Lev Davidovich Landau (Лев Давидович Ландау)

Il padre era un ingegnere petrolifero che lavorava nei giacimenti di Baku sul Mar Caspio, mentre la madre era medico ricercatore in fisiologia. Si dimostrò subito un prodigio in matematica e, a 13 anni, finì le scuole secondarie e poteva iscriversi all’Università, ma i genitori preferirono rinviare ritenendolo troppo giovane e lo iscrissero per un anno alla Scuola tecnica Economica di Baku.

A 14 anni entrò all’Università di Baku, ora Kirov Azerbaijan State University, dove studiò fisica, matematica e chimica. Nel 1924 si trasferì all’Università di Leningrado, dove si laureò nel 1927, a 19 anni, quando era già stato pubblicato un suo lavoro sulla teoria quantistica.

Nel 1929 partì per un viaggio di studio in Europa, grazie ad un sussidio del Governo Sovietico integrato da una borsa di studio della Fondazione Rockfeller, con soste a Monaco, Gottinga, Zurigo e Cambridge, ma particolarmente significativo per il suo futuro fu soprattutto il periodo passato a Copenhagen dove lavorò all’Istituto di Fisica teorica di Niels Bohr, che considerò sempre il suo maestro.

Tornato in patria, nel 1932 fu nominato Direttore della Divisione Teorica all’Istituto Tecnico Ucraino di Kharkov e professore di fisica teorica all’Istituto di Ingegneria meccanica. Nel 1934 ottenne il Dottorato in Scienze fisiche e matematiche.

Uno dei suoi primi progetti a Kharkov fu di organizzare una conferenza internazionale di fisica teorica alla quale partecipò Bohr, che ricambiò invitandolo ad una conferenza a Copenhagen dove si presentò, col suo stile sempre provocante, vestito di rosso. A Copenhagen condivise con Bohr anche la passione per le motociclette. Dopo di allora non uscì praticamente più dall’Unione Sovietica.

Nel successivo periodo produsse articoli originali, sui più svariati argomenti, alla media di uno ogni sei settimane, e per questa produttività straordinaria ottenne il posto di professore e capo della Divisione di Fisica alla Università Gorky di Kharkov che divenne grazie a lui il centro della fisica teorica russa.

Nel 1937 fu chiamato a Mosca da Pyotr Kapitsa a capo dell’Istituto di Problemi Fisici (ora Istituto Kapitsa) appena fondato dall’Accademia delle Scienze dell’URSS.

Nello stesso anno sposò K.T. Drobanzeva e nel 1946 ebbero un figlio, Igor, che diventò poi un fisico sperimentale.

Nel 1938 fu imprigionato in seguito ad una denuncia anonima con l’accusa di spionaggio in favore dei tedeschi e passò un anno in carcere, nonostante la comunità dei fisici, sovietici e non, si battesse in suo favore e il leader della fisica russa, Kapitsa, minacciasse di sospendere la sua attività scientifica finché non fosse liberato e scrivesse per questo, insieme a Bohr, direttamente a Stalin. Nel 1939 finalmente fu rilasciato e reintegrato al suo Istituto.

Diede importanti contributi in tutti i campi della fisica, dall’astrofisica alla fisica atomica e nucleare, fisica delle basse temperature, termodinamica, teoria quantistica e fisica del plasma. Tali contributi sono anche testimoniati da numerosi termini che presero il suo nome, come per esempio il ‘diamagnetismo di Landau’ e i ‘livelli di Landau’ nella fisica dei solidi, lo ‘smorzamento di Landau’ nella fisica del plasma e altri.

Nel 1941 spiegò teoricamente il fenomeno della superfluidità dell’elio liquido e predisse un nuovo fenomeno chiamato “secondo suono” evidenziato sperimentalmente a Mosca tre anni dopo. I lavori dal 1941 al 1947 si riferivano a ‘liquidi quantistici’ di ‘tipo Bose’ ai quali appartiene l’isotopo He4, mentre i lavori del 1956-1958 trattano quelli di ‘tipo Fermi’ ai quali appartiene l’He3.

Per questi contributi allo studio teorico della superfluidità otterrà nel 1962 il Premio Nobel, che non poté ritirare personalmente a Stoccolma, per le sue condizioni di salute conseguenti all’incidente automobilistico di cui si dirà, e gli venne consegnato dall’ambasciatore svedese a Mosca.

Oltre ai contributi già citati si ricordano anche la teoria della superconduttività, sviluppata nel 1950 insieme a Valery Ginzburg (Premio Nobel nel 2003 per questo lavoro), il lavoro sulla teoria quantistica dei campi (con I.J. Pomeranciuk), la legge di conservazione della “parità combinata” a seguito dei lavori di T.D. Lee e C.N. Yang.

Landau è noto anche e soprattutto per la sua attività di autore di famosi libri di testo e monografie, culminata con la pubblicazione dei dieci volumi del suo Corso di Fisica Teorica scritto con il suo studente, poi collaboratore, E. M. Lifshitz. La stesura del testo ebbe inizio nel 1930 con la raccolta delle note per le sue lezioni e fu terminata da Lifshitz, dopo la morte di Landau, solo nel 1979.

I famosi volumi sono stati i manuali di riferimento per generazioni di fisici teorici anche in Italia, prima nell’edizione francese (MIR) poi nella traduzione italiana (Editori Riuniti), noti per la loro difficoltà e per la caratteristica mancanza di gran parte dei passaggi per ottenere i risultati, restano tuttora l’unico esempio di un manuale completo di fisica teorica.

I volumi riguardano praticamente tutti i settori di interesse delle ricerche che Landau e Lifshitz svolsero, spesso insieme: Meccanica, Teoria dei campi, Meccanica quantistica, Elettrodinamica quantistica, Statistica classica, Statistica quantistica, Meccanica dei fluidi, Teoria dell’elasticità, Elettrodinamica dei mezzi continui e Cinetica fisica.

Landau attirava gli studenti per le sue capacità e conoscenze, ma richiedeva di saper padroneggiare le tecniche matematiche; per essere accettati come suoi studenti dovevano superare il cosiddetto ‘minimo teorico’ che includeva una conoscenza di base di tutta la fisica teorica, così che solo in una quarantina riuscirono a superarlo, ma tutti divennero fisici importanti, tra essi, per esempio, il Premio Nobel 2003, A. Abrikosov .

Ricevette numerosi riconoscimenti in patria, Accademico delle Scienze dell’URSS oltre che tre volte Premio di Stato, Ordine di Lenin, Premio Lenin (con Lifshitz per il loro ‘Corso di Fisica’), e Eroe Socialista del Lavoro e all’estero, membro delle Accademie delle Scienze Danese e Olandese, della Società Fisica Britannica, della Royal Society (1960), nonché dell’Accademia nazionale delle Scienze e dell’Accademia di Arti e Scienze americane, Medaglia Max Planck (Germania) e Premio Fritz London (USA).

Rigoroso di carattere sia nella fisica che con se stesso, rifuggiva da festeggiamenti e pomposità, schietto, spesso critico e senza pietà con i colleghi e con le autorità, il che gli creò molti problemi, odiava gli avversari così come intensamente amava gli amici. Spesso provocatore, amava sorprendere e rimase sempre un ‘enfant terrible’ nell’ambiente.

Si narra che sul suo studio di Karkhov avesse posto il cartello ‘Lev Landau Attenzione Morde!’ e che spesso scherzasse sul suo nome che letto alla francese significava ‘L’ane Dau’ (l’asino Dau) per cui veniva soprannominato Dau dai colleghi.

Con la sua severità e mania di classificazione aveva stilato una graduatoria (in scala logaritmica) dei fisici da 1 a 5: Einstein, unico, aveva 0.5, Bohr, Heisenberg, Dirac, Schrödinger, De Broglie, Feynman e pochi altri 1, classificò se stesso con 2.5 poi si promosse a 2.

Nel 1962 fu coinvolto in un incidente automobilistico e rimase in coma per sei settimane, per frattura cranica oltre ad altre 11 fratture, dichiarato più volte clinicamente morto. Sorprendentemente riprese conoscenza e tornò ad una vita quasi normale, anche se non poté tornare all’attività scientifica, e morì sei anni dopo, mai completamente ripresosi dall’incidente.

A lui nel 1965 fu dedicato l’Istituto Landau di Fisica Teorica dell’Accademia delle Scienze di Mosca.