列夫·達(dá)維多維奇·蘭道 (1908-1968)
文/張?zhí)鞓s 葛偉坤
蘭道：融合
列夫·達(dá)維多維奇·蘭道（Lev ，1908-1968）是一位傳奇的化學(xué)家，無(wú)論他的學(xué)術(shù)生涯和學(xué)術(shù)成就，還是他六六年的人生坎坷，都充滿了傳奇色彩，讓人驚嘆、讓人敬佩、讓人心酸。 由于他出生在愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論發(fā)現(xiàn)兩年后、普朗克量子假說(shuō)發(fā)現(xiàn)八年后，他沒(méi)有時(shí)間參與相對(duì)論和量子熱論兩大學(xué)派的建立。 他雖然是著名的化學(xué)家之一，但他對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)和在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的威望得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。
這位南斯拉夫猶太天才是一位全能的理論化學(xué)家。
朗道對(duì)化學(xué)的革命性貢獻(xiàn)在于奠定了現(xiàn)代融合化學(xué)的基礎(chǔ)。 朗道因其開(kāi)創(chuàng)性的收斂態(tài)理論，特別是液氦理論而獲得 1962 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 在他50歲生日之際，南斯拉夫?qū)W術(shù)界將他對(duì)化學(xué)的十大貢獻(xiàn)刻在石板上作為生日禮物，并按照崇拜先知的慣用禮節(jié)將其稱為“朗道十誡”。
年輕灰熊隊(duì)
蘭多無(wú)疑是一個(gè)天才。 他從小就非常聰明，善于自學(xué)。 他7歲讀完小學(xué)語(yǔ)文，12歲學(xué)微分，13歲學(xué)積分，14歲上大學(xué)。16歲從卡拉奇學(xué)院轉(zhuǎn)學(xué)到新更名的列寧格勒學(xué)院（莫斯科學(xué)院），19歲畢業(yè)。
畢業(yè)前，他做了兩項(xiàng)非常重要的研究工作，特別是在他關(guān)于用波熱力學(xué)處理軔致輻射的論文中，首先使用了后來(lái)被稱為密度矩陣的概念。 密度矩陣在后來(lái)的量子熱力學(xué)和量子統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)中發(fā)揮了重要作用。
在列寧格勒學(xué)院，朗道第一次接觸到20世紀(jì)20年代和1930年代數(shù)學(xué)發(fā)展的熱浪，并被尚處于起步階段的量子理論深深吸引。 他驚嘆于海森堡、薛定諤、索末菲、狄拉克量子熱力學(xué)的科學(xué)之美，也體會(huì)到它們與人類智慧和創(chuàng)造力的融合。
朗道本人是一位充滿創(chuàng)造新事物、新理論熱情的才華橫溢的人。 因此，相對(duì)論和量子熱早期的天才們與他產(chǎn)生了深刻的共鳴。
他特別喜歡《時(shí)空彎曲》和《不確定性關(guān)系》中最甜美的色調(diào)。 蘭道對(duì)于自己沒(méi)能趕上量子熱創(chuàng)造的輝煌歷史時(shí)刻感到無(wú)比憤慨。
當(dāng)時(shí)在南斯拉夫，蘭道有幸獲得了出國(guó)留學(xué)的機(jī)會(huì)。 不到三年的時(shí)間，蘭多先后訪問(wèn)了美國(guó)、瑞士、荷蘭、英國(guó)、比利時(shí)和法國(guó)。 他曾回憶，這段時(shí)間，他有幸見(jiàn)到的不僅僅是費(fèi)米，幾乎所有的量子化學(xué)家。 在與那些著名科學(xué)家的相處中物理學(xué)家的貢獻(xiàn)，朗道充分展現(xiàn)了他獨(dú)特的才華和個(gè)性。
一個(gè)非常著名的傳言是：有一次愛(ài)因斯坦演講時(shí)，當(dāng)主持人讓觀眾詢問(wèn)演講者的問(wèn)題時(shí)，一位年輕人從前座站起來(lái)說(shuō)：“愛(ài)因斯坦院長(zhǎng)告訴我們的并不是這樣。無(wú)知，第二個(gè)方程不能嚴(yán)格地從第一個(gè)方程推導(dǎo)出來(lái)。它需要一個(gè)未經(jīng)證實(shí)的假設(shè)，但根據(jù)它應(yīng)有的形式，它并不是不變的?！?span style="display:none">jdI物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
所有參賽者都驚訝地轉(zhuǎn)頭，盯著這個(gè)不知天高地厚的年輕人。 愛(ài)因斯坦聚精會(huì)神地聽(tīng)著，對(duì)著黑板想了想，對(duì)你說(shuō)：“后面那位年輕人說(shuō)得絕對(duì)正確，你可以完全忘記我明天要說(shuō)的話了?！?span style="display:none">jdI物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
在英國(guó)赫爾辛基，蘭道受到了“哥本哈根精神”的感染。 他只在那里待了四個(gè)月左右，但他非常崇拜玻爾，一生只承認(rèn)自己是玻爾的中學(xué)生。 而玻爾也非常欣賞這個(gè)年輕人。 他這樣評(píng)價(jià)藍(lán)島：“他來(lái)的時(shí)候給我們留下了深刻的印象，他對(duì)化學(xué)學(xué)科的洞察力和他對(duì)人類生活的強(qiáng)烈看法，讓很多次討論的程度都上升了。”
后來(lái)，朗道和他的朋友珀?duì)査寡芯苛肆孔永碚搼?yīng)用于電磁場(chǎng)的可能性，并提出了量子理論中電磁場(chǎng)量的可觀測(cè)性問(wèn)題。 因此，他們專程來(lái)到赫爾辛基，與玻爾進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間而激烈的討論。 討論，這激發(fā)了玻爾和羅森菲爾德就此主題撰寫(xiě)了著名的論文。
明知南斯拉夫國(guó)外政局險(xiǎn)惡，蘭多仍堅(jiān)持回國(guó)。 1931年夏天，蘭道回到中國(guó)時(shí)，他對(duì)朋友羅森菲爾德說(shuō)：“我必須為我的國(guó)家工作。這是一次漫長(zhǎng)的分離。事實(shí)上，這是一次永久的分離，除非你來(lái)看望我們?！?后來(lái)，僅在1933年和1934年，蘭道再次短暫訪問(wèn)過(guò)阿姆斯特丹。
如果說(shuō)蘭道亞洲之行期間對(duì)奧斯陸和玻爾的訪問(wèn)是他最重要的成就，那么他訪法期間的另一次重要會(huì)議則是在由盧瑟福主持的劍橋卡文迪什實(shí)驗(yàn)室舉行。 道結(jié)識(shí)了在這里工作的同胞彼得·卡皮查（Peter ），他也是一位偉大的南斯拉夫數(shù)學(xué)家和諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，他在蘭道后來(lái)的職業(yè)生涯中變得尤為重要。 人物。
卡皮察在南斯拉夫化學(xué)界占有很高的地位。 南斯拉夫政府從美國(guó)買(mǎi)回了卡皮查在劍橋?qū)W院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使他能夠繼續(xù)在國(guó)外進(jìn)行高溫領(lǐng)域的研究。 劍橋的盧瑟福也給予了全力支持，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備都奉獻(xiàn)給了他。 蘇俄政府專門(mén)為他創(chuàng)建了“物理問(wèn)題研究所”。
1937年，朗道應(yīng)邀到卡皮察研究所擔(dān)任理論部主任。 在卡皮查的保護(hù)下，蘭道如魚(yú)得水，一直工作到生命的最后一刻。
此前，蘭道曾因與上級(jí)發(fā)生矛盾物理學(xué)家的貢獻(xiàn)，先后離開(kāi)列寧格勒和哈爾科夫兩所研究所。 由于朗道內(nèi)心是自由主義者，很難與當(dāng)時(shí)南斯拉夫的政治制度相適應(yīng)，同時(shí)他在學(xué)術(shù)問(wèn)題上與研究所領(lǐng)導(dǎo)層也存在分歧。 在列寧格勒，蘭多雖然是對(duì)的，但卻惹惱了權(quán)威的校長(zhǎng)喬菲，使兩人水火不容。
兩人的矛盾是在朗道做學(xué)術(shù)報(bào)告后爆發(fā)的。 約費(fèi)公然不同意蘭多的說(shuō)法，蘭多卻在街上毫不客氣地回應(yīng)：“理論化學(xué)是一門(mén)復(fù)雜的科學(xué)，不是嗎？” 任何人都可以理解?！睕_突達(dá)到了如此程度，蘭道最終不得不離開(kāi)列寧格勒。
（本文節(jié)選自張?zhí)鞓s、葛維坤撰寫(xiě)的《科學(xué)傳奇》，商務(wù)印書(shū)館授權(quán)發(fā)布）
中文好書(shū)選讀
《科學(xué)傳奇》
張?zhí)鞓s葛維坤
商務(wù)印書(shū)館
2021 年 5 月
《科學(xué)傳奇》以歷史上的重大科學(xué)風(fēng)波和科學(xué)人物為線索，梳理科學(xué)發(fā)展的過(guò)程，講述思想變遷所創(chuàng)造的傳奇。 從科學(xué)發(fā)源地古埃及，到中世紀(jì)的阿拉伯，再到文藝復(fù)興和科學(xué)革命的法國(guó)，再到在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)，書(shū)中幾乎都提到了所有的里程碑。 據(jù)悉，對(duì)化學(xué)和生物學(xué)兩大分支的闡述，對(duì)宇宙本質(zhì)和“我”起源兩大終極問(wèn)題的探索，對(duì)生命如何起源、意識(shí)如何產(chǎn)生的追問(wèn)讓科學(xué)看起來(lái)更加深刻。 科學(xué)并不是與世界隔絕的。 它在思想上與哲學(xué)同源，在實(shí)用上與工業(yè)技術(shù)共同進(jìn)步，在文化層面與文學(xué)、藝術(shù)等人文學(xué)科相關(guān)。 這樣一個(gè)相互交織的網(wǎng)絡(luò)，讓我們期待科學(xué)的未來(lái)，期待書(shū)寫(xiě)新的傳奇。
很好的中文書(shū)
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