列夫·達維多維奇·朗道(蘇聯物理學家，諾貝爾物理學獎獲得者)

列夫·達維多維奇·朗道（俄文：Лев Дави́дович Ланда́у，英文：Lev Davidovich Landau，1908年1月22日—1968年4月1日），出生於俄羅斯帝國巴庫，物理學家，蘇聯科學院院士，諾貝爾物理學獎獲得者，生前是蘇聯科學院物理問題研究所理論部負責人。

列夫·達維多維奇·朗道於1924年從巴庫國立大學畢業；1927年從列寧格勒大學畢業，成為前蘇聯科學院列寧格勒技術物理研究所研究生；1929年至1931年先後在德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時和丹麥進修訪問；1931年回到前蘇聯；1932年在哈爾科夫的烏克蘭科學院物理技術研究所工作，並擔任理論物理部主任；1934年獲得列寧格勒技術物理研究所物理與數學科學博士學位；1937年擔任前蘇聯科學院物理問題研究所理論部負責人，並在莫斯科羅蒙諾索夫國立大學任教；1938年冬被捕入獄；1940年在彼得·卡皮查的擔保下獲釋；1946年當選為前蘇聯科學院院士；1962年去杜布納聯合原子核研究所途中遭遇車禍，同年獲得諾貝爾物理學獎，由於身體原因，頒獎儀式專門為他破例在莫斯科舉行；1968年4月1日在莫斯科逝世，享年60歲。

列夫·達維多維奇·朗道的研究工作涵蓋了從流體力學到量子場論的各個理論物理學分支。

基本介紹

• 中文名：列夫·達維多維奇·朗道
• 外文名：（俄文）Лев Давидович Ландау
  （英文）Lev Davidovich Landau
• 國籍：俄羅斯
• 民族：猶太人
• 出生地：俄羅斯帝國巴庫
• 出生日期：1908年1月22日
• 逝世日期：1968年4月1日
• 畢業院校：列寧格勒技術物理研究所
• 職業：教育科研工作者
• 主要成就：1946年當選為前蘇聯科學院院士
  1962年獲諾貝爾物理學獎
• 性別：男
• 學位：博士

人物生平

1908年1月22日，列夫·達維多維奇·朗道出生於俄羅斯帝國巴庫（現亞塞拜然）的一個知識分子家庭。

1931年朗道和父母在一起

1912年，4歲能閱讀書籍，7歲學完中學數學課程，12歲學會微分，13歲學會積分，13歲中學畢業後遵從父親的意願，選了一個“實用”專業，同他姐姐一起到巴庫經濟技術學校學習財經。

1922年，14歲轉入巴庫國立大學（Baku State University）學習數學、物理學和化學，但他最終沒有修完化學專業。

朗道在學習中

1924年，從巴庫國立大學畢業後來到了聖彼得堡，此時正值列寧去世，聖彼得堡被易名為列寧格勒，於是列夫·達維多維奇·朗道進入了同時易名的列寧格勒國立大學（Leningrad State University）物理系學習。

1927年，19歲生日前兩天從列寧格勒大學畢業，成為蘇聯科學院列寧格勒技術物理研究所（Leningrad Physico-Technical Institute）的研究生。

中年的朗道

1929年10月，在前蘇聯政府人民教育委員部（Soviet government-People's Commissariat for Education）旅行獎學金（travelling fellowship）以及洛克菲勒基金會獎學金（Rockefeller Foundation fellowship）的資助下出國進修訪問。

1930年4月，經過在德國哥廷根和萊比錫短暫停留後，前往丹麥哥本哈根（Copenhagen）的尼爾斯·玻爾理論物理研究所（Niels Bohr's Institute for Theoretical Physics）工作到5月；之後前往英國劍橋與保羅·狄拉克（Paul Dirac）一起工作；9月至11月在哥本哈根，12月至1931月1日在瑞士蘇黎世（Zurich）與沃爾夫岡·泡利（Wolfgang Pauli）一起工作。

1931年2月—3月，第三次到哥本哈根，之後回到前蘇聯，初期仍在列寧格勒物理研究所工作。

1932年，在哈爾科夫的烏克蘭科學院物理技術研究所工作，並擔任理論物理部主任。

晚年的朗道

1933年，短期訪問哥本哈根。

1934年，在沒有經過論文答辯的情況下，獲得物理與數學科學（Physical and Mathematical Sciences）博士學位；同年，短期訪問哥本哈根。

1935年，擔任哈爾科夫國立大學（Kharkiv National V.N.Karazin University）教授。

1937年，在一次與哈爾科夫國立大學理工學院院長發生口角後離開學校，應莫斯科物理問題研究所所長彼得·卡皮查（Пётр Леонидович Капица）之邀，到該所主持理論物理方面的工作，彼得·卡皮查把研究所理論部主任的位子給了他，並在那裡一直工作到逝世。

1938年4月，被捕後關押在內務人民委員部盧比揚卡監獄（NKVD's Lubyanka prison）直到1939年4月。

1940年，在彼得·卡皮查的擔保下得以於釋放。

1946年，當選為前蘇聯科學院院士。

1962年1月7日晨，去杜布納聯合原子核研究所途中，乘車時和載重汽車相撞，列夫·達維多維奇·朗道在車禍中朗道斷了11根骨頭並頭骨骨折，經過治療，保住了生命，但是留下了嚴重的後遺症，使他已經失去了做物理學研究的能力。同年年底，獲得諾貝爾物理學獎，但是由於他的健康不允許他遠行，頒獎儀式專門為他破例在莫斯科舉行，由瑞典駐蘇聯大使代表國王授獎。

1968年4月1日，在莫斯科逝世，享年60歲。

主要成就

科研成就

科研綜述

列夫·達維多維奇·朗道於1927年引入量子力學中的重要概念——密度矩陣（density matrix）；1930年創立電子抗磁性的量子理論（相關現象被稱為朗道抗磁性，電子的相應能級被稱為朗道能級）；1935年創立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋；1936—1937年創立二級相變的一般理論和超導體的中間態理論（相關理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態結構模型）；1937年創立原子核的機率理論；1940—1941年創立液氦的超流理論（Theory of superfluidity of liquid 4He，被稱為朗道超流理論）和量子液體理論；1946年創立電漿振動理論（Theory of Landau damping of electronic plasma oscillations，相關現象被稱為朗道阻尼）；1950年與金茲堡一起創立超導理論（Ginzburg-Landau theory of superconductivity，金茲堡—朗道唯象理論）；1954年創立基本粒子的電荷約束理論：1956—1958年創立了費米液體的量子理論（被稱為朗道費米液體理論，Landau theory of Fermi liquids），並提出了弱相互作用的CP不變性（CP conservation in weak interactions）。

• 學術論著

列夫·達維多維奇·朗道一生期刊論文、學術著作有120餘部，代表著作、論文如下：

Landau L. The theory of phase transitions[J]. Nature, 1936, 138(3498): 840-841.

Landau L D, Rumer G. The cascade theory of electronic showers[J]. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 1938, 166(925): 213-228.

Landau L D, Lífshíts E M. Electrodynamics of continuous media[M]. Oxford: Pergamon press, 1946.

Landau L D. On the theory of the Fermi liquid[J]. Sov. Phys. JETP, 1959, 8(1): 70.

Landau L D. On analytic properties of vertex parts in quantum field theory[J]. Nucl. Phys, 1960, 13.

Landau L D, Lifshitz E M, Kosevich A M, et al. Theory of elasticity: volume 7[M]. Elsevier, 1986.

Landau L D, Smorodinskiĭ I A A. Lectures on nuclear theory[M]. Courier Corporation, 1993.

Landau L D, Lifshitz E M. Quantum mechanics: non-relativistic theory[M]. Elsevier, 2013.

Landau L D. The classical theory of fields[M]. Elsevier, 2013.

人才培養

• 編著教材

朗道重視教學工作，先後在哈爾科夫國立大學、莫斯科大學等學校教授理論物理，撰寫了很多物理學教材。其中與學生栗弗席茲（Evgeny Lifshitz，也翻譯為：葉夫根尼·利夫希茨）合作完成的多卷本《理論物理學教程（Course of Theoretical Physics）》從1938年開始陸續出版，之後分別在美國、日本、中國、英國、波蘭、南斯拉夫翻譯出版。

名稱	作者	時間	備註	出版社	標準書號
理論物理學教程（第1卷）（涵蓋拉格朗日和哈密頓形式論中沒有狹義相對論或廣義相對論的經典力學）	朗道，栗弗席茲	1960	力學（第1版）	佩加蒙出版社	B0006AWV88
		1969	力學（第2版）	佩加蒙出版社	978-0-201-04146-0
		1976	力學（第3版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-2896-9
理論物理學教程（第2卷）（涵蓋粒子相對論力學，以及場的經典場論，特別是狹義相對論和電磁學，廣義相對論和引力）	朗道，栗弗席茲	1951	經典場論（第1版）	艾迪生—韋斯利	B0007G5B42
		1959	經典場論（第2版）	佩加蒙出版社
		1971	經典場論（第3版）	佩加蒙出版社	978-0-08-016019-1
		1975	經典場論（第4版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-2768-9
理論物理學教程（第3卷）（涵蓋沒有狹義相對論的量子力學）	朗道，栗弗席茲	1958	量子力學：非相對論理論（第1版）	佩加蒙出版社
		1965	量子力學：非相對論理論（第2版）	佩加蒙出版社
		1977	量子力學：非相對論理論（第3版）	佩加蒙出版社	978-0-08-020940-1
理論物理學教程（第4卷）（原始版本包括兩本書，分為第1和第2部分。第一部分涵蓋相對論量子力學和相對論量子場論的一般方面，量子電動力學。第二部分繼續量子電動力學以及當時已知的強相互作用和弱相互作用）	別列斯特斯基、弗拉基米爾·利夫希茨、葉夫根尼·皮塔耶夫斯基、列夫	1971	相對論量子理論（第1版）	佩加蒙出版社	978-0-08-017175-3
		1982	量子電動力學（第2版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-3371-0
理論物理學教程（第5卷）（涵蓋一般統計力學和熱力學及其套用，包括化學反應，相變和凝聚態物理）	朗道	1938	統計物理（第1版）	克拉倫登出版社	B00085BKZG
		1951	統計物理（第1版）
		1968	統計物理（第2版）
	朗道，栗弗席茲	1980	統計物理（第3版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-3372-7
理論物理學教程（第6卷）（涵蓋流體力學，從理想流體到粘性流體，包括一章關於相對論流體力學，另一章關於超流體）	朗道，栗弗席茲	1959	流體力學（第1版）	佩加蒙出版社	978-0-08-009104-4
		1987	流體力學（第2版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-08-033933-7
理論物理學教程（第7卷）（介紹固體的彈性理論，包括粘性固體，位錯晶體中的振動和波，以及液晶力學的一章）	朗道，栗弗席茲	1959	彈性理論（第1版）	佩加蒙出版社
		1970	彈性理論（第2版）	佩加蒙出版社	978-0-08-006465-9
		1986	彈性理論（第3版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-2633-0
理論物理學教程（第8卷）（涵蓋材料中的電磁學，包括凝聚態物理學的各種主題，一章關於磁流體動力學，另一章關於非線性光學）	朗道，栗弗席茲	1960	連續介質的電動力學（第1版）	佩加蒙出版社	978-0-08-009105-1
		1984	連續介質的電動力學（第2版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-2634-7
理論物理學教程（第9卷）（以原始統計物理學書籍為基礎，在凝聚態理論中有更多的套用）	栗弗席茲，皮塔耶夫斯基	1980	凝聚態理論（第1版）	巴特沃斯—海涅曼	978-0-7506-2636-1
理論物理學教程（第10卷）（介紹動力學理論在凝聚態理論以及金屬、絕緣體和相變方面的各種套用）	利夫希茨、葉夫根尼·皮塔耶夫斯基、列夫	1981	物理動力學（第1版）	佩加蒙出版社	978-0-7506-2635-4

• 指導學生

列夫·達維多維奇·朗道一生指導的學生很多都成為蘇聯物理學和空間科學領域的帶頭人，其中有十幾位當選為院士，其中包括：

姓名		榮譽表彰
列夫·彼得羅維奇·皮塔耶夫斯基（英語：Lev Pitaevskii，俄語：Лев Петро́вич Пита́евский，1933年1月18日—2022年8月23日）	博士生	俄羅斯科學院院士
阿列克謝·阿列克謝耶維奇·阿布里科索夫（英語：Alexei Abrikosov，俄語：Алексе́й Алексе́евич Абрико́сов，1928年6月25日—2017年3月29日）	博士生	前蘇聯科學院院士、美國國家科學院院士、英國皇家學會外籍院士、2003年諾貝爾物理學獎
亞歷山大·伊里奇·阿基澤爾 （英語：Aleksandr Akhiezer，俄語：Алекса́ндр Ильи́ч Ахие́зер，1911年10月18日—2000年5月4日）	博士生
伊戈爾·耶希耶列維奇·賈拉辛斯基（英語：Igor Dzyaloshinskii，俄語: И́горь Ехие́льевич Дзялоши́нский，1931年2月1日—2021年7月14日）	博士生	前蘇聯科學院通訊院士、美國藝術與科學院名譽外籍院士
葉夫根尼·米哈伊洛維奇·利夫希茨（英語：Evgeny Lifshitz，俄語：Евге́ний Миха́йлович Ли́фшиц，1915年2月21日—1985年10月29日）	博士生	前蘇聯科學院院士
列夫·彼得羅維奇·戈爾科夫（也譯為維塔利·金茨堡，英語：Vitaly Lazarevich Ginzburg，俄語：Лев Петро́вич Горько́в，1916年10月4日—2009年11月8日）	博士生	前蘇聯科學院院士、2003年諾貝爾物理學獎
伊薩克·馬爾科維奇·哈拉特尼科夫（英語：Isaak Khalatnikov，俄語：Исаак Маркович Халатников，1919年10月17日—2021年1月9日）	博士生	前蘇聯科學院院士、英國皇家學會外籍院士
羅奧特·薩格捷耶夫（英語：Roald Sagdeev，俄語：Роальд Зиннурович Сагдеев，1932年12月26日—）	博士生	俄羅斯科學院院士
伊薩克·雅科夫列維奇·波梅蘭丘克（英語：Isaak Pomeranchuk，俄語：Исаа́к Я́ковлевич Померанчу́к，1913年5月20日—1966年12月14日）	博士生	前蘇聯科學院院士

榮譽表彰

時間	榮譽表彰	授予單位
1946年	前蘇聯科學院院士	前蘇聯科學院（USSR Academy of Sciences）
1946年	史達林獎（Stalin Prize）	前蘇聯人民委員會
1949年	史達林獎	前蘇聯人民委員會
1951年	丹麥皇家科學院院士（Member）	丹麥皇家科學院（Danish Royal Academy of Sciences）
1953年	史達林獎	前蘇聯人民委員會
1954年	社會主義勞動英雄（Hero of Socialist Labour）
1956年	荷蘭皇家科學院院士（Member）	荷蘭皇家科學院（Netherlands Royal Academy of Sciences）
1959年	倫敦物理學會榮譽會員	倫敦物理學會（London Physical Society）
1960年	美國國家科學院外籍院士（International Member）	美國國家科學院（National Academy of Sciences）
1960年	美國藝術與科學院外籍院士（International Member）	美國藝術與科學院（American Academy of Arts and Sciences）
1960年	英國皇家學會外籍院士（Overseas Member）	英國皇家學會（Royal Society）
1960年	馬克斯·普朗克獎章（Max Planck Medal）
1960年	菲列茲·倫敦獎（Fritz London Memorial Prize）	國際純粹物理和套用物理聯合會（International Union of Pure and Applied Physics）
1962年	法國物理學會榮譽會員	法國物理學會（Physical Society of France ）
1962年	列寧科學獎（Lenin Science Prize）
1962年	諾貝爾物理學獎（Nobel Prize in Physics）
參考資料來源：

個人生活

• 家世背景

列夫·達維多維奇·朗道具有猶太血統，信奉猶太教，他的父親大衛·利沃維奇·朗道（David Lvovich Landau）是一名石油工程師，母親柳博芙·維尼亞米諾芙娜·加爾卡維-朗道（Lyubov Veniaminovna Garkavi-Landau）是一名醫生，兩人都從莫吉廖夫來到巴庫，都畢業於莫吉廖夫文理中學（Mogilev gymnasium）。

1950年的朗道一家

婚姻家庭

1937年，列夫·達維多維奇·朗道與孔克爾迪亞·德羅班特塞娃（Kora Landau-Drobantseva）結婚，他們的獨生子後來成為實驗物理學家。

人物評價

列夫·達維多維奇·朗道可以說是最偉大，最全能的物理學家之一，他的工作跨越了非常廣泛的範圍，並對包括凝結物理物理，電漿，高能量和粒子物理學，流體動力學，天體物理學，重力，彈性等的所有物理領域產生了相當大的影響（Lev Davidovich Landau was arguably one of the greatest and most versatile physicists. His work spans a very wide range and has had a considerable impact on all areas of physics including condensed matter physics, plasma, high energy and particle physics, fluid dynamics, astrophysics, gravitation, elasticity, etc. ）。（《物理教育（Physics Education）》評）

列夫·達維多維奇·朗道是一位多產的研究者和傑出的教師，對許多不同的物理學領域做出了重要貢獻（He was a prolific researcher and outstanding teacher and made fundamental contributions to a number of different fields of physics）。（美國物理學會評）

人物爭議

• 錯失諾獎

列夫·達維多維奇·朗道在學術上有些“學閥”作風，有些被他槍斃掉的論文，後來被證明是極重要的。1956年，蘇聯物理學家約瑟夫·沙皮羅（I. S. Shapiro）在對介子衰變的研究中，發現了介子衰變過程中宇稱不守恆。他向朗道介紹了自己的發現，朗道過於相信自己的直覺，對此不以為然。他認為，宇稱一直是守恆的，無論是在巨觀狀態還在微觀狀態。他相信，凡是與他的物理直覺不合的想法，必定是錯誤的。所以當沙皮羅將自己的研究成果寫成論文請他審閱時，他卻連看也不看，若無其事地將它扔在一邊。幾個月之後，楊振寧和李政道提出了約瑟夫·沙皮羅已經發現的弱相互作用下宇稱不守恆的理論，之後由吳健雄用實驗做出了證明，1957年，楊振寧和李政道獲得諾貝爾物理學獎，而約瑟夫·沙皮羅因為列夫·達維多維奇·朗道的隨手一扔，雖然發現在先，最終與諾貝爾獎失之交臂。

人物影響

• 朗道位壘

在烏克蘭哈爾科夫，朗道理論物理系（Landau’s theoretical physics department）也被稱為朗道學校（Landau School），學生在入學前必須參加一系列全面考試，稱為理論最低要求（Theoretical Minimum），後來也被稱為“朗道位壘”。參加考試的學生到達朗道公寓（Landau’s apartment）後進入另一個只有一張桌子和一些紙的房間進行考試。從1934年到1961年只有43名學生通過了這項考試，其中許多人後來成為博士、教授和前蘇聯科學院院士。

• 朗道學派

列夫·達維多維奇·朗道因他個人的才華，研究範圍，教學計畫，包括教科書和理論最低限度，使得他周圍學生、同事形成了一個獨具特色的“朗道學派”（Landau school），這也是蘇聯與德國物理學長期聯繫（long‐standing ties ）的產物，也是他個人與尼爾斯·玻爾等人物互動的智力發展（intellectual development in interaction）的產物。

• 物理名詞

中文	英文	備註
DLVO理論	DLVO theory	以Boris Derjaguin和Lev Landau，Evert Verwey和Theodoor Overbeek命名，定量解釋了水分散體的聚集和動力學穩定性，並描述了帶電錶面之間通過液體介質相互作用的力
費米液體理論（朗道—費米液體理論）	Fermi liquid theory（Landau–Fermi liquid theory）	描述足夠低的溫度下大多數金屬的費米子相互作用的一般狀態
準粒子	Quasiparticle	一種發生在微觀複雜系統的突現現象
伊萬年科—朗道—凱勒方程	Ivanenko–Landau–Kähler equation	狄拉克方程的幾何類比，可以使用拉普拉斯-德拉姆運算元在任何偽黎曼流形上定義
朗道阻尼	Landau damping	電漿中由於波和粒子之間的共振導致的波阻尼，是一種無碰撞阻尼
朗道分布	Landau distribution	穩定分布的一個特例，具有的“長尾”現象，這種分布的各階矩（如數學期望與方差）都因發散而無法定義
朗道規範	Landau gauge	齊次常數場
朗道動力學方程	Landau kinetic equation	弱耦合帶電粒子在電漿中進行庫侖碰撞的輸運方程
朗道極點（或莫斯科零點，或朗道幽靈）	Landau pole	量子場論的耦合常數（相互作用強度）變得無限的動量（或能量）尺度
朗道抗磁性	Landau susceptibility	描述自由電子氣體中抗磁性的理論
朗道自由能	Landau potential	統計力學中使用的一個量，特別是在開放系統的不可逆過程里使用
朗道量子化	Landau quantization	均勻磁場中帶電粒子的迴旋軌道發生的量子化
朗道理論	Landau theory
朗道—斯奎爾噴氣式飛機	Landau–Squire jet
朗道—列維奇問題	Landau–Levich problem
朗道—霍普夫湍流理論	Landau–Hopf theory of turbulence
金茨堡—朗道理論	Ginzburg–Landau theory
達里厄斯—朗道不穩定性	Darrieus–Landau instability
朗道—利夫希茨氣動聲學方程	Landau–Lifshitz aeroacoustic equation
朗道—雷喬杜里方程	Landau–Raychaudhuri equation
朗道—齊納公式	Landau–Zener formula
朗道—利夫希茨模型	Landau–Lifshitz model
朗道—利夫希茨偽張量	Landau–Lifshitz pseudotensor
朗道—利夫希茨—吉爾伯特方程	Landau–Lifshitz–Gilbert equation
朗道—波美蘭丘克—米格達爾效應	Landau–Pomeranchuk–Migdal effect
朗道—楊定理	Landau–Yang theorem
朗道原理	Landau principle
斯圖爾特—朗道方程	Stuart–Landau equation

後世紀念

• 朗道理論物理研究所

1965年，列夫·達維多維奇·朗道的學生和同事創立了朗道理論物理研究所（Landau Institute for Theoretical Physics），位於莫斯科附近的切爾諾戈洛夫卡鎮，並由伊薩克·哈拉特尼科夫（Isaak Khalatnikov）領導了三十年。

朗道紀念郵票

朗道紀念會議

2008年6月22—26日，在俄羅斯莫斯科州切爾諾戈洛夫卡舉行列夫·達維多維奇·朗道誕辰100周年紀念會議，並回顧現代理論物理的前沿。