前苏联伟大的理论物理学家,郎道生平共发表一百多篇学术论文,涉及固体物理、原子核物理、等离子体物理、流体力学、天文学、量子力学和量子场论等各个领域。他与另一个物理学家栗弗席兹合著的《理论物理》全集九本书,实质上是理论物理方面最基本最完善的论著。该书论述的独创性和所包罗材料的广博性,在世界各国都是极为罕见的。因此,这部全集获得了巨大声誉,郎道本人则被誉为理论物理大师。他还团结了一大批科学家和青年学生,形成了举世闻名的苏联理论物理学派。
1950年,当时只有34岁的京茨堡和朗道一同提出了一个描述超导体特性的理论 —— “京茨堡—朗道理论”。这个理论可以准确地预测诸如超导体能负荷的最大电流等特性。
1957年,朗道的学生,阿布里科索夫却用这个理论得到了一个堪称超导理论和材料史上的经典结果,这个结果就是一个金茨伯格-朗道理论的解析解。阿布里科索夫的研究表明,还存在第二类超导体,这种超导体允许磁场穿过。如果没有阿布里科索夫的发现,或许今年的诺贝尔医学或生理学奖就不会授予劳特布尔和曼斯菲尔德:今天几乎所有产生强大磁场的超导磁铁都是由第二类超导体制造的。而没有强大的磁场,就没有磁共振成像技术。
1962年,朗道因为对液氦超流动性的研究而获得诺贝尔物理学奖。超流动性在常人看来是非常奇异的现象:如果你把液氦注入一个敞口的容器,那么液氦会“自动地”溢出容器。
朗道是典型的浪漫科学家,其特点是对多种多样的科学领域都有百科全书式的知识,特别是他对边缘科学表现出强烈的兴趣,思维和概念纷至沓来,但他通常不深究其细节。特别是,其创见和逻辑思维的过程富有直觉性,常常由奇妙的联想引申而来,思维相当发散、自由。除了科学工作之外,在生活的许多方面,朗道也喜欢标新立异,以其独特的风格别树一帜。
1958年,为了庆贺朗道50寿辰,苏联原子能研究所送给他一块大理石平板,平板上刻着朗道一生工作中的10项最重要的科学成果。人们借用宗教上的名次,把这些成果称为“朗道十诫”。这10项成果是:
量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927年);
自由电子抗磁性的理论(1930年);
二级相变的研究(1936~1937年);
铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935年);
超导体的混合态理论(1934年);
原子核的几率理论(1937年);
氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941年);
基本粒子的电荷约束理论(1954年);
费米液体的量子理论(1956年);
弱相互作用的CP不变性(1957年)。
1932年,朗道来到哈尔科夫,担任了理论物理研究部门的领导,稍后又兼任了新建的哈尔科夫技术物理学院理论系主任,但为时不久又因工作问题触犯了院长的尊严而被学院违规免职。1937年初,朗道来到专为大物理学家、科学院院士卡皮察建立的莫斯科物理问题研究所工作。
1938年春天,朗道因有德国间谍嫌疑而被逮捕。一年之后,物理学家卡皮察以人格作担保,并且以辞职相要挟,朗道才于1940年获释。其实,介入营救朗道活动的远不止卡皮察一个人,玻尔曾为此给斯大林写过言辞至为恳切的求情信,要求斯大林运用自己的权力和个人影响来赦免朗道。朗道被释放的确是幸运之事,在那些年月里,许多其他的人就没有这种幸运,包括朗道的许多同事,有的失踪了,有的不得不在集中营里渡过许多不堪忍受的时光。
1962年,朗道因“研究凝聚态物质的理论,特别是液氦的研究”而获得诺贝尔物理学奖。据说。朗道是犹太人。
按照朗道原来的计划,他的《理论物理学教程》应为九卷:
1. 力学;
2. 场论;
3. 量子力学;
4. 相对论性量子理论(量子电动力学);
5. 统计物理学;
6. 流体力学;
7. 弹性理论;
8. 连续媒质电动力学;
9. 物理动力学。
不幸,朗道本人因为车祸,第四和第九两卷来不及完成。他的合作者栗弗席兹教授按照当年他的原意和大纲,和其他人一起完成了这套巨著,据说还增加了第十卷。在这套教科书中,朗道赞誉相对论是“最优美的物理理论”。不管怎样,这大概是专业教材的一个顶峰了。
(小田根据网络资料撰文)