Le prix Nobel de physique Lev Landau dans le Google Doodle. © Google

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Doodle : Google honore Lev Landau, le génial prix Nobel russe

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Il y a 111 ans, le 22 janvier 1908, naissait l'un des plus brillants physiciens théoriciens du XXe siècle : Lev Davidovich Landau. Google lui rend hommage avec son Doodle au moment où un ovni artistique consacré à la vie et à l'époque troublée de Landau se tient à Paris.

Ce 22 janvier 2019, le Google Doodle rend hommage à une légende dont le génie est parfois comparé à celui d'un autre prix Nobel de physiqueRichard Feynman. Il y a 111 ans, le 22 janvier 1908, naissait en effet l'un des plus brillants physiciens théoriciens du XXe siècle : Lev Davidovich Landau. Russe, beaucoup moins connu du grand public en Occident que son collègue états-unien. C'est une star en Russie à laquelle documentaires et films ont été consacrés, ainsi qu'une œuvre d'art moderne monumentale « DAU », présentée en première mondiale à Paris, du 24 janvier au 17 février 2019, au Centre Pompidou et au Théâtre du Châtelet.

Dans le monde scientifique, Landau est connu pour ses multiples contributions à des domaines très divers, notamment en physique des solides avec ses travaux sur la supraconductivité et l'hélium superfluide qui lui vaudront le prix Nobel en 1962. Mais il est surtout célèbre 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, Evgeni 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. Il n'est toutefois pas destiné aux débutants, contrairement à celui qu'il a écrit avec un autre de ses élèves, Alexandre Ilitch Akhiezer, et une licence de physique est un prérequis pour s'embarquer vraiment dans son étude. D'ailleurs, le prix Nobel français Pierre-Gilles de Gennes n'hésitait pas à donner l'un des volumes du corpus connu sous le nom de 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.

Vidéo avec des images très rares montrant le légendaire Lev Landau, dont Pierre-Gilles de Gennes disait parfois qu'il aurait pu décrocher plusieurs prix Nobel. La vidéo le montre au début avec une visite en Russie de son mentor lors de ses jeunes années, le physicien Niels Bohr. Un début de traduction du discours de Landau « Quand j'avais 18 ans, j'ai commencé à étudier sérieusement la science, l'URSS déployait tout son pouvoir. Aujourd'hui, l'Union soviétique est l'une des plus grandes puissances scientifiques et Moscou est devenue l'un des plus grands centres scientifiques du monde. La physique a beaucoup évolué. Pour une personne éloignée de la physique, il est difficile d’imaginer à quel point la physique est parvenue à une compréhension profonde des lois de la nature et quelle image fantastique elle en donne en même temps. D'ailleurs, le plus grand triomphe du génie humain est peut-être qu’il se montre capable de comprendre des choses qu’il ne peut plus imaginer concrètement. » © alexanderbogdanov3-YouTube

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 et collaborateurs de Dau, comme ils l'appelaient affectueusement, devinrent des chercheurs dont les noms sont entrés dans l'histoire. On peut ainsi citer le prix Nobel de physique Vitaly Ginzburg avec qui il publie en 1950 une théorie qui fera date au sujet de la supraconductivité et plus généralement les transitions de phase : la théorie de Ginzburg-Landau.

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. Mais, comme on l'a déjà signalé, 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 nucléaire faibles et violation de la parité, formule d'amortissement dans les plasmas des tokamaks pour la fusion contrôlée, 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 1er avril 1968, visiblement une bien mauvaise blague.

Le Google Doodle mentionne les fameux niveaux d'énergie de Landau qui ont une influence sur la masse limite des naines blanches mais qui initialement s'appliquaient à la théorie de la supraconductivité dans les solides, comme l'explique Edward Teller, père de la bombe H états-unienne, qui connaissait bien Landau.

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