朗道喜欢对物理学家、科学文章、乃至女性的美
丽按对数尺度打分
& 第一流物理学家的贡献比第二
流多十倍，第二流比第三流多十倍&
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物理学史和物理学家
朗道百年
郝柏林
4
（
5- 复旦大学物理系- 上海- 0116..）
（
0- 中国科学院理论物理研究所- 北京- 511531）
- - 0112
年是01 世纪苏联最杰出的理论物理学家
列夫·达维多维奇·朗道（
789 :& 7*,;*’）诞生511
周年、逝世
61 周年& 事实上，作为理论物理学家的朗
道在
53<0 年5 月/ 日的车祸后已经消逝& 他在当年
被授予诺贝尔物理学奖，并在多方救治之下又存活
了
< 年，于53<2 年6 月5 日去世&
四十年来，已经出版了许多关于朗道的书籍和
文章
& 特别是5323 年由以朗道命名的俄国科学院理
论物理研究所所长哈拉特尼科夫主编的《回忆朗
道》文集
［5］，相当详细地介绍了朗道科学与生活的
方方面面
& 0112 年5 月，俄国的高级科普刊物《自
然》为朗道百年出版了专辑
［0］& 俄国科学院物理学
部在
0112 年5 月00 和0. 日举行了纪念朗道百年
的学术会议，会议文集已经发表在
0112 年< 月俄国
的《物理学进展》杂志第
5/2 卷第< 期［.］& 加之苏联
解体以来，公布了大量过去的秘密档案，使人们对朗
道经历中鲜为人知的方面有了较多认识
& 这篇短文
将较少复述公开文献，而扼要介绍一些笔者个人的
所知所思
&
图
5- 朗道喜欢的工作姿势（53=1 年代）
5-
生平
5312
年5 月00 日，朗道出生在石油之都巴库
的一个工程师家庭
& 他5. 岁修完全部中学课程，
5300
年进入巴库大学，同时上化学系和物理数学
系
& 两年后转入列宁格勒（ 今圣彼德堡）大学物理
系
& 学生时代即在列宁格勒技术物理研究所参加科
研，
530/ 年毕业后成为该所研究生& 那里当时在约
飞
5）院士周围聚集了苏联物理学界未来的一代精
英
& 530< 年，朗道发表了科学生涯中的第一篇文章，
关于双原子分子光谱谱线强度的理论
& 530/ 年，他
首先在论文中引入密度矩阵，作为比波函数更普遍
的量子系统描述方式
&
0112 > 12 > 52
收到
4- ?@*)(
：!*AB )"#& *+& +,
5
）- C& D& EAFF8（5221—53<1），苏联半导体事业的领导者，对苏联科
学政策起过重大作用
5303
年，05 岁的朗道被派往国外一年半，访问
了丹麦、英国和瑞士，特别是哥本哈根尼尔斯·玻尔
领导的研究所
& 玻尔很赏识年轻的朗道，朗道也把玻
尔视为自己的老师
& 在以后数十年里，他们还多有交
往
& 这次访问期间，他发展了金属电子的“ 朗道抗
磁”理论，从“泡利顺磁”分走了三分之一
& 电子在磁
场中的“朗道能级”以及能级的态密度，这些在后来
的量子霍尔效应理论中使用的基本概念，都首次出
现在这篇文章里
&
图
0- 玻尔和朗道在莫斯科大学（53<5 年）
53.5
年，朗道回到列宁格勒，翌年转到哈尔科
夫的乌克兰技术物理研究所，担任理论室主任，不久
后被聘为哈尔科夫大学理论物理教授
& 53./ 年，朗
·
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!
物理·"# 卷（$%%& 年）’ 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ())*：++,,,- ,./0- 12- 23
道转移到莫斯科，在卡皮查
$）领导的物理问题研究
所担任理论研究室主任
- 朗道在4’56 年当选为苏联
科学院院士
- 除了在研究所工作外，朗道还多年在莫
斯科大学和莫斯科工程物理学院任教，直至
4’6$ 年
发生车祸
-
$!
对理论物理的贡献
4’7&
年朗道7% 寿辰时，研究所决定任何人都
不要发表空洞演说，而要用独特的方式表示祝贺
- 原
子能研究所的一位院士（
8- 9- 90:;03）带来一对大
理石片，上面刻着朗道推导出的
4% 个公式，称为
“朗道十诫”
- 我们略去公式，列举“十诫”如下：（4）
密度矩阵；（
$）电子的朗道抗磁；（"）二类相变理论；
（
5）铁磁畴理论；（7）超导中间态；（6）原子核统计理
论；（
#）液氦88 的超流理论；（&）量子电动力学中物
理质量与初始质量的关系；（
’）费米液体理论；（4%）
组合宇称守恒原理
-
图
"! 朗道“十诫”（90:;03 制作，4’7& 年）
这里根本没有提到首先引进反铁磁态、无碰撞
等离子体中的“朗道阻尼”等重要贡献
-“十诫”中有
近七项同凝聚态物理有关
- 4’6$ 年授予朗道诺贝尔
物理学奖的理由也是“他对于凝聚态物质特别是液
氦的先驱性理论”
- 这些理论并没有冗长繁杂的数
学推演，有些甚至是靠物理直觉“ 猜”出来的
- 我们
只举几个例子
-
$
）! <- =- 91*0)>1（4&’5—4’&5），获4’#& 年诺贝尔物理学奖
"
）! ?.@;/A B- <C0CD/>（4’%#—4’’7），德裔英国物理学家，朗道访问
欧洲时结交的朋友
朗道最初考虑超流液氦中的元激发时，把旋子
态能量最低点像光学声子那样画在动量为零处，后
来在一次讨论中才把它移到动量不为零处
- 这样的
元激发谱，多年后才被从微观理论推导出来
-
朗道抗磁理论还有一项有趣的发展
- 实验中发
现金属铋的电子磁化率随静磁场的倒数而周期性地
振荡（
@C E11>FG13 H/*(C3 效应）- 派尔斯"）指出，朗
道在计算抗磁磁化率时，使用泊松求和公式做变换
时只保留了打头项，其实振荡效应就在下一项中
- 朗
道推导出描述该效应的公式，请在物理问题研究所
访问的英国低温物理学家
I- J(;C3KCDL 同其实验对
比，结果完全一致
- 这一成果从来没有单独发表，人
们只能间接引用
J(;C3KCDL 发表在伦敦皇家学会会
刊上的论文，派尔斯为该文加了一个附录，说明公式
的推导过程
-
朗道的二类相变理论，统一表述了相变现象的
平均场理论
- 这是现在人们熟知的事实- 然而这一理
论还有更具体的内涵，即相变前后的物理状态必须
遵从若干对称限制
- 二类相变的群论分析是由栗弗
席兹在
4’5% 年代初完成的-
铁磁畴理论的物理图象十分简单
- 由于散发在
样品外的磁场能量和磁畴壁表面能的竞争，宏观磁
体必定会自发分成磁化方向互相交错的磁畴
- 这一
理论由朗道在
4’"7 年提出，而由栗弗席兹等详细实
现
-
其实，朗道对理论物理的最重要的贡献是他所
推崇的理论物理的思维方法和解决问题的方式
- 他
明确区分“ 技术问题”和“ 理论物理”，把只谈“ 技
术”的人从讨论班的讲台上撵下去
- 他厌恶并列各
种因素、不突出物理关键的“理论”，把后者称为“消
防队长的基本公式”（“火灾原因等于电线短路加煤
气泄漏加小孩玩火⋯⋯”）
- 在4’"& 年出版的《统计
物理学》第一版序言中说，“本书不讨论所谓液体理
论；这些理论通常包含足够多的参数，可以把任何不
十分野蛮的实验弄得同理论一致”
-
"!
朗道与苏联社会
朗道思维敏锐、言辞尖刻，不能容忍科学上不正
确的观点和生活中的不诚实行为
- 他在年轻时甚至
主动挑战某些不喜欢的人和事
- 这给他的人生道路
带来过曲折
- 4’"$ 年离开列宁格勒，4’"# 年离开哈
尔科夫，都有此类原因
- 特别是在乌克兰技术物理研
究所时，因所内人事变动引发的科学方向上的不同
意见，曾使他的一位助手短期被捕
- 朗道亲手写信给
城市的保安部门，为这位助手开脱
- 随后和哈尔科夫
大学校长的冲突，促使他下决心离开哈尔科夫去莫
·
""!·
物理学史和物理学家
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斯科
& 到达莫斯科后，他写了一纸简短申请给卡皮
查，就成为物理问题研究所的理论室负责人
&
43.2
年5 月，朗道同另外两位物理学家，包括
那个前助手，同一天在莫斯科被逮捕
& 卡皮查当天就
写信给斯大林，说明
03 岁的朗道是苏联天才的理论
物理学家，任何别人都不能代替他的作用；他年轻气
盛但决不会做不诚实的事，请求斯大林特别关注
& 后
来知道，玻尔也曾为此写信给斯大林，请求释放朗
道
& 卡皮查后来还写信给莫洛托夫，信中提到他正在
进行的一项重要发现（指超流），只有朗道这样的理
论家才能给以解释
& 卡皮查向678 提出个人担保，
换得朗道继续在物理问题研究所从事研究的自由
&
朗道在被释放之后，绝口不谈监狱生活
& 在正式文件
里只提到他的研究工作曾经“中断”一年
&
据说朗道一直认为哈尔科夫时期的一个同事“告
密”陷害他，但从来没有具体指出过
& 在由朗道本人挑
选的科学论文集
［5］里，有9 篇早期论文被抽掉& 这9
篇文章的合作者都是伊万年科
5）& 朗道总是以轻蔑的
语言提到伊万年科
& 任何人如果在朗道面前正面提及
伊万年科的工作，就会损害同朗道的关系
&
5
）- :& :& ;<*,=,>?（4315—4335），朗道在列宁格勒和哈尔科夫时
的同学和同事
& 曾在43.9 年被捕并流放到西伯利亚& 自435. 年
以后一直是莫斯科大学教授
9
）- @& A& 7),BC’E（434F—），011. 年获诺贝尔物理奖
F
）- ;& @& 6’+!*"?<（431.—43F1），从435. 年起领导苏联核武器的
研制
朗道喜欢对物理学家、科学文章、乃至女性的美
丽按对数尺度打分
& 第一流物理学家的贡献比第二
流多十倍，第二流比第三流多十倍
& 在这个标尺上，
只有爱因斯坦独自处于“第半流”的特殊地位
& 朗道
最初把自己归入“ 第二流半”，据说直到
4391 年代
初，同金兹堡
9）写完关于超导（朗道G 金兹堡方程）
的论文后，他把稿子往桌上一扔，叹道：“ 终于爬到
了第二流物理学家的位置”
& 朗道还用数学符号对
理论物理学家分类：拉普拉斯算子
! 代表头脑尖又
坐得住者，如爱因斯坦；达兰贝尔算子
.代表头脑笨
但坐得住者，如莫斯科大学的某些教授；他本人由
/
描述，头脑虽尖但坐不住
& 最后，0代表头脑笨又坐
不住的人，例如伊万年科
&
从上世纪
31 年代以来，某些人企图把朗道塑造
成反斯大林的英雄
& 他们的主要根据是不久前被公
开的
678 档案& 档案中有朗道被捕后亲手写的关于
“反苏活动”的检查材料，也有在审讯后翻供的记
录
& 见识过“文化大革命”中各种“逼供信”的中国知
识分子，更清楚这类材料的不可信程度
& 在朗道身边
工作过的一些学者也不赞成这种违背历史事实的夸
张
& 例如，卡冈诺夫在其《朗道学派》［9］一书中，用数
页篇幅分析这些说法，并说根本不相信朗道会书写
和散发反苏传单
&
第二次世界大战期间，物理问题研究所撤退到
后方
& 朗道间接（通过为过去的学生出主意）和直接
地参与了某些国防任务的研究
& 他本人在被问及时，
往往神秘地一笑了之
& 但是，从4355 年初版的《连续
介质力学》一书中，有许多一般物理教科书中不大
提及的内容，特别是燃烧、起爆、爆轰波传播、冲击波
与固体碰撞等内容，可以窥见他在战争年代科学兴
趣的拓展
&
4359
年40 月42 日，全面领导核武器研制的库
尔恰托夫
F）院士写信给苏共中央专门委员会负责人
贝利亚，即那个
439. 年底被处死的678 头目，请求
让“我国最伟大的理论物理学家朗道”参加领导与
原子弹有关的理论工作
［F］& 在库尔恰托夫的坚持
下，翌年
0 月此项提议被批准& 朗道和他的理论组根
据美国最初的实验数据和苏联自己早期实验结果，
推导了原子弹的能量有效系数公式
& 此式曾经沿用
多年
& 4353 年41 月03 日，苏联最高苏维埃决定为
研制原子弹的
212 位有功人员颁发列宁勋章，其中
包括朗道
& 4395 年，朗道被授予苏联社会主义劳动
英雄称号
&
还应当提到，朗道在
43.3 年由卡皮查担保从监
狱中出来
& 早在4351 年，卡皮查就准备提名朗道为
苏联科学院院士候选人
& 由于朗道的特殊“保释”地
位，卡皮查特地写信给莫洛托夫征求意见，指出学术
界一致认为朗道是强有力的院士候选者，并说如果
周末之前得不到答复，他就会行动
& 莫洛托夫没有回
信，于是卡皮查开始正式提名
& 435F 年朗道当选为
科学院院士，没有经过通讯院士的阶段
& 4392 年，在
物理问题研究所为朗道
91 寿辰举行的庆祝会上，所
长卡皮查说，多年以来我对我的理论室主任非常满
意，也努力为他创造各种条件；只有一件事我做不
到，那就是为他提供出国机会，不过你们知道我自己
也无法出国
&
以朗道的锐敏，他不可能不觉察到苏联社会政
治生活中存在的问题
& 然而，他是一个爱国者，曾经
出色完成过各种国防任务，毕生致力于提高苏联的
理论物理水平和培养理论物理人才
& 用我们过去的
政治术语，他是一位走“白专道路”、被“ 控制使用”
的杰出学者
& 在他周围，有过卡皮查、库尔恰托夫这
·
""!·
物理学史和物理学家
!
物理·"# 卷（$%%& 年）’期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ())*：++,,,- ,./0- 12- 23
图
4! 朗道和卡皮查（5’& 年）
些勇于承担责任、坚持真理的科学家，为他撑起保护
伞，尽量发挥他的聪明才智
- 这不能不说是苏联物理
学界的一件幸事
-
4!
理论物理教程
朗道在哈尔科夫工作期间，开始筹划在从低到
高的几个层次上撰写普通物理和理论物理的读物
-
他贞 懲
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