Lev Davidovich Landau, (nacido el 9 de enero [22 de enero, nuevo estilo], 1908, Bakú, Imperio ruso (ahora Azerbaiyán), fallecido el 1 de abril de 1968, Moscú, Rusia, URSS, físico teórico soviético, uno de los fundadores de la teoría cuántica de la materia condensada, cuya investigación pionera en este campo fue reconocida con el Premio Nobel de Física de 1962.
Landau era un prodigio matemático y enfant terrible. Su escolarización reflejó los zigzags de las reformas educativas radicales durante el período turbulento que siguió a la Revolución Rusa de 1917. Como muchos científicos de la primera generación soviética, Landau no completó formalmente algunas etapas educativas, como la escuela secundaria. Tampoco escribió una tesis doctoral, ya que los títulos académicos habían sido abolidos y no fueron restaurados hasta 1934. Completó el curso de pregrado en física en la Universidad Estatal de Leningrado, donde estudió de 1924 a 1927. En 1934, Landau recibió un doctorado como Un erudito ya establecido.
Mientras todavía era estudiante, Landau publicó sus primeros artículos. Una nueva teoría de la mecánica cuántica apareció en Alemania durante esos años, y el joven de 20 años se quejó de que había llegado demasiado tarde para participar en la gran revolución científica. Para 1927, la mecánica cuántica se había completado esencialmente, y los físicos comenzaron a trabajar en su generalización relativista y sus aplicaciones a la física nuclear y de estado sólido. Landau maduró profesionalmente en el seminario de Yakov I. Frenkel en el Instituto Fisico-Técnico de Leningrado y luego durante su viaje al extranjero de 1929-1931. Apoyado por un estipendio soviético y una beca Rockefeller, visitó universidades en Zürich, Copenhague y Cambridge, aprendiendo especialmente de los físicos Wolfgang Pauli y Niels Bohr. En 1930, Landau señaló un nuevo efecto resultante de la cuantificación de electrones libres en cristales: el diamagnetismo de Landau, opuesto al paramagnetismo de espín tratado anteriormente por Pauli. En un trabajo conjunto con el físico Rudolf Peierls, Landau argumentó la necesidad de otra revolución conceptual radical en física para resolver las crecientes dificultades en la teoría cuántica relativista.
En 1932, poco después de su regreso a la Unión Soviética, Landau se mudó al Instituto Fisico-Técnico de Ucrania (UFTI) en Jarkov (ahora Jarkov). Recientemente organizado y dirigido por un grupo de jóvenes físicos, UFTI irrumpió en los nuevos campos de la física nuclear, teórica y de baja temperatura. Junto con sus primeros alumnos, Evgeny Lifshits, Isaak Pomeranchuk y Aleksandr Akhiezer, Landau calculó los efectos en la electrodinámica cuántica y trabajó en la teoría de los metales, el ferromagnetismo y la superconductividad en estrecha colaboración con el laboratorio de criogenia experimental de Lev Shubnikov en el instituto. En 1937, Landau publicó su teoría de las transiciones de fase de segundo orden, en la cual los parámetros termodinámicos del sistema cambian continuamente pero su simetría cambia abruptamente.
Ese mismo año, los problemas políticos causaron su repentino traslado al Instituto de Problemas Físicos de Pyotr Kapitsa en Moscú. Los conflictos institucionales en la UFTI y la Universidad de Jarkov, y el propio comportamiento iconoclasta de Landau, se politizaron en el contexto de la purga estalinista, produciendo una situación que amenaza la vida. Más tarde, en 1937, varios científicos de la UFTI fueron arrestados por la policía política y algunos, incluido Shubnikov, fueron ejecutados. La vigilancia siguió a Landau a Moscú, donde fue arrestado en abril de 1938 después de discutir un folleto antiestalinista con dos colegas. Un año después, Kapitsa logró liberar a Landau de la prisión al escribirle al primer ministro ruso, Vyacheslav M. Molotov, que necesitaba la ayuda del teórico para comprender los nuevos fenómenos observados en el helio líquido.
Landau publicó en 1941 una explicación teórica cuántica del descubrimiento de Kapitsa de la superfluidez en helio líquido. La teoría de Landau se basaba en un concepto de excitaciones colectivas que Frenkel y el físico Igor Tamm habían sugerido algo antes. Una unidad cuantificada de movimiento colectivo de muchas partículas atómicas, tal excitación puede describirse matemáticamente como si fuera una sola partícula de algún tipo novedoso, a menudo llamada "cuasipartícula". Para explicar la superfluidez, Landau postuló que además del fonón (el cuanto de una onda de sonido) existe otra excitación colectiva, el rotón (el cuanto del movimiento de vórtice). La teoría de la superfluidez de Landau ganó aceptación en la década de 1950 después de que varios experimentos confirmaron algunos efectos nuevos y predicciones cuantitativas basadas en ella.
En 1946, Landau fue elegido miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias de la URSS. Organizó un grupo teórico en el Instituto de Problemas Físicos con Isaak Khalatnikov y luego Alexey A. Abrikosov. Los nuevos estudiantes tuvieron que aprobar una serie de exámenes desafiantes, llamados mínimos de Landau, para unirse al grupo. El coloquio semanal del grupo sirvió como el principal centro de discusión sobre física teórica en Moscú, aunque muchos oradores no pudieron hacer frente al devastador nivel de crítica considerado normal en sus reuniones. A lo largo de los años, Landau y Lifshits publicaron su Curso multivolumen de Física Teórica, una importante herramienta de aprendizaje para varias generaciones de estudiantes de investigación en todo el mundo.
El trabajo colectivo del grupo de Landau abarcó prácticamente todas las ramas de la física teórica. En 1946 describió el fenómeno de la amortiguación de Landau de ondas electromagnéticas en plasma. Junto con Vitaly L. Ginzburg, en 1950 Landau obtuvo las ecuaciones correctas de la teoría macroscópica (fenomenológica) de la superconductividad. Durante la década de 1950, él y sus colaboradores descubrieron que incluso en la electrodinámica cuántica renormalizada, aparece una nueva dificultad de divergencia (el cero de Moscú o el polo de Landau). El fenómeno de que la constante de acoplamiento se vuelva infinita o se desvanezca con cierta energía es una característica importante de las modernas teorías cuánticas de campo. Además de su teoría de la superfluidez de 1941, en 1956-1958 Landau introdujo un tipo diferente de líquido cuántico, cuyas excitaciones colectivas se comportan estadísticamente como fermiones (como electrones, neutrones y protones) en lugar de bosones (como los mesones). Su teoría de Fermi-líquido proporcionó la base para la teoría moderna de los electrones en los metales y también ayudó a explicar la superfluidez en He-3, el isótopo más ligero del helio. En los trabajos de Landau y sus alumnos, el método de cuasipartículas se aplicó con éxito a varios problemas y se convirtió en una base indispensable de la teoría de la materia condensada.
Incluso después de su matrimonio en 1939, Landau se apegó a la teoría de que una unión no debe restringir la libertad sexual de ambos cónyuges. No le gustaba la filosofía natural del materialismo dialéctico, especialmente cuando se aplicaba a la física, pero defendía el materialismo histórico, la filosofía política marxista, como un ejemplo de verdad científica. Odiaba a Joseph Stalin por la traición de los ideales de la revolución de 1917, y después de la década de 1930 criticó al régimen soviético como ya no socialista sino fascista. Consciente de que los cargos políticos anteriores en su contra no habían sido retirados oficialmente, Landau realizó algunos cálculos para el proyecto de armas atómicas soviéticas, pero después de la muerte de Stalin en 1953, rechazó el trabajo clasificado como no más necesario para su protección personal. El culto a la ciencia de la posguerra contribuyó al reconocimiento público y al culto al héroe que recibió durante sus últimos años. En 1962, Landau sufrió heridas graves en un accidente automovilístico. Los médicos lograron salvar su vida, pero nunca se recuperó lo suficiente como para volver a trabajar y murió de complicaciones posteriores.
