Lev Davidovich Landau เกิดเมื่อวันที่ 22 เมษายน ค.ศ.1908 ที่เมือง Baku ในรัสเซีย บิดาสัญชาติยิวเป็นวิศวกรเหมืองน้ำมัน ส่วนมารดาเป็นแพทย์ Landau เรียนหนังสือเก่ง และสนใจฟิสิกส์กับคณิตศาสตร์มากตั้งแต่เด็ก แต่เป็นคนนิสัยกระด้างจนเกือบถูกไล่ออกจากโรงเรียน กระนั้นก็สามารถเรียนจบชั้นมัธยมศึกษาได้ตั้งแต่อายุ 13 ขวบ
ประเทศรัสเซียหลังการปฏิวัติใหญ่ในปี 1917 มีความโกลาหลในด้านการศึกษามาก ไม่มีใครยอมรับความศักดิ์สิทธิ์ของประกาศนียบัตรจากสถานศึกษาใดเลย นักเรียนที่ยังไม่จบชั้นมัธยมศึกษาสามารถเข้าเรียนในมหาวิทยาลัยได้ นิสิตปริญญาตรีสามารถเข้าเรียนปริญญาโทได้โดยไม่ต้องนำปริญญาบัตรมาแสดงเป็นหลักฐาน คนที่จะจบปริญญาเอกก็ไม่จำเป็นต้องทำวิทยานิพนธ์ และคนที่จะเป็นอาจารย์ในมหาวิทยาลัยก็ไม่จำเป็นต้องได้รับปริญญาเอก
ระบบการศึกษาลักษณะนี้ จึงเหมาะกับบุคลิกและนิสัยของ Landau มาก เพราะ Landau เป็นคนที่ไม่ชอบพิธีกรรม ถ้าเห็นขั้นตอนบางเรื่องไม่จำเป็น ก็จะไม่ทำ ดังนั้น เมื่อพ่อแม่มีความเห็นว่า Landau ในวัย 13 ปี มีอายุน้อยเกินที่จะเข้าเรียนในมหาวิทยาลัยจึงตัดสินใจส่ง Landau ไปเรียนฆ่าเวลาที่โรงเรียนเทคนิคแห่งเมือง Baku เป็นเวลา 1 ปี จากนั้น Landau ได้ไปเรียนต่อที่มหาวิทยาลัย Baku ในคณะคณิตศาสตร์กับฟิสิกส์ แล้วย้ายไปเรียนฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Leningrad ซึ่งมีภาควิชาฟิสิกส์ที่ดีที่สุดในรัสเซียสมัยนั้น ขณะเรียนที่นั่น Landau มีเพื่อนร่วมชั้นชื่อ George Gamow, Vladimir Fock และ Yakov Frenkel
ปี 1925 เป็นเวลาที่โลกฟิสิกส์กำลังมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมโหฬาร เพราะ Werner Heisenberg และ Erwin Schrödinger เพิ่งให้กำเนิดวิชากลศาสตร์ควอนตัม Landau วัย 17 ปี รู้สึกตื่นเต้นในความอัศจรรย์ของวิชานี้มาก จึงได้ทุ่มเทเวลาศึกษา อีกหนึ่งปีต่อมาก็สามารถตีพิมพ์ผลงานวิจัยชิ้นแรกเรื่อง ความเข้มของเส้นสเปกตรัมที่เกิดจากโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยอะตอมสองอะตอมลงในวารสาร Zeitschrift für Physik ซึ่งเป็นวารสารฟิสิกส์ชั้นนำของโลก และในปีต่อมา Landau ได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง เมทริกซ์ความหนาแน่นเพื่อใช้บอกสถานะควอนตัมของระบบเป็นครั้งแรก
ผลงานเหล่านี้ทำให้ Landau ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิต โดยไม่ต้องทำวิทยานิพนธ์
ในปี 1929 มูลนิธิ Rockyfeller ได้เข้ามาช่วยการศึกษาของรัสเซีย โดยการมอบทุนวิจัยให้นักฟิสิกส์รัสเซียที่มีไฟแรง เดินทางไปฝึกวิจัยที่สถาบันการศึกษาที่มีชื่อเสียงโด่งดังของโลก เช่นที่ Berlin, Leipzig, Copenhagen และ Zurich ในเยอรมนี เดนมาร์ก และสวิสเซอร์แลนด์ Landau เป็นคนหนึ่งที่ได้รับการคัดเลือก จึงเดินทางไปที่ Institute for Theoretical Physics ที่ Copenhagen ซึ่งมี Niels Bohr (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1922) เป็นผู้อำนวยการเพื่อวิจัยเป็นเวลา 1 ปี 6 เดือน และ Landau ได้พบว่าการทำวิจัยกับ Bohr เป็นประสบการณ์ที่ดีที่สุดที่เขาได้รับในชีวิต เพราะ Bohr เป็นครูฟิสิกส์ที่เก่ง ผู้มีจิตวิญญาณของความเป็นครูมากจึงได้ปลูกฝังนิสัย และสไตล์การทำงานให้ Landau นอกจาก Bohr แล้ว Landau ยังได้พบปะและสนทนากับนักฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงวัยเดียวกันหลายคน เช่น Heisenberg, Paul Dirac และ Wolfgang Pauli
ในปี 1931 หลังการฝึกงาน Landau เดินทางกลับรัสเซียเพื่อเป็นอาจารย์ที่ Physico - Technical Institute ใน Leningrad และอีกหนึ่งปีต่อมาได้ย้ายไปรับตำแหน่งหัวหน้าภาคฟิสิกส์ที่ Ukranian Physico – Technical Institute แห่งมหาวิทยาลัย Kharkov
ขณะทำงานที่ Kharkov Landau ได้ผลิตงานวิจัยสำคัญหลายเรื่อง เช่น เรื่องปรากฏการณ์โฟโตอิเลกตริกในสารกึ่งตัวนำ และได้พบว่า แก๊สอิเล็กตรอน นอกจากจะแสดงปรากฏการณ์ Pauli paramagnetism แล้ว ยังแสดงปรากฏการณ์ Landau diamagnetism ด้วย
จากประสบการณ์เรียนหนังสือที่ไม่เป็นระบบ ทำให้ Landau เมื่อเป็นอาจารย์ คิดปฏิรูประบบการเรียนฟิสิกส์ในรัสเซียให้เป็นระเบียบ โดยอาศัยความมีชื่อเสียงในฐานะนักวิจัยของตน เขาจึงกำหนดให้ ในการสำเร็จและได้รับปริญญาเอก นิสิตทุกคนต้องทำวิทยานิพนธ์ และเกณฑ์นี้ได้เริ่มใช้บังคับตั้งแต่ปี 1934 เป็นต้นมา
ในมุมมองของ Landau เขารักที่จะเป็นครูตั้งแต่สมัยยังเป็นนิสิตในมหาวิทยาลัย และเมื่อได้เป็นอาจารย์ดังที่ตั้งใจ Landau ผู้ตระหนักดีว่า นิสิตไม่มีตำราระดับสูงอ่าน จึงทำหลักสูตร “Theoretical Minimum” สำหรับนิสิตที่ต้องการจะเป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎี โดยหลักสูตรนี้ครอบคลุมเนื้อหาที่เป็นพื้นฐานของฟิสิกส์ทฤษฎีเท่าที่จำเป็น
จากนั้นก็ได้เรียบเรียงตำราฟิสิกส์ทฤษฎี ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับทฤษฎีต่างๆ ของฟิสิกส์ทุกด้าน หนังสือชุดนี้ ชื่อ Course of Theoretical Physics มีทั้งหมด 10 เล่ม และเป็นตำราคลาสสิกที่มีชื่อเสียงโด่งดังไปทั่วโลก
ในฐานะนักฟิสิกส์ทฤษฎี Landau ตระหนักในความสำคัญของคณิตศาสตร์มาก ดังนั้น เวลานิสิตคนใดต้องการทำงานวิจัยกับ Landau เขาจะต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มข้น ในเบื้องต้น เมื่อจำนวนผู้สมัครมีจำนวนไม่มาก Landau สามารถออกข้อสอบฟิสิกส์ และคณิตศาสตร์ แล้วตรวจคำตอบเองได้ แต่เมื่อนิสิตทุกคนต่างก็ต้องการ Landau เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา Landau จึงต้องมอบงานคัดเลือกให้ผู้ช่วยทำแทน แล้วตนเป็นคนสัมภาษณ์
ในช่วงเวลานี้ งานวิจัยของ Landau ได้ก้าวหน้ามาก และมีผลงานสำคัญๆ ตีพิมพ์มากมาย เช่น ในปี 1937 Landau เสนอทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงสถานะลำดับที่สอง อีก 4 ปีต่อมาเสนอทฤษฎีฮีเลียมเหลว ซึ่งกลายเป็นของเหลวยวดยิ่งที่อุณหภูมิต่ำกว่า 2.18 องศาสัมบูรณ์ ในปี 1950 เสนอทฤษฎี Ginzburg-Landau ในตัวนำยวดยิ่ง ซึ่งทฤษฎีนี้เป็นของ Landau กับศิษย์ชื่อ Vitaly Ginzburg ในปี 1956 เสนอทฤษฎีของเหลว Fermi ซึ่งใช้อธิบายสมบัติของของเหลวที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์องศาสัมบูรณ์
ผลงานเหล่านี้สร้างชื่อเสียงให้ Landau มาก ทำให้ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Soviet Academy of Sciences, รางวัล Order of Lenin, ตำแหน่ง Hero of Socialist Labour ในฐานะที่มีผลงานที่สามารถแก้ปัญหาของประเทศได้ ได้รับเลือกเป็นสมาชิกต่างชาติของ Danish Academy of Sciences, Dutch Academy of Sciences, Royal Society ของอังกฤษและ National Academy of Sciences ของสหรัฐอเมริกา และสุดท้ายคือรางวัลที่มีเกียรติสูงสุด คือ รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1962 จากผลงานการสร้างทฤษฎีของเหลวควอนตัม
แม้จะได้รับรางวัล และเกียรติยศมากมาย แต่ Landau ก็ไม่เคยลืมตัว หรือยกตัว เขาใช้ชีวิตเป็นอาจารย์ และนักฟิสิกส์อย่างเรียบง่าย เช่น ไม่ต้องการพิธีรีตอง และไม่ถือชั้นวรรณะ ลูกศิษย์ทุกคนสามารถเข้าหา เพื่อปรึกษาหารือได้ตลอดเวลา แต่ก็มีข้อจำกัดให้ถามเฉพาะปัญหาวิชาการเท่านั้น เมื่ออายุมากขึ้น อารมณ์และมารยาทของ Landau ดูอ่อนโยนขึ้น แต่ถ้าเป็นเรื่องของความถูกต้องเชิงวิชาการแล้ว Landau ไม่อนุญาตให้มีการต่อรอง การใช้เกณฑ์เช่นนี้นี่เองที่ทำให้ การวิจัยฟิสิกส์ทฤษฎีในรัสเซียเข้มแข็งอย่างไม่เป็นรองใครในโลก
ในช่วงที่เป็นอาจารย์ Landau แทบไม่ได้อ่านวารสารหรือตำราฟิสิกส์เลย แต่ก็สามารถติดตามความรู้ใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นได้ตลอดเวลา ด้วยการติดต่อกับเพื่อนๆ และศิษย์ด้วยการเข้าฟังสัมมนาทุกสัปดาห์ เป็นเวลานานถึง 30 ปี Landau ไม่เคยคิดว่า เขาไปสัมมนาเพียงเพื่อฟังเล่นๆ เขาคาดหวังให้ผู้ที่พูดสัมมนานำเสนอเนื้อหาที่ชัดเจน สามารถพิสูจน์สมการทุกสมการ และตอบคำถามได้อย่างปราศจากข้อกังขาใดๆ หลังสัมมนา Landau จะพยายามแก้ปัญหาโดยวิธีของตนเอง คือ ไม่เลียนวิธีของคนที่ให้สัมมนา เมื่อหัวข้อสัมมนามีหลากหลาย ดังนั้น ความสามารถในการแก้ปัญหาของ Landau จึงมีมากด้วย ตามปกติ Landau ชอบวิธีคิดที่ทำให้ปัญหายากมีวิธีแก้แบบง่ายๆ และไม่ชอบวิธีคิดที่ทำให้ปัญหาง่าย ต้องใช้วิธีแก้แบบยากๆ เพราะ Landau ยึดหลักการที่ว่า ความไม่ซับซ้อน และความเป็นระเบียบ คือการทำงานวิจัยฟิสิกส์ทฤษฎีที่ดี
ในด้านการชื่นชมนักฟิสิกส์ทฤษฎีด้วยกัน Landau ได้จัดแบ่งนักฟิสิกส์ทฤษฎีออกเป็นห้ากลุ่ม คือ กลุ่ม 1 ซึ่งมีผลงานมากกว่า กลุ่ม 2 ประมาณ 10 เท่า และกลุ่ม 2 มีผลงานมากกว่ากลุ่ม 3 เป็น 10 เท่า เป็นเช่นนี้ไปเรื่อยๆ ซึ่งถ้าจัดลักษณะนี้ Landau ได้จัดให้ Bohr, Heisenberg, Schröedinger และ Dirac อยู่ในกลุ่ม 1 ตัว Landau อยู่ในกลุ่ม 2 ส่วน Einstein นั้น Landau จัดให้อยู่ในกลุ่ม 0.5
ตลอดชีวิต Landau ทำงานหนักมากไม่ใช่เพราะต้องการชื่อเสียง แต่เพราะอยากรู้อยากเห็น และอยากเข้าใจธรรมชาติทุกเรื่อง
นอกจากฟิสิกส์แล้ว Landau ยังสนใจประวัติศาสตร์ด้วย แต่ไม่ใยดีเรื่องดนตรี และบัลเลต์
ตามปกติลูกศิษย์ของ Landau มักเรียกชื่อเล่นของอาจารย์ว่า Dau และทุกคนรู้สึกใจหายเมื่อทราบว่า Landau ประสบอุบัติเหตุรถยนต์จนพิการไปตลอดชีวิตในปี 1962 ซึ่งเป็นปีที่ได้รับรางวัลโนเบล ดังนั้น รางวัลจึงทำให้ Landau รู้สึกดีขึ้นมาก
Landau เสียชีวิตเมื่อวันที่ 1 เมษายน สิริอายุ 60 ปี แม้ตัวจะจากไปแล้ว แต่จิตวิญญาณของ Landau ก็ยังอยู่กับวงการฟิสิกส์ของรัสเซียตลอดไป
*********************
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน - ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์
ประวัติการศึกษา - ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
