列夫·达维多维奇·朗道的人物生平

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朗道13岁就中学毕业，他的父母认为他上大学还太小，特别是父亲希望他选一个更为“实用”些的专业，便遵从父亲的意愿，同他姐姐一起到经济技术学院学习财经，由于缺乏兴趣，在那里呆了一年后，朗道终于在1922 年转入巴库大学学习数学、物理学和化学，这时他才14 岁，但他最终没有修完化学专业。

1924 年，在巴库大学毕业后，朗道来到了圣彼得堡，此时正值列宁去逝，圣彼得堡被易名为列宁格勒，而朗道就进入了同时易名的列宁格勒大学。在20 年代，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，当时苏联一些很有名望的物理学家如约飞、福克、夫伦克耳等人都在此授课，从他们那里第一次接触到了物理学发展的浪潮．了解到当时尚处于形成阶段的量子理论。在列宁格勒物理系学习时，朗道把全部的热情倾注于学习。他有的时候累得脑子里不停地盘旋着各种公式而无法入睡。朗道后来说，在那段时间里，他完全被那些普遍联系的不可置信的美给迷住了。他入迷地演算海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克的量子力学。他之所以入迷不仅仅是因为它们的科学美，更因为它们凝聚着人类的智慧和创造力。他尤其热衷于“时空弯曲”和“测不准关系”。

朗道曾经酸溜溜地表示：“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。”这里漂亮姑娘指的是量子力学，量子力学是现代物理学的基础，于上世纪30年代由海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克等幸运儿建立，朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上关键的淘金行动。所以有的史家慨叹：朗道生不逢时。言外之意就是，他要是早生个一二十年，正赶上本世纪初物理学的革命时期．也就是相对论、量子论的草创阶段，以他的才情学识，对人类知识的贡献，当可以使他跻身于爱因斯坦、玻尔这样的世界级大师之列。朗道对自己也有“生不逢时”的感叹，对于自己没能赶上量子力学的创建．感到极度惋惜。

毕业于列宁格勒大学，后周游欧洲，遍访物理学泰斗，

1931年回国，

1932年到哈尔科夫从事研究和教学工作。

1937年春，他到莫斯科担任苏联科学院物理问题研究所的理论部负责人，并在莫斯科大学任教。

1938 年冬，在当时的“大清洗”中，朗道突然以“德国间谍”的罪名被捕，并被判处十年徒刑，送到莫斯科最严厉的监狱。由于彼得·卡皮查等人的竭力营救，一年后，已经奄奄一息的朗道终于获释。

1946年朗道被选为苏联科学院院士，曾获斯大林奖金。

1962年他由于对液氦理论的研究而获得了诺贝尔物理学奖。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，在历史上第一次不是在瑞典首都由国王授奖，而是由瑞典大使在莫斯科授与了朗道这一物理学研究的最高荣誉。

1968年4月1日在莫斯科逝世。 早在大学期间，1927 年他就发表了第一篇学术论文，处理了双原子分子的光谱问题。同一年，他在用波动力学来处理韧致辐射的论文中，首次使用了后来被称为密度矩阵的概念，在后来的量子力学和量子统计物理学中起了重要的作用。在19 岁生日的前两天，朗道从列宁格勒大学毕业，成为苏联科学院列宁格勒技术物理研究所的研究生。

经过数次申请，1929 年10 月，朗道被批准出国。在不到两年的时间中，朗道先后在德国、瑞士、荷兰、英国、比利时和丹麦进修访问。他曾回忆说，在这段时间里，除了费米之外.他见到了几乎所有的量子物理学家。在与这些著名科学家的交往中，朗道充分地展示了他的才能和个性。

有一次，爱因斯坦演讲，当主持人请听众对演讲者提问时，一位年轻人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”。与会者都惊讶地回过头来注视这位似乎不知天高地厚的年轻人。爱因斯坦用心地听着，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。”

在丹麦的哥本哈根，朗道深受“哥本哈根精神”的感染，并成为玻尔研究班上的活跃分子。玻尔和哥本哈根精神给朗道留下了难忘的印象，对他后来的发展起着重要的作用。玻尔和朗道虽然性格迥异，但是他们却成了好朋友。后来玻尔在谈到朗道时说：“他一来就给了我们深刻的印象。他对物理课题的恫实力，以及对人类生活的强烈见解，使许多次讨论会的水平上升了。”虽然朗道一生中接触过不计其数的物理学家，而他在玻尔那里只呆了四个月左右的时间，但他却对玻尔十分敬仰，终生只承认自己是玻尔的学生。

在欧洲的进修访问期间，朗道在金属理论方面做了重要的工作。在1930年发表的《金属的抗磁性》这篇论文中，朗道应用量子力学来处理金属中的简并理想电子气，提出理想电子气具有抗磁性的磁化率。这一性质现被称为朗道抗磁性。据说在瑞士苏黎世的一次讨论会上，当朗道作完了有关抗磁性的报告后，他的好友佩尔斯评论说：“朋友们，让我们面对现实吧，现在咱们只能靠朗道吃剩的面包皮维持生活了。”与此同时，朗道还和佩尔斯研究了将量子理论应用于电磁场的可能性，提出了在量子理论中电磁场量的可

观测性问题。他们二人曾经专程赶到哥本哈根，就此问题和玻尔进行了马拉松式的激烈讨论，结果导致玻尔和罗森菲耳德撰写了关于这个问题的著名论文。

在剑桥欧内斯特·卢瑟福主持的卡文迪什实验室，朗道结识了在卡文迪什实验室工作的自己的同胞——彼得·卡皮查，也就是他以后的救命恩人。 1931 年春天，朗道准备启程回国，虽然有人曾暗示他不要回去，但朗道自有主见，临行前，他对罗森菲耳德说：“我必须为我的国家工作。这是一次长久的离别。也许是永久的离别，除非你来访问我们。”后来，只在1933年和1934 年，朗道再度短期访问过哥本哈根。回国后，最初朗道仍在列宁格勒物理研究所工作。不久，苏联政府向英国购回了卡皮查在剑桥大学的实验设备，使他能够在国内继续从事低温领域的研究。剑桥的卢瑟福爱徒心切，把整个实验室的设备运送给他，苏联政府专门为他成立了“物理问题研究所”。朗道在内心深处是赞成革命的，并按自己的理解而相信马克思主义。但他反对中世纪式的思想专制和愚昧残忍，于是与当权者有了矛盾。另外由于他在学术问题上与研究所的领导约飞有分歧，虽然朗道是正确的，但却冒犯了这位权威。在一次朗道作了学术报告后，约飞宣称朗道所讲的内容不得要领，而朗道则毫不客气地当众回敬道：“理论物理学是一门复杂的科学，不是任何人都能理解的”。由于这样一些原因，朗道最后不得不离开了列宁格勒。

从1932 年起，朗道在哈尔科夫的乌克兰科学院物理——技术研究所工作，并担任了理论物理部的主任。1934 年，在没有经过论文答辩的情况下，朗道获得了博士学位，1935 年任哈尔科夫大学的教授，1937年同孔克尔迪亚·德罗班特塞娃结婚。他们的独生子后来成为实验物理学家。在哈尔科夫时，朗道开始计划写一部理论物理学的巨著。这部主要由朗道来构思，由郎道和他的学生里弗席兹合作完成的多卷本《理论物理学教程》从1938 年开始陆续出版。这部几乎包罗万象的物理学名著，有近十种文字的译本，并于1962 年获得列宁奖。在哈尔科夫，朗道还创立了著名的理论物理学须知，后来也被称为“朗道位垒”，这个考试纲目除了数学内容之外，几乎囊括了理论物理学所有的重要分支。在朗道逝世前，仅有43 人冲过了这个“位垒”，其中许多人后来成为博士、教授和苏联科学院的院士。在朗道周围，也开始形成了一个独具特色的“朗道学派”。成为“朗道的学生”，则是苏联青年物理学家们既向往而又很有些望而生畏的目标。

在哈尔科夫期间，朗道的科学研究工作继续深入。他发展了普遍的二级相变理论，不但说明了许多当时认为很奇特的现象，而且为此后各种新型相变的研究开辟了道路。他就铁磁磁畴结构。铁磁共振理论和反铁磁态理论发表了一系列的重要文章。此外，他还对原子碰撞理论、原子核物理学、天体物理学、量子电动力学、气体分子运动论、化学反应理论和有关库仑相互作用下的运动方程等方面作了研究。

1937 年，又是在一次与理工学院的院长发生口角后，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，彼得·卡皮查把研究所理论部主任的位子给了朗道。他在那里一直工作到逝世。他在哈尔科夫的一些最有才能的学生同事，也随他而去。 早在1937年的时候，作为苏联理论物理的年青领袖，朗道觉得斯大林的大清洗正逐渐逼近，公众的注意或许能够让他得到保护。朗道亟需一个能在东西方科学界都掀起波澜的想法，他最后的选择，就是中子星(朗道称之为中子核，是在恒星内部的中子星，为恒星提供能源)。朗道把稿件直接寄给了玻尔，希望能够得到他的推荐让自己的文章在《自然》(当时已经是最权威的自然综合性的杂志了)上发表。因为当时严格的审查，朗道只能用点春秋之笔，玻尔也是个绝顶聪明的人，当天就回了信。当时苏联《消息报》的编辑们也许良知未泯，他们连同玻尔的回信一起发表，并盛赞了朗道的成果，“……尼尔斯·玻尔对这位苏联科学家的工作给以极高的评价，说‘朗道的新思想是很杰出而大有希望的’。”

可惜政治自古以来都是疯狂的，1938年4月28日，一辆黑色的小轿车停在朗道的楼下，朗道的妻子无助地看着克格勃的身边那憔悴的身影，和漆黑监狱里未知的命运。那段日子一定是他刻骨难忘的，他写道：“我在狱中呆了一年，显然再有半年我就会死掉。”

朗道能够得到释放的确是非常幸运的，因为在那些疯狂的年月里，绝大部分人都没有那么幸运，包括朗道的很多同事，有的失踪了．有的不得不在铁窗中度过那不堪忍受的岁月。原因是苏联最著名的实验物理学家皮卡查发现了超流，他直接写信告诉斯大林：“我在对接近绝对零度时液氦的研究中发现了一些新的现象，将可对这个现代物理学中最奥秘的领域有所澄清。我准备在今后几个月内将部分工作予以发表。不过我需要理论家的帮助。在苏联，只有朗道一个人从事我所要求的这方面的理论研究，可惜，过去一年他一直在监狱里。”卡皮查以自己的人格担保，并且以辞职相要挟，朗道才得以于1940年释放。其实，介入营救朗道的远远不止卡皮查一个人，他自己的恩师玻尔曾经为此事给斯大林写了言辞恳切的求情信，恳求斯大林运用自己的权力和威望。赦免朗道。正如朗道在卡皮查70寿辰时所说：“在那些年月，卡皮查的举动需要大勇、大德和水晶般纯洁的人格。”他以后始终对卡皮查怀着感激之情，曾经这样评价卡皮查：“他拥有一个科学家可能向往的一切：他的著作得到首肯，他有才华横溢的门生……但卡皮查依然孜孜不倦地从事科学研究，他的好奇心和创造力依然无穷无尽……” 遗憾的是正当朗道步入科学的丰产期时，一场意外的车祸剥夺了他的工作能力。1962年1月7日晨．朗道去杜布纳联合原子核研究所，在途中他乘车时和载重汽车相撞，别人都安然无恙，唯有朗道因反应迟缓而多处受伤。在车祸中朗道断了11根骨头并头骨骨折。苏联最好的医生为拯救朗道的生命而竭尽全力，捷克、法国、加拿大的很多医学教授等得知消息后纷纷前来会诊。世界许多物理学家也相继寄来名贵的药材。在经历数次临床死亡判决之后，经过精心治疗，生命虽然保住了，却留下了严重的后遗症．使他已经失去了做物理学研究的能力。也许朗道的车祸让瑞典的诺贝尔委员会产生了“紧迫感”，这一年的年底．他们决定把当年的物理学奖授予朗道，表彰他在24年前提出的理论。由于朗道的健康不允许他远行，颁奖仪式专门为他破例在莫斯科举行，由瑞典驻苏联大使代表国王授奖。虽然朗道在车祸后重新担任了一些职务，但是这场事故断送了他的学术生涯，从那以后一直没有完全恢复工作能力。他的生命勉强延续了6年，于1968年4月3日，在莫斯科与世长辞，享年60岁。

朗道也许是上个世纪最有个性的物理学家。作为一个物理学家他就像莫斯科物理问题研究所所长卡皮查所说：“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。”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。”这种复杂或矛盾的性格处处体现在他的生活中。

可以这样说，中国的科学家想在世界科学家中排上名次是一点都不容易的。因为从世界科学史来讲，中国出类拔萃的科学家的确不多。而杨振宁就是这为数不多多其中之一。但杨振宁在苏联科学家的排名中，却被排到了100名开外。这个合理么？

首先，先看一下那朗道这个排名的规则是什么。朗道排名将物理学界的科学家进行了论资排辈，这个排名分为0到5级，0级对应物理学教父，只有牛顿一人；0.5级的就是超一流物理学家，排在这里的是爱因斯坦；1级对应的一流物理学家，这一等级的有波尔、海森堡、狄拉克、还有薛定谔、玻色、维格纳等人。朗道把自己排在了2.5级，但后来他提出二级相变理论后，又把自己放在了2级。后面的3~5级人数更多，几乎把所有的诺贝尔奖得主一一囊括了，而杨振宁也正是排在了第五级。

牛顿、爱因斯坦、薛定谔、玻色、海森堡、波尔、狄拉克、维格纳这些人排在杨振宁之前是无话可说的，因为他们确实也开创了一个新的领域，这个高度杨振宁确实达不到。那杨振宁应该可以排在什么位置呢？其实，杨振宁的对科学的贡献有点像特斯拉，他是在前人的基础上再集大成，推出了一个最后的结果。

这里要指一点，就是朗道在排出这个名次的时候，杨宁振宁的成就还没有那么大，所以相对那个时候来说，还是合理的。现在的杨振宁的排位应该在第1级，总的科学家排行上在前30名，毕竟西方很多的科学家还是很厉害的，这一点我们得承认。

最后分别说一下朗道和杨振宁在科学上的成就

物理学天才——朗道

朗道是前苏联的杰出物理学家，这个物理学界特别天资聪慧，从少年时就显现出了天才的一面。他四岁就能阅读书籍，十三岁就高中毕业，十四岁进入大学学习，大学期间演算完了海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克的量子力学。

朗道为苏联的物理学发展倾注了毕生精力，在他50岁生日的时候，他收到苏联原子能研究所精心为他准备的一份礼物：刻有他十项重要科学成果的大理石板，这就是物理学中大名鼎鼎的“朗道十诫”。

这十诫具体的指：

量子力学中的密度矩阵和统计物理学；

自由电子抗磁性的理论；

二级相变的研究；

铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释；

超导体的混合态理论；

原子核的几率理论；

氦Ⅱ超流性的量子理论；

基本粒子的电荷约束理论；

费米液体的量子理论；

弱相互作用的CP不变性。

杨振宁的成就

1）相变理论

统计力学是杨振宁的主要研究方向之一。他在统计力学方面的特色是对扎根于物理现实的普遍模型的严格求解与分析，从而抓住问题的本质和精髓。1952年杨振宁和合作者发表了3篇有关相变的重要论文。这几篇论文的高潮是第二篇论文中的单位圆定理，它指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上。

2）玻色子多体问题

起源于对液氦超流的兴趣，杨振宁在1957年左右与合作者发表或完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的论文。

首先，他和黄克孙、Luttinger合作发表两篇论文，将赝势法用到该领域。在写好关于弱相互作用中宇称是否守恒的论文之后等待实验结果的那段时间，杨振宁和李政道用双碰撞方法首先得到了正确的基态能量修正，然后又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果。

他们得到的能量修正中最令人惊讶的是著名的平方根修正项，但当时无法得到实验验证。不过，这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。

3）1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解

1969年，杨振宁和杨振平将1维δ函数排斥势中的玻色子问题推进到有限温度。这是历史上首次得到的有相互作用的量子统计模型在有限温度（T>0）的严格解，这个模型和结果后来在冷原子系统中得到实验实现和验证。

4）超导体磁通量子化的理论解释

1961年，通过和Fairbank实验组的密切交流，杨振宁和Byers从理论上解释了该实验组发现的超导体磁通量子化，证明了电子配对即可导致观测到的现象，澄清了不需要引入新的关于电磁场的基本原理，并纠正了London推理的错误。在这个工作中，杨振宁和Byers将规范变换技巧运用于凝聚态系统中。相关的物理和方法后来在超导、超流、量子霍尔效应等问题的研究中广泛应用。

5）非对角长程序

1962年，杨振宁提出“非对角长程序（off-di-agonal long-range order）”的概念，从而统一刻画超流和超导的本质，同时也深入探讨了磁通量子化的根源。这是当代凝聚态物理的一个关键概念。1989到1990年，杨振宁在与高温超导密切相关的Hubbard模型里找到具有非对角长程序的本征态，并和张首晟发现了它的SO（4）对称性。

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