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BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Landau Lev Davidovich. Biografia do cientista
Diretório / Biografias de grandes cientistas
Lev Davidovich Landau nasceu em 9 de janeiro (22), 1908 na família de David Lvovich e Lyubov Veniaminovna (Garkavi) Landau em Baku. Seu pai era um conhecido engenheiro de petróleo que trabalhava nos campos de petróleo locais, e sua mãe era médica. Ela estava envolvida em pesquisas fisiológicas. A irmã mais velha de Landau tornou-se engenheira química. "Eu não era uma criança prodígio", lembrou o cientista sobre seus anos de escola. "Enquanto estudava na escola, não tirava notas acima do triplo nas redações. Eu estava interessado em matemática. Aos treze, integro." Lev Davidovich era modesto. Ele se formou no colegial quando tinha apenas treze anos de idade. Seus pais consideraram que ele era jovem demais para uma instituição de ensino superior e o enviaram por um ano para o Baku Economic College. Em 1922, Landau ingressou na Universidade de Baku, onde estudou física e química; dois anos depois, transferiu-se para o departamento de física da Universidade de Leningrado. Aos 19 anos, Landau já havia publicado quatro artigos científicos. Um deles foi o primeiro a usar a matriz de densidade, uma expressão matemática agora amplamente utilizada para descrever estados de energia quântica. Depois de se formar na universidade em 1927, Landau entrou na escola de pós-graduação do Instituto de Física e Tecnologia de Leningrado, onde trabalhou na teoria magnética do elétron e da eletrodinâmica quântica. Ele se lança avidamente na literatura física, lê ainda obras "quentes" sobre mecânica quântica, que naquele momento está experimentando um nascimento tempestuoso, todos os artigos que acabaram de sair da caneta de seus autores - os criadores da física do micromundo. Landau não estava sozinho naqueles anos e não formou sua visão científica sozinho. Ao lado dele e em um nível bastante próximo estavam outros jovens teóricos. Era uma empresa unida por interesses comuns. Três pessoas deram o tom: Landau, Gamov e Ivanenko, depois Bronstein se juntou a eles. Eles se autodenominavam uma "banda de jazz". Foi então que Landau se tornou Dau; Ele carregou este nome ao longo de sua vida. Esse era o nome dele por todas as pessoas que estavam perto dele, incluindo seus alunos. De 1929 a 1931 Landau esteve em missão científica na Alemanha, Suíça, Inglaterra, Holanda e Dinamarca. Lá ele se encontrou com os fundadores da então nova mecânica quântica, incluindo Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli. Landau passou a maior parte do tempo em Copenhague com Niels Bohr. O Instituto Bohr era um verdadeiro centro mundial de física teórica, uma "Meca física" onde teóricos de todo o mundo se reuniam. Havia muito trabalho duro acontecendo lá. Daqueles anos, para sempre, até o fim de sua vida, sua amizade com Bor e seu amor por Bor permaneceram. E cada uma de suas reuniões será um feriado para Landau. No exterior, Landau realizou importantes pesquisas sobre as propriedades magnéticas dos elétrons livres e, junto com Ronald F. Peierls, sobre a mecânica quântica relativística. Esses trabalhos o colocaram entre os principais físicos teóricos. Ele aprendeu a lidar com sistemas teóricos complexos, e essa habilidade foi útil para ele mais tarde, quando começou a pesquisar em física de baixa temperatura. Em 1931, Landau retornou a Leningrado, mas logo se mudou para Kharkov, que era então a capital da Ucrânia. Lá, Landau se torna o chefe do departamento teórico do Instituto Ucraniano de Física e Tecnologia. Ao mesmo tempo, dirige os departamentos de física teórica do Instituto de Engenharia Mecânica de Kharkov e da Universidade de Kharkov. Em 1934, a Academia de Ciências da URSS concedeu-lhe o grau de Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas sem defender uma dissertação, e no ano seguinte recebeu o título de professor. Em Kharkov, Landau publica artigos sobre temas tão diversos como a origem da energia estelar, dispersão do som, transferência de energia em colisões, dispersão da luz, propriedades magnéticas dos materiais, supercondutividade, transições de fase de substâncias de uma forma para outra e o movimento de correntes de partículas eletricamente carregadas. Isso lhe dá uma reputação como um teórico incomumente versátil. O trabalho de Landau sobre partículas que interagem eletricamente acabou sendo útil mais tarde, quando a física do plasma – gases quentes e eletricamente carregados – surgiu. Tomando emprestado conceitos da termodinâmica, ele expressou muitas ideias inovadoras sobre sistemas de baixa temperatura. As obras de Landau estão unidas por um traço característico - a aplicação virtuosa do aparato matemático para resolver problemas complexos. Landau deu uma grande contribuição à teoria quântica e aos estudos da natureza e interação das partículas elementares. A variedade incomum de sua pesquisa, cobrindo quase todas as áreas da física teórica, atraiu muitos estudantes altamente talentosos e jovens cientistas para Kharkov, incluindo Evgeny Mikhailovich Lifshitz, que se tornou não apenas o colaborador mais próximo de Landau, mas também seu amigo. A escola que cresceu em torno de Landau transformou Kharkov em um importante centro da física teórica soviética. É impressionante que uma escola estritamente científica tenha nascido em meados dos anos trinta, quando seu fundador ainda não tinha trinta anos, e muitas vezes ele acabou tendo a mesma idade de seus seguidores. É por isso que nesta escola todos estavam uns com os outros, e muitos com o professor em "você". A escola de Landau era provavelmente a comunidade mais democrática da ciência russa. Qualquer um poderia participar - de um doutor em ciências a um estudante, de um professor a um assistente de laboratório. A única coisa que era exigida do requerente era entregar com sucesso ao próprio mestre ou a seu empregado de confiança o que se chamava LANDAU THEORMINIMUM. Passar o mínimo teórico de Landau era semelhante aos testes dos alpinistas ao escalar o "oito mil". Yevgeny Livshits disse que a partir de 1934, o próprio Landau começou a manter uma lista de nomes daqueles que passaram nesse teste. Em janeiro de 1962, essa lista de grandes mestres incluía apenas quarenta e três nomes. Mas dez desses nomes já pertenciam a acadêmicos e vinte e seis a doutores em ciências! Para ajudar seus alunos, Landau, em 1935, criou um curso abrangente de física teórica, publicado por ele e Lifshitz na forma de uma série de livros didáticos, cujos conteúdos foram revisados e atualizados pelos autores nos vinte anos seguintes. Esses livros, traduzidos em muitas línguas, são merecidamente considerados clássicos em todo o mundo. Mas Landau e seus camaradas não viviam de um só trabalho. Em seu tempo livre, eles jogavam tênis, compunham músicas, faziam apresentações, organizavam festas à fantasia e geralmente se divertiam de todas as maneiras possíveis. Como em Leningrado, os jovens deram apelidos uns aos outros. Landau foi chamado de "Leão Magro" (mais tarde ele começou a falar sobre si mesmo que não tinha físico, mas uma subtração corporal). E ainda assim ele tinha uma certa graça. E até habilidade. Nada mal, embora engraçado, segurando uma raquete fora das regras, ele jogava tênis. A partir de Kharkov, começaram as mudanças no destino pessoal de Landau. Ele conheceu Concordia Drobantseva, cuja beleza absoluta o cativou à primeira vista, e se apaixonou por ela. Em 1937, alguns anos depois, Kora Drobantseva, engenheira de processo em uma fábrica de confeitaria, mudou-se para Moscou e tornou-se esposa de Landau. Em 1946, nasceu seu filho Igor, que mais tarde trabalhou como físico experimental no mesmo Instituto de Problemas Físicos, no qual seu pai fez tanto. Landau desprezava aqueles que se propunham a entregar a ciência sem falhar e se exaltar nela, assim como quaisquer carreiristas e oportunistas da ciência. Dau era uma pessoa incrivelmente limpa, diz O. N. Trapeznikova. Portanto, muito em seu comportamento não pode ser medido pelos padrões comuns. Ele lutou contra o "bisão", odiou os "mosquitos". Ao mesmo tempo, lembra Trapeznikova, quando perguntou qual a qualidade que ele mais valoriza nas pessoas, Landau respondeu sem hesitar: "Bondade". Os conflitos que Landau e alguns de seus amigos e alunos entraram começaram a se transformar em grandes problemas, o assunto tomou um rumo sério. No final, surgiu a questão de se mudar para outra cidade. Em 1937, Landau, a convite de Pyotr Kapitsa, chefiou o departamento de física teórica do recém-criado Instituto de Problemas Físicos em Moscou. Mas no ano seguinte, Landau foi preso sob falsas acusações de espionagem para a Alemanha. Somente a intervenção de Kapitsa, que recorreu diretamente ao Kremlin, permitiu a libertação de Landau. Quando Landau se mudou de Kharkov para Moscou, os experimentos de Kapitsa com hélio líquido estavam em pleno andamento. O hélio gasoso torna-se líquido quando resfriado a uma temperatura abaixo de 4,2 K (em graus Kelvin, a temperatura absoluta é medida, medida a partir do zero absoluto ou a partir de uma temperatura de menos 273,18 ° C). Nesse estado, o hélio é chamado de hélio-1. Quando resfriado a temperaturas abaixo de 2,17 K, o hélio se transforma em um líquido chamado hélio-2, que possui propriedades incomuns. O hélio-2 flui pelos menores orifícios com tanta facilidade, como se não tivesse viscosidade alguma. Ele sobe ao longo da parede do vaso, como se não fosse afetado pela gravidade, e tem uma condutividade térmica centenas de vezes maior que a do cobre. Kapitsa chamou o hélio-2 de líquido superfluido. Mas quando testado por métodos padrão, por exemplo, medindo a resistência a vibrações de torção de um disco em uma determinada frequência, descobriu-se que o hélio-2 não tem viscosidade zero. Os cientistas sugeriram que o comportamento incomum do hélio-2 se deve a efeitos relacionados ao campo da teoria quântica, e não à física clássica, que aparecem apenas em baixas temperaturas e geralmente são observados em sólidos, já que a maioria das substâncias congela nessas condições. O hélio é uma exceção - se não for submetido a uma pressão muito alta, permanece líquido até o zero absoluto. Em 1938, Laszlo Tissa sugeriu que o hélio líquido era na verdade uma mistura de duas formas, hélio-1 (líquido normal) e hélio-2 (superfluido). Quando a temperatura cai para perto do zero absoluto, o hélio-2 torna-se o componente dominante. Essa hipótese possibilitou explicar por que diferentes viscosidades são observadas em diferentes condições. Landau explicou a superfluidez usando um aparato matemático fundamentalmente novo. Enquanto outros pesquisadores aplicaram a mecânica quântica ao comportamento de átomos individuais, ele tratou os estados quânticos de um volume de líquido da mesma maneira como se fosse um sólido. Landau apresentou uma hipótese sobre a existência de dois componentes de movimento, ou excitação: fônons, que descrevem a propagação retilínea relativamente normal de ondas sonoras em baixos valores de momento e energia, e rotons, que descrevem movimento rotacional, ou seja, um manifestação mais complexa de excitações em valores mais altos de momento e energia. Os fenômenos observados são devidos às contribuições de fônons e rotons e sua interação. O hélio líquido, argumentou Landau, pode ser pensado como um componente "normal" imerso em um "fundo" superfluido. que os detêm. No experimento com vibrações de torção do disco, o componente superfluido tem um efeito desprezível, enquanto fônons e rotons colidem com o disco e o desaceleram. A proporção das concentrações dos componentes normal e superfluido depende da temperatura. Rotons dominam a temperaturas acima de 1 K, fônons - abaixo de 0,6 K. A teoria de Landau e seus subsequentes aperfeiçoamentos possibilitaram não só explicar os fenômenos observados, mas também prever outros fenômenos inusitados, por exemplo, a propagação de duas ondas diferentes, chamadas de primeiro e segundo som, e com propriedades diferentes. O primeiro som são ondas sonoras comuns, o segundo é uma onda de temperatura. A teoria de Landau ajudou a fazer progressos significativos na compreensão da natureza da supercondutividade. No verão de 1941, o instituto foi evacuado para Kazan. Lá, como outros funcionários, Landau dedicou sua força, antes de tudo, às tarefas de defesa. Ele construiu teorias e fez cálculos dos processos que determinam a eficácia de combate das armas. Em 1945, quando a guerra terminou, três artigos de Landau dedicados à detonação de explosivos apareceram nos Relatórios da Academia de Ciências. Após o fim da guerra e até 1962, ele trabalhou na resolução de vários problemas, incluindo o estudo de um raro isótopo de hélio com massa atômica de 3 (em vez da massa usual de 4), e prevendo para ele a existência de um novo tipo de propagação de ondas, que ele chamou de "som zero". Observe que a velocidade do segundo som em uma mistura de dois isótopos tende a zero na temperatura de zero absoluto. Landau também participou da criação da bomba atômica na União Soviética. Certa vez, nos anos XNUMX, o Membro Correspondente Artemy Alikhanyan contou uma história quase implausível sobre Dau. Ao visitá-lo, lamentou que na estação de raios cósmicos de Aragap ele e seus colaboradores não pudessem obter uma fórmula de energia que fosse consistente com o experimento e fosse muito importante para as ciências cósmicas. Depois de fazer duas ou três perguntas, Landau disse: “Você joga aqui com meu Garik, e eu vou para minha casa por um minuto...” Ele voltou um quarto de hora depois... Em uma folha rabiscada em rabiscos infantilmente claros, a fórmula desejada foi derivada! A intensidade do trabalho árduo e frutífero de Landau não enfraqueceu até o dia fatídico. Em 7 de janeiro de 1962, ocorreu um acidente de carro na estrada a caminho de Dubna... Ninguém teve culpa. Pior clima. Gelo preto. A menina correu pela estrada. O carro de passageiros freado abruptamente derrapou bruscamente. O golpe do caminhão que se aproximava veio de lado, e o passageiro sentado na porta experimentou toda a sua força. A primeira manhã de domingo do ano novo foi marcada por um evento trágico para a ciência russa e mundial. Os físicos ligaram de volta, atordoados com os rumores sobre o infortúnio com o acadêmico Landau. Todos verificaram a autenticidade do que aconteceu. Para todos, o resumo parecia absurdo: "Dow inconsciente!" Ele era a consciência encarnada. Consciência criativa. Mas um milagre aconteceu - Landau sobreviveu! E esse milagre foi criado junto com os doutores em física. Pilotos da aviação internacional se juntaram à corrida de revezamento de transferência de drogas urgentemente necessárias para o "Sr. Landau" em Moscou. Medicamentos voaram da América, Inglaterra, Bélgica, França, Tchecoslováquia. Os acadêmicos Nikolai Semyonov e Vladimir Engelhardt no primeiro domingo malfadado, 7 de janeiro, sintetizaram e esterilizaram uma substância contra o edema cerebral. A ampola acabada de Leningrado estava à frente deles. Mas qual foi o impulso ativo dos dois colegas de setenta anos da vítima! Por seis semanas ele permaneceu inconsciente e por quase três meses nem mesmo reconheceu seus entes queridos. Por motivos de saúde, Landau não pôde ir a Estocolmo para receber o Prêmio Nobel de 1962, que lhe foi concedido "por suas teorias fundamentais sobre a matéria condensada, especialmente o hélio líquido". O prêmio foi entregue a ele em Moscou pelo embaixador sueco na União Soviética. Landau viveu por mais seis anos, mas houve muitos ferimentos e ferimentos graves. Dores severas atormentaram Landau por muito tempo e quase constantemente. E ele não poderia retornar à ciência. Landau disse antes de sua morte: "Vivi bem minha vida. Sempre tive sucesso em tudo." Lev Davidovich morreu em 1º de abril de 1968. Além dos Prêmios Nobel e Lenin, Landau recebeu três Prêmios Estatais da URSS. Ele foi premiado com o título de Herói do Trabalho Socialista. Em 1946 foi eleito para a Academia de Ciências da URSS. As academias de ciências da Dinamarca, Holanda e EUA, a Academia Americana de Ciências e Artes e a Sociedade Francesa de Física o elegeram como seu membro. Sociedade Física de Londres e Royal Society de Londres. Ele foi premiado com a medalha Max Planck, o Prêmio Fritz London. Autor: Samin D. K.
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