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[物理学家小传]：Fermi 和Landau
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20世纪有伟大的物理学家Einstein，就足以让物理学的光泽人间几百年了。何况20世纪还有Fermi（费米）和Landau（朗道），这让20世纪成为物理学的世纪一点都不容置疑。
Fermi是最后一个兼通理论和实验的物理学家，之所以这么说，是因为20世纪中叶后的物理学和之前的物理学有很大的区别。19世纪的物理学，实验设备仍然十分简陋，实验精度也很差，更重要的是，它只要简单的数学概念就可以理解，而解答物理问题只要会解微积分方程就没问题了。所以，在那个时代，可以出现牛顿这样伟大的人物。在更早的年代，也可以出现伽利略这样的人物，更早远的就是亚里士多德了。从严格意义上讲，他们都不能算是物理学家，或者不是纯粹的物理学家，而是更多的兼有数学家和哲学家的一部分。20世纪开始后，量子力学和广义相对论的出现，让物理学走向了复杂化。物理不再是一两个公式就能拿nobel（例如德布罗意），也不再是哼着小调就能做定量实验（例如伽利略）的科学了，物理的庞大和复杂开始令人咋舌！物理实验的精巧和昂贵使得它不再是个人就能完成的家庭娱乐节目，而是需要国家的大量资金支持和无数的人力合作才能完成。物理理论也从简单的微分方程走向了偏微分方程走向了更为复杂的数学，连数学家在物理学家面前都只能自叹不如，何况做理论物理学家还要经历更为艰苦的磨练。从此，理论和实验开始分家，做理论的沉醉在优美的数学公式和定理里面不能自拔，做实验的陶醉的美妙的实验数据里面沾沾自喜，而但理论和实验走到一起，往往只能面面相觑，一脸茫然。我不懂你的公式推导，你也不懂我的实验过程。做实验的想法设法把实验数据变漂亮，是在骗别人；做理论的则挖空心思让理论结果符合实验，是在骗自己。Fermi和当时所有的物理学家不一样，他既精通理论，也擅长实验。
Fermi的实验可谓是个个精彩，他不仅善于用物理自觉去做实验，更善于用理论预言实验。关于他有很多精彩的故事，这里列举两个。一个是关于旧金山有几个钢琴调音师的估计，这是一个典型的量纲估算模型，也是所有学物理的必须掌握的能力。问题很简单，旧金山究竟有多少个钢琴调音师？但是要得到答案，却要靠很多假设和估算，例如：旧金山有多少家人？其中多少人能买的起钢琴？钢琴在多久需要调音？调音一次需要多少钱？一个调音师的收入是多少？所有的钱可以养活多少调音师？必须每个问题都能得到符合误差范围内的量纲估计才能得到最后答案，而且最后答案应该给出最大误差。Fermi的这个问题可谓是给所有学物理的人们上了一门生动的课。Fermi在美国试验第一颗原子弹时做了另一个实验，那就是爆炸时往空中撒一把纸屑，记下纸屑飘落的方向和距离，根据自己距离爆心的距离就可以推算出爆炸当量。一个如此简单却如此有效的方法，不得不让所有的物理学家肃然起敬。
Fermi在理论物理方面更是作出了很多杰出贡献。主要是关于量子理论方面的，例如鼎鼎大名的Fermi－Dirac统计。具有半整数自旋的粒子都满足这个统计，它们统称Fermon（费米子）。Fermi统计是统计物理的一大进步，从此有了描述大量微观粒子系统的工具。而我们生活中的物质所包含的粒子都是在10的23次方量级的，没有好的统计理论来描述，单靠解Schordinger方程，恐怕再过一百年等计算机发达几万倍后也没有可能。
Fermi是具有敏锐物理直觉和深厚理论功底的物理学家，所以他做的工作几乎都是经典。而Fermi本人又很具有亲和力，他的活跃的思想和他的人一样活跃。Fermi夫人曾写了本《原子在我家中》，很是有趣。杨振宁先生曾受到Fermi的指导，虽然Fermi不是杨先生的导师（杨的导师是Tylor），但杨先生称影响他一生最大的就是Fermi。Fermi的学生里面获得Nobel的不止是一个两个，而是一群两群，Fermi可谓是物理教育的超级大牛。
和Fermi差不多时代的另一位伟大的物理学家是Landau，他是苏联的物理学家，也是对中国影响最大的物理学家，因为那个年代我们只疯狂地崇拜苏联老大哥的原因。
Landau是一位理论物理学家。他不会实验，但是却具有实验物理学家的特质。物理学家都习惯于用明确的物理量描述真实的物理现象，也就是说，看到什么样的物理量，就知道它描述的是什么。但Landau思维很不一般，他发展了一套唯像理论。所谓唯像，是和唯实相照应的，唯实就是如前面所说的物理学家习惯思维，就是物理量描述的都是确定的物理事实，而唯像则是定义一些没有实际物理意义的变量，通过这些变量的演化规律来讨论物理现象。唯实有点向外家功夫，讲究招式，而唯像有点像内家功夫，讲究运气，于是唯像更加深奥、更高一筹。Landau就是唯像大师。
Landau最著名的就是他的相变唯像理论，通过定义一些序参量，建立唯像方程描述这些参量的变化就可以得出相变过程实际物理量的变化。相变和临界现象是自然界最为奇妙的事情，过程复杂而难以解释，Landau正是用他这一套唯像理论，得到了相变的和谐描述。这些相变包括超导转变，他和Ginzburg一起，发展出了Ginzburg－Landau方程，描述超导转变过程序参量的变化，这个方程至今还是超导理论的重要方程。Ginzburg和后来解出此方程的Arbrikosov获得了2004年Nobel物理学奖，而Landau没有活到这一天，所以只能和Nobel无缘。但Landau的相变唯像理论一直在发挥它的巨大潜力，后来重整化群理论的出现，使得相变和临界现象得到了更为科学的描述，凝聚态物理因它所包含粒子的众多带来的恐怖在如此强大的理论面前变得不堪一击。我们科学院理论物理所的于禄院士在这方面是个大家，听过他的报告真是种享受，而他的《边缘奇迹——从相变和临界现象说起》一书更是精彩纷呈，很值得拜读。
回到正题，Landau的物理学家人生是不同凡人的，不只是在于他作出的巨大贡献，而在于他人生的传奇经历。Landau其实是苏联的政治犯，关押在监狱里面已经多年，本已是暗无天日没有尽头，但却偏偏有一线生机给了他。那时苏联的物理学家决心冒着风险营救Landau，于是编造了一个很强的理由。他们联名上书斯大林（还是赫鲁晓夫？），称有一个物理问题，涉及到国家的安全，如果被美国人做出来了，那苏联就倒霉了，而这个物理问题在当今世上只有一个人能解决，那就是Landau。苏联当局很无奈，只要答应假释。Landau从囹圄出来之后，充分发挥他的聪明才智，最后成了苏联物理学派的带头人，苏联当局当然不可能再投他入狱了。可以说，没有Landau，苏联的物理就没有那么大的发展，而苏联的原子弹也不大可能造出来（尽管有人说他们盗取了美国的机密）。而中国当时作为老大哥的崇拜者，没有大哥的支持，也难以在物理学上有什么成就，那样早期的新中国只能面对一片科技空白了。所以Landau还是对共产主义国家的物理学贡献最大的人物，很值得感谢。
Landau属于英年早逝的典型，好像在五十多岁就因病归西，也许是牢房的折磨带来的后遗症罢，这对理论物理是一大损失。Landau留下了他和利弗西之合著的《理论物理》一套书，以深厚的数学根基和严谨的公式推导著称，这本书至今是理论物理界的Bilbo（指得是经典得如圣经的著作），再也没人超越。
如今的物理学家已经没有能够达到Fermi和Landau的高度的了，大家更关心的是名利之争，或为生存拼命申请科研基金，或为满足虚荣而充当学霸。做学问反而成了业余的事情，这着实令人担心。物理的科研界如果一直这样下去的话，千里马也只能骈死于槽枥之间，而像Landau这样的天才也许只能永远过着暗无天日的生活。这是可悲的，需要引起警醒！
https://blog.sciencenet.cn/blog-22926-16434.html
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Fermi是最后一个兼通理论和实验的物理学家，之所以这么说，是因为20世纪中叶后的物理学和之前的物理学有很大的区别。19世纪的物理学，实验设备仍然十分简陋，实验精度也很差，更重要的是，它只要简单的数学概念就可以理解，而解答物理问题只要会解微积分方程就没问题了。所以，在那个时代，可以出现牛顿这样伟大的人物。在更早的年代，也可以出现伽利略这样的人物，更早远的就是亚里士多德了。从严格意义上讲，他们都不能算是物理学家，或者不是纯粹的物理学家，而是更多的兼有数学家和哲学家的一部分。20世纪开始后，量子力学和广义相对论的出现，让物理学走向了复杂化。物理不再是一两个公式就能拿nobel（例如德布罗意），也不再是哼着小调就能做定量实验（例如伽利略）的科学了，物理的庞大和复杂开始令人咋舌！物理实验的精巧和昂贵使得它不再是个人就能完成的家庭娱乐节目，而是需要国家的大量资金支持和无数的人力合作才能完成。物理理论也从简单的微分方程走向了偏微分方程走向了更为复杂的数学，连数学家在物理学家面前都只能自叹不如，何况做理论物理学家还要经历更为艰苦的磨练。从此，理论和实验开始分家，做理论的沉醉在优美的数学公式和定理里面不能自拔，做实验的陶醉的美妙的实验数据里面沾沾自喜，而但理论和实验走到一起，往往只能面面相觑，一脸茫然。我不懂你的公式推导，你也不懂我的实验过程。做实验的想法设法把实验数据变漂亮，是在骗别人；做理论的则挖空心思让理论结果符合实验，是在骗自己。Fermi和当时所有的物理学家不一样，他既精通理论，也擅长实验。
Fermi的实验可谓是个个精彩，他不仅善于用物理自觉去做实验，更善于用理论预言实验。关于他有很多精彩的故事，这里列举两个。一个是关于旧金山有几个钢琴调音师的估计，这是一个典型的量纲估算模型，也是所有学物理的必须掌握的能力。问题很简单，旧金山究竟有多少个钢琴调音师？但是要得到答案，却要靠很多假设和估算，例如：旧金山有多少家人？其中多少人能买的起钢琴？钢琴在多久需要调音？调音一次需要多少钱？一个调音师的收入是多少？所有的钱可以养活多少调音师？必须每个问题都能得到符合误差范围内的量纲估计才能得到最后答案，而且最后答案应该给出最大误差。Fermi的这个问题可谓是给所有学物理的人们上了一门生动的课。Fermi在美国试验第一颗原子弹时做了另一个实验，那就是爆炸时往空中撒一把纸屑，记下纸屑飘落的方向和距离，根据自己距离爆心的距离就可以推算出爆炸当量。一个如此简单却如此有效的方法，不得不让所有的物理学家肃然起敬。
Fermi在理论物理方面更是作出了很多杰出贡献。主要是关于量子理论方面的，例如鼎鼎大名的Fermi－Dirac统计。具有半整数自旋的粒子都满足这个统计，它们统称Fermon（费米子）。Fermi统计是统计物理的一大进步，从此有了描述大量微观粒子系统的工具。而我们生活中的物质所包含的粒子都是在10的23次方量级的，没有好的统计理论来描述，单靠解Schordinger方程，恐怕再过一百年等计算机发达几万倍后也没有可能。
Fermi是具有敏锐物理直觉和深厚理论功底的物理学家，所以他做的工作几乎都是经典。而Fermi本人又很具有亲和力，他的活跃的思想和他的人一样活跃。Fermi夫人曾写了本《原子在我家中》，很是有趣。杨振宁先生曾受到Fermi的指导，虽然Fermi不是杨先生的导师（杨的导师是Tylor），但杨先生称影响他一生最大的就是Fermi。Fermi的学生里面获得Nobel的不止是一个两个，而是一群两群，Fermi可谓是物理教育的超级大牛。
和Fermi差不多时代的另一位伟大的物理学家是Landau，他是苏联的物理学家，也是对中国影响最大的物理学家，因为那个年代我们只疯狂地崇拜苏联老大哥的原因。
Landau是一位理论物理学家。他不会实验，但是却具有实验物理学家的特质。物理学家都习惯于用明确的物理量描述真实的物理现象，也就是说，看到什么样的物理量，就知道它描述的是什么。但Landau思维很不一般，他发展了一套唯像理论。所谓唯像，是和唯实相照应的，唯实就是如前面所说的物理学家习惯思维，就是物理量描述的都是确定的物理事实，而唯像则是定义一些没有实际物理意义的变量，通过这些变量的演化规律来讨论物理现象。唯实有点向外家功夫，讲究招式，而唯像有点像内家功夫，讲究运气，于是唯像更加深奥、更高一筹。Landau就是唯像大师。
Landau最著名的就是他的相变唯像理论，通过定义一些序参量，建立唯像方程描述这些参量的变化就可以得出相变过程实际物理量的变化。相变和临界现象是自然界最为奇妙的事情，过程复杂而难以解释，Landau正是用他这一套唯像理论，得到了相变的和谐描述。这些相变包括超导转变，他和Ginzburg一起，发展出了Ginzburg－Landau方程，描述超导转变过程序参量的变化，这个方程至今还是超导理论的重要方程。Ginzburg和后来解出此方程的Arbrikosov获得了2004年Nobel物理学奖，而Landau没有活到这一天，所以只能和Nobel无缘。但Landau的相变唯像理论一直在发挥它的巨大潜力，后来重整化群理论的出现，使得相变和临界现象得到了更为科学的描述，凝聚态物理因它所包含粒子的众多带来的恐怖在如此强大的理论面前变得不堪一击。我们科学院理论物理所的于禄院士在这方面是个大家，听过他的报告真是种享受，而他的《边缘奇迹——从相变和临界现象说起》一书更是精彩纷呈，很值得拜读。
回到正题，Landau的物理学家人生是不同凡人的，不只是在于他作出的巨大贡献，而在于他人生的传奇经历。Landau其实是苏联的政治犯，关押在监狱里面已经多年，本已是暗无天日没有尽头，但却偏偏有一线生机给了他。那时苏联的物理学家决心冒着风险营救Landau，于是编造了一个很强的理由。他们联名上书斯大林（还是赫鲁晓夫？），称有一个物理问题，涉及到国家的安全，如果被美国人做出来了，那苏联就倒霉了，而这个物理问题在当今世上只有一个人能解决，那就是Landau。苏联当局很无奈，只要答应假释。Landau从囹圄出来之后，充分发挥他的聪明才智，最后成了苏联物理学派的带头人，苏联当局当然不可能再投他入狱了。可以说，没有Landau，苏联的物理就没有那么大的发展，而苏联的原子弹也不大可能造出来（尽管有人说他们盗取了美国的机密）。而中国当时作为老大哥的崇拜者，没有大哥的支持，也难以在物理学上有什么成就，那样早期的新中国只能面对一片科技空白了。所以Landau还是对共产主义国家的物理学贡献最大的人物，很值得感谢。
Landau属于英年早逝的典型，好像在五十多岁就因病归西，也许是牢房的折磨带来的后遗症罢，这对理论物理是一大损失。Landau留下了他和利弗西之合著的《理论物理》一套书，以深厚的数学根基和严谨的公式推导著称，这本书至今是理论物理界的Bilbo（指得是经典得如圣经的著作），再也没人超越。
如今的物理学家已经没有能够达到Fermi和Landau的高度的了，大家更关心的是名利之争，或为生存拼命申请科研基金，或为满足虚荣而充当学霸。做学问反而成了业余的事情，这着实令人担心。物理的科研界如果一直这样下去的话，千里马也只能骈死于槽枥之间，而像Landau这样的天才也许只能永远过着暗无天日的生活。这是可悲的，需要引起警醒！
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