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ランダウ・レフ・ダビドヴィッチ。 科学者の伝記
Lev Davidovich Landauは、9年22月1908日（XNUMX）、バクーのDavid LvovichとLyubov Veniaminovna（Garkavi）Landauの家族で生まれました。 彼の父親は地元の油田で働いていた有名な石油技術者で、母親は医者でした。 彼女は生理学の研究に従事していました。 ランダウの姉は化学技師になりました。 「私は神童ではありませんでした。学校で勉強している間、エッセイで XNUMX 点以上の点数を取れませんでした。数学に興味がありました。XNUMX 歳で統合しました。」 Lev Davidovichは控えめでした。 彼はわずかXNUMX歳で高校を卒業した。 彼の両親は、彼が高等教育機関に入るには若すぎると考え、バクー経済大学に XNUMX 年間通わせました。 1922年、ランダウはバクー大学に入学し、そこで物理学と化学を学びました。 19年後、彼はレニングラード大学の物理学部に異動しました。 彼がXNUMX歳になるまでに、ランダウはXNUMXつの科学論文を発表していました。 それらのXNUMXつは、密度行列を最初に使用したものでした。密度行列は、量子エネルギー状態を記述するために現在広く使用されている数式です。 1927 年に大学を卒業した後、ランダウはレニングラード物理工学研究所の大学院に入学し、そこで電子の磁気理論と量子電気力学に取り組みました。 彼は貪欲に物理学の文献に飛びつき、当時嵐のような誕生を経験している量子力学に関するまだ「ホットな」作品を読んでいます。 当時、ランダウは決して一人ではありませんでしたし、彼の科学的見解を一人で形成したわけでもありません。 彼の隣には、かなり近いレベルで他の若い理論家がいました。 それは共通の利益によって結ばれた親密な会社でした。 ランダウ、ガモフ、イヴァネンコの XNUMX 人がその調子を整え、その後ブロンスタインが加わりました。 彼らは自らを「ジャズバンド」と呼んだ。 ランダウがダウになったのはその時でした。 彼は生涯この名前を持ち続けました。 それは、彼の生徒を含め、彼に少しでも関係していたすべての人々によって彼の名前でした. 1929 年から 1931 年まで、ランダウはドイツ、スイス、イギリス、オランダ、デンマークで科学的任務に就いていました。 そこで彼は、ヴェルナー・ハイゼンベルグ、ヴォルフガング・パウリなど、当時の新しい量子力学の創始者と会いました。 ランダウはほとんどの時間をコペンハーゲンでニールス ボーアと過ごしました。 ボーア研究所は、理論物理学の真の世界的中心地であり、世界中の理論家が集まる「物理のメッカ」でした。 そこでは大変な苦労がありました。 それらの年から永遠に、彼の人生の終わりまで、彼のボルとの友情とボルへの愛は残りました。 そして、彼らの会議はそれぞれ、ランダウの休日になります。 海外にいる間、ランダウは自由電子の磁気特性に関する重要な研究を行い、ロナルド F. パイエルスと共に相対論的量子力学に関する研究を行いました。 これらの業績により、彼は主要な理論物理学者の一人になりました。 彼は複雑な理論系を扱う方法を学び、このスキルは後に低温物理学の研究を始めたときに役に立ちました。 1931 年、ランダウはレニングラードに戻りましたが、すぐに当時のウクライナの首都であったハリコフに移りました。 そこで、ランダウはウクライナ物理技術研究所の理論部門の責任者になります。 同時に、彼はハリコフ機械工学研究所とハリコフ大学で理論物理学の部門を率いています。 1934 年、ソ連科学アカデミーは博士論文を擁護することなく、彼に物理学および数理科学の博士号を授与し、翌年には教授の称号を授与されました。 ハリコフでは、ランダウは恒星エネルギーの起源、音の分散、衝突におけるエネルギーの伝達、光の散乱、材料の磁気特性、超伝導、ある形態からの物質の相転移など、さまざまなトピックに関する作品を発表しています。別のものに、そして荷電粒子の流れの動き。 これにより、彼は非常に用途の広い理論家としての評判を得ています。 電気的に相互作用する粒子に関するランダウの研究は、後にプラズマの物理学が出現したときに有用であることが判明しました-高温の帯電したガス。 熱力学の概念を借りて、彼は低温システムに関する多くの革新的なアイデアを発表しました。 ランダウの作品は、複雑な問題を解決するための数学的装置の名人の応用という XNUMX つの特徴によって結ばれています。 ランダウは、量子論と素粒子の性質と相互作用の研究に多大な貢献をしました。 理論物理学のほぼすべての分野をカバーする彼の非常に幅広い研究は、ランダウの最も親しい協力者であるだけでなく、彼の友人となったエフゲニー・ミハイロビッチ・リフシッツを含む、多くの非常に才能のある学生や若い科学者をハリコフに引き付けました。 ランダウ周辺で育った学校は、ハリコフをソビエト理論物理学の主要な中心地に変えました。 厳密に科学的な学校が創設者がまだ 30 歳に達していない XNUMX 代半ばに誕生したことは驚くべきことであり、彼は多くの場合、彼の信奉者と同じ年齢であることが判明しました。 だからこそ、この学校では誰もがお互いに、そして多くの人が「あなた」について先生と一緒にいました。 ランダウの学校は、おそらくロシアの科学界で最も民主的なコミュニティでした。 科学博士から男子生徒まで、教授から研究室の助手まで、誰でも参加できました。 申請者に要求された唯一のことは、LANDAU THEORMINIMUM と呼ばれるものをマスター自身または彼の信頼できる従業員に首尾よく引き渡すことでした。 ランダウの理論上の最小値を通過することは、「1934」を登るときの登山者のテストに似ていました。 Yevgeny Livshits は、1962 年から、Landau 自身がこのテストに合格した人の名前のリストを作成し始めたと述べました。 XNUMX 年 XNUMX 月までに、このグランドマスター リストには XNUMX 名しか含まれていませんでした。 しかし、これらの名前のうち XNUMX 人はすでに学者に属し、XNUMX 人は科学博士に属していました。 学生を助けるために、ランダウは 1935 年に理論物理学の包括的なコースを作成し、彼とリフシッツによって一連の教科書の形で出版され、その内容はその後 XNUMX 年間にわたって著者によって改訂および更新されました。 多くの言語に翻訳されたこれらの教科書は、当然のことながら世界中で古典と見なされています。 しかし、ランダウと彼の仲間は、XNUMX つの仕事だけで生活していたわけではありません。 自由な時間には、テニスをしたり、曲を作ったり、パフォーマンスを上演したり、仮装パーティーを手配したり、あらゆる方法で楽しんでいました。 レニングラードのように、若者たちはお互いにニックネームを付けました。 ランダウは「スキニーライオン」と呼ばれていました（後に彼は体格ではなく体の引き算をしていると自分自身について話し始めました）。 それでも、彼にはある種の恵みがありました。 しかもスキルまで。 悪くはありませんが、面白いですが、ルールに従っていないラケットを持って、彼はテニスをしました。 ハリコフから、ランダウの個人的な運命に変化が始まりました。 絶対的な美貌に一目惚れしたコンコルディア・ドロバンツェワと出会い、恋に落ちる。 数年後の1937年、製菓工場の加工技師であったコラ・ドロバンツェワがモスクワに移り、ランダウの妻となった。 1946 年に息子のイゴールが生まれ、後に父が多くのことを行った同じ物理問題研究所で実験物理学者として働きました。 ランダウは、科学からのキャリア主義者や日和見主義者と同様に、科学を確実に覆し、その中で自らを高めようとする人々を軽蔑しました。 O・N・トラペズニコワは、ダウは驚くほど清潔な人でした。 したがって、彼の行動の多くは、通常の基準では測定できません。 彼は「バイソン」と戦い、「ブヨ」を憎んだ。 同時に、トラペズニコワは、彼が人々の中で最も重視している資質は何かと尋ねたとき、ランダウはためらうことなく「優しさ」と答えたことを思い出します。 ランダウと彼の友人や学生の何人かが巻き込まれた紛争は大きな問題になり始め、問題は深刻な方向に変わりました。 結局、別の都市に引っ越すという問題が生じました。 1937 年、ランダウは、ピョートル カピツァの招待で、モスクワに新設された物理問題研究所の理論物理学部門を率いました。 しかし翌年、ランダウはドイツのためにスパイ活動を行ったという虚偽の罪で逮捕されました。 クレムリンに直接訴えたカピツァの介入だけが、ランダウの釈放を確保することを可能にした。 ランダウがハルキウからモスクワに移動したとき、液体ヘリウムを使ったカピツァの実験が本格化しました。 気体のヘリウムは、4,2 K未満の温度に冷却されると液体になります（ケルビン単位で、絶対温度が測定され、絶対零度から、またはマイナス273,18°Cの温度から測定されます）。 この状態では、ヘリウムはヘリウム-1と呼ばれます。 2,17 K未満の温度に冷却されると、ヘリウムはヘリウム2と呼ばれる液体に変わります。これは異常な特性を持っています。 ヘリウム2は、粘性がまったくないかのように、非常に簡単に最小の穴を流れます。 重力の影響を受けていないかのように容器の壁に沿って上昇し、銅の数百倍の熱伝導率を持っています。 カピツァはヘリウム-2を超流動液体と呼んだ。 しかし、たとえば、特定の周波数でディスクのねじり振動に対する抵抗を測定するなどの標準的な方法でテストすると、ヘリウム2の粘度がゼロではないことがわかりました。 科学者たちは、ヘリウム 2 の異常な挙動は、ほとんどの物質がこれらの条件下で凍結するため、低温でのみ現れ、通常は固体で観察される古典物理学ではなく、量子論の分野に関連する効果によるものであると示唆しています。 ヘリウムは例外です。非常に高圧にさらされていなければ、絶対零度まで液体のままです。 1938 年、Laszlo Tissa は、液体ヘリウムが実際には 1 つの形態、ヘリウム 2 (通常の液体) とヘリウム 2 (超流動) の混合物であることを示唆しました。 温度が絶対零度近くまで下がると、ヘリウム XNUMX が支配的な成分になります。 この仮説により、異なる条件下で異なる粘度が観察される理由を説明することが可能になりました。 ランダウは、根本的に新しい数学的装置を使用して超流動を説明しました。 他の研究者が個々の原子の挙動に量子力学を適用したのに対し、彼は液体の量子状態を固体の場合とほとんど同じように扱いました。 ランダウは、運動または励起の XNUMX つの成分の存在に関する仮説を提唱しました。フォノンは、運動量とエネルギーの低い値での音波の比較的正常な直線伝搬を記述し、ロトンは回転運動を記述します。運動量とエネルギーのより高い値での励起のより複雑な症状。 観測された現象は、フォノンとロトンの寄与とそれらの相互作用によるものです。 液体ヘリウムは、超流動の「背景」に浸された「通常の」成分と見なすことができる、とランダウは主張した.狭いスリットを通る液体ヘリウムの流出に関する実験では、フォノンとロトンが壁に衝突する間に超流動成分が流れるそれらを保持します。 円盤のねじり振動の実験では、超流動成分の影響は無視できますが、フォノンとロトンは円盤に衝突して速度を落とします。 通常成分と超流動成分の濃度比は温度に依存します。 ロトンは 1 K を超える温度、フォノンは 0,6 K 未満の温度で支配的です。 ランダウの理論とその後の改良により、観測された現象を説明するだけでなく、他の異常な現象、たとえば、第XNUMX音と第XNUMX音と呼ばれる、異なる特性を持つXNUMXつの異なる波の伝播を予測することも可能になりました。 最初の音は通常の音波で、XNUMX番目の音は温度波です。 ランダウの理論は、超伝導の性質を理解する上で大きな進歩を遂げるのに役立ちました。 1941 年の夏、研究所はカザンに避難しました。 そこでは、他の従業員と同様に、ランダウはまず第一に防衛任務に力を注いだ。 彼は理論を構築し、武器の戦闘効果を決定するプロセスの計算を行いました。 1945 年に戦争が終わったとき、爆薬の爆発に関するランダウの XNUMX つの記事が科学アカデミーの報告書に掲載されました。 終戦後から 1962 年まで、彼はさまざまな問題の解決に取り組みました。その中には、原子質量が 3 (通常の質量 4 ではなく) の希少なヘリウム同位体の研究や、新しいタイプのヘリウムの存在の予測などがあります。彼が「ゼロ音」と呼んだ波の伝播。 XNUMX つの同位体の混合物における XNUMX 番目の音の速度は、絶対零度温度でゼロになる傾向があることに注意してください。 ランダウはまた、ソビエト連邦での原子爆弾の作成にも参加しました。 かつて、XNUMX 年代に、コレスポンデンス メンバーの Artemy Alikhanyan は、Dau についてほとんど信じがたい話をしました。 彼を訪ねて、彼は、宇宙線のアラガプステーションで、彼と彼の協力者が、実験と一致する、宇宙にとって非常に重要なXNUMXつのエネルギー式を得ることができなかったと不平を言いました。 XNUMX、XNUMX の質問をした後、Landau は次のように述べました。幼稚に明確な落書き、望ましい式が導き出されました! .. ランダウの勤勉で実りある仕事の激しさは、運命の日までまったく衰えませんでした。 7 年 1962 月 XNUMX 日、ドゥブナに向かう途中の高速道路で自動車事故が発生しました。 最悪の天気。 ブラックアイス。 その少女は道を横切って走った。 急ブレーキをかけた乗用車は、激しく横滑りした。 対向車の打撃は横から来て、ドアに座っていた乗客はその力をすべて体験しました。 新年の最初の日曜日の朝は、ロシアと世界の科学にとって悲劇的な出来事でした。 物理学者たちは、学者ランダウとの不運についての噂に唖然として電話をかけ直しました。 何が起こったのか、誰もが真実を確認した。 全体として、その短い言葉はばかげているように聞こえました。 彼は具現化された意識でした。 クリエイティブ意識。 しかし、奇跡が起こりました - ランダウは生き残りました! そして、この奇跡は物理学の博士たちと一緒に作成されました。 国際航空のパイロットは、緊急に必要な薬をモスクワの「ミスター・ランダウ」に届けるリレーレースに参加しました。 アメリカ、イギリス、ベルギー、フランス、チェコスロバキアから薬が飛んできました。 学者のニコライ・セミョノフとウラジミール・エンゲルハルトは、7月XNUMX日の最初の不運な日曜日に、脳浮腫に対する物質を合成して殺菌しました。 レニングラードからの完成したアンプルが彼らの前にありました。 しかし、犠牲者のXNUMX人のXNUMX歳の同僚の積極的な衝動は何でしたか! 彼は 1962 週間意識不明のままで、ほぼ XNUMX か月間、愛する人さえ認識できませんでした。 健康上の理由から、ランダウは XNUMX 年のノーベル賞を受賞するためにストックホルムに行くことができませんでした。この賞は、「凝縮物質、特に液体ヘリウムに関する彼の基本的な理論に対して」授与されました。 この賞は、駐ソ連スウェーデン大使からモスクワで彼に贈られました。 ランダウはさらにXNUMX年間生きましたが、重傷や怪我が多すぎました。 ランダウは長い間、ほとんど絶え間なく激しい痛みに悩まされていました。 そして彼は科学に戻ることができませんでした。 ランダウは亡くなる前にこう言った。 レフ ダビドビッチは 1 年 1968 月 XNUMX 日に亡くなりました。 ノーベル賞とレーニン賞に加えて、ランダウはソ連の 1946 つの国家賞を受賞しました。 彼は社会主義労働の英雄の称号を授与されました。 XNUMX 年、彼はソ連科学アカデミーの会員に選出されました。 デンマーク、オランダ、アメリカの科学アカデミー、アメリカ科学芸術アカデミー、フランス物理学会が彼をメンバーに選出しました。 ロンドン物理学会とロンドン王立協会。 マックス・プランク・メダル、フリッツ・ロンドン賞を受賞。 著者: サミン D.K.
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