Лев Ландау (өмір сүрген жылдары - 1908-1968) - ұлы кеңес физигі, Баку тумасы. Оның көптеген қызықты зерттеулері мен жаңалықтары бар. Лев Ландау неге Нобель сыйлығын алды деген сұраққа жауап бере аласыз ба? Бұл мақалада біз оның жетістіктері мен өмірбаянының негізгі фактілері туралы айтатын боламыз.
Лев Ландаудың шығу тегі
Лев Ландау сияқты ғалым туралы ұзақ айтуға болады. Бұл физиктің өмір сүрген жылдары, кәсібі мен жетістіктері - мұның бәрі оқырмандарды қызықтырары сөзсіз. Ең басынан бастайық – болашақ ғалымның шығу тегінен.
Ол Любовь және Давид Ландаудың отбасында дүниеге келген. Әкесі атақты мұнайшы болған. Мұнай кәсіпшілігінде жұмыс істеген. Ал анасына келсек, мамандығы дәрігер болған. Бұл әйелдің физиологиялық зерттеу жүргізгені белгілі. Лев Ландау зиялы отбасынан шыққанға ұқсайды. Оның үлкен әпкесі, айтпақшы, инженер-химик болды.
Оқу жылдары
Лев Давидович орта мектепке барды, оны 13 жасында тамаша бітірді. Оның ата-анасы ұлдарының әлі де жас екенін сезіндіжоғары білім алуға жас. Сондықтан оны бір жылға Баку экономикалық техникумына оқуға беруді ұйғарды. Содан 1922 жылы Баку университетіне оқуға түседі. Мұнда Лев Ландау химия мен физиканы оқыды. Екі жылдан кейін Лев Давидович Ленинград университетінің физика факультетіне ауысты.
Алғашқы ғылыми еңбектер, аспирантура
Он тоғыз жасында Ландау жарияланған төрт ғылыми мақаланың авторы болды. Осы жұмыстардың бірінде тығыздық матрицасы деп аталатын бірінші рет қолданылды. Бұл термин бүгінде кеңінен қолданылады. Ол кванттық энергия күйлерін сипаттайды. Ландау университетті 1927 жылы бітірді. Содан кейін Ленинград физика-техникалық институтын таңдап, аспирантураға түсті. Осы оқу орнында ол кванттық электродинамика және электронның магниттік теориясымен жұмыс жасады.
Іскерлік сапар
1929-1931 жылдар аралығында Лев Ландау ғылыми миссияда болды. Бұл ғалымның өмір сүрген жылдары, кәсібі мен жетістіктері шетелдік әріптестерімен тығыз байланыспен байланысты. Сөйтіп, іссапар барысында Швейцария, Германия, Нидерланды, Англия, Данияда болды. Осы жылдары ол сол кезде енді ғана пайда болған кванттық механиканың негізін салушылармен танысып, жақын араласты. Ландау кездестірген ғалымдар арасында Вольфганг Паули, Вернер Гейзенберг және Нильс Бор болды. Соңғысына Лев Давидович өмірінің соңына дейін достық сезімдерін сақтап қалды. Бұл ғалым Ландауға ерекше әсер етті.
Лев Давидович, артта қалдышекарасы, бос электрондарға маңызды зерттеулер жүргізілді (олардың магниттік қасиеттері). Сонымен қатар, ол Пейерлспен бірге релятивистік кванттық механика бойынша зерттеулер жүргізді. Осы еңбектердің арқасында кәсібі шетелдік әріптестерін қызықтырған Лев Ландау жетекші физик-теоретиктердің бірі болып санала бастады. Ғалым өте күрделі теориялық жүйелермен жұмыс істеуді үйренді. Айта кету керек, бұл дағды кейін Ландау төмен температура физикасы бойынша зерттеулер жүргізе бастағанда оған өте пайдалы болды.
Харьковке көшу
Лев Давидович 1931 жылы Ленинградқа оралды. Алайда көп ұзамай ол сол кезде Украинаның астанасы болған Харьковке көшуді ұйғарды. Мұнда ғалым Украинаның физика-техникалық институтында жұмыс істеді, оның теориялық бөлімінің меңгерушісі болды. Сол уақытта Лев Давидович Харьков университетінде және Харьков инженерлік-механикалық институтында теориялық физика кафедраларының меңгерушісі болды. 1934 жылы КСРО Ғылым академиясы оған физика-математика ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін берді. Ол үшін Ландауға диссертация қорғаудың да қажеті болмады. Профессор атағы келесі жылы Лев Ландау сияқты ғалымға берілді.
Оның кәсібі ғылымның барған сайын жаңа салаларын қамтыды. Харьковтағы Ландау дыбыс дисперсиясы, жұлдыздық энергияның пайда болуы, жарықтың шашырауы, соқтығысу кезінде пайда болатын энергияның тасымалдануы, асқын өткізгіштік, әртүрлі материалдардың магниттік қасиеттері және т. ғылымиқызығушылықтар.
Ландау шығармасының айрықша белгісі
Кейінірек, плазма физикасы пайда болған кезде, Ландаудың электрлік әсерлесетін бөлшектер туралы жұмысы өте пайдалы болды. Термодинамикадан кейбір концепцияларды алған ғалым төмен температуралық жүйелерге қатысты бірқатар жаңашыл ойларын білдірді. Ландаудың барлық шығармалары бір маңызды ерекшелігімен – күрделі есептердің шешімін іздеуде математикалық аппаратты виртуоздық қолдануымен сипатталатынын айту керек. Лев Ландау кванттық теорияға, сондай-ақ элементар бөлшектердің өзара әрекеттесуі мен табиғатын зерттеуге елеулі үлес қосты.
Лев Ландау мектебі
Оның зерттеулерінің ауқымы шынымен де кең. Олар теориялық физиканың барлық дерлік негізгі салаларын қамтиды. Ғалым өзінің қызығушылығының осындай кеңдігінің арқасында Харьковке көптеген талантты жас ғалымдар мен дарынды студенттерді тартты. Олардың қатарында Лев Давидовичтің әріптесі және оның ең жақын досы болған Евгений Михайлович Лифшиц болды. Лев Ландаудың айналасында өскен мектеп Харьковты КСРО-дағы теориялық физиканың жетекші орталықтарының біріне айналдырды.
Ғалым теориялық физик осы ғылымның барлық салаларын жетік білуі керек екеніне сенімді болды. Осы мақсатта Лев Давидович өте қатаң оқу бағдарламасын жасады. Ол бұл бағдарламаны «теориялық минимум» деп атады. Ол басқаратын семинарға қатысқысы келген үміткерлер өте жоғары талаптарға сай болуы керек еді. Көп болса да 30 жыл деп айтсақ та жеткіліктітілек білдіріп, «теоримум» бойынша емтиханды небәрі 40 адам тапсырды. Дегенмен, табысқа жеткендер Лев Давидович өзінің назарын және уақытын жомарттықпен арнады. Бұған қоса, оларға зерттеу тақырыбын таңдауда толық таңдау еркіндігі берілді.
Теориялық физика курсын құру
Ландау Лев Давидович қызметкерлерімен және студенттерімен достық қарым-қатынаста болды. Олар ғалымды Дәу деп еркелетіп атады. Оларға көмектесу үшін 1935 жылы Лев Давидович теориялық физиканың егжей-тегжейлі курсын жасады. Оны Ландау Э. М. Лифшицпен бірлесіп шығарды және оқулықтар сериясы болды. Олардың мазмұнын авторлар келесі 20 жыл ішінде жаңартып, қайта қарады. Бұл кітаптар үлкен танымалдылыққа ие болды. Олар әлемнің көптеген тілдеріне аударылған. Қазіргі уақытта бұл оқулықтар заңды түрде классика болып саналады. 1962 жылы Ландау мен Лифшиц осы курсты жасағаны үшін Лениндік сыйлықты алды.
Капитцамен жұмыс
Лев Давидович 1937 жылы Петр Капицаның шақыруына жауап берді (оның суреті төменде берілген) және сол кезде жаңадан құрылған Мәскеу физикалық мәселелер институтында теориялық физика кафедрасының меңгерушісі болды. Алайда келесі жылы ғалым тұтқынға алынды. Ол Германияның пайдасына тыңшылық жасады деген жалған айып тағылды. Кремльге жеке өтініш жасаған Капицаның араласуының арқасында ғана Лев Ландау босатылды.
Ландау Харьковтан Мәскеуге көшкен кезде Капица сұйық гелиймен тәжірибе жасап жатқан еді. Температура 4,2 К-ден төмен түссе (абсолюттітемпература Кельвин градусымен өлшенеді және -273, 18 ° C, яғни абсолютті нөлден өлшенеді), газ тәрізді гелий сұйықтыққа айналады. Бұл күйде ол гелий-1 деп аталады. Температураны 2,17 К дейін төмендетсеңіз, ол гелий-2 деп аталатын сұйықтыққа түседі. Оның өте қызықты қасиеттері бар. Гелий-2 ең кішкентай тесіктерден оңай ағып кете алады. Оның тұтқырлығы мүлдем жоқ сияқты. Зат ауырлық күші оған әсер етпегендей, ыдыстың қабырғасына көтеріледі. Сонымен қатар, оның жылу өткізгіштігі мыстың жылу өткізгіштігінен жүздеген есе асып түседі. Капица гелий-2-ні артық сұйықтық деп атауға шешім қабылдады. Алайда, тексеру барысында оның тұтқырлығы нөлге тең емес екені анықталды.
Ғалымдар мұндай ерекше мінез-құлық классикалық физикаға емес, кванттық теорияға жататын әсерлерге байланысты деп болжайды. Бұл әсерлер тек төмен температурада пайда болады. Әдетте олар қатты денелерде өздерін сезінеді, өйткені мұндай жағдайларда заттардың көпшілігі қатып қалады. Гелий - бұл ерекшелік. Бұл зат жоғары қысымға ұшырамаса, абсолютті нөлге дейін сұйық күйінде қалады. Ласло Тисса 1938 жылы сұйық гелий екі форманың қоспасы екенін айтты: гелий-2 (өте сұйық сұйықтық) және гелий-1 (қалыпты сұйықтық). Температура дерлік абсолютті нөлге дейін төмендегенде, біріншісі басым компонентке айналады. Бұл гипотеза әртүрлі жағдайларда әртүрлі тұтқырлықтың пайда болуын түсіндіреді.
Ландау асқын сұйықтық құбылысын қалай түсіндірді
Лев Ландау, қысқаша өмірбаяныоның негізгі жетістіктерін ғана сипаттайтын, мүлдем жаңа математикалық аппаратты пайдалана отырып, артық сұйықтық құбылысын түсіндіре алды. Басқа ғалымдар кванттық механикаға сүйенді, олар жеке атомдардың әрекетін талдау үшін пайдаланды. Ландау, керісінше, сұйықтықтың кванттық күйлерін іс жүзінде ол қатты дене сияқты қарастырды. Ол қозудың немесе қозғалыстың екі құрамдас бөлігі бар деп болжаған. Олардың біріншісі - энергия мен импульстің төмен мәндерінде дыбыс толқындарының қалыпты түзу сызықты таралуын сипаттайтын фонондар. Екіншісі - айналмалы қозғалысты сипаттайтын ротондар. Соңғысы - энергия мен импульстің жоғары мәндерінде пайда болатын қозулардың күрделі көрінісі. Ғалым байқалған құбылыстарды ротондар мен фонондардың үлестері және олардың өзара әрекеттесуімен түсіндіруге болатынын атап өтті.
Ландау сұйық гелийді асқын сұйық «фонға» батырылған «қалыпты» компонент ретінде қарастыруға болатынын айтты. Сұйық гелийдің тар саңылау арқылы ағып кетуін қалай түсіндіруге болады? Ғалым бұл жағдайда тек артық сұйықтық құрамдас бөлігі ағып кететінін атап өтті. Ал ротондар мен фонондар оларды ұстап тұрған қабырғалармен соқтығысады.
Ландау теориясының мәні
Ландау теориясы, сонымен қатар оны одан әрі жетілдіру ғылымда өте маңызды рөл атқарды. Олар бақыланатын құбылыстарды түсіндіріп қана қоймай, басқаларын да болжаған. Бір мысал, қасиеттері әртүрлі және бірінші және екінші дыбыс деп аталатын екі толқынның таралуы. Бірінші дыбыскәдімгі дыбыс толқындары, ал екіншісі температуралық толқын. Ландау жасаған теорияның арқасында ғалымдар асқын өткізгіштіктің табиғатын түсінуде айтарлықтай прогреске қол жеткізе алды.
Екінші дүниежүзілік соғыс және соғыстан кейінгі жылдар
Лев Давидович Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жарылыстар мен жануды зерттеумен айналысқан. Атап айтқанда, оны соққы толқындары қызықтырды. 1945 жылдың мамыр айынан кейін және 1962 жылға дейін ғалым әртүрлі тапсырмалармен жұмыс істеді. Атап айтқанда, ол атомдық массасы 3 (әдетте оның массасы 4) болатын гелийдің сирек изотопын зерттеді. Лев Давидович бұл изотоп үшін толқынның таралуының жаңа түрінің болуын болжаған. «Нөлдік дыбыс» - Лев Давидович Ландау осылай атады. Оның өмірбаяны, сонымен қатар, КСРО-да атом бомбасын жасауға қатысқанымен ерекшеленеді.
Көлік апаты, Нобель сыйлығы және өмірдің соңғы жылдары
53 жасында жол апатына ұшырап, соның салдарынан ауыр жарақат алды. Ғалымның өмірі үшін КСРО, Франция, Канада, Чехословакияның көптеген дәрігерлері күресті. Ол 6 апта бойы ес-түссіз жатқан. Жол апатынан кейін үш ай бойы Лев Ландау тіпті туыстарын да танымаған. Нобель сыйлығы оған 1962 жылы берілді. Алайда денсаулығына байланысты оны алу үшін Стокгольмге бара алмады. Төмендегі фотода Л. Ландауды жұбайымен бірге ауруханада көруге болады.
Сыйлық Мәскеуде ғалымға берілді. Осыдан кейін Лев Давидович тағы 6 жыл өмір сүрді, бірақ ол ешқашан зерттеуге оралмады.түтін. Лев Ландау алған жарақатының асқынуынан Мәскеуде қайтыс болды.
Ландау отбасы
Ғалым 1937 жылы тамақ өнеркәсібінің технологиялық инженері Конкордия Дробанцеваға үйленді. Бұл әйел Харьковтан болған. Оның өмір сүрген жылдары 1908-1984 жылдар. Отбасында ұл туды, ол кейіннен тәжірибелік физик болды және Физикалық мәселелер институтында жұмыс істеді. Төмендегі суретте Л. Ландау ұлымен бірге.
Лев Ландау сияқты ғалым туралы осы ғана. Оның өмірбаяны, әрине, тек негізгі фактілерді қамтиды. Ол жасаған теориялар дайын емес оқырман үшін өте күрделі. Сондықтан мақалада Лев Ландаудың немен танымал болғаны туралы қысқаша айтылады. Бұл ғалымның өмірбаяны мен жетістіктері әлі де бүкіл әлемде үлкен қызығушылық тудырады.
