Lev Davidovič Landau

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Lev Davidovič Landau (in russo Лев Давидович Ландау^[?]; Baku, 22 gennaio 1908 – Mosca, 1º aprile 1968) è stato un fisico sovietico.

Rivelò fin da giovanissimo le sue doti, imparando l'analisi matematica da solo a 12 anni. A 14 anni si iscrisse all'università dove frequentò le facoltà di fisica e chimica, optando poi per la prima, e a 16 anni affrontò la fisica teorica. Ottenne la laurea nel 1927, anno in cui pubblicò un suo lavoro sull'irraggiamento nella meccanica quantistica, dove veniva usata per la prima volta la matrice densità per la descrizione degli stati.

Nel 1929 iniziò una sua permanenza a Copenaghen dove Niels Bohr era solito tenere incontri nei quali si discuteva della fisica teorica del periodo: questo fu un punto importante per la sua definitiva formazione di fisico.

Dal 1931 al 1934 fu a Leningrado, mentre dal 1935 fu a Kharkov, alla cattedra di fisica generale, dove oltre ai molteplici lavori, si dedicò all'organizzazione di una scuola speciale, pensando ad un rinnovamento globale dell'insegnamento della fisica. Per questo motivo, iniziò a lavorare ad un Corso di Fisica Teorica, in collaborazione con Evgenij Lifšic, che doveva poi rivelarsi come il più completo della fisica moderna, partendo dalla meccanica classica alla fisica statistica all'elettrodinamica dei continui, fino alla cinetica fisica.

Landau pensava che i metodi di insegnamento non fornissero sufficienti mezzi matematici ai fisici, cosa troppo importante, per cui l'accesso alla sua scuola era regolato da un esame di ammissione, chiamato minimo teorico, nel quale veniva richiesta l'ottima conoscenza dell'analisi vettoriale, dell'algebra tensoriale e almeno dei presupposti delle funzioni a variabile complessa; argomenti più specifici sarebbero poi stati introdotti dove necessari. Dal 1934 al 1961 solo 43 fisici furono in grado di superare tale esame (tra i quali Aleksej Abrikosov, premio Nobel per la Fisica nel 2003), ma uno dei risultati di questa scuola fu l'alto livello generale della fisica sovietica.

Nel 1937 si trasferì definitivamente a Mosca all'Istituto di Problemi Fisici. Nel 1938 Landau fu arrestato in quanto "nemico del popolo" e servo della fisica "borghese", nonché come sospettato di essere una spia tedesca e trascorse un anno in carcere alla Lubyanka, dopo di che fu reintegrato presso lo stesso istituto anche grazie all'intervento del futuro Premio Nobel Pëtr Leonidovič Kapica che chiese a Stalin la sua scarcerazione. Nel seguito ottenne vari riconoscimenti anche esteri e nel 1962 gli fu conferito il Premio Nobel per "la ricerca pionieristica nella teoria dello stato condensato della materia ed in particolare dell'elio liquido".

Il 7 gennaio 1962 fu vittima di un grave incidente stradale, quando la macchina guidata dal fisico Vladimir Sudakov con a bordo sua moglie e Lev Landau si scontrò contro un autocarro a causa della strada ghiacciata. Landau rimase sospeso tra la vita e la morte per diverso tempo e diede i primi segni di coscienza solo il 27 febbraio; non superò mai veramente le conseguenze dell'incidente, fino alla morte, avvenuta il 1º aprile 1968 in seguito ad un'improvvisa embolia polmonare.

Era tipico di Landau non riportare nelle pubblicazioni riferimenti necessari: da un lato perché li giudicava banali, dall'altro perché agli stessi risultati egli era arrivato in altro modo, normalmente più semplice ed elegante.

Dare un quadro della sua produzione scientifica è pressoché impossibile. Alcuni tra i suoi più importanti contributi sono:

• nel 1937, il nucleo viene visto come una goccia di liquido quantistico, senza però fare supposizioni sui parametri che intervenivano nel modello;
• nel 1956, alla scoperta della non conservazione della parità nelle interazioni deboli, propose il principio della parità combinata (trasformazione CP), trasferendo l'asimmetria sulle particelle, invece che allo spazio;
• elaborazione della teoria degli sciami elettronici nei raggi cosmici, dove fornì i fondamenti matematici;
• applicazione dell'idrodinamica relativistica nella produzione multipla di particelle nelle collisioni;
• studio del diamagnetismo del gas di elettroni liberi;
• studio dello smorzamento delle oscillazioni ad alta frequenza di un plasma;
• transizioni di fase di seconda specie;
• teoria della superconduttività;
• teoria dei liquidi quantistici e in particolare della superfluidità, legata all'Elio 4.

[modifica] Il corso di fisica teorica

Una delle principali opere di Landau è il monumentale Corso di Fisica Teorica in dieci volumi, scritto insieme a Evgenij Lifšic, L. P. Pitaevskii e V. B. Berestetsky, che costituisce un punto di riferimento per tutti gli studenti universitari della materia ed è celebre per la chiarezza dell’esposizione. In effetti Landau non amava scrivere e si limitava a dare l’impostazione dei testi e a discuterli con i suoi collaboratori; la redazione diretta avveniva ad opera di questi ultimi.

Il corso si compone dei seguenti volumi:

• vol. 1 Meccanica
• vol. 2 Teoria dei campi
• vol. 3 Meccanica quantistica: teoria non relativistica
• vol. 4 Teoria quantistica relativistica
• vol. 5 Fisica statistica
• vol. 6 Meccanica dei fluidi
• vol. 7 Teoria dell’elasticità
• vol. 8 Elettrodinamica dei mezzi continui
• vol. 9 Fisica statistica 2. Teoria dello stato condensato
• vol. 10 Fisica cinetica

Tutti i volumi sono pubblicati in italiano dalla casa editrice Editori Riuniti

[modifica] Aneddoti

• Landau era solito classificare tutto; nella graduatoria dei fisici, da 1 (migliore) a 5 (in scala logaritmica; per esempio, si sottintendeva che il contributo di un fisico della seconda classe era di 10 volte superiore a quello di un fisico della terza; nella quinta classe andavano a finire i "patologici"), Albert Einstein era classificato 0,5; Niels Bohr, Werner Karl Heisenberg, Paul Dirac, Erwin Schrödinger ed altri erano nella prima classe. Per un lungo periodo si classificò nella 2,5 per promuoversi in seguito alla 2.
• Landau era solito spiegare come il proprio nome, letto alla francese, volesse dire L'ane Dau cioè l'asino Dau; da cui il soprannome Dau, con cui veniva chiamato dai colleghi.
• Si racconta che una targa sulla porta del suo ufficio di Kharkov dicesse: "Lev Landau. Attenzione Morde!".

[modifica] Bibliografia

• Fabio Toscano. Il fisico che visse due volte: i giorni straordinari di Lev Landau, genio sovietico. Milano, Sironi, 2008. ISBN 9788851800963.
• Lev Davidovich Landau; E. M. Lifshits, Meccanica, Editori Riuniti2003, ISBN 8835953588