Lev Davidovich Landau, (n. 9 ianuarie [22 ianuarie, stil nou], 1908, Baku, Imperiul rus (acum Azerbaidjan) - a crescut la 1 aprilie 1968, Moscova, Rusia, URSS), fizician teoretic sovietic, unul dintre fondatori a teoriei cuantice a materiei condensate a căror cercetare de pionierat în acest domeniu a fost recunoscută cu Premiul Nobel pentru fizică din 1962.
Landau era un prodigiu matematic și un enfant îngrozitor. Școlarizarea sa reflecta zig-zagurile reformelor educaționale radicale în perioada turbulentă de după Revoluția Rusă din 1917. La fel ca mulți oameni de știință ai primei generații sovietice, Landau nu a finalizat formal unele etape educaționale, cum ar fi liceul. Niciodată nu a scris o teză de doctorat, deoarece diplomele academice fuseseră desființate și nu au fost restaurate până în 1934. A finalizat cursul de licență în fizică la Leningrad State University, unde a studiat din 1924 până în 1927. În 1934 Landau a primit un doctorat ca un savant deja consacrat.
Încă era student, Landau a publicat primele sale articole. O nouă teorie a mecanicii cuantice a apărut în Germania în acei ani, iar tânărul de 20 de ani s-a plâns că a sosit puțin prea târziu pentru a participa la marea revoluție științifică. Până în 1927, mecanica cuantică a fost finalizată în mod esențial, iar fizicienii au început să lucreze la generalizarea relativistă și la aplicațiile sale în fizica statului solid și nuclear. Landau s-a maturizat profesional în seminarul lui Yakov I. Frenkel la Institutul Fizico-Tehnic de la Leningrad și apoi în timpul călătoriei sale străine din 1929–31. Susținut de o bursă sovietică și de o bursă Rockefeller, a vizitat universități din Zürich, Copenhaga și Cambridge, învățând în special de la fizicienii Wolfgang Pauli și Niels Bohr. În 1930, Landau a subliniat un efect nou rezultat din cuantizarea electronilor liberi în cristale - diamagnetismul Landau, opus paramagnetismului de spin tratat anterior de Pauli. Într-o lucrare comună cu fizicianul Rudolf Peierls, Landau a argumentat necesitatea unei alte revoluții conceptuale radicale în fizică pentru a rezolva dificultățile de creștere ale teoriei cuantice relativiste.
În 1932, la scurt timp după întoarcerea sa în Uniunea Sovietică, Landau s-a mutat la Institutul Fizico-Tehnic din Ucraina (UFTI) din Harcov (acum Kharkiv). Organizat recent și condus de un grup de fizicieni tineri, UFTI a izbucnit în noile domenii ale fizicii nucleare, teoretice și la temperaturi scăzute. Împreună cu primii săi studenți - Evgeny Lifshits, Isaak Pomeranchuk și Aleksandr Akhiezer - Landau au calculat efectele în electrodinamica cuantică și au lucrat la teoria metalelor, a ferromagnetismului și a superconductivității în strânsă colaborare cu laboratorul experimental de criogenie Lev Shubnikov din institut. În 1937, Landau a publicat teoria tranzițiilor de fază de ordinul al doilea, în care parametrii termodinamici ai sistemului se schimbă continuu, dar simetria acestuia se schimbă brusc.
În același an, problemele politice au provocat mutarea sa bruscă la Institutul de Probleme Fizice din Moscova, Pyotr Kapitsa. Conflictele instituționale de la UFTI și Universitatea Harkov și comportamentul iconoclastic al lui Landau au devenit politizate în contextul epurării staliniste, producând o situație care pune viața în pericol. Mai târziu, în 1937, mai mulți oameni de știință UFTI au fost arestați de poliția politică și unii, inclusiv Șubnikov, au fost executați. Supravegherea a urmat Landau până la Moscova, unde a fost arestat în aprilie 1938 după ce a discutat cu un coleg un prospect antistalinist. Un an mai târziu, Kapitsa a reușit să-l elibereze pe Landau din închisoare, scriindu-i premierului rus Vyacheslav M. Molotov, că a cerut ajutorul teoreticianului pentru a înțelege noi fenomene observate în heliu lichid.
Landau a publicat în 1941. O explicație teoretică cuantică a descoperirii Kapitsa a superfluibilității în heliu lichid a fost publicată de Landau în 1941. Teoria lui Landau s-a bazat pe un concept de excitații colective, care a fost sugerat ceva mai devreme de Frenkel și fizicianul Igor Tamm. O unitate cuantificată de mișcare colectivă a multor particule atomice, o astfel de excitație poate fi descrisă matematic ca și cum ar fi o singură particulă de un fel inedit, adesea numită „cvasiparticula”. Pentru a explica superfluiditatea, Landau a postulat că pe lângă fonon (cuantumul unei unde sonore) există o altă excitație colectivă, rotonul (cuantul mișcării vortexului). Teoria lui Landau despre superfluiditate a câștigat acceptarea în anii 1950, după ce mai multe experimente au confirmat unele efecte noi și predicții cantitative bazate pe aceasta.
În 1946 Landau a fost ales membru cu drepturi depline al Academiei de Științe a URSS. A organizat un grup teoretic în Institutul de probleme fizice cu Isaak Khalatnikov și mai târziu Alexey A. Abrikosov. Noii studenți au trebuit să susțină o serie de examene provocatoare, numite minim Landau, pentru a se alătura grupului. Colocviul săptămânal al grupului a servit drept centrul principal de discuții pentru fizica teoretică din Moscova, deși mulți vorbitori nu au putut face față nivelului devastator de critică considerat normal la întâlnirile sale. De-a lungul anilor, Landau și Lifshits și-au publicat cursul multivolume de fizică teoretică, un instrument important de învățare pentru mai multe generații de studenți din lume.
Opera colectivă a grupului Landau a cuprins practic toate ramurile fizicii teoretice. În 1946, el a descris fenomenul amortizării Landau a undelor electromagnetice în plasmă. Împreună cu Vitaly L. Ginzburg, în 1950 Landau a obținut ecuațiile corecte ale teoriei macroscopice (fenomenologice) a superconductivității. În anii '50, el și colaboratorii au descoperit că, chiar și în electrodinamica cuantică renormalizată, apare o nouă dificultate de divergență (zeroul Moscovei sau polul Landau). Fenomenul constantei de cuplare devenind infinit sau dispărând la o anumită energie este o caracteristică importantă a teoriilor moderne ale câmpurilor cuantice. În afară de teoria sa din superfluiditate din 1941, în 1956–58 Landau a introdus un alt tip de lichid cuantic, ale cărui excitații colective se comportă statistic ca fermioni (cum ar fi electronii, neutronii și protonii), mai degrabă decât bosonii (cum ar fi mezoanele). Teoria sa fermi-lichidă a oferit baza teoriei moderne a electronilor din metale și a ajutat, de asemenea, la explicarea superfluibilității în He-3, izotopul mai ușor al heliului. În lucrările lui Landau și ale studenților săi, metoda cvasiparticulelor a fost aplicată cu succes la diverse probleme și s-a dezvoltat într-o bază indispensabilă a teoriei materiei condensate.
Chiar și după căsătoria sa din 1939, Landau s-a lipit de teoria potrivit căreia o uniune nu trebuie să constrângă libertatea sexuală a ambilor parteneri. Nu i-a plăcut filozofia naturală a materialismului dialectic, mai ales când a fost aplicată fizicii, dar a susținut materialismul istoric - filozofia politică marxistă - ca exemplu de adevăr științific. Îl ura pe Joseph Stalin pentru trădarea idealurilor revoluției din 1917, iar după anii 1930 critică regimul sovietic ca nu mai este socialist, ci fascist. Conștient de faptul că acuzațiile politice anterioare împotriva lui nu fuseseră retrase oficial, Landau a efectuat câteva calcule pentru proiectul de arme atomice sovietice, dar după moartea lui Stalin în 1953 a refuzat munca clasificată ca nefiind necesară pentru protecția personală. Cultul științei postbelice a contribuit la recunoașterea publică și la închinarea la eroi pe care a primit-o în anii săi mai târziu. În 1962, Landau a suferit răni grave într-un accident de mașină. Medicii au reușit să-și salveze viața, dar nu și-a revenit niciodată suficient pentru a reveni la serviciu și a murit din cauza complicațiilor ulterioare.
