La vida de Leo Davidovich Landau
Después de graduarse de la Universidad de Bakú en 1924, Landau llegó a San Petersburgo cuando Lenin murió. San Petersburgo pasó a llamarse Leningrado. Landau ingresó en la Universidad de Leningrado, que pasó a llamarse al mismo tiempo. En la década de 1920, la Universidad de Leningrado era el centro de investigación de la ciencia soviética, especialmente de la física. En aquel entonces, algunos físicos soviéticos famosos, como Yuffe, Fokker, Frenkel, etc., enseñaban aquí. Desde aquí conocieron por primera vez la ola de desarrollo de la física y aprendieron sobre la teoría cuántica en su etapa de formación. Mientras estudiaba en el Departamento de Física de Leningrado, Landau dedicó todo su entusiasmo a sus estudios. A veces estaba demasiado cansado para dormir porque le pasaban fórmulas por la cabeza. Landau dijo más tarde que durante ese tiempo quedó completamente hipnotizado por la increíble belleza de esas conexiones cósmicas. Le fascinaba la mecánica cuántica de Heisenberg, Schrödinger, Sommerfeld y Dirac. Le fascinaba no sólo su belleza científica, sino también su encapsulación del ingenio y la creatividad humanos. Le interesa especialmente "doblar el tiempo y el espacio" y las "relaciones inciertas".
Landau dijo una vez con amargura: "Todas las chicas hermosas se han casado con otras y ahora solo pueden perseguir a algunas chicas no tan bonitas". ." La muchacha bonita se refiere aquí a la mecánica cuántica, que es la base de la física moderna. Fue fundada en los años 30 por personas afortunadas como Heisenberg, Schrödinger, Sommerfeld y Dirac. Como Landau era unos años más joven que ellos, no pudo ponerse al día con la fiebre del oro clave en la historia de la física. Como resultado, algunos historiadores lamentan que Landau haya nacido en el momento equivocado. La implicación es que si hubiera nacido una década o dos antes, habría alcanzado el período revolucionario de la física a principios de este siglo, que fue la etapa pionera de la relatividad y la teoría cuántica. Con su talento, conocimiento y contribución al conocimiento humano, podría haber estado entre maestros de talla mundial como Einstein y Bohr. Landau también lamentó haber nacido en el momento equivocado y se sintió extremadamente arrepentido de no poder ponerse al día con la creación de la mecánica cuántica.
Se graduó en la Universidad de Leningrado, luego viajó por Europa y visitó a expertos en física.
Regresó a China en 1931.
En 1932, fue a Kharkiv para colaborar. en la investigación y la docencia.
En la primavera de 1937, viajó a Moscú para desempeñarse como director del Departamento Teórico del Instituto de Física de la Academia de Ciencias Soviética y enseñó en la Universidad de Moscú.
En el invierno de 1938, Landau fue arrestado repentinamente acusado de "espía alemán" durante la "Gran Purga" de ese momento, sentenciado a diez años de prisión y enviado a la prisión más severa de Moscú. . Gracias a los esfuerzos de rescate de Peter Kapitsa y otros, Landau, que se encontraba en estado crítico, finalmente fue liberado un año después.
En 1946, Landau fue elegido académico de la Academia de Ciencias Soviética y recibió el Premio Stalin.
Ganó el Premio Nobel de Física en 1962 por sus investigaciones sobre la teoría del helio líquido. Landau no pudo viajar al extranjero para recibir el premio por motivos de salud. Como resultado, la Fundación del Premio Nobel rompió con las convenciones. Por primera vez en la historia, el Premio Landau, el máximo honor para la investigación en física, fue otorgado por el embajador sueco en Moscú y no por el rey.
Murió en Moscú el 1 de abril de 1968. Ya en su época universitaria, publicó su primer artículo académico en 1927, sobre el espectro de las moléculas diatómicas. Ese mismo año, utilizó por primera vez el concepto de matriz de densidad en su artículo sobre el uso de la mecánica ondulatoria para tratar la radiación Bremsstrahlung, que jugó un papel importante en la mecánica cuántica y la física estadística cuántica posteriores. Dos días antes de cumplir 19 años, Landau se graduó en la Universidad de Leningrado y se convirtió en estudiante de posgrado en el Instituto de Física Técnica de Leningrado de la Academia de Ciencias de la URSS.
Después de varias solicitudes, a Landau se le permitió viajar al extranjero en octubre de 1929. En menos de dos años, Landau visitó Alemania, Suiza, los Países Bajos, el Reino Unido, Bélgica y Dinamarca para realizar más estudios. Una vez recordó que durante este tiempo conoció a casi todos los físicos cuánticos excepto a Fermi. En sus interacciones con estos famosos científicos, Landau demostró plenamente su talento y personalidad.
Una vez, cuando Einstein estaba dando un discurso, cuando el presentador pidió a la audiencia que hiciera preguntas al orador, un joven se levantó de su asiento y dijo: "Lo que nos dijo el profesor Einstein no fue tan estúpido". . Pero la segunda ecuación no puede derivarse estrictamente de la primera ecuación, requiere una suposición no probada y no es lo mismo que debería ser." Todos los participantes volvieron la cabeza y miraron esto como si no supieran nada sobre el mundo. Muy pocos jóvenes. Einstein escuchó atentamente, pensó un rato en la pizarra y dijo a todos: "El joven de atrás tiene mucha razón. Podéis olvidar por completo lo que dije hoy".
En Copenhague, Dinamarca, Landau estuvo profundamente influenciado por el "espíritu de Copenhague" y se convirtió en un miembro activo de la clase de investigación de Bohr. Bohr y el espíritu de Copenhague dejaron una impresión inolvidable en Landau y jugaron un papel importante en su desarrollo posterior. Bohr y Landau tenían personalidades muy diferentes, pero se hicieron buenos amigos. Más tarde, Bohr dijo de Landau: "Quedamos profundamente impresionados con su llegada. Su poder de intimidación en temas de física y sus fuertes puntos de vista sobre la vida humana elevaron el nivel de muchos seminarios. "Aunque Landau tuvo contacto con innumerables físicos a lo largo de su vida, y Solo permaneció con Bohr durante unos cuatro meses, admiraba mucho a Bohr y solo admitió que había sido alumno de Bohr durante toda su vida.
Durante su visita de estudios a Europa, Landau realizó importantes trabajos en teoría de los metales. En su artículo "Diamagnetismo de los metales" publicado en 1930, Landau aplicó la mecánica cuántica para tratar el gas de electrones ideal degenerado en los metales y propuso que el gas de electrones ideal tiene susceptibilidad diamagnética. Esta propiedad ahora se conoce como diamagnetismo de Landau. Se dice que en un seminario en Zurich, Suiza, cuando Landau completó su informe sobre diamagnetismo, su buen amigo Piles comentó: "Amigos, afrontemos la realidad, ahora sólo podemos confiar en Landau para confiar en Landau". de comer las cortezas sobrantes." Al mismo tiempo, Landau y Pellers también estudiaron la posibilidad de aplicar la teoría cuántica a los campos electromagnéticos y propusieron la posibilidad de observar cantidades de campos electromagnéticos en la teoría cuántica.
. Una vez, los dos hicieron un viaje especial a Copenhague para tener una discusión maratónica con Bohr sobre este tema. Como resultado, Bohr y Rosenfeld escribieron un famoso artículo sobre este problema.
En el Laboratorio Cavendish de Cambridge, presidido por Ernest Rutherford, Landau conoció a su compatriota Peter Kapitsa, que trabajaba en el Laboratorio Cavendish y era su futuro salvador. En la primavera de 1931, Landau se preparaba para partir hacia casa. Aunque algunos le aconsejaron que no volviera, Landau tenía sus propias opiniones. Antes de partir, le dijo a Rosenfeld: "Tengo que trabajar para mi país. Esta es una separación larga. Quizás para siempre, a menos que usted venga a vernos". Más tarde, Landau sólo estuvo brevemente dos veces en 1933 y 1934. Visitó Copenhague nuevamente. Después de regresar a casa, Landau inicialmente todavía trabajó en el Instituto de Física de Leningrado. Pronto, el gobierno soviético recompró al Reino Unido el equipo experimental de Kapitsa en la Universidad de Cambridge, lo que le permitió continuar la investigación en el campo de las bajas temperaturas en China. Rutherford de Cambridge estaba ansioso por convertirse en discípulo y le entregaron todo el equipo de laboratorio. El gobierno soviético creó un "Instituto de Problemas Físicos" específicamente para él. Landau estaba en su corazón a favor de la revolución y creía en el marxismo según su propio entendimiento. Pero se opuso a la autocracia ideológica, la ignorancia y la crueldad de la Edad Media, por lo que tuvo conflictos con quienes estaban en el poder. Además, por no estar de acuerdo con la dirección del instituto en cuestiones académicas, aunque Landau tenía razón, ofendió a la autoridad. Después de que Landau dio su informe académico, Joffe declaró que el contenido de Landau era irrelevante, y Landau respondió con rudeza en público: "La física teórica es una ciencia compleja que no todos pueden entender. Por alguna razón, Landau finalmente tuvo que abandonar Leningrado".
Desde 1932, Landau trabajó en el Instituto de Física y Tecnología de la Academia de Ciencias de Ucrania en Járkov, donde se desempeñó como jefe del Departamento de Física Teórica. Landau recibió su doctorado en 1934 sin defender su tesis, se convirtió en profesor en la Universidad de Kharkiv en 1935 y se casó con Kunkel Dia Drobantseva en 1937. Su único hijo más tarde se convirtió en físico experimental. Mientras estaba en Jarkov, Landau comenzó a planificar una obra maestra sobre física teórica.
Este curso de varios volúmenes sobre física teórica fue concebido principalmente por Landau y completado por Landau y su alumno River Sizes, publicado a partir de 1938. Esta obra maestra de física, que casi lo abarca todo, tiene casi diez traducciones y ganó el Premio Lenin en 1962. En Jarkov, Landau también creó la famosa descripción de la física teórica que se conoció como la barrera de Landau. Este programa de exámenes cubre casi todas las ramas importantes de la física teórica, excepto las matemáticas. Antes de la muerte de Landau, sólo 43 personas habían superado este "obstáculo", muchos de los cuales se convirtieron más tarde en médicos, profesores y académicos de la Academia de Ciencias Soviética. Alrededor de Landau comenzó a tomar forma una escuela Landau única. Convertirse en "estudiante de Landau" era a la vez una aspiración y un desafío para los jóvenes físicos de la Unión Soviética.
Mientras estuvo en Jarkov, la investigación científica de Landau continuó profundizándose. Desarrolló una teoría universal de transición de fase secundaria, que no solo explicó muchos fenómenos extraños en ese momento, sino que también abrió el camino para el estudio de varias transiciones de fase nuevas. Tiene una estructura de dominio ferromagnético. Se publicaron una serie de artículos importantes sobre la teoría de la oscilación ferromagnética y el estado antiferromagnético. Además, también estudió teoría de colisiones atómicas, física nuclear, astrofísica, electrodinámica cuántica, teoría del movimiento molecular de los gases, teoría de reacciones químicas y ecuaciones de movimiento bajo interacción de Coulomb.
En 1937, tras otra pelea con el decano del Instituto Politécnico, Landau abandonó decisivamente Jarkov y se dirigió al Instituto de Física de Moscú para hacerse cargo de la física teórica por invitación de Kapitsa, el director del instituto. . A Peter Kapitsa le ofrecieron el puesto de director del departamento teórico del Instituto Landau. Trabajó allí hasta su muerte. Algunos de sus colegas estudiantes más talentosos de Jarkov fueron con él. Ya en 1937, cuando era el joven líder de la física teórica soviética, Landau sintió que las purgas de Stalin se acercaban y que la atención pública podría protegerlo. Landau necesitaba desesperadamente una idea que despertara olas en la comunidad científica tanto de Oriente como de Occidente. Su elección final fueron las estrellas de neutrones (Landau las llama núcleos de neutrones, que son estrellas de neutrones dentro de estrellas que proporcionan energía a las estrellas). Landau envió el manuscrito directamente a Bohr, con la esperanza de obtener su recomendación para publicar su artículo en Nature (que ya era la revista completa sobre naturaleza más autorizada en ese momento). Debido al estricto examen en ese momento, Landau solo podía usar la pluma de Chunqiu. Bohr también era una persona extremadamente inteligente, por lo que respondió el mismo día. Para entonces, los editores del periódico soviético Izvestiya tal vez todavía tengan algo de conciencia. Lo publicaron junto con la respuesta de Bohr y elogiaron el logro de Landau. "...Niels Bohr elogió el trabajo de este científico soviético y dijo que las nuevas ideas de Landau son sobresalientes y prometedoras."
Desafortunadamente, la política ha sido una locura desde la antigüedad. El 28 de abril de 1938, un coche negro aparcado en la planta baja de Landau miró impotente a la figura demacrada junto al KGB y al destino desconocido en la oscura prisión. Aquellos días debieron ser inolvidables para él. Escribió: "Pasé un año en prisión y era obvio que en otros seis meses estaría muerto".
Fue realmente una suerte que Landau fuera liberado, porque durante esos años locos, la mayoría de la gente está no tan afortunados, incluidos muchos de los colegas de Landau. Algunos han desaparecido y otros tienen que pasar esos años insoportables tras las rejas. La razón es que el físico experimental más famoso de la Unión Soviética, Pikacha, descubrió la superfluidez. Escribió directamente a Stalin: "Mientras estudiaba el helio líquido cerca del cero absoluto, descubrí algunos fenómenos nuevos que arrojarán luz sobre las áreas más misteriosas de la física moderna. Tengo la intención de publicar algunos de mis trabajos en los próximos meses. Pero "Necesitaba la ayuda de un teórico. Landau fue el único al que pedí que trabajara en esto y desgraciadamente ya lleva un año en prisión", dijo Kapitsa. Amenazando con dimitir, Landau fue puesto en libertad en 1940. De hecho, Kapitsa no fue la única persona involucrada en el rescate de Landau. Su maestro Bohr escribió una vez una carta suplicando sinceramente a Stalin sobre este asunto, rogándole que usara su poder y prestigio. Perdona a Landau. Como dijo Landau en el 70 cumpleaños de Kapitsa: "En aquellos años, las acciones de Kapitsa requerían coraje, virtud y una personalidad cristalina. Siempre le ha estado agradecido".
Una vez dijo de Kapitsa: "Tenía todo a lo que un científico podía aspirar: reconocimiento por su trabajo, estudiantes talentosos... Pero Kapitsa permaneció incansablemente comprometido con la investigación científica, su curiosidad y creatividad. El poder sigue siendo infinito..." Desafortunadamente, Justo cuando Landau entraba en un período de productividad científica, un inesperado accidente automovilístico lo privó de su capacidad para trabajar. 1962 65438 La mañana del 7 de octubre, Landau fue al Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna. En el camino chocó contra un camión mientras viajaba. Todos los demás estaban a salvo, pero Landau resultó herido varias veces debido a su lenta reacción. En el accidente automovilístico, Landau se rompió 11 huesos y sufrió una fractura de cráneo. Los mejores médicos de la Unión Soviética hicieron todo lo posible para salvar la vida de Landau. Después de conocer la noticia, muchos profesores de medicina de la República Checa, Francia y Canadá acudieron a consulta. Muchos físicos de todo el mundo también enviaron preciosos materiales medicinales. Después de varias ejecuciones clínicas y un cuidadoso tratamiento, aunque se salvó la vida, dejó graves secuelas, lo que le hizo perder la capacidad de realizar investigaciones en física. Quizás el accidente automovilístico de Landau dio al comité sueco del Nobel un "sentido de urgencia". A finales de este año decidieron otorgarle a Landau el premio de física de ese año en reconocimiento a la teoría que propuso hace 24 años. Debido a que la salud de Landau no le permitió viajar muy lejos, se celebró una ceremonia de premiación específicamente para él en Moscú, donde el embajador de Suecia en la Unión Soviética entregó el premio en nombre del rey. Aunque Landau reanudó algún empleo después del accidente, éste arruinó su carrera académica y nunca recuperó completamente su capacidad para trabajar. Su vida apenas duró seis años, y falleció en Moscú el 3 de abril de 1968, a la edad de 60 años.
Landau fue quizás el físico más idiosincrásico del último siglo. Como físico, como dijo Kapitsa, director del Instituto de Física de Moscú, "Landau ha trabajado en todo el campo de la física teórica, y todo este trabajo se puede describir en una palabra: excelencia, como una persona común y corriente". Como persona, es una "maravillosa mezcla de sencillez y democracia, paranoia infinita y exceso de confianza". Este personaje complejo o contradictorio está en todas partes de su vida.