Петр Леонидович Капица (1894-1984) - российский физик и инженер, член Лондонского Королевского общества (1929), академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1945, 1974). Труды по физике магнитных явлений, физике и технике низких температур, квантовой физике конденсированного состояния, электронике и физике плазмы.
В 1922-1924 Капица разработал импульсный метод создания сверхсильных магнитных полей. В 1934 изобрел и построил машину для адиабатического охлаждения гелия. В 1937 открыл сверхтекучесть жидкого гелия. В 1939 дал новый метод ожижения воздуха с помощью цикла низкого давления и высокоэффективного турбодетандера. Нобелевская премия (1978). Государственная премия СССР (1941, 1943). Золотая медаль имени Ломоносова АН СССР (1959). Медали Фарадея (Англия, 1943), Франклина (США, 1944), Нильса Бора (Дания, 1965), Резерфорда (Англия, 1966), Камерлинг-Оннеса (Нидерланды, 1968).
Жизнь подобна карточной игре, в которую ты играешь, не зная правил.
Капица Пётр Леонидович
Семья и годы учения
Отец Петра - Леонид Петрович Капица, военный инженер и строитель фортов Кронштадтской крепости. Мать, Ольга Иеронимовна - филолог, специалист в области детской литературы и фольклора. Ее отец, генерал от инфантерии Иероним Иванович Стебницкий- военный геодезист и картограф.
В 1912 году Петр Капица, после окончания в Кронштадте реального училища, поступил на электромеханический факультет Петербургского политехнического института (ППИ). Уже на первых курсах на него обращает внимание физик Абрам Федорович Иоффе, который преподавал в Политехникуме физику. Он привлекает Капицу к исследованиям в своей лаборатории. В 1914 году Капица отправляется на летние каникулы в Шотландию для изучения английского языка. Здесь его застигла Первая мировая война. Вернуться в Петроград ему удается лишь в ноябре 1914 года. В 1915 году Петр добровольно отправляется на Западный фронт водителем санитарного автомобиля в составе санитарного отряда Союза городов (январь – май).
В 1916 году Петре Капица женился на Надежде Кирилловне Черносвитовой. Ее отец, К.К. Черносвитов, член ЦК партии кадетов, депутат с Первой по Четвертую Государственных Дум, был арестован ЧК и расстрелян в 1919 году. Зимой 1919-1920 во время эпидемии гриппа («испанка») Капица в течение месяца теряет отца, сына, жену и новорожденную дочь. В 1927 году Петр вторым браком женился на Анне Алексеевне Крыловой, дочери механика и кораблестроителя, академика Алексея Николаевича Крылова.
Капица Пётр Леонидович
Первые научные работы
Первые работы Петр Капица публикует в 1916 году, будучи студентом 3-го курса ППИ. После защиты дипломной работы в сентябре 1919 года он получает звание инженера-электрика. Но еще осенью 1918 года, по приглашению А. Ф. Иоффе, становится сотрудником Физико-технического отдела Рентгенологического и радиологического института (преобразованного в ноябре 1921 года в Физико-технический институт).
В 1920 году Капица совместно с ученым Николаем Николаевичем Семеновым предлагает метод определения магнитного момента атома, основанный на взаимодействии атомного пучка с неоднородным магнитным полем. Этот метод был затем осуществлен в известных опытах Штерна-Герлаха.
В Кавендишской лаборатории
22 мая 1921 года Петр Леонидович Капица прибывает в Англию в качестве члена комиссии Российской академии наук, направленной в страны Западной Европы для восстановления научных связей, нарушенных войной и революцией. 22 июля начинает работать в Кавендишской лаборатории, руководитель которой, Резерфорд, согласился принять его на краткосрочную стажировку. Экспериментальное мастерство и инженерная хватка молодого русского физика производят на Резерфорда столь сильное впечатление, что он добивается специальной субсидии для его работ.
Критика, безусловно, способна загубить любую мысль.
Капица Пётр Леонидович
С января 1925 года Капица - заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1929 году избран действительным членом Лондонского Королевского общества. В ноябре 1930 года Совет Королевского общества из средств, завещанных Обществу химиком и промышленником Л. Мондом, выделяет 15 000 фунтов стерлингов на строительство в Кембридже лаборатории для Капицы. Торжественное открытие Мондовской лаборатории состоялось 3 февраля 1933 года.
В течение 13 лет успешной работы в Англии Петр Капица оставался лояльным гражданином СССР и делал все возможное, чтобы помочь развитию науки в своей стране. Благодаря его содействию и влиянию многие молодые советские физики получили возможность поработать в течение продолжительного времени в Кавендишской лаборатории. В «Международной серии монографий по физике» издательства Оксфордского университета, одним из основателей и главных редакторов которой был Капица, выходят в свет монографии физиков-теоретиков Георгия Антоновича Гамова и Якова Ильича Френкеля, Николая Николаевича Семенова. Но все это не помешало властям СССР осенью 1934, когда Капица приехал на родину повидать близких и прочитать ряд лекций о своих работах, аннулировать его обратную визу. Его вызвали в Кремль и сообщили, что отныне он должен будет работать в СССР.
Главный признак таланта - это когда человек знает, чего он хочет.
Капица Пётр Леонидович
Назад в СССР
В декабре 1934 года Политбюро принимает постановление о строительстве в Москве Института физических проблем. П. Капица соглашается продолжать в Москве свои исследования в области физики лишь при условии, что его институт получит созданные им в Англии научные установки и приборы. В противном случае он вынужден будет переменить область своих исследований и заняться биофизикой (проблемой мускульных сокращений), которой он давно интересуется. Он обращается к российскому физиологу Ивану Петровичу Павлову, и тот соглашается предоставить ему место в своем институте. В августе 1935 года Политбюро вновь рассматривает вопрос о Капице на своем заседании и выделяет 30 000 фунтов стерлингов на приобретение оборудования его кембриджской лаборатории. В декабре 1935 года это оборудование начало поступать в Москву.
Знаменитый семинар
В 1937 году в ИФП начинает работать физический семинар Капицы - «капичник», как стали называть его физики, когда из институтского он превращается в московский и даже всесоюзный.
Мои убеждения полностью следуют положениям Библии и расходятся с ней лишь в одном: в Библии говорится, что человека создал Бог, а я уверен, что наоборот.
Капица Пётр Леонидович
Работа на оборону
Во время войны Капица работает над внедрением в промышленное производство разработанных им кислородных установок. По его предложению 8 мая 1943 года постановлением Государственного комитета обороны создается Главное управление по кислороду при СНК СССР, начальником Главкислорода назначается Петр Капица.
Конфликт с властями
20 августа 1945 года создается Специальный комитет при СНК СССР, которому поручается руководство работами над созданием советской атомной бомбы. Капица – член этого комитета. Однако работа в Спецкомитете тяготит его. В частности, потому, что речь идет о создании «оружия разрушения и убийства» (слова из его письма Никите Сергеевичу Хрущеву). Воспользовавшись конфликтом с Лаврентием Павловичем Берией, который возглавлял атомный проект, Капица просит освободить его от этой работы. В результате - долгие годы опалы. В августе 1946 года он изгоняется из Главкислорода и из созданного им института.
Николина Гора
У себя на даче, на Николиной Горе, Петр Капица оборудует в сторожке маленькую домашнюю лабораторию. В этой «хате-лаборатории», как он ее называл, Капица ведет исследования по механике и гидродинамике, а затем обращается к электронике больших мощностей и физике плазмы.
Руководить - это значит не мешать хорошим людям работать.
Капица Пётр Леонидович
Когда в 1947 году в МГУ был создан физико-технический факультет, одним из основателей и организаторов которого был Капица, он становится заведующим кафедрой общей физики ФТФ и в сентябре приступает к чтению курса лекций. (В 1951 году на базе этого факультета был создан Московский физико-технический институт). В конце декабря 1949 года П.Капица уклоняется от участия в торжественных заседаниях, посвященных 70-летию Сталина, что было воспринято властями как шаг демонстративный, и его немедленно освобождают от работы в МГУ.
Возвращение к работе в Академии
После смерти Сталина и ареста Берии президиум АН СССР принимает постановление «О мерах помощи академику П. Л. Капице в проводимых им работах». На базе никологорской домашней лаборатории создается Физическая лаборатория АН СССР, и Капица назначается ее заведующим.
28 января 1955 года Капица вновь становится директором Института физических проблем (с 1990 этот институт носит его имя). 3 июня 1955 он назначен главным редактором ведущего физического журнала страны – «Журнала экспериментальной и теоретической физики». С 1956 Капица заведует кафедрой физики и техники низких температур МФТИ. В 1957-1984 – член президиума АН СССР.
Человек молод, когда он еще не боится делать глупости.
Капица Пётр Леонидович
Всемирное признание Петра Капицы
В 1929 году Капица избирается действительным членом Лондонского Королевского общества и членом-корреспондентом АН СССР, в 1939 – академиком. В 1941 и 1943 годах ему присуждается Государственная премия, в 1945 получает звание Героя Социалистического Труда, в 1974 году награждается второй золотой медалью «Серп и Молот». В 1978 году получает Нобелевскую премию «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур».
Вклад физика в науку и технику
Петр Леонидович Капица внес значительный вклад в развитие физики магнитных явлений, физики и техники низких температур, квантовой физики конденсированного состояния, электроники и физики плазмы. В 1922 году он впервые поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление траекторий альфа-частиц ((a-частица - ядро атома гелия, содержащее 2 протона и 2 нейтрона). Эта работа предшествовала обширному циклу исследований Капицы по методам создания сверхсильных магнитных полей и исследованиям поведения металлов в них. В этих работах был впервые разработан импульсный метод создания магнитного поля путем замыкания мощного альтернатора и получен ряд фундаментальных результатов в области физики металлов (линейный рост сопротивления в больших полях, насыщение сопротивления). Поля, полученные Капицей, по величине и длительности в течение десятилетий были рекордными.
Не горюй и не печалься, нет таких тяжелых положений, из которых жизнь не нашла бы выход, - нужно только дать ей время на это.
Капица Пётр Леонидович
Потребность в проведении исследований по физике металлов при низких температурах привела П. Капицу к созданию новых методов получения низких температур. В 1934 он изобрел ожижительную машину для адиабатического охлаждения гелия. Этот способ охлаждения гелия теперь лежит в основе всей современной техники получения низких температур вблизи абсолютного нуля – гелиевых температур. Вместе с тем, применение метода адиабатического охлаждения к воздуху привело к разработке Капицей в 1936-1938 годах нового метода ожижения воздуха с помощью цикла низкого давления и изобретенного им высокоэффективного турбодетандера. Воздухоразделительные установки низкого давления работают сейчас во всем мире, производя более 150 млн. тонн кислорода в год. Турбодетандер Капицы с КПД 86–92 % используется не только в них, но и во многих других криогенных системах.
В 1937 году после серии тонких экспериментов Петр Капица открывает сверхтекучесть гелия. Он показал, что вязкость жидкого гелия, протекающего через тонкие щели, при температуре ниже 2,19 К во столько раз меньше вязкости любой самой маловязкой жидкости, что она, по-видимому, равна нулю. Поэтому Капица назвал такое состояние гелия сверхтекучим. Это открытие положило начало развитию совершенно нового в физике направления – физики конденсированного состояния. Для его объяснения пришлось ввести новые квантовые представления – так называемые элементарные возбуждения, или квазичастицы.
Свобода творчества - свобода делать ошибки.
Капица Пётр Леонидович
Исследования Капицы по прикладной электродинамике, которые он начал в конце 1940-х гг. на Николиной Горе, привели к изобретению новых устройств для генерации сверхвысокочастотных колебаний большой постоянной мощности. Эти генераторы – ниготроны – были затем использованы для создания высокотемпературной плазмы высокого давления.
Облик ученого и человека
В Капице с молодых лет в одном лице существовали физик, инженер и мастер «золотые руки». Этим он и покорил Резерфорда в первый же год работы в Кембридже. Его учитель А. Ф. Иоффе в составленном им представлении Капицы к избранию в члены-корреспонденты АН СССР, которое потом подписали и другие ученые, в 1929 году писал: «Петр Леонидович Капица совмещающий в себе гениального экспериментатора, прекрасного теоретика и блестящего инженера, - одна из наиболее ярких фигур в современной физике».
Бесстрашие - одна из самых характерных черт Капицы-ученого и гражданина. После того, как осенью 1934 власти СССР не разрешили ему вернуться в Кембридж, он понял, что в тоталитарном государстве, в котором ему предстоит работать, все решает высшее руководство страны. С этим руководством он и стал вести прямой и откровенный разговор. И здесь он следовал завету столь же бесстрашного Ивана Павлова, который в декабре 1934 сказал ему: «Ведь я только один здесь говорю, что думаю, а вот я умру, вы должны это делать, ведь это так нужно для нашей родины» (из письма Капицы жене от 4 декабря 1934 года).
Средства массовой информации не меннее опасны, чем средства массового уничтожения.
Капица Пётр Леонидович
С 1934 по 1983 годы Петра Капица написал более 300 писем «в Кремль». Из них Иосифу Виссарионовичу Сталину - 50, Вячеславу Михайловичу Молотову - 71, Георгию Максимилиановичу Маленкову - 63, Никите Хрущеву - 26. Благодаря его вмешательству, от гибели в тюрьмах и лагерях в годы сталинского террора были спасены физики-теоретики Владимир Александрович Фок, Лев Давидович Ландау и Иван Васильевич Обреимов. В последние годы жизни он выступил в защиту физика Андрея Дмитриевича Сахарова и Ю. Ф. Орлова.
Капица был замечательным организатором науки. В основе успеха его организаторской деятельности лежал простой принцип, который он сформулировал и записал на отдельном листе бумаги: «Руководить - это значит не мешать хорошим людям работать».
Даже в самые мрачные времена советского изоляционизма Капица всегда отстаивал принципы интернационализма в науке. Из его письма Молотову от 7 мая 1935: «Я твердо верю в интернациональность науки и верю в то, что настоящая наука должна быть вне всяких политических страстей и борьбы, как бы ее туда ни стремились вовлечь. И я верю, что та научная работа, которую я делал всю жизнь, есть достояние всего человечества, где бы я ее ни творил
Пётр Леонидович Капица - цитаты
В науке, как и в истории, определенный этап развития требует своего гения. Определенный период развития требует людей соответствующего склада мышления.
В основе творческого труда всегда лежит чувство протеста.
В физике, как и во всякой науке, существует ряд основных проблем, решение которых обозначает как бы вехами тот путь, по которому развивается научная мысль. Мало кому из учёных удается поставить больше одной такой вехи. Резерфорд, как и Фарадей, поставил их несколько.
Деньги должны оборачиваться. Чем быстрее тратишь, тем больше получаешь.
Если академика через 10 лет после смерти ещё помнят, он - классик науки.
Родился в семье военного инженера, генерал-майора инженерного корпуса Леонида Петровича Капицы и его жены Ольги Иеронимовны, педагога и фольклориста, дочери топографа.
В 1905 году Петр Капица поступил в гимназию. Через год из-за неуспеха в латыни перешел в Кронштадское реальное училище, которое окончил в 1914 году.
В 1914 году поступил на электромеханический факультет Петербургского политехнического института. Во время Первой мировой войны Петр Капица добровольцем отправился на фронт и служил водителем на санитарном автомобиле на польском фронте. В 1916 году он демобилизовался и продолжил учебу.
В 1918 году окончил Политехнический институт в Петрограде, где остался работать.
В 1921 году уехал в научную командировку в Великобританию, где работал под руководством Э. Резерфорда. С ним отношения складывались непросто, но постепенно они стали близкими друзьями. Петр Капица прозвал Резерфорда «крокодилом».
В 1924 – 1932 годах стал заместителем директора Кавендишской лаборатории.
В 1928 году обнаружил связь некоторых металлов в сильных магнитных полях с электрическим сопротивлением и напряжением поля. Это открытие было названо законом Капицы.
В 1929 году стал членом Лондонского королевского общества.
В 1930 году Совет Королевского общества принял решение о строительстве специальной лаборатории для Петра Капицы. 3 февраля 1933 года состоялось ее торжественное открытие – Петр Капица был назначен директором Мондовской лаборатории (имени промышленника и филантропа Монда).
В 1934 году Петр Капица во время гостевого визита был задержан и был вынужден остаться в СССР. Его виза была аннулирована, семья осталась в Англии. Первые месяцы в СССР он жил в коммунальной квартире вместе со своей матерью.
23 декабря 1934 года было подписано постановление об организации Института физических проблем (ИФП) и 3 января 1935 года Петр Капица был назначен директором этого института. Он переехал из Ленинграда в Москву в гостиницу «Метрополь» и получил личный автомобиль. В своих письмах он писал, что возможности работы в СССР сильно проигрывают его возможностям за рубежом.
В 1938 году открыл сверхтекучесть жидкого гелия, за что был награжден Государственной премией СССР в 1943 году.
24 января 1939 года Петр Капица единодушным голосованием был принят в действительные члены Академии наук СССР.
В 1941 году стал лауреатом Сталинской премии.
1 октября 1943 года Петр Капица был назначен заведующим кафедрой низких температур физического факультета МГУ.
В 1945 году Петру Капице было присвоено звание Героя Социалистического труда за работы с кислородом, возглавляемый им институт был награжден Орденом Трудового Красного Знамени.
17 августа 1946 года он был снят с должности директора ИФП. И он переселился на государственную дачу на Николиной горе, фактически «под домашний арест» по словам академика Фейнберга. Несмотря на это ученый продолжает научную деятельность на минимальном комплекте оборудования, полученном благодаря содействию президента АН СССР С.Вавилова.
В 1947 году стал профессором Московского физико-технического института. В этот период создал теорию взаимодействия морских волн с ветром.
В 1950 -1955 годы создал ряд приборов, позволивших активно развивать исследование управляемого термоядерного синтеза.
3 июня 1955 года Петр Капица был возвращен на пост директора ИФП после разговора с Хрущевым. В этот же год он стал главным редактором "Журнала экспериментальной и теоретической физики".
В 1957 -1984 годах он был членом президиума АН СССР.
В 1965 году получил разрешение на выезд из СССР и посетил Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора.
В 1974 году получил звание Герой Социалистического труда повторно.
В 1978 году Петр Капица получил Нобелевскую премию по физике «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур».
22 марта 1984 года Петр Капица почувствовал себя плохо и был увезен в больницу, где диагностировали инсульт. 8 апреля он скончался и был похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
Россия (СССР)
Российский физик-экспериментатор, один из основателей физики низких температур и физики сильных магнитных полей. Лауреат Нобелевской премии по физике 1978 года за открытия в области физики низких температур, которые были им сделаны ещё в 30-е годы XX века…
В 1934 году П.Л. Капица приехал в отпуск в СССР, но власти не разрешили ему вернуться обратно в Кембридж и предложили стать директором создаваемого Института физических проблем. Эрнст Резерфорд , смирившись с потерей одного из своих лучших сотрудников, разрешил советским властям выкупить оборудование лаборатории и отправить его в СССР.
«Однако в 1934 году, когда он в очередной раз приехал в отпуск в СССР, советское правительство запретило ему возвращаться в Англию - по праву силы. Глубоко оскорблённый, Капица всё же не сломался и даже не расстался со своими социалистическими идеалами. Он себя сравнивал «с женщиной, которая хочет отдаться по любви, но которую непременно хотят изнасиловать». Для советских руководителей он употреблял выражение «наши идиоты», и здесь оба слова одинаково важны: «Я искренне расположен к нашим идиотам, и они делают замечательные вещи, и это войдёт в историю. [...] Но что поделаешь, если они ничего в науке не понимают [...] Они (идиоты), конечно, могут поумнеть завтра, а может быть, только через 5-10 лет. То, что они поумнеют, в этом нет сомнения, так как их жизнь заставит это сделать. Только весь вопрос - когда?»
Горелик Г., Андрей Сахаров. Наука и свобода, М., «Вагриус», 2004 г., с. 175-176.
В 1935 году П.Л. Капица был назначен директором Института физических проблем в Москве. В 1946 году он был снят с поста директора и занимался исследованиями в созданной им на даче домашней лаборатории (фактически это был домашний арест). В 1955 году П.Л. Капица вновь назначен директором Института физических проблем.
Начиная с 1935 года, П.Л. Капица
отправил И В. Сталину
49
неотвеченных писем. Но если писем долго не было, секретарь Сталина просил по телефону их присылать. «В своих письмах Капица то и дело приводит исторические примеры. Он прямо указывает Сталину, что поскольку вдохновлять учёного деньгами нам не под силу, не то что в капиталистической Америке, надо хотя бы отдавать ему должное, как отдают Патриарху. «Это ещё Бэкон
заметил в своей «Новой Атлантиде». Поэтому пора товарищам типа Берии
начинать учиться уважению к учёным».
В 1949 году Капицу сняли с заведования кафедрой в университете за то, что он не был на заседаниях в честь 70-летия Сталина.
Его хотели выбрать в Президиум Академии наук, но в ЦК Суслов
сказал, что надо воздержаться, и воздержались. Хотели сделать его членом учёного совета Московского университета, и это запретили.
Берия вскоре добился своего, Капицу отовсюду уволили. Сняли с работ по кислороду, необходимых стране. Отменили присужденную Академией наук Сталинскую премию. Конечно, Берия, в конце концов, Капицу бы упек. Сталин, хорошо зная своего сатрапа, предупредил: «Я тебе его сниму, но ты его не трогай».
Гранин Д.А., Человек не отсюда, СПб, «Лениздат», 2014 г., с. 7.
«В январе 1946 года академик Пётр Капица
прислал Сталину
рукопись книги историка техники Л. И. Гумилевского
«Русские инженеры», которая была написана при поддержке и по инициативе Капицы. В письме Сталину Капица отмечал: «Из этой книги ясно:
1. Большое число крупнейших инженерных начинаний зарождалось у нас.
2. Мы сами почти не умели их развивать.
3. Часто причина неиспользования новаторства была в том, что мы обычно недооценивали своё и переоценивали иностранное. Сейчас нам надо усиленным образом поднимать нашу собственную технику... Успешно мы можем делать это только тогда, когда мы, наконец, поймём, что творческий потенциал нашего народа не меньше, а даже больше других, и на него можно смело положиться». Сталин не только с интересом прочел книгу Л.И. Гумилевского, но распорядился немедленно издать её».
Рой Медведев, Жорес Медведев, Неизвестный Сталин, М., «Время», 2007 г., с. 596.
П.Л. Капица неоднократно вступался перед И.В. Сталиным и последующими за притесняемых деятелей науки.
Итак, мы начинаем наш нобелевский марафон длиною в пять лет. И начнем мы с одного из трёх нобелевских лауреатов по физике 1978 года. Встречайте: Пётр Леонидович Капица.
Капица Петр Леонидович
Умер 8 апреля 1984 года в Москве, СССР. Нобелевская премия по физике 1978 года (1/2 премии, вторую половину разделили между собой Арно Пензиас и Роберт Вильсон за открытие реликтового микроволнового излучения).
Формулировка Нобелевского комитета: «За фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур (for his basic inventions and discoveries in the area of low-temperature physics).
Возраст при получении премии - 84 года.
Осенью 1921 года в мастерской знаменитого живописца Бориса Кустодиева появился молодой человек, который спросил его - правда ли, что он рисует портреты только знаменитых людей. И предложил написать портрет тех, кто станет знаменитым - себя и своего приятеля, химика Коли Семенова. Молодые люди расплатились с художником мешком пшена и петухом (возможно, именно это, а не обещание стать знаменитыми стало решающим в голодный год), а что касается их обещания… К концу жизни у них на двоих будет две Нобелевские премии, по физике и по химии, четыре высших советских звания Героя Социалистического Труда и пятнадцать высших орденов - орденов Ленина. Государственные, Ленинские и Сталинские премии мы считать просто не будем. Звали этого смелого молодого человека Пётр Капица.
Будущий нобелиат был сыном кронштадского фортификатора Леонида Капицы и дочери известного топографа Иеронима Стебницкого Ольги, известной собирательницы фольклора. В 1914 году он поступил на электомеханический факультет питерского Политеха, где его быстро приметил Иоффе и взял к себе в лабораторию. Нельзя сказать, чтобы по жизни Капице было легко. Он успел поработать военным шофёром в Первую мировую, в 1919–1920 годах испанка унесла жизни его отца, первой жены, двухлетнего сына и новорожденной дочери, Иоффе долго не мог отправить его за границу для продолжения учебы у физиков мирового уровня.
Помог Максим Горький и - внезапно - Резерфорд, который согласился взять его к себе. Позже Резерфорд вспоминал, что сам не понимает почему он вдруг согласился взять к себе не известного никому русского. Правда, жалеть ему не пришлось. Собственно, даже своим прозвищем (Крокодил) Резерфорд обязан Капице.
Параллельно наладилась и личная жизнь. Вторая жена Петра Леонидовича - Анна Алексеевна - была дочерью знаменитого математика и механика, теоретика кораблестроения академика Алексея Николаевича Крылова. Оба сына Петра Леонидовича и Анны Алексеевны родились в Англии, но оставили заметный след в российской науке: Сергей Петрович стал физиком, профессором МФТИ и 39 лет вел знаменитую передачу «Очевидное-невероятное». Андрей Петрович поднялся в научной иерархии выше брата, стал известным географом, исследователем Антарктиды и членом-корреспондентом РАН.
Капица неплохо освоился в Англии. В итоге, специально под него в Кембридже выстроили лабораторию. Хорошо известны слова экс-премьера Великобритании Болдуина, сказанные на открытии лаборатории: «Мы счастливы, что у нас директором лаборатории работает профессор Капица, так блестяще сочетающий в своем лице и физика, и инженера. Мы убеждены, что под его умелым руководством новая лаборатория внесет свой вклад в познание процессов природы». А еще Капица принес в Кембрижский мир «тусовку» - семинары, на которых обсуждалось все что угодно. Кроме того, Капица был превосходным шахматистом и выигрывал первенство графства Кембриджшир по шахматам.
В очередной раз, в 1934 году все, казалось бы, рухнуло. Во время визита в Москву ему запретили выезд в Британию. Но он поднялся, смог заставить правительство сделать под себя институт и выкупить свою лабораторию у Резерфорда. И продолжать работу, за которую в итоге он получит Нобелевскую премию. Мне кажется, именно некоторая тоска по «классической британской физической традиции» привела Капицу и к другому важнейшему деянию в его жизни - созданию Физико-технического факультета МГУ, превратившегося в знаменитый Физтех (МФТИ) и «Системы Физтеха» - в которой студентов с самого начала готовят не преподаватели, а реально действующие ученые и инженеры. Кстати, и тут партнером Капицы выступил его сосед по портрету Кустодиева Николай Семенов.
Но вернемся к Нобелевской премии. Говорить, что Нобелевскую премию по физике Капица получил именно за открытие сверхтекучести гелия не совсем верно. Формулировка Нобелевского комитета гласит, что премия была получена за открытия и изобретения в области сверхнизких температур. Правильнее говорить, что награда была присуждена Петру Леонидовичу сразу за два достижения.
Первое - фундаментальное открытие и филигранный эксперимент по открытию сверхтекучести гелия. Фактически, Капица открыл новое состояние гелия, гелий II, в котором при температуре ниже 2,17К жидкий гелий ведет себя подобно квантовой жидкости и вязкость его становится равной нулю. Говорят, что Нильс Бор трижды номинировал Капицу на премию, но безуспешно, а Лев Ландау получил премию за объяснение сверхтекучести гелия задолго до Капицы (1961). Еще стоит отметить и то, что премию Петр Леонидович получил ровно через 40 лет после статьи в Nature о сверхтекучести. Два других исследователя, открывших сверхтекучесть независимо от Ландау, Аллен и Майзнер, продолжившие его работы в Мондовской лаборатории и опубликовавшие результаты своих исследований в том же номере журнала, до премии просто не дожили.
Второе - изобретение турбодетандера, устройства для сжижения газов, сделавшего возможным получение больших количеств гелия (установка Капицы давала два литра сжиженного газа в час). Правда, важность этого изобретения не только в получении жидкого гелия, но и в возможности производства в промышленных масштабах гораздо более важного в войну жидкого кислорода. Таким образом, Капица - один из немногих физиков, полностью воплотивших обе части того фрагмента завещания Нобеля, который касается физики: свою премию динамитный магнат просил вручить «за открытия или изобретения» в области физики. Петр Леонидович совершил и то, и другое.
Когда я готовил эту статью, в мои руки попала статья П.Е. Рубинина о "нобелевской неделе" Капицы . Оказывается, что традиционный нобелевский фрак (а церемония предполагает максимально торжественный дресс-код white tie - то есть фрак и белый галстук-бабочку) организаторы торжества предложили Капице и его сопровождающим взять напрокат в Стокгольме и запросили размеры. Однако Петр Леонидович, помня свои британские годы, заявил, что фрак напрокат - это отвратительно и всем московским гостям шведского короля фраки пошили в Москве у знаменитого портного П.П. Охлопкова. А вот бабочку на резинке, которую Капица терпеть не мог, пришлось все-таки купить. За десятилетия, проведенные в СССР, Капица забыл, как завязывается настоящий галстук-бабочка. Впрочем, все остальные трудности церемонии Капица прошел легко - и от души веселился, когда утром в день церемонии ему пришлось участвовать в «прогоне» - все то же самое, что вечером, только без короля.
На момент вручения Нобелевской премии Капица был самым возрастным лауреатом в истории, о чем он не преминул ехидно заметить в своем ответном слове. Он честно сказал, что свою первую научную работу опубликовал за 65 лет до нобелевской премии. Похулиганил Пётр Леонидович и в своей Нобелевской лекции. По традиции, нобелиаты читают лекции о той области науки и о том открытии, за которое они удостоены награды…
Но предоставим слово самому Капице: «Выбор темы для нобелевской лекции представлял для меня некоторую трудность. Обычно эта лекция связана с работами, за которые присуждена премия. В моем случае эта премия связана с моими исследованиями в области низких температур, вблизи температуры сжижения гелия, т.е. нескольких градусов выше абсолютного нуля. По воле судеб случилось так, что от этих работ я отошел уже более 30 лет назад, и, хотя в руководимом мною институте продолжают заниматься низкими температурами, я сам занялся изучением явлений, происходящих в плазме при тех исключительно высоких температурах, которые необходимы для осуществления термоядерной реакции. Эти работы привели нас к интересным результатам, открывающим новые перспективы, и я думаю, что лекция на эту тему представляет больший интерес, чем уже забытые мною работы в области низких температур. К тому же, как говорят французы, les extremes se touchent (крайности сходятся)».
Не уверен, но по-моему, это чуть ли не единственный случай столь далекой от нобелевского открытия лекции.
О Капице можно говорить долго и писать многотомные исследования. Многое уже написано - и о его пребывании за границей, и о его роли в основании МФТИ, и о том, как он защищал ученых перед Сталиным (и многих спас), и о его Избе физических проблем – даче-лаборатории на Николиной горе. Что-то впервые публиковал и автор этих строк, что-то еще будет обпубликовано . Но в одну статью всего не уместить. С другой стороны, кто сказал, что я буду писать о Петре Леонидовиче только этот текст?..
Но пока что я прощаюсь с вами до понедельника. Следующим героем нашего цикла станет «сосед» Капицы по портрету, коллега по основанию МФТИ и единственный российский и советский нобелевский лауреат по химии Николай Николаевич Семенов.
1. Kapitza P. Viscosity of liquid helium below the l-point (англ.) // Nature. - 1938. - Vol. 3558. - № 141. - P. 74.
2. П.Е. Рубинин. Главное событие нобелевской недели П.Л. Капицы// Академик Петр Леонидович Капица. Сборник статей. Новое в жизни, науке и технике. Серия «Физика» 7/1979. М, «Знание», 1979.
3. П.Л. Капица. Плазма и управляемая термоядерная реакция// Академик Петр Леонидович Капица. Сборник статей. Новое в жизни, науке и технике. Серия «Физика» 7/1979. М, «Знание», 1979.
Пётр Леони́дович Капи́ца (26 июня [8 июля ] , Кронштадт - 8 апреля , Москва) - советский физик . Академик АН СССР (1939).
Видный организатор науки. Основатель (ИФП), директором которого оставался вплоть до последних дней жизни. Один из основателей . Первый заведующий кафедрой физики низких температур физического факультета МГУ .
Семинар А. Ф. Иоффе в Петербургском политехническом институте (1916). Капица стоит крайний справа
Ещё до защиты диплома А. Ф. Иоффе приглашает Петра Капицу на работу в Физико-технический отдел недавно созданного Рентгенологического и радиологического института (преобразованного в ноябре 1921 года в ). Учёный публикует свои первые научные работы в ЖРФХО и начинает преподавательскую деятельность .
Иоффе считал, что перспективному молодому физику необходимо продолжить учёбу в авторитетной зарубежной научной школе, но организовать выезд за границу долго не удавалось. Благодаря содействию Крылова и вмешательству Максима Горького в 1921 году Капица, в составе специальной комиссии, командирован в Англию. Благодаря рекомендации Иоффе ему удаётся устроиться в Кавендишской лаборатории под начало Эрнеста Резерфорда и с 22 июля Капица начинает работать в Кембридже. Молодой советский учёный быстро заслуживает уважение коллег и руководства благодаря таланту инженера и экспериментатора. Работы в области сверхсильных магнитных полей приносят ему широкую известность в научных кругах. Поначалу взаимоотношения Резерфорда и Капицы складывались непросто, но постепенно советскому физику удалось завоевать и его доверие и вскоре они стали очень близкими друзьями. Капица дал Резерфорду знаменитое прозвище «крокодил» . Уже в 1921 году, когда Кавендишскую лабораторию посетил известный экспериментатор Роберт Вуд , Резерфорд поручил провести эффектный показательный опыт перед знаменитым гостем именно Петру Капице .
Темой докторской диссертации, которую Капица защитил в Кембридже в 1922 году, стало «Прохождение альфа-частиц через вещество и методы получения магнитных полей». С января 1925 года Капица - заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1929 году Капица избран действительным членом Лондонского Королевского общества . В ноябре 1930 года Совет Королевского общества принимает решение о выделении 15 000 фунтов стерлингов на строительство в Кембридже специальной лаборатории для Капицы. Торжественное открытие Мондовской лаборатории (по имени промышленника и филантропа Монда) состоялось 3 февраля 1933 года. Капица избирается Мессельским профессором Королевского общества. Лидер консервативной партии Англии, бывший премьер-министр страны Стэнли Болдуин в своей речи на открытии отметил:
Мы счастливы, что у нас директором лаборатории работает профессор Капица, так блестяще сочетающий в своём лице и физика, и инженера. Мы убеждены, что под его умелым руководством новая лаборатория внесёт свой вклад в познание процессов природы.
Капица поддерживает связи с СССР и всячески содействует международному научному обмену опытом. В «Международной серии монографий по физике» издательства Оксфордского университета, одним из редакторов которой был Капица, выходят монографии Георгия Гамова , Якова Френкеля , Николая Семёнова . В Англию по его приглашению приезжает на стажировку Юлий Харитон и Кирилл Синельников .
Изображение крокодила на стене Кавендишской лаборатории.
Возвращение в СССР
Не остались без внимания многочисленные случаи невозвращения советских учёных. В 1936 г В. Н. Ипатьев и А. Е. Чичибабин были лишены советского гражданства и исключены из состава Академии наук за то, что остались за рубежом после командировки. Широкий резонанс в научных кругах имела аналогичная история с молодыми учёными Г. А. Гамовым и Ф. Г. Добжанским .
Деятельность Капицы в Кембридже не оставалась незамеченной. Особое беспокойство властей вызывал тот факт, что Капица оказывал консультации европейским промышленникам. По мнению историка Владимира Есакова , ещё задолго до 1934 года был разработан план, связанный с Капицей, и о нём знал Сталин. С августа по октябрь 1934 года был принят ряд постановлений Политбюро, подписанных Кагановичем , предписывающих задержать учёного в СССР. Окончательная резолюция гласила:
Исходя из соображений, что Капица оказывает значительные услуги англичанам, информируя их о положении в науке СССР, а также и то, что он оказывает английским фирмам, в том числе военным, крупнейшие услуги, продавая им свои патенты и работая по их заказам, запретить П. Л. Капице выезд из СССР.
До 1934 года Капица с семьёй жил в Англии и регулярно приезжал в СССР на отдых и повидать родных. Правительство СССР несколько раз предлагало ему остаться на Родине, но учёный неизменно отказывался . В конце августа Пётр Леонидович, как и в предыдущие годы, собирался навестить маму и принять участие в международном конгрессе, посвященном 100-летию со дня рождения Дмитрия Менделеева .
После приезда в Ленинград 21 сентября 1934 г. Капицу вызвали в Москву, в Совет народных комиссаров , где он встретился с Пятаковым . Заместитель наркома тяжёлой промышленности рекомендовал как следует обдумать предложение остаться. Капица отказался, и его отправили на приём в вышестоящую инстанцию к Межлауку . Председатель Госплана сообщил учёному, что выезд за границу невозможен и виза аннулирована. Капица был вынужден переехать к матери, а его супруга, Анна Алексеевна, уехала в Кембридж к детям одна. Английская пресса, комментируя случившееся, писала о том, что профессора Капицу принудительно задержали в СССР .
Капица (слева) и Семёнов (справа). Осенью 1921 года Капица появился в мастерской Бориса Кустодиева и спросил его, почему он рисует портреты знаменитостей и почему бы художнику не нарисовать тех, кто станет известными. Молодые учёные расплатились с художником за потрет мешком пшена и петухом .
Пётр Леонидович был глубоко разочарован. Поначалу даже хотел уйти из физики и переключиться на биофизику , став ассистентом Павлова . Обращался с просьбой о помощи и вмешательстве к Полю Ланжевену , Альберту Эйнштейну и Эрнесту Резерфорду. В письме Резерфорду он писал, что едва пришёл в себя после шока от случившегося, и благодарил учителя за помощь его семье, оставшейся в Англии. Резерфорд письмом к полпреду СССР в Англии обратился за разъяснениями - почему известному физику отказывают в возвращении в Кембридж. В ответном письме ему сообщили, что возвращение Капицы в СССР продиктовано запланированным в пятилетнем плане ускоренным развитием советской науки и промышленности .
1934-1941 годы
Первые месяцы в СССР прошли трудно - не было работы и определённости с будущим. Жить пришлось в стеснённых условиях коммунальной квартиры у матери Петра Леонидовича. Очень помогли ему в тот момент друзья Николай Семёнов , Алексей Бах , Фёдор Щербатской . Постепенно Пётр Леонидович пришёл в себя и согласился продолжить работу по специальности. В качестве условия потребовал перевезти Мондовскую лабораторию, в которой он работал, в СССР. Если Резерфорд откажется передать или продать оборудование, то необходимо будет приобрести дубликаты уникальных приборов. Решением Политбюро ЦК ВКП(б) было выделено 30 тыс. фунтов стерлингов на закупку оборудования .
В своих письмах конца 1930-х годов Капица признавался в том, что возможности для работы в СССР уступают тем, что были за рубежом - это даже несмотря на то, что он получил в своё распоряжение научное учреждение и практически не испытывал проблем с финансированием. Угнетало то, что проблемы, решавшиеся в Англии одним телефонным звонком, погрязали в бюрократизме. Резкие высказывания учёного и исключительные условия, созданные ему властями, не способствовали налаживанию взаимопонимания с коллегами по академической среде .
Положение угнетающее. Упал интерес к моей работе, а с другой стороны, товарищи-ученые так возмутились, что были, хотя бы на словах, сделаны попытки поставить мою работу в условия, которые попросту надо было считать нормальными, что без стеснения возмущаются: «Если <бы> нам то же сделали, то мы не то еще сделаем, что Капица» … Помимо зависти, подозрений и всего прочего, атмосфера создалась невозможная и прямо жуткая … Ученые здешние определенно недоброжелательно относятся к моему переезду сюда.
В 1935 году кандидатура Капицы даже не рассматривается на выборах в действительные члены АН СССР. Он неоднократно пишет записки и письма о возможностях реформы советской науки и академической системы представителям власти, но не получает внятной реакции. Несколько раз Капица принимал участие в заседаниях Президиума Академии Наук СССР, но, как сам вспоминал, после двух-трёх раз «устранился». В деле организации работы Института Физических Проблем Капица не получил сколько-нибудь серьёзной помощи и полагался, в основном, на свои силы .
В январе 1936 года из Англии возвращается Анна Алексеевна с детьми, и семья Капицы переезжает в коттедж, построенный на территории института. К марту 1937 года закончилось строительство нового института, перевезена и смонтирована большая часть приборов, и Капица возвращается к активной научной деятельности. В это же время при Институте Физических проблем начинает работать «капичник» - знаменитый семинар Петра Леонидовича, который вскоре приобретает всесоюзную известность .
В январе 1938 года Капица публикует в журнале Nature статью о фундаментальном открытии - явлении сверхтекучести жидкого гелия и продолжает исследования в новом направлении физики. Одновременно коллектив института, возглавляемого Петром Леонидовичем, активно работает над чисто практической задачей совершенствования конструкции новой установки для производства жидкого воздуха и кислорода - турбодетандера. Принципиально новый подход академика к функционированию криогенных установок вызывает бурные дискуссии как в СССР, так и за рубежом. Однако деятельность Капицы получает одобрение, и возглавляемый им институт ставят в качестве примера эффективной организации научного процесса. На общем собрании Отделения математических и естественных наук АН СССР 24 января 1939 г. единодушным голосованием Капица был принят в действительные члены Академии наук СССР .
Пётр Леонидович Капица на почтовой марке России, 1994 год
Военные и послевоенные годы
Во время войны ИФП был эвакуирован в Казань, туда же переехала из Ленинграда семья Петра Леонидовича. В военные годы необходимость в производстве жидкого кислорода из воздуха в промышленных масштабах резко возрастает. Капица работает над внедрением в производство разработанной им кислородной криогенной установки. В 1942 г. первый экземпляр «Объекта № 1» - турбокислородной установки ТК-200 производительностью до 200 кг/ч жидкого кислорода - был изготовлен и в начале 1943 г. запущен в эксплуатацию. В 1945 году сдан «Объект № 2» - установка ТК-2000 с производительностью в десять раз больше .
По его предложению 8 мая 1943 года постановлением Государственного комитета обороны создается Главное управление по кислороду при СНК СССР, начальником Главкислорода назначается Пётр Капица. В 1945 г. организован специальный институт кислородного машиностроения - ВНИИКИМАШ и начал выходить новый журнал «Кислород» . В 1945 году получил звание Героя Социалистического Труда, а возглавляемый им институт был награжден Орденом Трудового Красного Знамени .
Помимо практической деятельности Капица находит время и для преподавания. C 1 октября 1943 г. Капица зачислен на должность заведующего кафедрой низких температур физического факультета МГУ . В 1944 году, в момент смены заведующего кафедрой стал главным автором письма 14 академиков , которое привлекло внимание правительства к ситуации на кафедре теоретической физики физического факультета МГУ . В результате заведующим кафедрой после Игоря Тамма стал не Анатолий Власов , а Владимир Фок . Недолго проработав на этой должности Фок через два месяца покинул этот пост. Капица подписал письмо четырёх академиков Молотову , автором которого был А. Ф. Иоффе . Это письмо инициировало разрешение противостояния между так называемой «академической» и «университетской» физикой .
Тем временем, во второй половине 1945 года, сразу по окончании войны, в активную фазу вступает советский атомный проект . 20 августа 1945 г. был создан атомный Спецкомитет при Совнаркоме СССР, руководителем которого стал Лаврентий Берия . В комитет первоначально вошли лишь два физика. Курчатов был назначен научным руководителем всех работ. Капице, который не являлся специалистом в ядерной физике, было поручено возглавить отдельные направления (низкотемпературная технологии разделения изотопов урана). У Капицы сразу же возникает недовольство методами руководства Берии. Он весьма нелицеприятно и остро отзывается о генеральном комиссаре госбезопасности - как в личном, так и в профессиональном плане. 3 октября 1945 г. Капица пишет Сталину письмо с просьбой освободить его от работы в Комитете. Ответа не последовало. 25 ноября Капица пишет второе письмо, более подробное (на 8 страницах). 21 декабря 1945 г. Сталин разрешает отставку Капицы .
Собственно во втором письме Капица описал как необходимо, на его взгляд, реализовывать атомный проект, детально определив план действий на два года . Как полагают биографы академика - Капица в то время не знал о том, что на руках у Курчатова и Берии в то время уже были полученные советской разведкой данные об американской атомной программе . Предлагавшийся Капицей план, хотя и был достаточно быстр в исполнении, но недостаточно скор для сложившейся политической обстановки вокруг разработки первой советской атомной бомбы. В исторической литературе часто упоминается о том, что Сталин передал Берии, который предлагал арестовать независимого и резкого в суждениях академика «Я тебе его сниму, но ты его не трогай» . Авторитетные биографы Петра Леонидовича не подтверждают историческую достоверность подобных слов Сталина, хотя известно, что Капица позволял себе совершенно исключительное для советского учёного и гражданина поведение . По мнению историка Лорен Грэхэм Сталин ценил в Капице прямоту и откровенность. Свои послания советским лидерам Капица, при всей остроте поднимаемых ими проблем, держал в тайне (содержание большинства писем было раскрыто после его смерти) и свои идеи широко не пропагандировал.
В это же время, в 1945-1946 годах снова обостряется полемика вокруг турбодетандера и промышленного производства жидкого кислорода. Капица вступает в дискуссию с ведущими советскими инженерами-криогенщиками, не признающими его как специалиста в этой области. Государственная комиссия признаёт перспективность разработок Капицы, но полагает, что запуск в промышленную серию будет преждевременным. Установки Капицы разбирают, и проект оказывается заморожен .
17 августа 1946 года Капицу снимают с должности директора ИФП. Он удаляется на государственную дачу, на Николину гору. Вместо Капицы директором института назначают Александрова . По словам академика Фейнберга в это время Капица находился «в ссылке, под домашним арестом ». Дача была собственностью Петра Леонидовича, но имущество и мебель внутри были большей частью государственные и их практически полностью вывезли . В 1950 году он был уволен и с физико-технического факультета МГУ , где читал лекции .
В своих воспоминаниях Пётр Леонидович писал о преследовании со стороны силовых структур, прямой слежке, инициированной Лаврентием Берией . Тем не менее академик не оставляет научную деятельность и продолжает исследования в области физики низких температур, разделения изотопов урана и водорода, совершенствует познания в математике. Благодаря содействию президента АН СССР Сергея Вавилова удалось получить минимальный комплект лабораторного оборудования и смонтировать его на даче. В многочисленных в письмах Молотову и Маленкову Капица пишет об экспериментах проводимых в кустарных условиях и просит о возможности вернуться к нормальной работе. В декабре 1949 года Капица, несмотря на приглашение, проигнорировал торжественное заседание в МГУ посвящённое 70-летию Сталина .
Последние годы
Ситуация изменилась только в 1953 году после смерти Сталина и ареста Берии. 3 июня 1955 года Капица после встречи с Хрущёвым возвратился на пост директора ИФП. Тогда же был назначен главным редактором ведущего физического журнала страны - «Журнала экспериментальной и теоретической физики». С 1956 Капица один из организаторов и первый заведующий кафедры физики и техники низких температур МФТИ. В 1957-1984 - член президиума АН СССР .
Капица продолжает активную научную и педагогическую деятельность. В этот период внимание учёного привлекают свойства плазмы, гидродинамика тонких слоёв жидкости и даже природа шаровой молнии . Он продолжает вести свой семинар, где почитали за честь выступить лучшие физики страны. «Капичник» стал, своего рода, научным клубом куда приглашались не только физики, но и представители других наук, деятели культуры и искусства .
Помимо достижений в науке, Капица проявил себя как администратор и организатор. Под его руководством Институт физических проблем стал одним из наиболее продуктивных учреждений Академии наук СССР, привлек многих ведущих специалистов страны. В 1964 году академик высказал идею создания научно популярного издания для молодёжи. Первый номер журнала «Квант» вышел в 1970 году . Капица принимал участие в создании научно-исследовательского центра Академгородка неподалеку от Новосибирска, и высшего учебного заведения нового типа - . Построенные Капицей установки для сжижения газов после долгой полемики конца 1940-х нашли широкое применение в промышленности. Использование кислорода для кислородного дутья привело к перевороту в сталелитейной промышленности .
В 1965 году, впервые после более чем тридцатилетнего перерыва, Капица получил разрешение на выезд из Советского Союза в Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора. Там он посетил научные лаборатории и выступил с лекцией по физике высоких энергий. В 1969 году ученый вместе с супругой впервые посетил Соединенные Штаты .
В последние годы Капица заинтересовался управляемой термоядерной реакцией . В 1978 году академику Петру Леонидовичу Капице была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». Известие о присуждении премии академик встретил во время отдыха в санатории Барвиха. Свою нобелевскую речь Капица, вопреки традиции, посвятил не тем работам, что были отмечены премией, а современным исследованиям. Капица сослался на то, что от вопросов в области физики низких температур он отошёл около 30 лет назад и ныне увлечён другими идеями. Нобелевская речь лауреата называлась «Плазма и управляемая термоядерная реакция» (Plasma and the controlled thermonuclear reaction) . Сергей Петрович Капица вспоминал о том, что отец полностью оставил премию себе (положил на свое имя в один из шведских банков) и ничего не отдал государству .
Эти наблюдения привели к мысли, что шаровая молния - тоже явление, создаваемое высокочастотными колебаниями, возникающими в грозовых облаках после обычной молнии. Таким образом подводилась энергия, необходимая для поддержания продолжительного свечения шаровой молнии. Эта гипотеза была опубликована в 1955 г. Через несколько лет у нас появилась возможность возобновить эти опыты. В марте 1958 г. Уже в шаровом резонаторе, наполненном гелием при атмосферном давлении, в резонансном режиме при интенсивных непрерывных колебаниях типа Нох возникал свободно парящий газовый разряд овальной формы. Этот разряд образовывался в области максимума электрического поля и медленно двигался по кругу, совпадающему с силовой линией.
Оригинальный текст (англ.)
These observations led us to the suggestion that the ball lightening may be due to high frequency waves, produced by a thunderstorm cloud after the conventional lightening discharge. Thus the necessary energy is produced for sustaining the extensive luminosity, observed in a ball lightening. This hypothesis was published in 1955. After some years we were in a position to resume our experiments. In March 1958 in a spherical resonator filled with helium at atmospheric pressure under resonance conditions with intense H, oscillations we obtained a free gas discharge, oval in form. This discharge was formed in the region of the maximum of the electric field and slowly moved following the circular lines of force.
Фрагмент нобелевской лекции Капицы .
22 марта 1984 г Пётр Леонидович почувствовал себя плохо и его увезли в больницу, где ему диагностировали инсульт. 8 апреля, не приходя в сознание, Капица скончался. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве .
Научное наследие
Работы 1920-1980 годов
Марка России, 2000 год . Демонстрируется опыт Капицы по измерению характеристик жидкого гелия. Мы сделали приборчик наподобие сегнерова колеса с несколькими ножками, исходящими из общего объема, и затем нагревали внутреннюю часть этого сосудика пучком света. Такой «паучок» пришел в движение. Таким образом тепло переводилось в движение .
Одна из первых значительных научных работ (совместно с Николаем Семёновым, 1918 год) посвящена измерению магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, который в 1922 году был усовершенствован в так называемом опыте Штерна - Герлаха .
Работая в Кембридже Капица вплотную занялся исследованиями сверхсильных магнитных полей и их влиянию на траекторию элементарных частиц. Одним из первых Капица в 1923 году поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление треков альфа-частиц. В 1924 году он получил магнитное поле с индукцией в 32 тесла в объёме 2 см 3 . В 1928 году сформулировал закон линейного возрастания электрического сопротивления ряда металлов от напряженности магнитного поля (закон Капицы) .
Создание оборудования для исследования эффектов, связанных с влиянием сильных магнитных полей на свойства вещества, в частности на магнитное сопротивление, привело Капицу к проблематике физики низких температур. Для осуществления экспериментов, прежде всего, необходимо было располагать значительным количеством сжиженных газов. Существовавшие в 1920-1930-е годы методики были малоэффективны. Разрабатывая принципиально новые холодильные машины и установки, Капица в 1934 году, используя оригинальный инженерный подход, построил высокопроизводительную установку по сжижению газов. Ему удалось разработать процесс, при котором исключалась фаза сжатия и высокой очистки воздуха. Теперь не требовалось сжимать воздух до 200 атмосфер - достаточно было пяти. За счёт этого удалось повысить КПД с 0.65 до 0.85-0.90, а цену установки снизить почти в десять раз . В ходе работ над совершенствованием турбодетандера удалось преодолеть интересную инженерную проблему замерзания смазки движущихся частей при низких температурах - для смазки был использован сам жидкий гелий. Значителен вклад учёного был не только в разработку экспериментального образца, но и доведение технологии до серийного производства .
В послевоенные годы Капицу привлекает электроника больших мощностей. Развил общую теорию электронных приборов магнетронного типа и создал магнетронные генераторы непрерывного действия. Капица выдвинул гипотезу о природе шаровой молнии . Экспериментально обнаружил образование высокотемпературной плазмы в высокочастотном разряде. Капица высказал ряд оригинальных идей, например - уничтожения ядерных боеприпасов в воздухе с помощью мощных пучков электромагнитных волн . В последние годы работал над вопросами термоядерного синтеза и проблемой удержания высокотемпературной плазмы в магнитном поле.
Открытие сверхтекучести
Историки науки, рассказывая о событиях на рубеже 1937-1938 годов, отмечают то, что в соревновании приоритетов Капицы и Аллена с Джонсом есть некоторые спорные моменты. Пётр Леонидович формально раньше своих зарубежных конкурентов прислал материалы в Nature - редакция их получила 3 декабря 1937 года, однако не торопилась публиковать, ожидая проверки. Зная о том, что проверка может затянуться, Капица в письме уточнил - гранки может проверить Джон Кокрофт , директор Мондовской лаборатории. Кокрофт ознакомившись со статьёй проинформировал о ней своих сотрудников - Аллена и Джонса, поторопив их с публикацией. Кокрофт, близкий друг Капицы, был удивлён тем, что Капица только в последний момент дал ему знать о фундаментальном открытии. Стоит отметить, что Капица ещё в июне 1937 года в письме Нильсу Бору сообщал о том, что значительно продвинулся в исследованиях жидкого гелия.
В итоге обе статьи увидели свет в одном номере Nature от 8 января 1938 года. В них сообщалось о скачкообразном изменении вязкости гелия при температуре ниже 2,17 Кельвина. Сложность задачи решённой учёными заключалась в том, что точное измерение величины вязкости жидкости, которая свободно протекала в полумикронное отверстие, было нелегко оценить . Возникающая турбулентность жидкости вносила значительную погрешность в измерение. Учёные исповедовали разный экспериментальный подход. Аллен и Майзнер рассматривали поведение гелия-II в тонких капиллярах (ту же методику использовал первооткрыватель жидкого гелия Камерлинг-Оннес). Капица исследовал поведение жидкости между двумя отшлифованными дисками и оценил полученное значение вязкости ниже величины 10 −9 . Новое фазовое состояние Капица назвал сверхтекучестью гелия. Советский учёный не отрицал того, что вклад в открытие во многом был совместным. Так например в своей лекции Капица подчёркивал, что уникальное явление фонтанирования гелия-II впервые наблюдали и описали Ален и Майзнер .
Вслед за этими работами последовало теоретическое обоснование наблюдаемого явления. Его дали в 1939-1941 годах Лев Ландау , Фритц Лондон и Ласло Тисса , предложившие так называемую двухжидкостную модель. Сам Капица в 1938-1941 годах продолжил исследования гелия-II, в частности подтвердив предсказанную Ландау скорость звука в жидком гелии . Исследование жидкого гелия как квантовой жидкости (Конденсат Бозе - Эйнштейна) стало важным направлением в физике, давшим целый ряд замечательных научных работ. Лев Ландау получил в 1962 году Нобелевскую премию в знак признания заслуг в построении теоретической модели сверхтекучести жидкого гелия.
Нильс Бор трижды рекомендовал нобелевскому комитету кандидатуру Петра Леонидовича: в 1948, 1956 и 1960 годах. Однако присуждение премии произошло только в 1978. Противоречивая ситуация с приоритетом открытия по мнению многих исследователей науки привела к тому, что Нобелевский комитет многие годы тянул с присуждением премии советскому физику. Аллен и Майзнер не были отмечены премией, хотя научное сообщество признает их важный вклад в открытие явления .
Гражданская позиция
Историки науки и те, кто близко знал Петра Леонидовича, описывали его как многогранную и своеобразную личность. Он сочетал в себе многие качества: интуицию и инженерное чутьё физика-экспериментатора; прагматизм и деловой подход организатора науки; независимость суждений в общении с властями .
Если нужно было решать какие-то организационные вопросы, Капица предпочитал не звонить по телефону, а написать письмо и в нём ясно изложить суть дела. Такая форма обращения предполагала столь же ясный письменный ответ. Капица считал, что в письме труднее «замотать» дело, чем в телефонном разговоре . В отстаивании своей гражданской позиции Капица был последователен и настойчив, написав около 300 посланий высшим руководителям СССР, затрагивающих самые острые темы. Как писал Юрий Осипьян , он умел разумно сочетать разрушительный пафос с созидательной деятельностью .
Известны примеры того, как в сложное время 1930-х годов Капица защищал своих коллег, попавших под подозрение силовых структур. Академики Фок и Ландау обязаны освобождением Капице. Ландау выпустили из тюрьмы НКВД под личное поручительство Петра Леонидовича. Формальным предлогом стала необходимость поддержки со стороны физика-теоретика для обоснования модели сверхпроводимости. Между тем, обвинения против Ландау были чрезвычайно серьёзными, так как он открыто выступал против власти и действительно участвовал в распространении критических по отношению к господствующей идеологии материалов .
Капица также защищал опального Андрея Сахарова . В 1968 году на заседании Академии Наук СССР Келдыш призвал членов академии осудить Сахарова и в его защиту выступил Капица, заявив, что нельзя выступать против человека, если не удалось предварительно познакомиться с тем, что же он написал. В 1978 году, когда Келдыш ещё раз предложил Капице подписаться под коллективным письмом, тот вспомнил о том, как Прусская академия наук исключала из своего состава Эйнштейна и отказался подписывать письмо.
8 февраля 1956 года (за две недели до XX съезда КПСС) на заседании физического семинара Капицы с докладом о проблемах современной генетики выступили Николай Тимофеев-Ресовский и Игорь Тамм . Впервые с 1948 года состоялось официальное научное заседание, посвящённое проблемам опальной науки генетики, которое пытались сорвать сторонники Лысенко в Президиуме АН СССР и в ЦК КПСС. Капица вступал в полемику с Лысенко пытаясь предложить ему усовершенствованный метод экспериментальной проверки совершенства квадратно-гнездового метода посадки деревьев . В 1973 году Капица в письме обратился к Андропову с просьбой освободить супругу известного диссидента Вадима Делоне . Капица принимал активное участие в Пагуошском движении , выступая за использование науки исключительно в мирных целях .
Капица всегда считал, что преемственность поколений в науке имеет большое значение и жизнь учёного в научной среде приобретает настоящий смысл, если он оставляет учеников. Он всячески поощрял работу с молодёжью и воспитание кадров. Так в 1930-е годы, когда жидкий гелий был большой редкостью даже в лучших лабораториях мира - студенты МГУ могли получить его в лаборатории ИФП для экспериментов .
Семья и личная жизнь
Мать - Ольга Иеронимовна Капица (1866-1937), урождённая Стебницкая, педагог, специалист по детской литературе и фольклору. Её отец Иероним Иванович Стебницкий (1832-1897) - картограф, член-корреспондент Императорской Академии наук, был главным картографом и геодезистом Кавказа, поэтому она родилась в Тифлисе. Затем из Тифлиса приехала в Санкт-Петербург и поступила на Бестужевские курсы . Преподавала на дошкольном отделении .
В 1916 году Капица женился на Надежде Черносвитовой. Её отец, член ЦК партии кадетов , депутат Государственной Думы Кирилл Черносвитов , был позже, в 1919 году, расстрелян. От первого брака у Петра Леонидовича родились дети:
- Иероним (22 июня 1917 - 13 декабря 1919, Петроград)
- Надежда (6 января 1920 - 8 января 1920, Петроград).
В октябре 1926 года в Париже Капица близко познакомился с Анной Крыловой (1903-1996). В апреле 1927 года они поженились. Интересно, что предложение руки и сердца первой сделала Анна Крылова. Её отца, академика Алексея Николаевича Крылова Пётр Леонидович знал очень давно, ещё со времени комиссии 1921 года. От второго брака в семье Капицы родились два сына:
- Сергей (14 февраля 1928, Кембридж - 14 августа 2012, Москва)
- Андрей (9 июля 1931, Кембридж - 2 августа 2011, Москва).
В СССР вернулись в январе 1936 года .
Вместе с Анной Алексеевной Пётр Леонидович прожил 57 лет. Супруга помогала Петру Леонидовичу в подготовке рукописей. После смерти учёного она организовала в его доме музей .
В свободное время Пётр Леонидович увлекался шахматами. Во время работы в Англии выигрывал первенство графства Кембриджшир по шахматам. Любил мастерить домашнюю утварь и мебель в собственной мастерской. Ремонтировал старинные часы .
Награды и премии
- Герой Социалистического Труда (1945, 1974)
- Сталинская премия (1941, 1943)
- Золотая медаль им. Ломоносова АН СССР (1959)
- Медали имени Фарадея (Англия, 1943), Франклина (США, 1944), Нильса Бора (Дания, 1965), Резерфорда (Англия, 1966), Камерлинг-Оннеса (Нидерланды, 1968)
6 орденов Ленина, орден Трудового Красного Знамени
Библиография
- «Всё простое - правда» (К 100-летию со дня рожд. П. Л. Капицы). под ред. П.Рубинина, М.: МФТИ, 1994. ISBN 5-7417-0003-9
Книги о П. Л. Капице
- Балдин А. М. и др. : Пётр Леонидович Капица. Воспоминания. Письма. Документы.
- Есаков В. Д. , Рубинин П. Е. Капица, Кремль и наука. - М .: Наука , 2003. - Т. Т.1: Создание института физических проблем: 1934-1938. - 654 с. - ISBN 5-02-006281-2
- Добровольский Е. Н. : Почерк Капицы.
- Кедров Ф. Б. : Капица. Жизнь и открытия.
- Андроникашвили Э. Л. : Воспоминания о жидком гелии.
Память
- Российской академией наук учреждена Золотая медаль имени П. Л. Капицы
- В Честь П. Л. Капицы названо воздушное судно А330 VQ-BMV в парке ОАО «Аэрофлот»
- В г. Кронштадте установлен памятник-бюст уроженцу города академику Петру Леонидовичу Капице. Бюст открыт при его жизни, 18 июня 1979 года (дважды Героям в СССР положено было на родине устанавливать бюст). Скульптор - А. Портянко, архитекторы - В. Богданов и Л. Капица.
Примечания
- Пётр Капица (рус.) . people.ru. Архивировано
- Игорь Зотиков. Три дома Петра Капицы (рус.) // Новый мир . - 1995. - № 7. - С. 55-56. - ISSN 0032-874X .
- С.Мусский. 100 великих нобелевских лауреатов . - М .: Вече, 2009. - 480 с. - ISBN 978-5-9533-3857-8
- Пётр Леонидович Капица. Документальный фильм из серии «Исторические хроники» с Николаем Сванидзе // канал РТР
- Роберт Вуд (рус.) . Первый канал . Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 27 ноября 2011.
- Павел Рубинин Свободный человек в несвободной стране (рус.) //
- , с. 545
- , с. 546
- Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия . - М .: Прогресс, 1992. - 775 с. - ISBN 5-01-002539-6
- А.А. Капица. Мы были необходимы друг другу... (рус.) // Вестник Российской академии наук . - 2000. - Т. 70. - № 11. - С. 1027-1043.
- Борис Кустодиев. Самая любимая картина. (рус.) . Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 27 ноября 2011.
- Евгений Фейнберг Монологи о Капице (рус.) // Вестник Российской академии наук . - 1994. - Т. 64. - № 6. - С. 497-510.
- , с. 547
- Биография Петра Капицы (рус.) . to-name.ru. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 27 ноября 2011.
- , с. 548
- , с. 28
- Евгений Фейнберг Ландау, Капица и Сталин. К 90-летию Л.Д.Ландау (рус.) // Природа . - 1998. - № 1. - С. 65-75.
- Виктор Бродянский Кислородная эпопея (рус.) // Природа . - 1994. - № 4.
- Павел Рубинин Двадцать два отчета академика П.Л. Капицы (рус.) // Химия и жизнь . - 1985. - № 3-5.
- Ю.П.Гайдуков, Н.П.Данилова, Н.П.Данилова, МГУ К истории создания кафедры физики низких температур физфака МГУ (рус.) . Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 27 ноября 2011.
- Владимир Есаков Эпизоды из истории атомного проекта Заметки архивиста (рус.) // Природа . - 2003. - № 10.
- Hargittai, M.Hargittai, I. Candid science four . - Imperial College Press, 2001. - Т. 6. - 1612 с. - ISBN 9781860944161
- Юрий Осипьян Монологи о Капице (рус.) // Вестник Российской академии наук . - 1994. - Т. 64. - № 6. - С. 497-510.