Lev Landau, physicien juif soviétique : du génie précoce au prix Nobel de 1962

Né le 22 janvier 1908 à Bakou dans une famille juive, Lev Landau est devenu l'un des plus grands physiciens théoriciens du XXe siècle. Emprisonné un an sous Staline puis lauréat du prix Nobel de physique en 1962, il laisse une œuvre qui couvre la mécanique des fluides, la théorie quantique des champs et la physique de la matière condensée.

4 min de lecturePar la rédaction
Lev Landau, physicien juif soviétique : du génie précoce au prix Nobel de 1962
Photo : Nobel foundation · Public domain · Wikimedia Commons

Une enfance précoce à Bakou

Lev Davidovitch Landau naît le 22 janvier 1908 à Bakou, alors dans l'Empire russe, dans une famille juive. Son père, David, est ingénieur dans le pétrole et a été administrateur de la compagnie pétrolière BNITO, propriété d'Alphonse de Rothschild, jusqu'à la vente de celle-ci en 1911. Sa mère est médecin. Lev apprend à lire dès l'âge de quatre ans et se révèle un élève doué mais timide, peu à l'aise avec les autres enfants. La révolution russe éclate alors qu'il n'a pas dix ans, portant l'espoir, au sein de sa famille comme dans la minorité juive à laquelle elle appartient, de voir cesser les discriminations subies sous le tsar Nicolas II.

Après des études secondaires achevées à treize ans, Landau s'inscrit d'abord, sous la pression paternelle, à l'institut des hautes études économiques de Bakou. Il abandonne au bout d'un an pour rejoindre l'université de Bakou en 1922, en mathématiques et en physique, y devenant le plus jeune étudiant.

Les années de formation, de Petrograd à l'Europe

Sa licence obtenue, Landau part en 1924 pour l'université de Petrograd, où le climat scientifique reste, malgré la terreur rouge, favorable à l'épanouissement des jeunes chercheurs. Il s'y lie d'amitié avec George Gamow et reçoit le surnom de « Dau », qui l'accompagnera toute sa vie. Sa thèse débute en 1926 à l'institut physico-technique de Leningrad, avec un premier article consacré à l'analyse spectrale des molécules diatomiques. Communiste sincère et admirateur de Trotsky, il s'inquiète déjà de la montée en puissance de Staline.

En 1929, une bourse du gouvernement soviétique et de la Fondation Rockefeller lui permet, à seulement 21 ans, de partir étudier un an à l'étranger. Il séjourne à Göttingen auprès de Max Born, puis à Leipzig où il suit les cours de Werner Heisenberg, avant de rejoindre Copenhague et Niels Bohr, dont il se considérera toujours comme un disciple. Son périple se poursuit à Cambridge, sous la direction de Paul Dirac, puis à Zurich avec Wolfgang Pauli. Rudolf Peierls, alors assistant de Pauli, gardera le souvenir de la profondeur avec laquelle Landau comprenait la physique moderne et de sa méthode singulière : ne lire un article que pour en saisir l'approche, puis refaire les calculs de son côté.

Retour en URSS : gloire scientifique et suspicion politique

De retour à Léningrad en 1931, Landau constate un durcissement du régime envers les scientifiques. En 1932, il s'installe à Kharkov pour diriger le département théorique du nouvel Institut physico-technique d'Ukraine. Reçu docteur ès sciences en 1934 sans avoir soutenu de thèse, il obtient une chaire à l'université de Kharkov en 1935. En 1937, à la demande de Piotr Kapitsa, il rejoint Moscou pour prendre la tête de la section théorique de l'institut des problèmes physiques, alors que la capitale est devenue le nouveau centre de la science soviétique.

L'arrestation et l'année de prison

Le 28 avril 1938, Landau est arrêté à son domicile et conduit à la prison de Boutyrka, accusé d'espionnage au profit de l'Allemagne nazie. Cette arrestation fait suite à la découverte, par le NKVD, d'une brochure critique du régime stalinien qu'il avait écrite avec le physicien Mosey Korets. L'absurdité de l'accusation, portée contre un homme juif ayant quitté l'Allemagne avant l'arrivée au pouvoir des nazis, ne l'empêche pas d'être condamné à dix ans de détention. Il n'en purge finalement qu'un, Piotr Kapitsa obtenant sa libération en avril 1939 en intervenant directement auprès de Staline et de Molotov. Landau sort de prison émacié et affaibli, après avoir subi les traitements réservés aux détenus du NKVD. Il dira plus tard, mi-sérieux mi-ironique, que cette période lui avait au moins permis d'apprendre à faire de tête des calculs complexes, en utilisant les murs de sa cellule comme un tableau noir imaginaire.

Le prix Nobel et l'héritage scientifique

Dès sa sortie de prison, Landau se remet au travail et explique, grâce au formalisme des phonons et des rotons, l'état de superfluidité de l'hélium liquide observé par Kapitsa et John Allen. Publiée en 1941, cette théorie sera explicitement citée par l'Académie Nobel lorsqu'elle lui décerne, en 1962, le prix Nobel de physique « pour ses théories pionnières à propos de l'état condensé de la matière, particulièrement l'hélium liquide ». Son œuvre dépasse toutefois largement ce seul domaine : elle couvre la mécanique des fluides, la théorie quantique des champs, les transitions de phase de second ordre, la supraconductivité avec la théorie de Ginzburg-Landau, le diamagnétisme et les liquides de Fermi. Il est également crédité d'avoir anticipé l'existence d'étoiles denses de particules subatomiques sans charge électrique, avant même la découverte du neutron en 1932. Lev Landau meurt le 1er avril 1968 à Moscou, laissant une œuvre théorique qui continue d'irriguer plusieurs branches de la physique contemporaine.

Questions fréquentes

Pourquoi Lev Landau a-t-il été emprisonné en URSS ?
Il a été arrêté en avril 1938, accusé d'espionnage au profit de l'Allemagne nazie, après la découverte par le NKVD d'une brochure critique du régime stalinien qu'il avait écrite avec le physicien Mosey Korets.
Pour quels travaux Lev Landau a-t-il reçu le prix Nobel ?
Il a reçu le prix Nobel de physique en 1962 pour ses théories pionnières sur l'état condensé de la matière, en particulier son explication de la superfluidité de l'hélium liquide.
Quelle était l'origine familiale de Lev Landau ?
Il est né à Bakou dans une famille juive, son père étant ingénieur dans le pétrole et sa mère médecin.

Sources : Wikipédia

Commentaires

    À lire aussi

    Anthony Bourdain, du chef des Halles au conteur du monde par la cuisine
    Juifs célèbres

    Anthony Bourdain, du chef des Halles au conteur du monde par la cuisine

    Hedy Lamarr, star hollywoodienne devenue pionnière des réseaux sans fil
    Juifs célèbres

    Hedy Lamarr, star hollywoodienne devenue pionnière des réseaux sans fil