朗道力學 朗道歷史
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朗道,蘇聯物理學家,原名列夫·達維多維奇·朗道,外文名俄語Лев Давидович Ландау,生卒時間1908年1月22日—1968年4月1日,主要成就1962年諾貝爾物理學獎,號稱世界上最後一個全能的物理學家。
生平
1908年1月22日,朗道出生於俄國裏海邊上的石油城巴庫(今阿塞拜疆共和國首都)。他的父親是猶太人,爲一名當地油田上的工程師,母親則是一名醫師。朗道小時候身體瘦弱,性格高傲倔強,而且表現出很高的數學天賦。13歲時,朗道中學畢業。父母認爲他年齡還不夠上大學,便讓他入讀巴庫經濟專科學校。1922年,他年滿14歲,被巴庫國立大學錄取,成爲該校年齡最小的學生。他同時攻讀兩個科系:數學和物理學系以及化學系。雖然後來不再繼續學習化學,但仍一直維持對這門學科的興趣。
1924年,朗道轉至列寧格勒國立大學,在這兒他第一次認識到真正的理論物理,並且決定全心投入這方面的研究。1927年從該校畢業後,他進入列寧格勒物理技術學院,並在1929年(21歲)取得博士學位。同年,在蘇聯政府和洛克菲勒基金會的資助下,朗道得以遊歷歐洲作研究。
在哥廷根(馬克斯·玻恩)和萊比錫(維爾納·海森堡)短暫地停留之後,朗道來到哥本哈根玻爾研究所,跟從著名物理學家尼爾斯·玻爾等人研究量子力學。在那裏,朗道參加了玻爾主持的理論物理討論班,初步展露出才華。玻爾在物理方面的直覺令朗道佩服不已,後來朗道時常提到自己是玻爾的學生,雖然這次他只在玻爾研究所工作了四個月(他在1933年和1934年又來到哥本哈根)。之後,朗道還訪問了劍橋和蘇黎世(沃爾夫岡·泡利)。在劍橋時,參訪了歐尼斯特·盧瑟福主持的卡文迪許實驗室,在那裏結識了另一位蘇聯物理學家彼得·卡皮查。
1931年,朗道回到蘇聯。1932年,擔任哈爾科夫理工學院的理論部主任,同時開始編寫他的系列物理學教科書。1937年,朗道前往莫斯科,在卡皮查的物理問題研究所擔任理論部主任。
在大清洗期間,朗道受到官方調查。1938年4月28日,朗道和他的兩位友人因“煽動反革命罪”被捕,囚禁在內務人民委員部的監獄。爲了把朗道保釋出來,卡皮查私底下寫信給斯大林擔保朗道的行事作爲。在卡皮查等人的努力下,一年後朗道獲釋。不久後他建立了液氦超流性的理論。
朗道曾經參與了蘇聯的核武器研製計劃,在其中進行數值計算方面的工作,並因此兩次獲得斯大林獎,還在1954年被授予“社會主義勞動英雄”稱號。
1962年1月7日,朗道經歷了一次嚴重的車禍,震動了整個物理學界。衆多蘇聯物理學家聚集到朗道的病房,在醫院的長廊點上燭光爲他祈禱。著名物理學家玻爾親自安排了一流的醫生前往莫斯科。車禍嚴重損害了朗道的身體健康。在昏迷了大約兩個月後,朗道醒來,但智力已經發生了嚴重的退化。這年年底,諾貝爾物理學獎授予朗道,表彰他在液態氦的超流體理論方面作出的貢獻。由於健康原因,獎項破例由瑞典駐蘇聯大使在莫斯科代爲頒發。
由於車禍後健康逐漸惡化,1968年4月1日,朗道去世,享年60歲。死後其遺體下葬在莫斯科的新處女公墓。
朗道一家人
主要成就
朗道思想敏銳,學識廣博,精通理論物理學的許多分支。在他50歲生日時,朋友們列舉了他對物理學的十大重要貢獻:
引入了量子力學中的密度矩陣概念(1927);
金屬的電子抗磁性的量子理論(1930);
二級相變理論(1936~1937);
鐵磁體的磁疇結構和反鐵磁性的解釋(1935);
超導電性混合態理論(1943);
原子核的統計理論(1937);
液態氦Ⅱ超流動性的量子理論(1940~1941);
真空對電荷的屏蔽效應理論(1954);
費米液體的量子理論(1956);
弱相互作用的複合反演理論(1957)。
尤其是在量子液體(見液態氦)的理論方面,他的貢獻更爲突出。
他的另一些引人注目的貢獻是:1937年利用費米氣體模型推測恆星坍縮的質量,1946年在理論上預言等離子體靜電振盪中不是由碰撞引起的耗散機制(稱爲朗道阻尼)的存在,等等。過了18年後這一預言才由一些美國物理學家在實驗上予以證實。
朗道
朗道學派
朗道對自己和學生們要求很高。他要求自己的論文每篇都有基本的重要性,從來不理會那些無關宏旨的煩瑣題目。他鄙視那些爲了世俗的名利而“作學問”的庸人,把那種人叫做“科學的吞食者”,即“靠科學吃飯的人”。他也看不起那種華而不實的學術“論文”,說那只是“廢話”和“空氣中的振動”。他重視思想交流(包括國際交流),把那些夜郎自大、固步自封的人物叫做“病態物理學家”。他熱愛自己的工作,真正做到了鍥而不捨在監獄中,當生命和榮譽都受到無比嚴重的威脅時,他還經常沉浸在學術思維中而達到廢寢忘食的地步。在學術討論中,他常常一針見血地指出別人的錯誤和缺點。他的思想的敏銳性和嚴密性甚至對某些人構成了“嚴重的威脅”。在這方面,人們常常把他和泡利相提並論,而且在態度的不留情面和語言的尖銳坦率方面,郎道甚至比泡利有過之而無不及。
朗道出衆的演說才能和他的才華所放射出的耀眼的光芒深深地吸引着學生們。真是名師出高徒,這些學生們後來都成爲蘇聯物理學和空間科學領域的帶頭人.成爲院士的就有十幾位之多。2003年諾貝爾獎得主阿布里科索夫和金茲堡就是朗道的學生。
朗道十分關心中學物理教學,爲了使學生們從小在物理方面打下良好的基礎,他與人合編了一套《大衆物理》,以通俗易懂的、富有趣味的形式介紹物理學基本定理,這使他們對相對論、量子力學、原子和原子核結構等方面的最新成就獲得了初步的比較牢固的概念。
朗道一生的著作多達120餘部,可以說涉及到當時物理學的各個領域。朗道已經出版的高等學校教科書和他關於理論物理學的專著都以論述精確和科學資料豐富爲特徵。可以說立論明確、敘述扼要、結論清楚。特別是寫得深入淺出,一掃當時盛行的以科學爲幌子故作高深的惡劣風氣。使他對物理學產生深遠影響的,還有一項更重要原因,這就是他同他的學生慄弗席茲合著的九大卷理論物理學教程。這部成書於四五十年代的鉅著,不僅培育了整整一個富有成果的蘇聯物理學派,也教導了全世界一代又一代的物理學生。朗道與別人合寫的理論物理學教科書《量子力學》於1948年問世,同時出版了《場論》的修訂本。1951年出版了他的關於統計物理學的一部完全新的著作。1953年《彈性理論》問世。朗道與別人合寫的普通物理學教程於1949年問世,緊接着出版了與他人合著的原子核理論教程。這套書的另一卷《連續介質電動力學》於1957年問世。朗道對他的這些著作不斷修訂、精益求精,所耗費的心血和精力相當於重新撰寫一部新書。他的許多著作分別在美國、日本、中國、英國、波蘭、南斯拉夫翻譯出版。尤其是在英國還翻譯出版了他的全套理論物理學教程。
朗道的排名
朗道作了一張物理學家名字的列表,上頭以數值0到5作了排名。排在最前面的是艾薩克·牛頓,數值爲0,其後是愛因斯坦,爲0.5。數值1則獻給了量子力學的奠基者(尼爾斯·玻爾、維爾納·海森堡、保羅·狄拉克、埃爾溫·薛定諤)以及與他同時代的天才尤金·維格納等等。朗道謙虛地將自己排在4,但之後改成了2.5。
人物評價
列夫·達維多維奇·朗道是最後一個全能物理學家,是著名的神童。
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