Persönlichkeiten 006 - Leo Dawidowitsch Landau, Physiker
15. Juni 2017
Kurze Biographie
Dass Lew Landau intellektuell sehr talentiert war, zeigte sich schon früh. 1921, im Alter von 13 Jahren beendete er die Schule und begann 1922 ein Studium an der Universität Baku [3], bei der physikalisch-mathematischen und chemischen Fakultät. Dort war er offenbar erfolgreich und wechselte 1924 an die Universität Leningrad, wo er bei Professor Abram Ioffe Assistent wurde. 1929 erhielt er ein gut dotiertes Forschungsstipendium, das ihm Aufenthalte bei einigen sehr namhaften Forschern in Mitteleuropa ermöglichte. Seine Forschungsreisen führten ihn nach Deutschland zu den Professoren Max Born nach Göttingen, Paul Ehrenfest in Leiden, Werner Heisenberg in Leipzig und in die Schweiz nach Zürich zu Wolfgang Pauli an die ETH. Bevor er 1931 nach Leningrad zurückkehrte besuchte er auch Niels Bohr in Kopenhagen und Ernest Rutherford in Cambridge. Man kann daraus leicht erkennen, dass für die Wissenschaft die Grenze und Reisebeschränkungen der Sowjetunion nicht so strikt waren, wie für Durchschnittsbürger.
Landaus Karriere als Wissenschafter dauerte aber nicht mehr allzu lange. Sie führte ihn von 1932-37 an die Universität Charkiw, welches heute im Nordosten der Ukraine liegt. 1935 wurde er dort zum Professor ernannt. 1937 schliesslich wurde er zum Leiter Theoretische Physik am Physikalischen Institut in Moskau. Mit der von Stalin Politik in der Sowjetunion waren Landau und einige seiner Kollegen nicht sonderlich glücklich, weshalb sie versuchten, am 1. Mai 1938 ein prosozialistisches, aber gegen Stalin gerichtetes Flugblatt zu verteilen [4]. Dies führte dazu, dass er zusammen mit Moisei Korez und Juri Rumer vom NKWD [5] verhaftet wurde.
Privat lebte Lew Landau lange Zeit mit der Chemikerin und Ingenieurin Konkordija Drobantsewa zusammen. 1937 heiratete das Paar, 1946 gebar Konkordija einen Sohn, den sie Igor nannten. In einem Artikel bei Scientific American schrieb Gennady Gorelik, dass Landau nicht sehr viel von Ehe hielt, mehr von freier Liebe, seine Frau diese Einstellung aber nicht mit grossem Enthusiasmus teilte.
Lew Landau 1938 im Lubyanka-Gefängnis des NKWD [7].
Nach seiner Entlassung widmete er sich vorwiegend der Lehre und Gründete am Physikalischen Institut in Moskau eine wissenschaftliche Schule, die viele namhafte Physiker hervorbrachte. Forschung im Bereich der theoretischen Physik betrieb er aber weiterhin, unter anderem werden ihm einige sich später als richtig erwiesene Vorberechnungen am sowjetischen Wasserstoffbombenprojekt zugeschrieben. Regimekritik äusserte er weiterhin, wusste sie dann etwas klüger als beim ersten Mal in einen Mantel aus Sarkasmus zu stecken.
Lew Landaus Leben erfuhr Anfang 1962 eine schicksalhafte Änderung. Er verunglückte bei einer Autofahrt schwer. Er stiess auf eisiger Strasse mit einem Lastwagen zusammen, brach sich dabei 11 Knochen und den Schädel. Darüber hinaus lag er drei Monate im Koma. Trotz grosser Fürsorge konnte er sich davon nicht mehr wirklich erholen, lebte aber noch sechs weitere Jahre, bis er 1968 verstarb.
Ihm zu Ehren entstand 1965 aus seiner Forschergruppe ein neues Institut, welches noch heute existiert und über einen hervorragenden Ruf verfügt: Das Landau-Institut für Theoretische Physik in Tschernogolowka bei Moskau [8].
Seine Forschungsbereiche
| Name des Phänomens | kürzestmögliche Beschreibung |
|---|---|
| Landau-Dämpfung, Landau damping [9] | Dämpfung longitudinaler Druckwellen in Plasmen. |
| Landau-Verteilung, Landau distribution [10] | Stetige Wahrscheinlichkeitsverteilung, deren Momente der Verteilung, Erwartungswert und Varianz aufgrund ihrer langen Ausläufer nicht definiert sind. |
| Landau-Eichung, Landau gauge [11] | Nur Informationen zum Thema Eichfixierung oder andere Eichungen wie die nach Coulomb gefunden. Worin die Eichung nach Landau besteht, ist mir nicht bekannt. |
| Landau pole [12] | Der Landau-Pol oder Moskauer Nullpunkt ist ist die Momenten- oder Energieskala, an dem die Kopplungskonstante (Intensität der Wechselwirkung) einer Quantenfeldtheorie unendlich gross wird. Es geht darum, dass Kopplungen von der Momenten- oder Längenskala abhängig sind. |
| Landau-Diamagnetismus, Landau susceptibility [13] | Phänomen im Bereich des Magnetismus. |
| Landau-Potenzial, Landau potential [14] | Das Landau-Potential, auch Grosskanonisches oder Grand Potential genannt, ist ein in der Statistischen Mechanik verwendetes thermodynamisches Potential. Es ist offener definiert als andere statistische Ensembles, weswegen es vorwiegend für irreversible Prozesse offener Systeme verwendet wird. Es ist das angepasste thermodynamische Potential für das μVT-Ensemble. |
| Landau-Niveau, Landau quantization [15] | Quantelung der Energie geladener Teilchen, die sich in homogenen Magnetfeldern bewegen. |
| Landau theory [16] | Eine Theorie für die Beschreibung von Phasenübergängen. Sie beruht auf einer polynomiellen Entwicklung der freien Energie als Funktion des sogenannten Ordnungsparameters in der Nähe des Phasenübergangs. |
| Landau–Hopf theory of turbulence [17] | Diese Theorie war bis in die 1970er Jahre die akzeptierte Theorie, mit der man beschreiben konnte, wann ein Fluid nicht mehr laminar, sondern turbulent fliesst. |
| Ginsburg-Landau-Theorie, Ginzburg–Landau theory [18] | Diese Theorie wird auch GLAG-Theorie genannt. Es geht um eine Beschreibung des Phänomens der Supraleitung. Ginsburg erhielt dafür 2003 den Nobelpreis. |
| Aeroakustische Gleichung nach Landau-Lifshitz, Landau–Lifshitz aeroacoustic equation [19] | Approximation eines Phänomens in der Aeroakustik, wurde von Lighthill exakt beschrieben. |
| Landau-Raychaudhuri equation [20] | Gleichung zur Beschreibung benachbarter Teilchen, ein Ergebnis der allgemeinen Relativitätstheorie |
| Landau-Zener Formel, Landau–Zener formula [21] | Diese Formel stellt eine analytische Lösung der Bewegungsgleichungen für die Übergangsdynamik eines 2-Niveau-Quantenmechanischen Systems dar. Es hat einen zeitabhängigen Hamilton-Operator, der die Energiedifferenz der beiden Zustände als eine lineare, zeitabhängige Funktion darstellt. |
| Landau-LIfschitz-Modell, Landau–Lifshitz model [22] | Ein Modell zur Beschreibung eines anisotropen Magneten. |
| Landau-Lifshitz pseudotensor [23] | Die Verwendung dieses Pseudotensors, der matter+gravitational stress–energy–momentum kombiniert, erlaubt es, die Energie-Impuls-Erhaltung in die allgemeine Relativität zu führen (zu kompliziert für mich, Anm.) |
| Landau-Lifschitz-Gilbert-Gleichung, Landau–Lifshitz–Gilbert equation [24] | Wird in der Elektrodynamik verwendet, um das Verhalten der magnetischen Momente eines ferromagnetischen Materials in einem effektiven magnetischen Feld. Es handelt sich um eine gewöhnliche Differentialgleichung, aus der allerdings durch Berücksichtigung der nichtlokalen Natur des Effektivfeldes bezüglich der Wechselwirkung der Magnetisierungsdipole eine komplizierte Integro-Differentialgleichung entsteht. |
| Landau-Pomeranchuk-Migdal Effekt, Landau–Pomeranchuk–Migdal effect [25] | Auch LPM- oder nur Pomeranchuk-Effekt genannt, ist dieser Effekt eine Reduktion der Bremsstrahlung und Paar-Produkions-Querschnitte (?) bei hohen Energie- oder Materialdichten, der in der Hochenergiephysik beobachtet werden kann. |
| Landau-Yang Theorem, Landau–Yang theorem [26] | Dieses Theorem ist eine Auswahlregel in der Quantenmechanik für Teilchen, die in zwei Photonen zerfallen. Die Auswahlregel besagt, dass ein festes oder schweres Teilchen mit dem Spin 1 nicht in zwei Photonen zerfallen kann. |
| Suprafluidität, Superfluidity [27] | Die Suprafluidität ist ein Zustand eines Fluidums in welchem die Viskosität gleich Null ist, es fliesst also ohne dabei an kinetischer Energie zu verlieren. Das Zwei-Fluid-Modell geht auf Lew Landau und László Tisza zurück. |
| Supraleitung, Superconductivity [28] | Supraleitung findet dann statt, wenn der elektrische Widerstand eines Materials nach dem Unterschreiten der Sprungtemperatur abrupt auf Null fällt. Landau trug zusammen mit Witali Ginsburg entscheidend zur phänomenologischen Erstbeschreibung 1950 bei. |
| Landau-Squire jet [29] | Eine Art das Verhalten eines Strahls eines Fluidums zu beschreiben, der in ein anderes Medium eingebracht wird. |
| Course of Theoretical Physics [30] | Ein zehnbändiges Werk, das eine umfassende Einführung in die theoretische Physik darstellt. Im nächsten Abschnitt wird es näher vorgestellt. |
Sein didaktisches Hauptwerk
In der Tabelle gebe ich die Namen der deutschen englischen Titel an. Bei den englischen Ausgaben gebe ich die an, die man bei archive.org finden kann. Auf deutsch ist das Werk bei Harri Deutsch erschienen, auf englisch bei Pergamon Press, respektive Butterworth-Heinemann. Unter [32] ist das Werk auch als russische Version zu finden.
| Band | Titel |
|---|---|
| Bd.1 | Mechanik |
| Vol.1 | Mechanics, 2nd ed. 1969, Pergamon Press. https://archive.org/details/ElectrodynamicsOfContinuousMedia |
| Bd.2 | Klassische Feldtheorie |
| Vol.2 | The Classical Theory of Fields, 3rd ed. 1971, Pergamon Press. https://archive.org/details/TheClassicalTheoryOfFields |
| Bd.3 | Quantenmechanik |
| Vol.3 | Quantum Mechanics, 2nd ed. 1965, Pergamon Press. https://archive.org/details/QuantumMechanics_104 |
| Bd.4 | Quantenelektrodynamik (mit Lew P. Pitajewski, Wladimir B. Berestezki, früher auch als Relativistische Quantentheorie in zwei Teilen) |
| Vol.4 | Relativistic Quantum Theory, 1971, Pergamon Press. https://archive.org/details/RelativisticQuantumTheoryPart1 |
| Vol.4 | Quantum Electrodynamics, 2nd ed. 1982, Butterworth-Heinemann. |
| Bd.5 | Statistische Physik, Teil 1 (bis in die 1970er Jahre nur in einem Band) |
| Vol.5 | Statistical Physics, 2nd ed. 1969, Pergamon Press. https://archive.org/details/ost-physics-landaulifshitz-statisticalphysics |
| Bd.6 | Hydrodynamik |
| Vol.6 | Fluid Mechanics, 1966, Pergamon Press. https://archive.org/details/FluidMechanics |
| Bd.7 | Elastizitätstheorie |
| Vol.7 | Theory of Elasticity, 2nd ed. 1970, Pergamon Press. https://archive.org/details/TheoryOfElasticity |
| Bd.8 | Elektrodynamik der Kontinua |
| Vol.8 | Electrodynamics of Continuous Media, 1960, Pergamon Press. https://archive.org/details/ElectrodynamicsOfContinuousMedia |
| Bd.9 | Statistische Physik, Teil 2, Theorie des kondensierten Zustands, mit L. Pitajewski |
| Vol.9 | Statistical Physics, Part 2: Theory of the Condensed State, 1980, Butterworth-Heinemann. Nicht bei archive.org zu finden, dafür bei Scribd https://de.scribd.com/doc/84182936/Vol-9-Landau-Lifshitz-Statistical-Physics-Part-2 |
| Bd.10 | Physikalische Kinetik, mit L. Pitajewski (behandelt werden Nichtgleichgewichtsprozesse) |
| Vol.10 | Physical Kinetics, 1981, Pergamon Press. Nicht bei archive.org zu finden, dafür bei Scribd https://de.scribd.com/doc/84183070/Vol10-Landau-Lifshitz-Physical-Kinetics-1ed-Pergamon-s |
Zwei ausgewählte Nebenwerke
| Band | Titel |
|---|---|
| Vol.1 | Physical Bodies, 1978, Mir Publishers Moscow. https://archive.org/details/PhysicsForEveryone-Book1-PhysicalBodies |
| Vol.2 | Molecules, 1978, Mir Publishers Moscow. https://archive.org/details/PhysicsForEveryone-Book2-Molecules |
| Vol.3 | Electrons, 1981, Mir Publishers Moscow. https://archive.org/details/PhysicsForEveryone-Book3-Electrons |
| Vol.4 | Photons and Nuclei, 1981, Mir Publishers Moscow. https://archive.org/details/PhysicsForEveryone-Book4-PhotonsAndNuclei |
| - | General Physics, 1967, Pergamon Press. https://archive.org/details/GeneralPhysics |
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Lew_Dawidowitsch_Landau
https://en.wikipedia.org/wiki/Lev_Landau
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ландау,ЛевДавидович
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Ljubow_Harkavy-Landau
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Staatliche_Universit%C3%A4t_Baku
[4] Lev Landau, Prosocialist Prisoner of the Soviet State. Physics Today, 1995, May, P. 11-13
http://people.bu.edu/gorelik/Landau_PhysicsToday_1995.htm
[5] https://de.wikipedia.org/wiki/NKWD
[6] The Top-Secret Life of Lev Landau. Gennady Gorelik, Scientific American 1997
http://academic.evergreen.edu/z/zita/articles/History/landau.pdf
[7] Die Bilddatei wurde folgendem Dokument entnommen, stammt aber ursprünglich aus einem KGB-Archiv von 1938 und darf wohl weiterverbreitet werden, gefunden wurde sie unter [4].
[8] https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Institut_für_Theoretische_Physik
[9] https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Dämpfung
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau_damping
[10] https://de.wikipedia.org/wiki/Landauverteilung
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau_distribution
[11] https://de.wikipedia.org/wiki/Coulomb-Eichung
https://en.wikipedia.org/wiki/Gauge_fixing
[12] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau_pole
[13] https://en.wikipedia.org/wiki/Diamagnetism
https://de.wikipedia.org/wiki/Diamagnetismus
http://www.spektrum.de/lexikon/physik/landau-diamagnetismus/8733
[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_potential
https://de.wikipedia.org/wiki/Großkanonisches_Potential
[15] https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Niveau
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau_quantization
[16] https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Theorie
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau_theory
[17] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau–Hopf_theory_of_turbulence
[18] https://de.wikipedia.org/wiki/Ginsburg-Landau-Theorie
https://en.wikipedia.org/wiki/Ginzburg%E2%80%93Landau_theory
[19] https://de.wikipedia.org/wiki/Aeroakustik
https://en.wikipedia.org/wiki/Aeroacoustics
[20] https://de.wikipedia.org/wiki/Raychaudhuri-Gleichung
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau-Raychaudhuri_equation
[21] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau%E2%80%93Zener_formula
[22] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau%E2%80%93Lifshitz_model
[23] https://en.wikipedia.org/wiki/Stress–energy–momentum_pseudotensor#Landau.E2.80.93Lifshitz_pseudotensor
[24] https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Lifschitz-Gilbert-Gleichung
https://en.wikipedia.org/wiki/Landau–Lifshitz–Gilbert_equation
https://de.wikipedia.org/wiki/Landau-Lifschitz-Gilbert-Gleichung
[25] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau–Pomeranchuk–Migdal_effect
[26] https://en.wikipedia.org/wiki/Landau%E2%80%93Yang_theorem
[27] https://de.wikipedia.org/wiki/Suprafluidität
https://en.wikipedia.org/wiki/Superfluidity
[28] https://de.wikipedia.org/wiki/Supraleiter
https://en.wikipedia.org/wiki/Superconductivity
[29] https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_(fluid)
[30] https://en.wikipedia.org/wiki/Course_of_Theoretical_Physics
[31] https://de.wikipedia.org/wiki/Jewgeni_Michailowitsch_Lifschitz
[32] http://www.ph4s.ru/kurs_teor_ph.html
[33] https://de.wikipedia.org/wiki/Alexander_Iljitsch_Achijeser
Na, da hast Du Dir ja drei interessante Persönlichkeiten rausgepickt.
Ich denke, es war vor dem 2. Weltkrieg einfach noch eine andere Welt. Mitteleuropa und auch speziell Deutschland war wissenschaftliches Zentrum in einer Weise, die es nach dem 2. Weltkrieg nicht wieder zurückerlangt hat. Nicht Englisch war Wissenschaftssprache, sondern Deutsch. Bis auf Fermi und Bohr kamen alle Größen der noch jungen Quantenmechanik aus dem deutschsprachigen Raum. Wären die Wissenschaftler nicht alle in die USA ausgewandert, hätte es dort wohl keine Atombomben und generell eine andere Entwicklung der Forschung gegeben.
Danke für den Kommentar!
Wem sagst du das? Ich habe ja Chemie studiert und wenn man da langsam fortschreitet, kommt man auch in den Genuss der Lektüre von Primärliteratur. Da stellt man rasch fest, dass es im Bereich Chemie eigentlich nur noch eine deutschsprachige, renommierte Zeitschrift gibt, die Angewandte Chemie [1], die aber auch als International Edition in englischer Sprache erscheint.
Etwas weniger bekannt ist noch die Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, aus der ich auch einige Artikel gelesen habe. Sonst gibts ziemlich wenig verglichen mit der Fülle an englischsprachigen Publikationen.
Das Zitat aus meinem Artikel bezog sich allerdings mehr darauf, dass die verdienten, zivilen Wissenschafter in der Sowjetunion wesentlich mehr Rechte genossen, als die normalen Menschen. Letztere durften kaum reisen, nicht einmal im eigenen Land. Die militärischen Wissenschafter wurden aber auch kaum ins Ausland gelassen, aber dafür recht gut versorgt. Mindestens war das mein Eindruck aus der Lektüre von Texten von Andrej Sacharow und Kanatjan Alibekow (Ken Alibek).
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Angewandte_Chemie_Zeitschrift
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitschrift_für_anorganische_und_allgemeine_Chemie