列夫·達維多維奇·朗道

1908年1月22日朗道出生於裏海之濱巴庫的一個知識分子家庭里。朗道是猶太血統信奉猶太教的蘇聯科學家。他的家庭特別崇尚科學，這是一個在俄羅斯帝國時期少有的充滿科學氛圍的家庭。其父是一位石油工程師，在巴庫油田工作。母親曾在聖彼得堡接受過醫學教育，當過教師和醫生等職務。他的姐姐索菲婭後來成為一名化學工程師。朗道從小聰明過人。

1912年4歲就能閱讀書籍，被譽為“神童”。由於第一次世界大戰和蘇俄內戰的影響，學校的正常教學秩序得不到保障，知識的獲得在很大程度上要依靠自學。但是這對朗道來說，也許是一件幸運的事情。朗道在班上年齡最小、個子最矮小，很少與小夥伴嬉鬧。數學讀物上的數字和幾何圖形成了他最著迷的夥伴。朗道7歲學完了中學數學課程，12歲時就已經學會微分，13歲時學會了積分，可以說“數學思維幾乎成了他的本能”。

朗道13歲就中學畢業，他的父母認為他上大學還太小，特別是父親希望他選一個更為“實用”些的專業，便遵從父親的意願，同他姐姐一起到經濟技術學院學習財經，由於缺乏興趣，在那裡呆了一年後，朗道終於在1922 年轉入巴庫大學學習數學、物理學和化學，這時他才14 歲，但他最終沒有修完化學專業。

1924 年，在巴庫大學畢業后，朗道來到了聖彼得堡，此時正值列寧去逝，聖彼得堡被易名為列寧格勒，而朗道就進入了同時易名的列寧格勒大學。在20 年代，列寧格勒大學可以說是蘇聯科學，特別是物理學研究的中心，當時蘇聯一些很有名望的物理學家如約飛、福克、夫倫克耳等人都在此授課，從他們那裡第一次接觸到了物理學發展的浪潮。了解到當時尚處於形成階段的量子理論。在列寧格勒物理系學習時，朗道把全部的熱情傾注於學習。他有的時候累得腦子裡不停地盤旋著各種公式而無法入睡。朗道後來說，在那段時間裡，他完全被那些普遍聯繫的不可置信的美給迷住了。他入迷地演算海森堡、薛定諤、索末菲和狄拉克的量子力學。他之所以入迷不僅僅是因為它們的科學美，更因為它們凝聚著人類的智慧和創造力。他尤其熱衷於“時空彎曲”和“測不準關係”。

朗道曾經酸溜溜地表示：“漂亮姑娘都和別人結婚了，現在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”這裡漂亮姑娘指的是量子力學，量子力學是現代物理學的基礎，於上世紀30年代由海森堡、薛定諤、索末菲和狄拉克等幸運兒建立，朗道因為比他們小几歲所以沒能趕上這次物理學史上關鍵的淘金行動。所以有的史家慨嘆：朗道生不逢時。言外之意就是，他要是早生個一二十年，正趕上本世紀初物理學的革命時期．也就是相對論、量子論的草創階段，以他的才情學識，對人類知識的貢獻，當可以使他躋身於愛因斯坦、玻爾這樣的世界級大師之列。朗道對自己也有“生不逢時”的感嘆，對於自己沒能趕上量子力學的創建。感到極度惋惜。

畢業於列寧格勒大學，後周遊歐洲，遍訪物理學泰斗，1931年回國，1932年到哈爾科夫從事研究和教學工作。

1937年春，他到莫斯科擔任蘇聯科學院物理問題研究所的理論部負責人，並在莫斯科大學任教。

1938 年冬，在當時的“大清洗”中，朗道突然以“德國間諜”的罪名被捕，並被判處十年徒刑，送到莫斯科最嚴厲的監獄。由於彼得·卡皮查等人的竭力營救，一年後，已經奄奄一息的朗道終於獲釋。

1946年朗道被選為蘇聯科學院院士，曾獲斯大林獎金。

1962年他由於對液氦理論的研究而獲得了諾貝爾物理學獎。朗道當時由於身體原因，不能前往國外領獎。結果諾貝爾獎基金會打破了慣例，在歷史上第一次不是在瑞典首都由國王授獎，而是由瑞典大使在莫斯科授與了朗道這一物理學研究的最高榮譽。

1968年4月1日在莫斯科逝世。

早在大學期間，1927 年他就發表了第一篇學術論文，處理了雙原子分子的光譜問題。同一年，他在用波動力學來處理韌致輻射的論文中，首次使用了後來被稱為密度矩陣的概念，在後來的量子力學和量子統計物理學中起了重要的作用。在19歲生日的前兩天，朗道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的研究生。

經過數次申請，1929 年10 月，朗道被批准出國。在不到兩年的時間中，朗道先後在德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時和丹麥進修訪問。他曾回憶說，在這段時間裡，除了費米之外。他見到了幾乎所有的量子物理學家。在與這些著名科學家的交往中，朗道充分地展示了他的才能和個性。

有一次，愛因斯坦演講，當主持人請聽眾對演講者提問時，一位年輕人從座位上站起來說道：“愛因斯坦教授告訴我們的東西並不是那麼愚蠢，但是第二個方程不能從第一個方程嚴格推出。它需要一個未經證明的假設，而且它也不是按照應有的方式為不變的”。與會者都驚訝地回過頭來注視這位似乎不知天高地厚的年輕人。愛因斯坦用心地聽著，對著黑板思索片刻后對大家說：“後面那位年輕人說得完全正確。諸位可以把我今天講的完全忘掉。”

在丹麥的哥本哈根，朗道深受“哥本哈根精神”的感染，並成為玻爾研究班上的活躍分子。玻爾和哥本哈根精神給朗道留下了難忘的印象，對他後來的發展起著重要的作用。玻爾和朗道雖然性格迥異，但是他們卻成了好朋友。後來玻爾在談到朗道時說：“他一來就給了我們深刻的印象。他對物理課題的洞識力，以及對人類生活的強烈見解，使許多次討論會的水平上升了。”雖然朗道一生中接觸過不計其數的物理學家，而他在玻爾那裡只呆了四個月左右的時間，但他卻對玻爾十分敬仰，終生只承認自己是玻爾的學生。

在歐洲的進修訪問期間，朗道在金屬理論方面做了重要的工作。在1930年發表的《金屬的抗磁性》這篇論文中，朗道應用量子力學來處理金屬中的簡併理想電子氣，提出理想電子氣具有抗磁性的磁化率。這一性質現被稱為朗道抗磁性。據說在瑞士蘇黎世的一次討論會上，當朗道作完了有關抗磁性的報告后，他的好友佩爾斯評論說：“朋友們，讓我們面對現實吧，現在咱們只能靠朗道吃剩的麵包皮維持生活了。”與此同時，朗道還和佩爾斯研究了將量子理論應用於電磁場的可能性，提出了在量子理論中電磁場量的可觀測性問題。他們二人曾經專程趕到哥本哈根，就此問題和玻爾進行了馬拉松式的激烈討論，結果導致玻爾和羅森菲耳德撰寫了關於這個問題的著名論文。

在劍橋歐內斯特·盧瑟福主持的卡文迪什實驗室，朗道結識了在卡文迪什實驗室工作的自己的同胞——彼得·卡皮查，也就是他以後的救命恩人。

1931 年春天，朗道準備啟程回國，雖然有人曾暗示他不要回去，但朗道自有主見，臨行前，他對羅森菲耳德說：“我必須為我的國家工作。這是一次長久的離別。也許是永久的離別，除非你來訪問我們。”後來，只在1933年和1934 年，朗道再度短期訪問過哥本哈根。回國后，最初朗道仍在列寧格勒物理研究所工作。不久，蘇聯政府向英國購回了卡皮查在劍橋大學的實驗設備，使他能夠在國內繼續從事低溫領域的研究。劍橋的盧瑟福愛徒心切，把整個實驗室的設備運送給他，蘇聯政府專門為他成立了“物理問題研究所”。朗道在內心深處是贊成革命的，並按自己的理解而相信馬克思主義。但他反對中世紀式的思想專制和愚昧殘忍，於是與當權者有了矛盾。另外由於他在學術問題上與研究所的領導約飛有分歧，雖然朗道是正確的，但卻冒犯了這位權威。在一次朗道作了學術報告后，約飛宣稱朗道所講的內容不得要領，而朗道則毫不客氣地當眾回敬道：“理論物理學是一門複雜的科學，不是任何人都能理解的”。由於這樣一些原因，朗道最後不得不離開了列寧格勒。

從1932 年起，朗道在哈爾科夫的烏克蘭科學院物理——技術研究所工作，並擔任了理論物理部的主任。1934 年，在沒有經過論文答辯的情況下，朗道獲得了博士學位，1935 年任哈爾科夫大學的教授，1937年同孔克爾迪亞·德羅班特塞娃結婚。他們的獨生子後來成為實驗物理學家。在哈爾科夫時，朗道開始計劃寫一部理論物理學的巨著。這部主要由朗道來構思，由郎道和他的學生里弗席茲合作完成的多卷本《理論物理學教程》從1938 年開始陸續出版。這部幾乎包羅萬象的物理學名著，有近十種文字的譯本，並於1962 年獲得列寧獎。在哈爾科夫，朗道還創立了著名的理論物理學須知，後來也被稱為“朗道位壘”，這個考試綱目除了數學內容之外，幾乎囊括了理論物理學所有的重要分支。在朗道逝世前，僅有43 人衝過了這個“位壘”，其中許多人後來成為博士、教授和蘇聯科學院的院士。在朗道周圍，也開始形成了一個獨具特色的“朗道學派”。成為“朗道的學生”，則是蘇聯青年物理學家們既嚮往而又很有些望而生畏的目標。

在哈爾科夫期間，朗道的科學研究工作繼續深入。他發展了普遍的二級相變理論，不但說明了許多當時認為很奇特的現象，而且為此後各種新型相變的研究開闢了道路。他就鐵磁磁疇結構。鐵磁共振理論和反鐵磁態理論發表了一系列的重要文章。此外，他還對原子碰撞理論、原子核物理學、天體物理學、量子電動力學、氣體分子運動論、化學反應理論和有關庫侖相互作用下的運動方程等方面作了研究。

1937 年，又是在一次與理工學院的院長發生口角后，朗道斷然離開了哈爾科夫，應莫斯科物理問題研究所所長卡皮查之邀，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朗道。他在那裡一直工作到逝世。他在哈爾科夫的一些最有才能的學生同事，也隨他而去。

早在1937年的時候，作為蘇聯理論物理的年青領袖，朗道覺得斯大林的大清洗正逐漸逼近，公眾的注意或許能夠讓他得到保護。朗道亟需一個能在東西方科學界都掀起波瀾的想法，他最後的選擇，就是中子星(朗道稱之為中子核，是在恆星內部的中子星，為恆星提供能源)。朗道把稿件直接寄給了玻爾，希望能夠得到他的推薦讓自己的文章在《自然》(當時已經是最權威的自然綜合性的雜誌了)上發表。因為當時嚴格的審查，朗道只能用點春秋之筆，玻爾也是個絕頂聰明的人，當天就回了信。當時蘇聯《消息報》的編輯們也許良知未泯，他們連同玻爾的回信一起發表，並盛讚了朗道的成果，“……尼爾斯·玻爾對這位蘇聯科學家的工作給以極高的評價，說‘朗道的新思想是很傑出而大有希望的’。”

可惜政治自古以來都是瘋狂的，1938年4月28日，一輛黑色的小轎車停在朗道的樓下，朗道的妻子無助地看著克格勃的身邊那憔悴的身影，和漆黑監獄里未知的命運。那段日子一定是他刻骨難忘的，他寫道：“我在獄中呆了一年，顯然再有半年我就會死掉。”

朗道能夠得到釋放的確是非常幸運的，因為在那些瘋狂的年月里，絕大部分人都沒有那麼幸運，包括朗道的很多同事，有的失蹤了，有的不得不在鐵窗中度過那不堪忍受的歲月。原因是蘇聯最著名的實驗物理學家皮卡查發現了超流，他直接寫信告訴斯大林：“我在對接近絕對零度時液氦的研究中發現了一些新的現象，將可對這個現代物理學中最奧秘的領域有所澄清。我準備在今後幾個月內將部分工作予以發表。不過我需要理論家的幫助。在蘇聯，只有朗道一個人從事我所要求的這方面的理論研究，可惜，過去一年他一直在監獄里。”卡皮查以自己的人格擔保，並且以辭職相要挾，朗道才得以於1940年釋放。其實，介入營救朗道的遠遠不止卡皮查一個人，他自己的恩師玻爾曾經為此事給斯大林寫了言辭懇切的求情信，懇求斯大林運用自己的權力和威望。赦免朗道。正如朗道在卡皮查70壽辰時所說：“在那些年月，卡皮查的舉動需要大勇、大德和水晶般純潔的人格。”他以後始終對卡皮查懷著感激之情，曾經這樣評價卡皮查：“他擁有一個科學家可能嚮往的一切：他的著作得到首肯，他有才華橫溢的門生……但卡皮查依然孜孜不倦地從事科學研究，他的好奇心和創造力依然無窮無盡……”

遺憾的是正當朗道步入科學的豐產期時，一場意外的車禍剝奪了他的工作能力。1962年1月7日晨，朗道去杜布納聯合原子核研究所，在途中他乘車時和載重汽車相撞，別人都安然無恙，唯有朗道因反應遲緩而多處受傷。在車禍中朗道斷了11根骨頭並頭骨骨折。蘇聯最好的醫生為拯救朗道的生命而竭盡全力，捷克、法國、加拿大的很多醫學教授等得知消息后紛紛前來會診。世界許多物理學家也相繼寄來名貴的藥材。在經曆數次臨床死亡判決之後，經過精心治療，生命雖然保住了，卻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。也許朗道的車禍讓瑞典的諾貝爾委員會產生了“緊迫感”，這一年的年底，他們決定把當年的物理學獎授予朗道，表彰他在24年前提出的理論。由於朗道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。雖然朗道在車禍后重新擔任了一些職務，但是這場事故斷送了他的學術生涯，從那以後一直沒有完全恢復工作能力。他的生命勉強延續了6年，於1968年4月3日，在莫斯科與世長辭，享年60歲。

朗道也許是上個世紀最有個性的物理學家。作為一個物理學家他就像莫斯科物理問題研究所所長卡皮查所說：“朗道在整個理論物理學領域中都做了工作，所有這些工作都可以用一個詞來描述——卓越。”作為一個普通人，他是“簡單化作風和民主作風，無限偏執和過分自信的奇妙混合體。”這種複雜或矛盾的性格處處體現在他的生活中。

朗道思想敏銳，學識廣博，精通理論物理學的許多分支。在他50歲生日時，朋友們列舉了他對物理學的十大重要貢獻：①引入了量子力學中的密度矩陣概念（1927）；②金屬的電子抗磁性的量子理論（1930）；③二級相變理論（1936～1937）；④鐵磁體的磁疇結構和反鐵磁性的解釋（1935）；⑤超導電性混合態理論（1943）；⑥原子核的統計理論（1937）；⑦液態氦Ⅱ超流動性的量子理論（1940～1941）；⑧真空對電荷的屏蔽效應理論（1954）；⑨費米液體的量子理論（1956）；⑩弱相互作用的複合反演理論（1957）。尤其是在量子液體（見液態氦）的理論方面，他的貢獻更為突出。

他的另一些引人注目的貢獻是：1937年利用費米氣體模型推測恆星坍縮的質量，1946年在理論上預言等離子體靜電振蕩中不是由碰撞引起的耗散機制（稱為朗道阻尼）的存在，等等。過了18年後這一預言才由一些美國物理學家在實驗上予以證實。

朗道就像有人曾評價的是“典型的浪漫派科學家”。對多種科學領域都有百科全書式的知識，特別對邊緣科學表現出強烈的興趣，使他觀察事物敏銳，分析問題深刻、全面，富於創見。朗道認為，費米是一位不可多得的“全能物理學家”，在費米逝世以後，他感嘆他說：“現在我就是最後一位全能物理學家了”。應該承認，他的這種看法並非自誇自贊，而是有著不容懷疑的真實根據的。

朗道對理論物理學的許多方面，在國際物理學界享有很高的聲望。1962年授予他諾貝爾物理學獎。提到的凝聚態和液氦的理論工作，只是他工作的冰山一角。

物理學上，朗道的貢獻是多方面的，也許是借用摩西十誡之名，1958年，蘇聯原子能研究所為了慶賀朗道的50壽辰，曾經送給他一塊大理石板，板上刻了朗道平生工作中的10項最重要的科學成果，把他在物理學上的貢獻總結為“朗道十誡”，這10項成果是：

1)量子力學中的密度矩陣和統計物理學(1927年)；

2)自由電子抗磁性的理論(1930年)；

3)二級相變的研究(1936-1937年)；

4)鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋(1935年)；

5)超導體的混合態理論(1934年)；

6)原子核的幾率理論(1937年)；

7)氦Ⅱ超流性的量子理論(1940-1941年)；

8)基本粒子的電荷約束理論(1954年)；

9)費米液體的量子理論(1956年)；

10)弱相互作用的CP不變性(1957年)。

朗道是物理學界公認的具有天才頭腦的人物。他發表的文章涉及到很多出人意料的專題，例如低溫物理學、磁性的不同類型、等離子區中粒子的運動、衝擊波、湍流、炸藥的爆炸、頻譜線的分析以及量子場理論等等。朗道對物理學的貢獻幾乎遍及各個領域，諸如核物理、固體物理、等離子體物理、宇宙線物理、高能物理等等。在這些領域裡，有許多術語都冠以他的姓氏，像朗道阻尼、朗道能級、朗道去磁等等。然而著名的還是1940~1941年間，他在研究等離子體問題時，抓住了前人忽略了的粘性，用數學方法成功地解釋了4He在溫度低於2K時完全失去粘滯性並具有很大的熱導率的原因。他預言在超流性的氦中，聲音將以兩種不同的速度傳播，也就是說聲波有兩種類型，一種是通常的壓力波；另一種是溫度波即所謂的“次聲”。這一預見1944年得到了實驗證實。

朗道在物質凝聚態的研究方面進行過許多繼往開來的基本工作，甚至有人說，從固體物理學到凝聚態物理學的過渡，可以認為是從朗道的工作開始的。他本人對超流性的工作特別滿意，當有人問他“您一生中最得意的工作是什麼”時，他回答：“當然是超流性理論，因為至今還沒有人能夠真正懂得它”。

1943-1946年間。朗道還對基本粒子物理學和核相互作用理論進行過大量工作。他研究了電子簇射的級聯理論和超導體的混合態等問題。他發展了關於燃燒和爆炸的理論、質子一質子散射和高速粒子在媒質中的電離損失等問題，還提出了等離子體的振動理論。

在1947~1953年間。朗道在電動力學方面進行過一系列工作，研究了氦Ⅱ的粘滯性理論、超導性的唯象理論和粒子在高速碰撞中的多重起源理論。前者在低溫物理學中起了推動作用，後者對宇宙射線物理學相當重要。

1954 年，朗道研究了與量子場論的原理有關的一些問題，論證了量子電動力學和量子場論中所用的微擾方法在有些事例中並不是自洽的。從1956年到1958 年，朗道創立了所謂費米液體的普遍理論，力圖概括氦Ⅲ和金屬中的電子。1957年，當李政道和楊振寧對宇稱守恆定律的否定得到了驗證時．朗道提出了CP守恆定律來代替它。1959年朗道在基本粒子理論上提出了一種方法．以確定粒子相互作用振幅的基本值。

朗道對自己和學生們要求很高。他要求自己的論文每篇都有基本的重要性，從來不理會那些無關宏旨的煩瑣題目。他鄙視那些為了世俗的名利而“作學問”的庸人，把那種人叫做“科學的吞食者”，即“靠科學吃飯的人”。他也看不起那種華而不實的學術“論文”，說那只是“廢話”和“空氣中的振動”。他重視思想交流（包括國際交流），把那些夜郎自大、固步自封的人物叫做“病態物理學家”。他熱愛自己的工作，真正做到了鍥而不捨在監獄中，當生命和榮譽都受到無比嚴重的威脅時，他還經常沉浸在學術思維中而達到廢寢忘食的地步。在學術討論中，他常常一針見血地指出別人的錯誤和缺點。他的思想的敏銳性和嚴密性甚至對某些人構成了“嚴重的威脅”。在這方面，人們常常把他和泡利相提並論，而且在態度的不留情面和語言的尖銳坦率方面，郎道甚至比泡利有過之而無不及。

朗道出眾的演說才能和他的才華所放射出的耀眼的光芒深深地吸引著學生們。真是名師出高徒，這些學生們後來都成為蘇聯物理學和空間科學領域的帶頭人．成為院士的就有十幾位之多。2003年諾貝爾獎得主阿布里科索夫和金茲堡就是朗道的學生。

朗道十分關心中學物理教學，為了使學生們從小在物理方面打下良好的基礎，他與人合編了一套《大眾物理》，以通俗易懂的、富有趣味的形式介紹物理學基本定理，這使他們對相對論、量子力學、原子和原子核結構等方面的最新成就獲得了初步的比較牢固的概念。

朗道一生的著作多達120餘部，可以說涉及到當時物理學的各個領域。朗道已經出版的高等學校教科書和他關於理論物理學的專著都以論述精確和科學資料豐富為特徵。可以說立論明確、敘述扼要、結論清楚。特別是寫得深入淺出，一掃當時盛行的以科學為幌子故作高深的惡劣風氣。使他對物理學產生深遠影響的，還有一項更重要原因，這就是他同他的學生栗弗席茲合著的九大卷理論物理學教程。這部成書於四五十年代的巨著，不僅培育了整整一個富有成果的蘇聯物理學派，也教導了全世界一代又一代的物理學生。朗道與別人合寫的理論物理學教科書《量子力學》於1948年問世，同時出版了《場論》的修訂本。1951年出版了他的關於統計物理學的一部完全新的著作。1953年《彈性理論》問世。朗道與別人合寫的普通物理學教程於1949年問世，緊接著出版了與他人合著的原子核理論教程。這套書的另一卷《連續介質電動力學》於1957年問世。朗道對他的這些著作不斷修訂、精益求精，所耗費的心血和精力相當於重新撰寫一部新書。他的許多著作分別在美國、日本、中國、英國、波蘭、南斯拉夫翻譯出版。尤其是在英國還翻譯出版了他的全套理論物理學教程。

朗道雖然在科學上取得了空前的成功，但是他的聲名則主要限制在學術圈內。即使在學術上朗道還多少有些“學閥”作風，有些被朗道槍斃掉的論文，後來被證明是極重要的，朗道留下了太多的遺憾，讓後人為他惋惜。朗道的天才和才華成就使他過於自負．對自己的智慧和直覺產生了太大的自信，使他目空四海，在他眼裡世界上沒有幾個物理學家。他當了蘇聯科學院物理學部的主任后，科學研究中更加固執、武斷，缺乏民主精神。

1956年，他的這種過於自負的個性使前蘇聯科學院蒙受了無法彌補的損失。事情是這樣的：這一年，蘇聯物理學家沙皮羅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，無論是在宏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．中國旅美學者楊振寧和李政道提出了沙皮羅已經發現的弱相互作用下宇稱不守恆的理論，不久，又由吳健雄用實驗做出了證明。第二年，楊振寧和李政道獲得了諾貝爾物理學獎．，而沙皮羅因為朗道的隨手一扔，雖然發現在先，最終與諾貝爾失之交臂。當楊振寧和李政道獲得諾貝爾獎的消息傳到朗道耳中，他才如夢方醒，認識到自己扔掉的是什麼。但是無可奈何花落去，一切都已經晚了。天才和成就造就的家長作風使朗道斷送了前蘇聯科學家獲得諾貝爾獎的一次寶貴機會。

列夫·達維多維奇·朗道是最後一個全能物理學家，是著名的神童。