朗道力学 朗道历史
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朗道,苏联物理学家,原名列夫·达维多维奇·朗道,外文名俄语Лев Давидович Ландау,生卒时间1908年1月22日—1968年4月1日,主要成就1962年诺贝尔物理学奖,号称世界上最后一个全能的物理学家。
生平
1908年1月22日,朗道出生于俄国里海边上的石油城巴库(今阿塞拜疆共和国首都)。他的父亲是犹太人,为一名当地油田上的工程师,母亲则是一名医师。朗道小时候身体瘦弱,性格高傲倔强,而且表现出很高的数学天赋。13岁时,朗道中学毕业。父母认为他年龄还不够上大学,便让他入读巴库经济专科学校。1922年,他年满14岁,被巴库国立大学录取,成为该校年龄最小的学生。他同时攻读两个科系:数学和物理学系以及化学系。虽然后来不再继续学习化学,但仍一直维持对这门学科的兴趣。
1924年,朗道转至列宁格勒国立大学,在这儿他第一次认识到真正的理论物理,并且决定全心投入这方面的研究。1927年从该校毕业后,他进入列宁格勒物理技术学院,并在1929年(21岁)取得博士学位。同年,在苏联政府和洛克菲勒基金会的资助下,朗道得以游历欧洲作研究。
在哥廷根(马克斯·玻恩)和莱比锡(维尔纳·海森堡)短暂地停留之后,朗道来到哥本哈根玻尔研究所,跟从著名物理学家尼尔斯·玻尔等人研究量子力学。在那里,朗道参加了玻尔主持的理论物理讨论班,初步展露出才华。玻尔在物理方面的直觉令朗道佩服不已,后来朗道时常提到自己是玻尔的学生,虽然这次他只在玻尔研究所工作了四个月(他在1933年和1934年又来到哥本哈根)。之后,朗道还访问了剑桥和苏黎世(沃尔夫冈·泡利)。在剑桥时,参访了欧尼斯特·卢瑟福主持的卡文迪许实验室,在那里结识了另一位苏联物理学家彼得·卡皮查。
1931年,朗道回到苏联。1932年,担任哈尔科夫理工学院的理论部主任,同时开始编写他的系列物理学教科书。1937年,朗道前往莫斯科,在卡皮查的物理问题研究所担任理论部主任。
在大清洗期间,朗道受到官方调查。1938年4月28日,朗道和他的两位友人因“煽动反革命罪”被捕,囚禁在内务人民委员部的监狱。为了把朗道保释出来,卡皮查私底下写信给斯大林担保朗道的行事作为。在卡皮查等人的努力下,一年后朗道获释。不久后他建立了液氦超流性的理论。
朗道曾经参与了苏联的核武器研制计划,在其中进行数值计算方面的工作,并因此两次获得斯大林奖,还在1954年被授予“社会主义劳动英雄”称号。
1962年1月7日,朗道经历了一次严重的车祸,震动了整个物理学界。众多苏联物理学家聚集到朗道的病房,在医院的长廊点上烛光为他祈祷。著名物理学家玻尔亲自安排了一流的医生前往莫斯科。车祸严重损害了朗道的身体健康。在昏迷了大约两个月后,朗道醒来,但智力已经发生了严重的退化。这年年底,诺贝尔物理学奖授予朗道,表彰他在液态氦的超流体理论方面作出的贡献。由于健康原因,奖项破例由瑞典驻苏联大使在莫斯科代为颁发。
由于车祸后健康逐渐恶化,1968年4月1日,朗道去世,享年60岁。死后其遗体下葬在莫斯科的新处女公墓。
朗道一家人
主要成就
朗道思想敏锐,学识广博,精通理论物理学的许多分支。在他50岁生日时,朋友们列举了他对物理学的十大重要贡献:
引入了量子力学中的密度矩阵概念(1927);
金属的电子抗磁性的量子理论(1930);
二级相变理论(1936~1937);
铁磁体的磁畴结构和反铁磁性的解释(1935);
超导电性混合态理论(1943);
原子核的统计理论(1937);
液态氦Ⅱ超流动性的量子理论(1940~1941);
真空对电荷的屏蔽效应理论(1954);
费米液体的量子理论(1956);
弱相互作用的复合反演理论(1957)。
尤其是在量子液体(见液态氦)的理论方面,他的贡献更为突出。
他的另一些引人注目的贡献是:1937年利用费米气体模型推测恒星坍缩的质量,1946年在理论上预言等离子体静电振荡中不是由碰撞引起的耗散机制(称为朗道阻尼)的存在,等等。过了18年后这一预言才由一些美国物理学家在实验上予以证实。
朗道
朗道学派
朗道对自己和学生们要求很高。他要求自己的论文每篇都有基本的重要性,从来不理会那些无关宏旨的烦琐题目。他鄙视那些为了世俗的名利而“作学问”的庸人,把那种人叫做“科学的吞食者”,即“靠科学吃饭的人”。他也看不起那种华而不实的学术“论文”,说那只是“废话”和“空气中的振动”。他重视思想交流(包括国际交流),把那些夜郎自大、固步自封的人物叫做“病态物理学家”。他热爱自己的工作,真正做到了锲而不舍在监狱中,当生命和荣誉都受到无比严重的威胁时,他还经常沉浸在学术思维中而达到废寝忘食的地步。在学术讨论中,他常常一针见血地指出别人的错误和缺点。他的思想的敏锐性和严密性甚至对某些人构成了“严重的威胁”。在这方面,人们常常把他和泡利相提并论,而且在态度的不留情面和语言的尖锐坦率方面,郎道甚至比泡利有过之而无不及。
朗道出众的演说才能和他的才华所放射出的耀眼的光芒深深地吸引着学生们。真是名师出高徒,这些学生们后来都成为苏联物理学和空间科学领域的带头人.成为院士的就有十几位之多。2003年诺贝尔奖得主阿布里科索夫和金兹堡就是朗道的学生。
朗道十分关心中学物理教学,为了使学生们从小在物理方面打下良好的基础,他与人合编了一套《大众物理》,以通俗易懂的、富有趣味的形式介绍物理学基本定理,这使他们对相对论、量子力学、原子和原子核结构等方面的最新成就获得了初步的比较牢固的概念。
朗道一生的著作多达120余部,可以说涉及到当时物理学的各个领域。朗道已经出版的高等学校教科书和他关于理论物理学的专著都以论述精确和科学资料丰富为特征。可以说立论明确、叙述扼要、结论清楚。特别是写得深入浅出,一扫当时盛行的以科学为幌子故作高深的恶劣风气。使他对物理学产生深远影响的,还有一项更重要原因,这就是他同他的学生栗弗席兹合著的九大卷理论物理学教程。这部成书于四五十年代的巨著,不仅培育了整整一个富有成果的苏联物理学派,也教导了全世界一代又一代的物理学生。朗道与别人合写的理论物理学教科书《量子力学》于1948年问世,同时出版了《场论》的修订本。1951年出版了他的关于统计物理学的一部完全新的著作。1953年《弹性理论》问世。朗道与别人合写的普通物理学教程于1949年问世,紧接着出版了与他人合著的原子核理论教程。这套书的另一卷《连续介质电动力学》于1957年问世。朗道对他的这些著作不断修订、精益求精,所耗费的心血和精力相当于重新撰写一部新书。他的许多著作分别在美国、日本、中国、英国、波兰、南斯拉夫翻译出版。尤其是在英国还翻译出版了他的全套理论物理学教程。
朗道的排名
朗道作了一张物理学家名字的列表,上头以数值0到5作了排名。排在最前面的是艾萨克·牛顿,数值为0,其后是爱因斯坦,为0.5。数值1则献给了量子力学的奠基者(尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡、保罗·狄拉克、埃尔温·薛定谔)以及与他同时代的天才尤金·维格纳等等。朗道谦虚地将自己排在4,但之后改成了2.5。
人物评价
列夫·达维多维奇·朗道是最后一个全能物理学家,是著名的神童。
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