Lev Davidovich Landau, (nascido em 9 de janeiro [22 de janeiro, Novo Estilo], 1908, Baku, Império Russo (atual Azerbaijão) - faleceu em 1º de abril de 1968, Moscou, Rússia, URSS), físico teórico soviético, um dos fundadores da teoria quântica da matéria condensada, cuja pesquisa pioneira nesse campo foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Física de 1962.
Landau era um prodígio matemático e enfant terrível. Sua escolaridade refletia os ziguezagues das reformas educacionais radicais durante o período turbulento que se seguiu à Revolução Russa de 1917. Como muitos cientistas da primeira geração soviética, Landau não concluiu formalmente alguns estágios educacionais, como o ensino médio. Ele também nunca escreveu uma tese de doutorado, pois os diplomas acadêmicos haviam sido abolidos e não foram restaurados até 1934. Concluiu o curso de graduação em física na Universidade Estadual de Leningrado, onde estudou de 1924 a 1927. Em 1934, Landau recebeu o doutorado como um estudioso já estabelecido.
Ainda estudante, Landau publicou seus primeiros artigos. Uma nova teoria da mecânica quântica apareceu na Alemanha durante esses anos, e o jovem de 20 anos reclamou que havia chegado um pouco tarde para participar da grande revolução científica. Em 1927, a mecânica quântica estava essencialmente concluída e os físicos começaram a trabalhar em sua generalização relativística e aplicações à física de estado sólido e nuclear. Landau amadureceu profissionalmente no seminário de Yakov I. Frenkel no Instituto Técnico-Técnico de Leningrado e depois durante sua viagem ao estrangeiro de 1929 a 1931. Apoiado por uma bolsa soviética e uma bolsa Rockefeller, ele visitou universidades em Zurique, Copenhague e Cambridge, aprendendo especialmente com os físicos Wolfgang Pauli e Niels Bohr. Em 1930, Landau apontou um novo efeito resultante da quantização de elétrons livres em cristais - o diamagnetismo de Landau, oposto ao paramagnetismo de rotação anteriormente tratado por Pauli. Em um trabalho conjunto com o físico Rudolf Peierls, Landau defendeu a necessidade de mais uma revolução conceitual radical na física, a fim de resolver as crescentes dificuldades na teoria quântica relativística.
Em 1932, logo após seu retorno à União Soviética, Landau mudou-se para o Instituto Técnico-Técnico Ucraniano (UFTI) em Kharkov (agora Kharkiv). Recentemente organizada e dirigida por um grupo de jovens físicos, a UFTI entrou nos novos campos da física nuclear, teórica e de baixa temperatura. Juntamente com seus primeiros alunos - Evgeny Lifshits, Isaak Pomeranchuk e Aleksandr Akhiezer - Landau calculou efeitos na eletrodinâmica quântica e trabalhou na teoria dos metais, ferromagnetismo e supercondutividade em estreita colaboração com o laboratório experimental de criogenia de Lev Shubnikov no instituto. Em 1937, Landau publicou sua teoria das transições de fase de segunda ordem, na qual os parâmetros termodinâmicos do sistema mudam continuamente, mas sua simetria muda abruptamente.
Nesse mesmo ano, problemas políticos causaram sua mudança abrupta para o Instituto de Problemas Físicos de Pyotr Kapitsa, em Moscou. Os conflitos institucionais na UFTI e na Universidade de Kharkov e o próprio comportamento iconoclasta de Landau tornaram-se politizados no contexto do expurgo stalinista, produzindo uma situação de risco de vida. Mais tarde, em 1937, vários cientistas do UFTI foram presos pela polícia política e alguns, incluindo Shubnikov, foram executados. A vigilância seguiu Landau até Moscou, onde foi preso em abril de 1938 após discutir um folheto anti-stalinista com dois colegas. Um ano depois, Kapitsa conseguiu libertar Landau da prisão, escrevendo ao primeiro-ministro russo, Vyacheslav M. Molotov, que ele precisava da ajuda do teórico para entender os novos fenômenos observados no hélio líquido.
Uma explicação teórica quântica da descoberta de superfluidez em hélio líquido por Kapitsa foi publicada por Landau em 1941. A teoria de Landau se baseava em um conceito de excitações coletivas sugerido um pouco antes por Frenkel e pelo físico Igor Tamm. Uma unidade quantificada de movimento coletivo de muitas partículas atômicas, essa excitação pode ser matematicamente descrita como se fosse uma única partícula de algum tipo novo, geralmente chamada de “quase partícula”. Para explicar a superfluidez, Landau postulou que, além do fonon (o quantum de uma onda sonora), existe outra excitação coletiva, o roton (o quantum do movimento do vórtice). A teoria da superfluidez de Landau ganhou aceitação nos anos 50, após várias experiências confirmarem alguns novos efeitos e previsões quantitativas com base nela.
Em 1946, Landau foi eleito membro titular da Academia de Ciências da URSS. Ele organizou um grupo teórico no Instituto de Problemas Físicos com Isaak Khalatnikov e mais tarde Alexey A. Abrikosov. Os novos alunos tiveram que passar por uma série de exames desafiadores, chamados de mínimo de Landau, para ingressar no grupo. O colóquio semanal do grupo serviu como o principal centro de discussão da física teórica em Moscou, embora muitos oradores não pudessem lidar com o nível devastador de críticas consideradas normais em suas reuniões. Ao longo dos anos, Landau e Lifshits publicaram seu Curso de Física Teórica de múltiplos volumes, uma importante ferramenta de aprendizado para várias gerações de estudantes de pesquisa em todo o mundo.
O trabalho coletivo do grupo de Landau abrangeu praticamente todos os ramos da física teórica. Em 1946, ele descreveu o fenômeno do amortecimento de ondas eletromagnéticas em plasma em Landau. Juntamente com Vitaly L. Ginzburg, em 1950, Landau obteve as equações corretas da teoria macroscópica (fenomenológica) da supercondutividade. Durante os anos 50, ele e colaboradores descobriram que, mesmo na eletrodinâmica quântica renormalizada, aparece uma nova dificuldade de divergência (o zero de Moscou ou o polo de Landau). O fenômeno da constante de acoplamento tornando-se infinito ou desaparecendo com alguma energia é uma característica importante das modernas teorias quânticas de campos. Além de sua teoria da superfluidez de 1941, em 1956-1958, Landau introduziu um tipo diferente de líquido quântico, cujas excitações coletivas se comportam estatisticamente como férmions (como elétrons, nêutrons e prótons) em vez de bósons (como mésons). Sua teoria de Fermi-líquido forneceu a base para a moderna teoria dos elétrons nos metais e também ajudou a explicar a superfluidez no He-3, o isótopo mais leve do hélio. Nos trabalhos de Landau e seus alunos, o método das quasipartículas foi aplicado com sucesso a vários problemas e desenvolvido em um fundamento indispensável da teoria da matéria condensada.
Mesmo após seu casamento em 1939, Landau manteve a teoria de que um sindicato não deve restringir a liberdade sexual de ambos os parceiros. Ele não gostou da filosofia natural do materialismo dialético, especialmente quando aplicado à física, mas sustentou o materialismo histórico - a filosofia política marxista - como um exemplo da verdade científica. Ele odiava Joseph Stalin pela traição aos ideais da revolução de 1917 e, após a década de 1930, criticou o regime soviético como não mais socialista, mas fascista. Ciente de que as acusações políticas anteriores contra ele não haviam sido oficialmente retiradas, Landau realizou alguns cálculos para o projeto de armas atômicas soviéticas, mas após a morte de Stalin em 1953, ele recusou o trabalho classificado como não mais necessário para sua proteção pessoal. O culto da ciência no pós-guerra contribuiu para o reconhecimento público e a adoração a heróis que ele recebeu durante seus últimos anos. Em 1962, Landau sofreu ferimentos graves em um acidente de carro. Os médicos conseguiram salvar sua vida, mas ele nunca se recuperou o suficiente para voltar ao trabalho e morreu de complicações subsequentes.
