El seu pare, Borís Naúmovitx Zeldóvitx, era funcionari judicial; la seva mare, Anna Petrovna Zeldóvitx (de soltera Kivelióvitx), traductora del francès al rus, era membre de la Unió d'Escriptors Soviètics.[6] Tot i haver nascut en una família jueva devota i religiosa, Zeldóvitx era un "ateu absolut".[7][8]
Zeldóvitx era un autodidacte. Es considerava que tenia un intel·lecte notablement versàtil, i durant la seva vida va explorar i va fer contribucions importants en un ampli ventall de desafiaments científics.[4] A partir d'una oportunitat donada el maig de 1931, va obtenir un nomenament com a assistent de laboratori a l'Institut de Física Química de l'Acadèmia de Ciències de l'URSS, i va romandre associat a l'institut durant la resta de la seva vida.[6][4]Com a assistent de laboratori, va rebre instruccions preliminars sobre temes relacionats amb la fisicoquímica i va construir la seva reputació entre els seus col·legues sèniors a l'Institut de Física Química.[6]
El 1936 aconseguí el grau de Kandidat nauk en física i matemàtiques, en defensar reeixidament la seva dissertació sobre el tema de l'«adsorció i catàlisi en superfícies heterogènies».[6]La centralitat de la seva tesi es va centrar en la investigació sobre l'isoterma d'adsorció Freundlich (o clàssica), i Zeldóvitx va descobrir el fonament teòric d'aquesta observació empírica.[1]
El 1939, Zeldóvitx va preparar la seva tesi basada en la teoria matemàtica de la interpretació física de l'oxidació del nitrogen i va aconseguir el grau de Doktor nauk en física i en matemàtiques.[10]Zeldóvitx va descobrir el seu mecanisme, conegut en química física com a mecanisme de Zeldóvitx.
Del 1946 al 1948 va dirigir el departament teòric de l'Institut de Física Química. Al mateix temps, fins al 1948, va ser professor a l'Institut d'Enginyeria Física de Moscou.[11]
Zeldóvitx és considerat com un dels principals secrets del projecte d'armes nuclears soviètic i els seus viatges a l'estranger van ser molt restringits a Europa de l'Est sota una estreta seguretat per part de la Unió Soviètica.[12] Poc després del descobriment de la fissió nuclear pel químic alemany Otto Hahn el 1939, Iàkov Zeldóvitx i Iuli Khariton van ser els primers a calcular la cinètica de la reacció en cadena de fissió en una solució aquosa d'urani.[13][6] El treball de Khariton i Zeldóvitx es va estendre cap a les teories de la ignició, la combustió i la detonació, que comptaven amb funcions no explicades anteriorment o funcions previstes correctament que encara no s'havien observat.[6][4]
Zeldóvitx va proposar un model (model Zeldóvitx-von Neumann-Döring, o model ZND) de propagació d'una ona de detonació plana en un gas: el front de l'ona de xoc comprimeix adiabàticament el gas fins a una temperatura en la qual comencen les reaccions de combustió químiques, que, al seu torn, suporten la propagació estable de l'ona de xoc.
Des del 1938 va dirigir el laboratori a l'Institut de Física Química de l'Acadèmia de Ciències de l'URSS. Va haver d'interrompre la seva feina a causa de l'invasió alemanya de la Unió Soviètica.[6]A finals d'agost de 1941, va ser evacuat a Kazan juntament amb l'institut, on el Comissariat Popular de Municions li va encarregar la tasca de realitzar treballs sobre les pólvores convencionals que serien subministrades a l'Exèrcit Roig, mentre que a Khariton se li va demanar que dissenyés els nous tipus d'armes convencionals.[6]
El setembre del 1942, Stalin, que havia vist proves dels programes nuclears soviètics, decidí iniciar un programa soviètic per desenvolupar una bomba atòmica, presidit per Ígor Kurtxàtov,[14]el qual va demanar a Stalin que traslladés Zeldóvitx i Khariton a Moscou per al programa d'armes nuclears.[6]Zeldóvitx es va unir a un petit equip d'Ígor Kurtxàtov al laboratori secret, situat a Moscou, per endegar els treballs sobre la teoria de la combustió nuclear i es va convertir en cap del departament teòric a Arzamas-16 el 1946.[4]
Zeldóvitx va elaborar un informe científic amb Issai Gurévitx, Issaak Pomerantxuk i Iuli Khariton sobre la viabilitat d'alliberar energia mitjançant la fusió nuclear provocada per una explosió atòmica i la va presentar a Igor Kurtxàtov.[4]Zeldóvitx s'havia beneficiat dels coneixements físics i tècnics proporcionats pel físic alemany Klaus Fuchs i el físic nord-americà Theodore Hall, que havien treballat en el Projecte Manhattan estatunidenc per desenvolupar armes nuclears.[6]
El 1949, Zeldóvitx va dirigir un equip de físics que va realitzar la primera prova nuclear, la RDS-1, basada aproximadament en el disseny nord-americà obtingut a través dels espies atòmics als Estats Units, tot i que va continuar el seu treball fonamental en la teoria explosiva.[6]Zeldóvitx va començar a treballar per modernitzar els dissenys successius de l'arma nuclear i inicialment va deixar la tasca de concebre la bomba d'hidrogen a Andrei Sàkharov i Iuli Khariton.[6]En el transcurs del seu treball sobre armes nuclears, Zeldóvitx va fer treball innovador en hidrodinàmica de la radiació i en la física de la matèria a alta pressió.[4]
Entre 1950 i 1953, Zeldóvitx va realitzar càlculs necessaris per a la viabilitat de la bomba d'hidrogen, que van ser verificats per Andrei Sàkharov, tot i que ambdós grups van treballar paral·lelament en el desenvolupament de la fusió termonuclear. Tot i això, va ser Sàkharov qui va canviar radicalment l'enfocament de la fusió termonuclear, ajudat per Vitali Guínzburg el 1952.[15]Va romandre associat a les proves nuclears mentre dirigia els laboratoris experimentals a Arzamas-16 fins a l'octubre de 1963, quan ho va deixar per anar al món acadèmic.[10]
Alguns efectes previstos per Zeldóvitx van rebre confirmació experimental mitjançant el Telescopi de Cosmologia d'Atacama i el Telescopi del Pol Sud. Al final del segle XX i començament del segle xxi, es van descobrir regions buides gegants a l'Univers, envoltades de condensacions de galàxies, i una disminució de la temperatura de la brillantor d'emissió de radiació còsmica de fons en direcció cap a cúmuls de galàxies amb gas intergalàctic calent (efecte Siuniàiev-Zeldóvitx).
Zel'dovich Ya.B., Ruzmaikin A.A.,. Dynamo Problems in Astrophysics (en anglès). Cambridge Scientific Publishers, 2015. ISBN 978-1908106445.
Zel'dovich Ya.B., Novikov I.D.,. Stars and Relativity (en anglès). Dover, 2014.
Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P.,. Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena, Volume 1 (en anglès). Dover, 2012.
Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P.,. Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena, Volume 2 (en anglès). Dover, 2012.
Zel'dovich Ya.B.,. Selected Works of Yakov Borisovich Zeldovich: Particles, Nuclei, and the Universe (en anglès). Princeton University Press, 1993. ISBN 978-0691087429.
Zel'dovich Ya.B.,. Selected Works of Yakov Borisovich Zeldovich: Chemical Physics and Hydrodynamics (en anglès). Princeton University Press, 1992. ISBN 978-0691085944.
Zel'dovich Ya.B.,. My Universe: Selected Reviews (en anglès). Routledge, 1992. ISBN 978-3718650040.
Zel'dovich Ya.B., Ruzmaikin A.A., Sokoloff D.D.,. Magnetic Fields in Astrophysics (en anglès). Gordon & Breach Science Pub, 1990. ISBN 978-0677223308.
Zel'dovich Ya.B., Barenblatt G., Librovich V.B., Makhviladze G.M.,. The Mathematical Theory of Combustion and Explosions (en anglès). Consultants Bureau, 1985. ISBN 978-0306109744.
Zel'dovich Ya.B., Pilipetsky N.F., Shukunov V.V.,. Principles of Phase Conjugation (en anglès). Springer, 1985. ISBN 978-3-662-13573-0.
Zel'dovich Ya.B., Novikov I.D.,. Relativistic Astrophysics: The Structure and Evolution of the Universe vol 2 (en anglès). University of Chicago Press, 1983. ISBN 978-0226979571.
Zel'dovich Ya.B., Novikov I.D.,. Relativistic Astrophysics: Stars and Relativity vol 1 (en anglès). University of Chicago Press, 1971. ISBN 978-0226979557.
Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P.,. Elements of Gasdynamics and the Classical Theory of Shock Waves (en anglès). Academic Press, 1968.
Zel'dovich Ya.B., Kompaneets A.S.,. Theory of Detonation (en anglès). Academic Press, 1960.
Zel'dovich Ya.B., Yaglom I.M.,. Higher mathematics for beginning physicists and engineers (en anglès). Prentice Hall, 1988. ISBN 978-0133876482.
Premi Friedman (2002) per una sèrie de treballs titulada "Efecte de disminuir la brillantor de la radiació còsmica de fons en direcció als cúmuls de galàxies".
Ígor Kurtxàtov el va anomenar "geni" i Andrei Sàkharov el va qualificar com "un home d'interessos científics universals". El famós físic britànic Stephen Hawking va escriure a Zeldóvitx, després de reunir-se amb ell:
«
Ara sé que ets una persona real i no un grup de científics com Bourbaki".[26]
↑ Sunyaev, R.A.. Zeldovich: Reminiscences (en anglès). CRC Press, 2004, p. 69. ISBN 9780203500163. «I think that you know me well enough: I am an absolute atheist, and all days of the week are completely the same to me.»
↑Andrei Sakharov: Facets of a Life (en anglès). Atlantica Séguier Frontières, 1991, p. 599. ISBN 9782863320969. «Speaking about religion, Yakov Borisovich could say unambiguously, "I'm an absolute atheist".»
↑Zel'dovich, Ya.B. «The Fate of a Star and the Evolution of Gravitational Energy Upon Accretion». Sov. Phys. Dokl., 9, 1964, pàg. 195. Bibcode: 1964SPhD....9..195Z.
↑Thorne, Kip. Black holes and time warps (en anglès), 1994, p. 308–309. ISBN 0-393-31276-3.
