LANDAU LEV DAVIDOVITCH (1908-1968)

L'œuvre scientifique et les publications

Lev Landau possédait, en matière de recherche, une étonnante intuition. Ses méthodes étaient très efficaces et d'une rare simplicité. Il utilisait un minimum d'appareil mathématique, même s'il n'hésitait pas à recourir à des modèles mathématiques complexes le cas échéant.

Cet homme éminent est parvenu à des résultats appréciables dans presque tous les domaines de la physique. Certains portent son nom, comme c'est le cas pour le diamagnétisme.

En 1933, au cours des travaux sur la susceptibilité magnétique à basse température, il introduit la notion de l'antiferromagnétisme (le terme lui-même apparaîtra plus tardivement), qu'il définit comme étant la phase hypothétique par laquelle passe le paramagnétisme à une température donnée, la température de Néel.

En 1933, Landau publie un ouvrage qui sert de point de départ à la théorie des polarons, niveaux d'énergie électroniques dans le puits de potentiel créé par la polarisation du réseau cristallin. Cette théorie a été développée en 1948, avec la collaboration de S. Pekar.

En 1936, il développe avec E.  Lifshits la théorie sur la formation de domaines présentant une aimantation différente dans les ferromagnétiques.

En 1937, Landau publie deux ouvrages concernant la théorie des transitions de phase de deuxième espèce. Aujourd'hui, cette théorie porte son nom. Elle a servi de point de départ à l'une de ses plus brillantes réalisations, le développement de la théorie macroscopique de la supraconductivité (en commun avec V. Guinsbourg, en 1950). Les propriétés de l'équation Guinsbourg-Landau ont suscité d'importants travaux sur la théorie des équations non linéaires.

Travaillant sur les transitions de phases, il prévoit l'existence des pulsars dès 1938.

Toutes ces recherches conduisent Lev Landau à développer la théorie de la superfluidité de l' hélium II (1941-1944), phénomène découvert par Piotr Kapitsa en 1937. Ses travaux ont eu une répercussion très grande dans le domaine de la physique de l'état condensé.

Au cours des dernières années de son activité scientifique, il a élaboré la théorie des liquides de Fermi quantiques (trois années de travail, de 1956 à 1958), qui s'est révélée fort utile dans la théorie de l'hélium 3 liquide.

Ses recherches sur l'hélium liquide, les isotopes, ⁴He et ³He, ont favorisé la programmation de nombreuses expériences par l'Institut de Kapitsa et dans d'autres laboratoires à travers le monde.

Pendant la guerre, Lev Landau, en collaboration avec E. Lifshits, travaille à l'élaboration d'un cours d' hydrodynamique. Cet ouvrage contient de nombreux résultats inédits, dont une partie seulement a été publiée dans des revues. Ainsi, les travaux sur la turbulence (mécanisme Landau, 1944) et sur les ondes de choc (1945) ont pris forme.

L'ouvrage sur l'amortissement des ondes électroniques dans le plasma (effet Landau, 1946) a contribué à l'élaboration de la théorie des plasmas.

En 1954-1955, Lev Landau publie, avec A. Abrikossov, I. Pomenrantchouk et I. Khalatnikov, une série de travaux sur l'électrodynamique quantique. Les auteurs démontrent que l'interaction électromagnétique conduit à l'écrantage absolu de la charge ponctuelle et à la disparition obligatoire de l'interaction (« zéro de Moscou »), ce qui témoigne de la non-fermeture de l'électrodynamique. Ces travaux ont donné matière à des considérations sur la théorie des champs (théorie quantique relativiste). Les « diagrammes de Landau », méthode de recherche des singularités d'amplitude dans la théorie des champs, datent de cette époque-là.

En 1956, Tsung Dao Lee et Chen Ning Yang ont découvert la non-conservation de la parité dans la radioactivité bêta.[...]