【直播】【素研分享会-科技人生】科学怪杰朗道与凝聚态物质的开创性理论
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本系列分享会由素研实验室主办，于2021年9月5日11:00开始，授权蔻享学术进行网络直播。
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素研分享会——科技人生
第十四期
物理学专题
“漂亮姑娘都和别人结婚了，现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。“列夫·达维多维奇·朗道曾这样比喻道。
这里的”漂亮姑娘”指的是量子力学，也引申为他对理论物理学孜孜不倦的探索和追求。上世纪30年代, 海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克等物理学家建立了量子力学，朗道因为比他们年轻几岁而没能赶上这次物理学史上关键的“淘金”行动。
虽然“生不逢时”让物理学界以及朗道自己都感到遗憾，因为以他的才情学识以及对人类知识的贡献，他可以跻身于爱因斯坦、玻尔这样的世界级物理学伟人之列。然而这并没有影响到朗道对物理学的热情和贡献，他对理论物理学的研究方向十分广泛，在国际物理学界也极具声望。朗道在物质凝聚态方面进行过大量继往开来的基础性研究，甚至可以说从固体物理学到凝聚态物理学的过渡是从朗道的研究开始的。1962年朗道因凝聚态特别是液氦的先驱性理论获得诺贝尔物理学奖，而这只是他众多研究当中的冰山一角。
1908年朗道出生在里海之滨一个知识分子家庭，从小他就展现出在数学思维方面的天赋——4岁就能阅读书籍，7岁学完了中学数学课程，12岁学会了微分，13岁学会了积分，也因此被誉为“神童”。
1922年，年仅14岁的朗道进入巴库大学学习数学、物理学和化学。毕业后他进入列宁格勒大学（原圣彼得堡）物理系继续学习。列宁格勒大学可以说是苏联科学，特别是物理学研究的中心，当时苏联一些富有名望的物理学家都在此授课。也就是在这里朗道第一次接触到了物理学发展的浪潮以及当时尚处于形成阶段的量子理论。
1932年，朗道在乌克兰科学院物理技术研究所担任理论物理部主任一职。两年后，在没有任何论文答辩的情况下，朗道获得了博士学位。次年，朗道就被任命为哈尔科夫大学教授。在哈尔科夫期间，朗道构思并和他的学生里弗席兹合作完成了多卷本《理论物理学教程》，自1938年出版，有近十种文字译本，并获得了列宁奖。他还创立了著名的理论物理学须知，后来也被成为“朗道位垒”。他一生的著作多达120余部，涉及当时物理学的各个领域。
天才往往都是极富个性的，朗道也不例外。莫斯科物理问题研究所所长卡皮查曾评价他——“作为一个普通人，他是简单化作风和民主作风、无限偏执和过分自信的奇妙混合体。”
他曾在爱因斯坦的演讲会上当众指出爱因斯坦的问题且语言犀利地说道：“爱因斯坦教授告诉我们的东西并不是那么愚蠢……”事实证明他是对的，爱因斯坦听过他的评价后思索片刻并擦掉了推算，还承认了自己的错误。
他对自己和学生要求极高，并且十分鄙视那些为了世俗的名利而“作学问”的人，他称呼这些人为“科学的吞食者”。他也看不起那种华而不实的学术论文，评价说那只能算是“废话”和“空气中的振动”。他重视思想交流，把那些固步自封的人叫做“病态物理学家”。
可能也是由于他的在外人看来有些怪异的性格，引发了许多误解及口角。1937年，又是与理工学院院长发生口角之后，朗道断然离开了哈尔科夫，应莫斯科物理问题研究所所长卡皮查之邀到该所主持理论物理方面的工作。1938年，朗道没有躲过斯大林的大清洗而蒙冤入狱。经过卡皮查、玻尔等人的各方筹划和努力之下，才在一年后将朗道救出来。自这时开始厄运仿佛就缠上了这个怪杰。
1962年，正值科学丰产期的朗道遭遇一场严重车祸，当时苏联最好的医生都为拯救朗道的生命竭尽全力。不仅如此，捷克、法国、加拿大等多国医学教授也纷纷前去会诊。在经历数次临床死亡判决之后，朗道的生命虽然保住了，但他也丧失了研究物理的能力。也正是因朗道无法远行，诺贝尔奖专门为他破例在莫斯科举行颁奖仪式，由瑞典驻苏联大使代表国王授奖。
朗道在物理学上的贡献是多方面的。为了庆祝朗道50岁寿辰，苏联原子能研究所送给朗道一块大理石板，石板上仿照“摩西十诫”刻上了朗道生平工作中的十项重要科学成果，以先知一样的称谓称之为“朗道十诫”，这也成为物理学史上的一段佳话。
朗道十诫：
1)量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927年);
2)自由电子抗磁性的理论(1930年);
3)二级相变的研究(1936-1937年);
4)铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935年);
5)超导体的混合态理论(1934年);
6)原子核的几率理论(1937年);
7)氦Ⅱ超流性的量子理论(1940-1941年);
8)基本粒子的电荷约束理论(1954年);
9)费米液体的量子理论(1956年);
10)弱相互作用的CP不变性(1957年)。
怪杰朗道还经历了哪些故事？他的哪些研究对理论物理学产生了深远影响？素研实验室将带你解读列夫·达维多维奇·朗道和他的科技人生。
科技
人生
系列分享会预告
蒋博士，本科毕业于北京大学物理学院，现攻读伯克利物理系博士，研究方向为凝聚态物理和材料物理。
素研实验室【科技人生】系列分享会 | 物理学专题：
物理是历史有力的杠杆，是具有极高意义的革命力量，它对社会发展和人类生活产生了不可估量的影响。20世纪是属于物理学的时代，在那一百年里物理学取得了突破性的进展，改变了世界以及人们对世界的认知。如同蒸汽机与电的发明和应用将人类从繁重的手工劳作中解放出来，促使人类走上了机械化的生产之路一样，物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大变革。毫不夸张地说，正是这些物理学的伟大先驱科学家们改变了人类的历史进程。素研“科技人生”物理学系列将从科研工作者的角度带你走近20世纪引领人类社会发展的物理学先驱伟人们，通过他们伟大的发现及他们与诺贝尔奖的故事去解读和感悟他们的科技人生。
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