიერება რჩება თხევად აბსოლუტურ ნულამდე, თუ არ ექვემდებარება მაღალ წნევას. ლასლო ტისამ 1938 წელს გამოთქვა მოსაზრება, რომ თხევადი ჰელიუმი რეალურად არის ორი ფორმის ნაზავი: ჰელიუმ-2 (ზესითხე სითხე) და ჰელიუმ-1 (ნორმალური სითხე). როდესაც ტემპერატურა თითქმის აბსოლუტურ ნულამდე ეცემა, პირველი ხდება დომინანტური კომპონენტი. ეს ჰიპოთეზა ხსნის სხვადასხვა სიბლანტის გამოჩენას სხვადასხვა პირობებში.
როგორ ახსნა ლანდაუმ ზესთხევადობის ფენომენი
ლევ ლანდაუ, მოკლე ბიოგრაფიარომელიც აღწერს მხოლოდ მის მთავარ მიღწევებს, შეძლო აეხსნა ზესთხევადობის ფენომენი, სრულიად ახალი მათემატიკური აპარატის გამოყენებით. სხვა მეცნიერები ეყრდნობოდნენ კვანტურ მექანიკას, რომელსაც იყენებდნენ ცალკეული ატომების ქცევის გასაანალიზებლად. მეორეს მხრივ, ლანდაუ სითხის კვანტურ მდგომარეობებს პრაქტიკულად ისე განიხილავდა, თითქოს ის მყარი სხეული ყოფილიყო. მან წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ არსებობს აგზნების, ანუ მოძრაობის ორი კომპონენტი. მათგან პირველი არის ფონონები, რომლებიც აღწერენ ბგერის ტალღების ნორმალურ სწორხაზოვან გავრცელებას ენერგიისა და იმპულსის დაბალი მნიშვნელობებით. მეორე არის როტონები, რომლებიც აღწერენ ბრუნვის მოძრაობას. ეს უკანასკნელი არის აგზნების უფრო რთული გამოვლინება, რომელიც ხდება ენერგიისა და იმპულსის უფრო მაღალ მნიშვნელობებზე. მეცნიერმა აღნიშნა, რომ დაკვირვებული ფენომენი აიხსნება როტონებისა და ფონონების წვლილითა და მათი ურთიერთქმედებით.
ლანდაუ ამტკიცებდა, რომ თხევადი ჰელიუმი შეიძლება ჩაითვალოს "ნორმალურ" კომპონენტად, რომელიც ჩაეფლო ზესთხევად "ფონში". როგორ შეიძლება ავხსნათ ის ფაქტი, რომ თხევადი ჰელიუმი გამოდის ვიწრო უფსკრულიდან? მეცნიერმა აღნიშნა, რომ ამ შემთხვევაში მხოლოდ ზესთხევადი კომპონენტი მიედინება. და როტონები და ფონონები ეჯახებიან კედლებს, რომლებიც მათ უჭირავთ.
ლანდაუს თეორიის მნიშვნელობა
ლანდაუს თეორიამ, ისევე როგორც მისმა შემდგომმა გაუმჯობესებამ, ძალიან მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მეცნიერებაში. ისინი არა მხოლოდ ხსნიდნენ დაკვირვებულ ფენომენებს, არამედ იწინასწარმეტყველეს რამდენიმე სხვა. ერთი მაგალითია ორი ტალღის გავრცელება, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული თვისებები და უწოდებენ პირველ და მეორე ბგერას. პირველი ხმა არისჩვეულებრივი ხმის ტალღები, ხოლო მეორე არის ტემპერატურის ტალღა. ლანდაუს მიერ შექმნილი თეორიის წყალობით, მეცნიერებმა შეძლეს მნიშვნელოვანი პროგრესის მიღწევა სუპერგამტარობის ბუნების გაგებაში.
მეორე მსოფლიო ომი და ომისშემდგომი წლები
ლევ დავიდოვიჩი მეორე მსოფლიო ომის დროს აფეთქებებისა და წვის შესწავლით იყო დაკავებული. კერძოდ, დაინტერესებული იყო დარტყმითი ტალღებით. 1945 წლის მაისის შემდეგ და 1962 წლამდე მეცნიერი მუშაობდა სხვადასხვა ამოცანებზე. კერძოდ, მან გამოიკვლია ჰელიუმის იშვიათი იზოტოპი, რომელსაც აქვს ატომური მასა 3 (ჩვეულებრივ, მისი მასა 4-ია). ლევ დავიდოვიჩმა იწინასწარმეტყველა ამ იზოტოპისთვის ტალღის გავრცელების ახალი ტიპის არსებობა. "ნულოვანი ხმა" - ასე უწოდა მას ლევ დავიდოვიჩ ლანდაუ. მისი ბიოგრაფია ასევე აღინიშნება სსრკ-ში ატომური ბომბის შექმნაში მონაწილეობით..
ავტოავარია, ნობელის პრემია და სიცოცხლის ბოლო წლები
53 წლის ასაკში ავარიაში მოყვა, რის შედეგადაც მძიმედ დაშავდა. ბევრი ექიმი სსრკ-დან, საფრანგეთიდან, კანადიდან, ჩეხოსლოვაკიიდან იბრძოდა მეცნიერის სიცოცხლისთვის. ის 6 კვირის განმავლობაში უგონო მდგომარეობაში იყო. ავტოავარიიდან სამი თვის განმავლობაში ლევ ლანდაუ ახლობლებსაც კი არ ცნობდა. ნობელის პრემია მას 1962 წელს მიენიჭა. თუმცა, ჯანმრთელობის მიზეზების გამო, მან ვერ შეძლო სტოკჰოლმში გამგზავრება მის მისაღებად. ქვემოთ მოცემულ ფოტოზე ხედავთ ლ. ლანდაუს მეუღლესთან ერთად საავადმყოფოში.
პრემია მეცნიერს მოსკოვში გადასცეს. ამის შემდეგ ლევ დავიდოვიჩმა კიდევ 6 წელი იცოცხლა, მაგრამ კვლევას აღარ დაბრუნებულა.სმოგი. ლევ ლანდაუ მოსკოვში დაზიანებების გართულების შედეგად გარდაიცვალა.
ლანდაუს ოჯახი
მეცნიერი 1937 წელს დაქორწინდა კონკორდია დრობანცევაზე, პროცესის ინჟინერზე კვების მრეწველობაში. ეს ქალი ხარკოვიდან იყო. მისი ცხოვრების წლებია 1908-1984 წლები. ოჯახში ვაჟი შეეძინათ, რომელიც მოგვიანებით გახდა ექსპერიმენტატორი ფიზიკოსი და მუშაობდა ფიზიკური პრობლემების ინსტიტუტში. ქვემოთ მოცემულ ფოტოზე ნაჩვენებია ლ. ლანდაუ შვილთან ერთად.
ეს არის ყველაფერი, რაც შეიძლება ითქვას ლევ ლანდაუს მსგავს მეცნიერზე. მისი ბიოგრაფია, რა თქმა უნდა, მოიცავს მხოლოდ ძირითად ფაქტებს. მის მიერ შექმნილი თეორიები საკმაოდ რთულია მოუმზადებელი მკითხველისთვის. მაშასადამე, სტატიაში მხოლოდ მოკლედ არის საუბარი იმაზე, თუ რით გახდა ცნობილი ლევ ლანდაუ. ამ მეცნიერის ბიოგრაფია და მიღწევები დღესაც დიდ ინტერესს იწვევს მთელ მსოფლიოში.
