Lev Landau

Um método é mais importante que uma descoberta, pois o método correto levará a novas e ainda mais importantes descobertas.

Lev Davidovich Landau foi um físico soviético azerbaijano que fez contribuições fundamentais para muitas áreas da física teórica.

Suas realizações incluem a codescoberta independente do método da matriz densidade em mecânica quântica junto com John von Neumann, a teoria mecânico-quântica do diamagnetismo, a teoria da superfluidez, a teoria de transições de fase de segunda ordem, a teoria de Ginzburg–Landau da supercondutividade, a teoria do líquido de Fermi, a explicação do amortecimento Landau em física de plasma, o pólo de Landau em eletrodinâmica quântica, a teoria de dois componentes de neutrinos, e as equações de Landau para singularidades da matriz S. Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1962 pelo desenvolvimento de uma teoria matemática da superfluidez que explica as propriedades do hélio líquido II em uma temperatura abaixo de 2,17 K −270,98 °C.

Vida

Primeiros anos

Landau nasceu em 22 de janeiro de 1908 de pais judeus em Baku, Azerbaijão, no que era então o Império Russo. O pai de Landau, David Lvovich Landau, era engenheiro da indústria local de petróleo, e sua mãe, Lyubov Veniaminovna Garkavi-Landau, era médica. Uma criança prodígio em matemática, aprendeu a diferenciar aos 12 anos e a integrar aos 13 anos. Landau se formou em 1920 aos 13 anos de idade no ginásio. Seus pais o consideravam muito jovem para frequentar a universidade, então por um ano ele frequentou a Escola Técnica Econômica de Baku. Em 1922, aos 14 anos, se matriculou na Universidade Estatal de Baku, estudando simultaneamente em dois departamentos: os Departamentos de Física e Matemática, e o Departamento de Química. Posteriormente, parou de estudar química, mas permaneceu interessado no campo ao longo de sua vida.

Leningrado e Europa

Em 1924, ele se mudou para o principal centro de física soviética da época: o Departamento de Física da Universidade Estatal de Leningrado, onde se dedicou ao estudo de física teórica, se formando em 1927. Landau posteriormente se inscreveu para estudos de pós-graduação no Instituto de Física e Tecnologia de Leningrado, onde eventualmente recebeu um doutorado em Ciências Físicas e Matemáticas em 1934. Landau teve sua primeira chance de viajar para o exterior durante o período de 1929–1931, com uma bolsa do governo soviético—Comissariado do Povo para Educação—suplementada por uma bolsa da Fundação Rockefeller. Naquela época, ele era fluente em alemão e francês e podia se comunicar em inglês. Posteriormente melhorou seu inglês e aprendeu dinamarquês.

Após breves estadias em Göttingen e Leipzig, ele foi para Copenhague em 8 de abril de 1930 para trabalhar no Instituto Niels Bohr de Física Teórica. Ele ficou lá até 3 de maio do mesmo ano. Após a visita, Landau sempre se considerou aluno de Niels Bohr e a abordagem de Landau à física foi muito influenciada por Bohr. Após sua estadia em Copenhague, ele visitou Cambridge em meados de 1930, onde trabalhou com Paul Dirac, Copenhague de setembro a novembro de 1930, e Zurique de dezembro de 1930 a janeiro de 1931, onde trabalhou com Wolfgang Pauli. De Zurique, Landau retornou a Copenhague pela terceira vez e ficou lá de 25 de fevereiro até 19 de março de 1931 antes de retornar a Leningrado no mesmo ano.

Centro Nacional de Pesquisa Científica Instituto de Física e Tecnologia de Kharkiv, Kharkiv

Entre 1932 e 1937, Landau chefiou o Departamento de Física Teórica do Centro Nacional de Pesquisa Científica Instituto de Física e Tecnologia de Kharkiv, e lecionou na Universidade de Kharkiv e no Instituto Politécnico de Kharkiv. Além de suas realizações teóricas, Landau foi o principal fundador de uma grande tradição de física teórica em Kharkiv, Ucrânia, às vezes referida como a "escola Landau". Em Kharkiv, ele e seu amigo e ex-aluno, Evgeny Lifshitz, começaram a escrever o Curso de Física Teórica, dez volumes que juntos abrangem todo o assunto e ainda são amplamente usados como textos de física de nível de pós-graduação. Durante o Grande Expurgo, Landau foi investigado no âmbito do Caso UPTI em Kharkiv, mas conseguiu se mudar para Moscou para assumir um novo cargo.

Landau desenvolveu um famoso exame abrangente chamado de "Mínimo Teórico" que os alunos deveriam passar antes da admissão na escola. O exame cobria todos os aspectos da física teórica, e entre 1934 e 1961 apenas 43 candidatos passaram, mas aqueles que conseguiram posteriormente se tornaram físicos teóricos bastante notáveis.

Em 1932, Landau calculou o limite de Chandrashekhar; no entanto, ele não o aplicou a estrelas anãs brancas.

Instituto para Problemas Físicos, Moscou

De 1937 até 1962, Landau foi o chefe da Divisão Teórica do Instituto para Problemas Físicos.

Em 27 de abril de 1938, Landau foi preso pelo panfleto que comparava o estalinismo ao nazismo alemão e fascismo italiano. Ele foi mantido na prisão Lubyanka do NKVD até sua libertação, em 29 de abril de 1939, depois que Pyotr Kapitsa, um físico de baixas temperaturas experimental e fundador e diretor do instituto, escreveu uma carta para Joseph Stalin na qual pessoalmente respondeu pelo comportamento de Landau e ameaçou deixar o instituto se Landau não fosse libertado. Após sua libertação, Landau descobriu como explicar a superfluidez de Kapitsa usando ondas sonoras, ou fônons, e uma nova excitação chamada róton.

Landau liderou uma equipe de matemáticos apoiando o desenvolvimento de bombas nucleares e de hidrogênio soviéticas. Ele calculou a dinâmica da primeira bomba termonuclear soviética, incluindo a previsão do rendimento. Por este trabalho, Landau recebeu o Prêmio Stalin em 1949 e 1953, e foi agraciado com o título de "Herói do Trabalho Socialista" em 1954.

Os alunos de Landau incluíram Lev Pitaevskii, Alexei Abrikosov, Evgeny Lifshitz, Lev Gor'kov, Isaak Khalatnikov, Roald Sagdeev e Isaak Pomeranchuk.

Realizações científicas

As realizações de Landau incluem a codescoberta independente do método da matriz densidade em mecânica quântica junto com John von Neumann, a teoria mecânico-quântica do diamagnetismo, a teoria da superfluidez, a teoria de transições de fase de segunda ordem, a teoria de Ginzburg–Landau da supercondutividade, a teoria do líquido de Fermi, a explicação do amortecimento Landau em física de plasma, o pólo de Landau em eletrodinâmica quântica, a teoria de dois componentes de neutrinos, e as equações de Landau para singularidades da matriz S.

Landau recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1962 pelo desenvolvimento de uma teoria matemática da superfluidez que explica as propriedades do hélio líquido II em uma temperatura abaixo de 2,17 K −270,98 °C."

Vida pessoal e opiniões

Em 1937, Landau se casou com Kora T. Drobanzeva de Kharkiv. Seu filho Igor nasceu em 1946. Landau acreditava em "amor livre" em vez de monogamia e encorajava sua esposa e seus alunos a praticarem "amor livre". No entanto, sua esposa não era entusiasmada.

Landau era ateu. Em 1957, um longo relatório ao Comitê Central do PCUS pelo KGB registrou as opiniões de Landau sobre a Insurreição Húngara de 1956, Vladimir Lenin e o que ele chamava de "fascismo vermelho".

Últimos anos

Em 7 de janeiro de 1962, o carro de Landau colidiu com um caminhão vindo em sentido contrário. Ele foi gravemente ferido e ficou em coma por dois meses. Embora Landau se recuperasse de muitas maneiras, sua criatividade científica foi destruída, e nunca retornou completamente ao trabalho científico. Seus ferimentos o impediram de aceitar pessoalmente o Prêmio Nobel de Física de 1962.

Ao longo de sua vida, Landau era conhecido por seu humor afiado, como ilustrado pelo seguinte diálogo com um psicólogo, Alexander Luria, que tentou testar possíveis danos cerebrais enquanto Landau se recuperava do acidente de carro:

Luria: "Por favor, desenhe-me um círculo"

Landau desenha uma cruz

Luria: "Hmm, agora desenhe-me uma cruz"

Landau desenha um círculo

Luria: "Landau, por que você não faz o que peço?"

Landau: "Se o fizesse, você poderia pensar que me tornei mentalmente retardado".

Outra anedota foi compartilhada por Murray Gell-Mann:

Landau costumava fazer brincadeiras sobre Yakov Zeldovich o tempo todo... Depois que Landau se recuperou um pouco do acidente e conseguiu falar e tal, uma das primeiras coisas que ele disse foi "Tenho medo que meu cérebro simplesmente não seja o mesmo de antes. Nunca mais poderei fazer física como Landau. Talvez eu possa fazer física como Zeldovich."

Em 1965, ex-alunos e colegas de trabalho de Landau fundaram o Instituto Landau de Física Teórica, localizado na cidade de Chernogolovka perto de Moscou, e liderado pelos três décadas seguintes por Isaak Markovich Khalatnikov.

Em junho de 1965, Lev Landau e Yevsei Liberman publicaram uma carta no New York Times, afirmando que como judeus soviéticos se opunham à intervenção dos EUA em favor da Luta Estudantil pela Liberdade dos Judeus Soviéticos.

Morte

Landau morreu em 1º de abril de 1968, aos 60 anos, por complicações dos ferimentos sofridos no acidente de carro envolvido seis anos antes. Ele foi enterrado no cemitério de Novodevichy.

Campos de contribuição

Pedagogia

Legado

Dois objetos celestes recebem seu nome em homenagem:

• o planeta menor 2142 Landau.
• a cratera lunar Landau.

O prêmio mais alto em física teórica concedido pela Academia Russa de Ciências recebe seu nome em homenagem:

• Medalha de Ouro Landau

Em 22 de janeiro de 2019, o Google celebrou o que teria sido o 111º aniversário de Landau com um doodle do Google.

O Prêmio Landau-Spitzer da Sociedade Física Americana, que reconhece contribuições excecionais para física de plasma e colaboração Europa-Estados Unidos, recebe em parte seu nome em homenagem.

Lista de Landau

Landau mantinha uma lista de nomes de físicos que classificava em uma escala logarítmica de produtividade variando de 0 a 5. A classificação mais alta, 0, foi atribuída a Isaac Newton. Albert Einstein foi classificado como 0,5. Uma classificação de 1 foi concedida aos pais fundadores da mecânica quântica, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Satyen Bose, Paul Dirac e Erwin Schrödinger, e outros. Landau se classificou como 2,5 mas depois se promoveu para 2. David Mermin, escrevendo sobre Landau, se referiu à escala e se classificou na quarta divisão, no artigo "My Life with Landau: Homage of a 4.5 to a 2".

Na cultura popular

• O filme de televisão russo Meu Marido – o Gênio tradução não oficial do título russo Мой муж – гений lançado em 2008 conta a biografia de Landau interpretado por Daniil Spivakovsky, focando principalmente em sua vida privada. Geralmente foi rejeitado pelos críticos. Pessoas que haviam pessoalmente conhecido Landau, incluindo o famoso cientista russo Vitaly Ginzburg, disseram que o filme não era apenas terrível, mas também falso nos fatos históricos.
• Outro filme sobre Landau, Dau, é dirigido por Ilya Khrzhanovsky com ator não profissional Teodor Currentzis um maestro de orquestra como Landau. Dau era um apelido comum de Lev Landau.

Obras

Curso de Física Teórica

• L. D. Landau, E. M. Lifshitz 1976. Mechanics. Vol. 1 3rd ed.. Butterworth–Heinemann.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz 1975. The Classical Theory of Fields. Vol. 2 4th ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-2768-9.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz 1977. Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. Vol. 3 3rd ed.. Pergamon Press. ISBN 978-0-08-020940-1. — 2nd ed. 1965 at archive.org
• V. B. Berestetskii; E. M. Lifshitz; L. P. Pitaevskii 1982. Quantum Electrodynamics. Vol. 4 2nd ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-3371-0.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz 1980. Statistical Physics, Part 1. Vol. 5 3rd ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-3372-7.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz 1987. Fluid Mechanics. Vol. 6 2nd ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-08-033933-7.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz 1986. Theory of Elasticity. Vol. 7 3rd ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-2633-0.
• L. D. Landau; E. M. Lifshitz; L. P. Pitaevskii 1984. Electrodynamics of Continuous Media. Vol. 8 2nd ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-2634-7.
• L. P. Pitaevskii; E. M. Lifshitz 1980. Statistical Physics, Part 2. Vol. 9 1st ed.. Butterworth–Heinemann. ISBN 978-0-7506-2636-1.
• L. P. Pitaevskii; E. M. Lifshitz 1981. Physical Kinetics. Vol. 10 1st ed.. Pergamon Press. ISBN 978-0-7506-2635-4.

Outros

• L. D. Landau; Ya. Smorodinsky 2011 . Lectures on Nuclear Theory. Dover Publications. ISBN 978-0486675138.
• L. D. Landau; A. J. Akhiezer; E. M. Lifshitz 1967. General Physics, Mechanics and Molecular Physics. Pergamon Press. ISBN 978-0-08-009106-8.
• L. D. Landau; A. I. Kitaigorodsky 1978. Physics for Everyone. Mir Publishers Moscow.
• L. D. Landau; G. B. Rumer 2003 . What is Relativity?. Dover Publications.
• L. D. Landau; A. S. Kompaneets 1935. The Metal Conductivity. ONTI, Kharkiv.

Uma lista completa dos trabalhos de Landau apareceu em 1998 na revista russa Physics-Uspekhi. Landau permitiria que seu nome fosse listado como coautor de um artigo de jornal sob duas condições: 1 ele propôs a ideia do trabalho, parcial ou totalmente, e 2 ele realizou pelo menos alguns dos cálculos apresentados no artigo. Consequentemente, ele removeu seu nome de numerosas publicações de seus alunos onde sua contribuição era menos significativa.