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Le prix Nobel Lev Landau aurait eu cent ans aujourd'hui

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Par Laurent Sacco, Futura

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Il y a 100 ans, le 22 janvier 1908, naissait l'un des plus brillants physiciens théoriciens du vingtième siècle : Lev Davidovich Landau.

Le prix Noble de physique Lev Landau. © USSR Magazine-Sovfoto

On le connaît pour ses multiples contributions à la physique, qui lui vaudront le prix Nobel en 1962, mais surtout pour le cours de physique théorique qu'il a rédigé à partir de 1949, sans en écrire un mot puisqu'il le dictait à son collègue et ancien élève, Evguéni Lifchitz.

Ce cours a inspiré des générations d'apprentis physiciens et, avec ceux de Feynman, il constitue toujours une lecture indispensable pour qui veut étudier sérieusement la physique théorique, que ce soit dans les domaines de la physique quantique, de la relativité générale, de la physique de la matière condensée ou de l'hydrodynamique.

Le prix Nobel français Pierre-Gilles de Gennes n'hésitait pas à donner l'un des volumes du célèbre cours de Landau-Lifchitz à l'un de ses étudiants de thèse sur un sujet donné, avec comme conseil de le lire complètement avant d'attaquer le travail de recherche.

Ce cours lui-même, qui aborde donc presque tous les domaines de la physique, faisait écho au minimum de connaissances en physique théorique qu'exigeait Landau de tous les étudiants de son école. La sélection était ainsi très sévère mais elle a assuré à l'école russe une prééminence indiscutable au niveau international. Plusieurs des élèves de Dau, comme ils l'appelaient affectueusement, devinrent des chercheurs dont les noms sont entrés dans l'histoire.


Quelques physiciens célèbres de l'école russe. En haut et de gauche à droite : Gershtein, Pitaevskil, Arkhipov, Dzyaloshinskil. En bas et de gauche à droite : Prozorova, Aleksei Abrikosov, Khalatnikov, Lev Davidovich Landau, Evgenii Mikhailovich Lifchitz. Cliquez pour agrandir. Crédit : AIP

Un génie précoce et particulièrement productif

Landau lui-même était un enfant prodige, fils d'un ingénieur du pétrole de Bakou, qui a été aussi administrateur de la compagnie pétrolière d'Alphonse de Rothschild, et d'une mère médecin. Il termina l'école secondaire à 13 ans et montra très tôt son talent en mathématique, pour devenir docteur en physique à 21 ans. Le gouvernement soviétique l'autorisa à voyager en Europe où il rencontra Heisenberg, Dirac, Pauli et surtout Niels Bohr, qui fit la plus grande impression sur lui.

Emprisonné lors des purges staliniennes, il en sort au bout d'un an grâce à l'influence de Kapitza, l'un des découvreurs de la superfluidité. Ses travaux les plus célèbres porteront justement sur la superfluidité de l'hélium 3 et plus généralement sur les transitions de phases et la supraconductivité. En 1950, il publie avec Vitaly Ginzburg, futur Prix Nobel, une théorie qui fera date à ce sujet : la théorie de Ginzburg-Landau.

Vidéo avec des images très rares montrant le légendaire Lev Landau, dont on dit parfois qu'il aurait pu décrocher plusieurs prix Nobel. © alexanderbogdanov3-YouTube

On n'en finirait pas d'énumérer le nombre de ses contributions : matrice densité en mécanique quantique avant Von Neumann, théorie de la turbulence en hydrodynamique, pseudo-tenseur d'impulsion énergie en relativité générale, théorie des interactions faibles et violation de la parité, formule d'amortissement dans les plasmas etc.

Lev Landau fut malheureusement victime d'un terrible accident de voiture le 7 janvier 1962 et il ne survivra à plusieurs morts cliniques que grâce à de l'acharnement thérapeutique. Il ne recouvrera jamais complètement ses facultés et décèdera 6 ans plus tard le 1 avril 1968, visiblement une bien mauvaise blague.