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玻尔 的故事

1908年1月22日,朗道出生在里海之滨巴库的一个知识分子家庭,是一个在俄罗斯帝国时期少有的充满科学氛围的家庭。

当时正处于第一次世界大战以及苏俄内战,学校的正常教学秩序无法得以保障,因此,在很大程度上,学生们要依靠自学来获取知识。

不过,这对朗道来说,也许是一件幸运的事情。

朗道在班上年龄最小、个子最矮,很少跟同学们玩,他喜欢自己一个人研究数学书上的数字和几何图形。

朗道有极高的数学天赋,7岁就学完了中学数学课程,12岁就已经学会了微分,13岁学会了积分,因此,才有了“数学思维几乎成了他的本能”这样的说法。

1921年,13岁的朗道就中学毕业了,他的父母担心他上大学还太小,而且他父亲希望他选择偏实用的专业,于是,朗道就遵从父亲的意愿,跟着姐姐一起到经济技术学院学习财经。

然而,朗道对财经并不感兴趣,憋屈的在那里呆了一年之后,就转到了巴库大学学习数学、物理学和化学。

1924 年,在巴库大学毕业后,朗道来到了列宁格勒大学继续学习物理,这是朗道学习物理的一段黄金时期。

因为当时苏联的很多著名的物理学家如约飞、福克、夫伦克耳等人都是在这间大学授课,从他们那里,朗道接触到了最前沿的物理知识,比如当时处于形成阶段的量子理论。

科学的美,人类智慧的神秘,这些都让朗道沉迷于学习之中,无法自拔。有的时候身体累到极致却还是无法入睡,因为脑子里不停地盘旋着各种公式……

朗道入迷地演算海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克的量子力学。尤其热衷于“时空弯曲”和“测不准关系”。

1927 年,19岁的朗道发表了第一篇学术论文,处理了双原子分子的光谱问题。就在同一年,他在用波动力学来处理韧致辐射的论文中,提出了密度矩阵的概念,这在后来的量子力学和量子统计物理学中起了重要的作用。

从列宁格勒大学毕业后,朗道成为了苏联科学院列宁格勒技术物理研究所的研究生。

1929年,经过数次申请,朗道终于获准出国,先后在德国、瑞士、荷兰、英国、比利时和丹麦进修访问。在这期间,他几乎见到了所有的量子物理学家。

而对于自己没出生在量子力学建立的关键时期,朗道曾酸溜溜地表示:漂亮姑娘(量子力学)都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了……

因此,就有了这样的感叹:朗道生不逢时。

如果他早生十几年,就正赶上了物理学的革命时期(相对论、量子论的草创阶段),以他的才华,对人类知识的贡献,一定可以比肩爱因斯坦、玻尔等世界级大师。

毒舌朗道

朗道跟泡利有很多相似之处,都是智商超群且口才了得。

有人还说,在“毒舌”方面,郎道比泡利有过之而无不及。

朗道是一个“眼睛里容不得一粒沙子”的人,他对自己和学生们要求都十分严格。他要求自己的论文每篇都有基本的重要性,从来不理会那些无关宏旨的烦琐题目。他看不起那些华而不实的学术“论文”,说那只是“废话”和“空气中的振动”!

而他的学生们,根本不必担心要问朗道什么样的问题,因为任何问题在朗道看起来都是愚蠢的。朗道要求他的学生每年所写的文章不能超过10页,因为在朗道看来,他们的创造力每年最多只有十页……

▲朗道喜欢的工作姿势

在研究所的时候,朗道还给同事、上级的工作能力都打了分数,并且张贴了大字报。那时,几乎所有人都生活在恐惧之中,他们每天上班的第一件事情就是去朗道的办公室前面看看今天有没有自己的名字……

而对于爱因斯坦、波尔这些前辈,朗道也是很不给面子。

有一次,玻尔想到一个假说,当他跑去问朗道有什么想法的时候,朗道直接回了一个字:Quatsch(垃圾)。

还有一次,爱因斯坦演讲结束后,主持人问大家有什么问题向演讲者提问的时候,年轻气盛的朗道从座位上站起来说道:爱因斯坦教授告诉我们的东西并不是那么愚蠢,但是第二个方程不能从第一个方程严格推出。它需要一个未经证明的假设,而且它也不是按照应有的方式为不变的。

而爱因斯坦用心地听完朗道所说的问题,对着黑板思索片刻后,对大家说:后面那位年轻人说得完全正确。诸位可以把我今天讲的完全忘掉……

还有一个朗道和泡利互怼的故事。

朗道曾在课堂黑板上方悬有一幅“牧人吹笛羊群吃草”的油画:朗道坐在讲台上, 长着一对天使翅膀, 头上绕着光环 ( 那光环似乎是用量子力学波函数 Ψ 组成的), 下面的学生则个个长着长长的驴耳朵, 恭恭敬敬地聆听教诲。

朗道本人解释说:他是牧人,学生是羊,他只不过是“对羊吹笛”,也就是成语“对牛弹琴”的意思……

据说有一次朗道去到苏黎世做演讲,而苏黎世是泡利的“老巢”, 并且朗道去做演讲的时候泡利刚好在现场!!(他们终于相遇了)

然而,一向狂傲的朗道却藏起了他的“天使翅膀” , 还收起了“Ψ 光环” ,演讲完后还破天荒地作绵羊状,谦虚地说:“我自己刚才讲的东西有可能是错的。”

“噢, 绝对不是。” 泡利安慰说, “你讲的东西是那样地乱作一团, 我们根本弄不清哪些是对的, 哪些是错的。”

全能的物理学家

在朗道眼中,费米是一位不可多得的“全能物理学家”,而在费米逝世以后,朗道感叹:“现在我就是最后一位全能物理学家了。”

也许你会觉得朗道狂妄自大,但是,事实上,他的这种看法并非自夸自赞,而是有着不容怀疑的真实根据的。

朗道对理论物理学的许多方面有所贡献,在国际物理学界享有很高的声望。

莫斯科物理问题研究所所长卡皮查就曾这样评价:朗道在整个理论物理学领域中都做了工作,所有这些工作都可以用一个词来描述——卓越。

1958年,苏联原子能研究所为了庆贺朗道的50寿辰,送了他一块大理石板,板上刻了朗道平生工作中的10项最重要的科学成果,把他在物理学上的贡献总结为”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)

朗道一生的著作多达120多部,可以说涉及到当时物理学的各个领域。

朗道已经出版的高等学校教科书以及他关于理论物理学的专著,都是以论述精确和科学资料丰富为特征,写得深入浅出,立论明确、叙述扼要、结论清楚。

其中,朗道与他的学生栗弗席兹合著的九大卷理论物理学教程,不仅培育了整整一个富有成果的苏联物理学派,也教导了全世界一代又一代的物理学生。

1962 年,朗道由于对液氦理论的研究而获得了诺贝尔物理学奖。

不过,朗道当时由于身体原因,不能前往国外领奖。结果诺贝尔奖基金会打破了惯例,历史上首次不是在瑞典首都由国王授奖,而是在莫斯科由瑞典大使授予了朗道这一物理学研究的最高荣誉。

以至于朗道在1968年4月1日临终时还说了这句话:“我这辈子没有白活,总是事事成功。”

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