Académicien PL

Physicien expérimental hors pair.

Né le 26 juin 1894 dans la famille d'un ingénieur militaire, le général L.P. Kapitsa, constructeur des fortifications de Cronstadt. En 1905, il entre au gymnase de Kronstadt, d'où il est transféré dans une véritable école pour mauvais progrès. Les diplômés de véritables écoles n'avaient pas le droit d'entrer dans les universités, c'est pourquoi en 1912 Kapitsa entra à l'Institut polytechnique de Saint-Pétersbourg.

Au cours de ces années, l'Institut polytechnique n'avait qu'un seul département de physique, dirigé par le professeur V. V. Skobeltsyn. Ce n'est qu'en octobre 1913 qu'un autre département est apparu à l'institut, fondé. Lorsqu'en 1916, après avoir servi dans l'armée, Kapitsa retourna à l'institut, Ioffe attira l'attention sur un étudiant talentueux. En 1918, après que Kapitsa eut obtenu son diplôme de l'Institut polytechnique, Ioffe le laissa dans son département. Ioffe aimait la fantaisie avec laquelle son élève aborde les expériences. Kapitsa a même inventé lui-même la méthode de préparation des fils Wollaston. Les filaments de quartz minces, d'une épaisseur inférieure à un micron, pour les appareils physiques n'étaient pas tirés à travers des filières, comme le recommandent les manuels; Kapitsa a simplement trempé une flèche dans du quartz fondu et l'a tirée en l'air. Après avoir parcouru une certaine distance, la flèche est tombée sur le tissu de velours matelassé, tirant le fil derrière elle.

Dans le même temps, Kapitsa a proposé un modèle original de spectroscope à rayons X, et un peu plus tard (avec N. N. Semenov) une méthode pour déterminer le moment magnétique d'un atome, qui en 1922 a été réalisée dans les expériences des physiciens Stern et Gerlach.

On dit qu'au début le célèbre physicien anglais hésita.

"J'ai déjà trente stagiaires qui travaillent", aurait-il dit à Kapitsa. "30 et 31 diffèrent d'environ trois pour cent", a répondu Kapitsa. "Puisque vous mettez toujours en garde contre une précision de mesure servile, vous ne remarquerez même pas du tout une telle différence de trois pour cent."

Rutherford a aimé la réponse.

"... Il traitait les gens avec un soin exceptionnel, en particulier ses étudiants", se souvient Kapitsa. – Arrivé travailler dans son laboratoire, j'ai tout de suite été frappé par cette sollicitude. Rutherford n'autoriserait personne à travailler plus de six heures du soir dans le laboratoire, et le week-end, il ne leur permettrait pas du tout de travailler. J'ai protesté, mais il a dit : « C'est bien assez de travailler jusqu'à six heures du soir, le reste du temps il faut réfléchir. Les mauvaises personnes qui travaillent trop dur et pensent trop peu.

Rutherford gérait ses employés comme un père. Il aimait l'anecdote, l'humour, surtout pendant les heures de repos de l'après-midi, quand, selon la stricte tradition anglaise, il était censé boire du porto.

« …Une fois, nous parlions de la météorite Tunguska.

La question a été longuement débattue.

Nous avons immédiatement calculé approximativement l'énergie et la taille de la météorite à partir des données dont nous disposions. L'un de nous a posé la question : "Quelle est la probabilité qu'une telle météorite tombe dans la City de Londres, c'est-à-dire là où se trouvent toutes les banques de Londres ?" Nous avons calculé la probabilité, elle s'est avérée très faible. Les économistes étaient là. La question suivante a également été posée : « Quelle impression l'État anglais ferait-il si la City, l'appareil bancaire de Londres, était détruite et que toute l'industrie resterait ? Dans cette discussion, chacun a avancé sa propre hypothèse.

Ils ont parlé pendant deux heures.

Rutherford a pris la partie la plus animée."

En 1923, Kapitsa a obtenu un doctorat de l'Université de Cambridge. Parallèlement, il reçoit une prestigieuse bourse Maxwell, ce qui lui est bien utile. De 1924 à 1932, Kapitsa a été directeur adjoint du laboratoire Cavendish, et de 1930 à 1934, il a été directeur du laboratoire. Mond à la Royal Society de Cambridge. En 1929, il est élu membre de la Royal Society of London.

En 1923, en plaçant une chambre à brouillard dans un fort champ magnétique, Kapitsa observe pour la première fois la courbure des trajectoires des particules alpha. C'est dans ces études qu'il a rencontré pour la première fois le besoin de créer des champs magnétiques super puissants. Il a montré que l'utilisation d'électro-aimants à noyaux de fer à cette fin n'avait aucun sens et qu'il était nécessaire de passer à des bobines spéciales, en y faisant passer un courant électrique important. La principale difficulté rencontrée dans ce cas était la surchauffe des bobines. Pour éviter que cela ne se produise, Kapitsa a proposé de créer des champs magnétiques à court terme en faisant passer un courant très important à travers les bobines - alors elles n'ont tout simplement pas eu le temps de chauffer.

En 1924, Kapitsa a proposé une nouvelle méthode pour obtenir des champs impulsifs super forts avec une force allant jusqu'à 500 000 oersteds, et en 1928, il a établi la loi d'une augmentation linéaire de la résistance électrique d'un certain nombre de métaux à partir de l'intensité du champ magnétique, le so -appelée "loi de Kapitsa".

Possédant une intuition physique colossale, Kapitsa a su éviter les chemins peu prometteurs, aussi séduisants soient-ils.

"Lorsque dans les années 30, j'ai reçu des champs magnétiques très puissants, 10 fois plus puissants que ceux qui ont été reçus avant moi", se souvient Kapitsa dans l'article "L'avenir de la science", un certain nombre de scientifiques m'ont conseillé de mener des expériences pour étudier l'effet de un fort champ magnétique sur la vitesse Sveta. Einstein m'en a parlé avec beaucoup d'insistance. Il a dit: "Je ne crois pas que Dieu a créé l'univers de telle manière que la vitesse de la lumière ne dépende de rien." Einstein aimait se référer à Dieu dans de tels cas, quand il n'y avait plus d'argument raisonnable. D'après les expériences déjà faites dans ce sens, on savait que si j'effectuais une telle expérience avec mes champs les plus forts, l'effet serait encore très faible, seulement du second ordre. Dans ce cas, bien sûr, la véritable ampleur de l'effet, puisque le phénomène serait nouveau, ne pouvait être prévue. Dans le même temps, l'expérience promettait d'être extrêmement difficile, car des expériences similaires avaient déjà été réalisées avec des champs allant jusqu'à 20 000 oersteds, et elles ont montré que même avec une méthode de mesure très sensible, le champ magnétique n'affecte pas sensiblement la vitesse de la lumière.

Une autre personne qui a poussé pour cette expérience et a même offert un soutien financier était Oliver Lodge. Il s'est également tourné vers moi avec des conseils pour mener à bien cette expérience extrêmement difficile et subtile.

Et pourtant j'ai refusé.

Permettez-moi d'expliquer cela avec l'exemple instructif suivant, qui, peut-être, est inconnu de beaucoup.

Comme vous vous en souvenez, la loi de conservation de la matière a été découverte expérimentalement par Lomonossov en 1756 et un peu plus tard par Lavoisier. Au début de notre siècle, Landolt l'a testé avec une grande justesse. Il a également placé la substance dans des récipients scellés et l'a pesée avec précision avant et après la réaction et a montré que le poids restait inchangé à pas moins de dix décimales. Si nous prenons l'énergie libérée lors d'une réaction chimique et, selon l'équation de la théorie de la relativité, dérivée d'Einstein, calculons la variation de poids d'une substance, il s'avère que si Landolt avait réalisé son expérience avec une précision de deux ou trois ordres de grandeur de plus, il aurait pu remarquer un changement de poids dans la substance ayant réagi. Ainsi, nous savons maintenant que Landolt est venu très près de découvrir l'une des lois les plus fondamentales de la nature. Mais supposons que Landolt aurait mis encore plus d'efforts dans cette expérience, aurait travaillé pendant encore cinq ans et aurait augmenté la précision de deux ou trois ordres de grandeur et aurait remarqué ce changement de poids ; la plupart des scientifiques ne le croiraient pas cependant. On sait qu'une expérience faite avec la plus grande précision est toujours peu convaincante, et pour la vérifier, il faut trouver un autre expérimentateur qui soit également prêt à y consacrer dix ans de travail intensif. La vie suggère que si la solution du problème par des méthodes connues se situe à la limite de la précision de l'expérience, elle ne peut être convaincante que lorsque la nature elle-même incite à une nouvelle méthode de solution. Dans ce cas, c'était vrai : la loi d'Einstein a été tout simplement testée par Aston lorsqu'il a inventé et développé une nouvelle méthode précise pour déterminer la masse des isotopes radioactifs à partir de la déviation d'un faisceau d'ions. Donc, dans le cas que j'ai décrit, il faut aussi attendre que la nature elle-même nous offre de nouvelles possibilités méthodologiques pour étudier l'influence d'un champ magnétique sur la vitesse de la lumière, et alors, probablement, des expériences simples et convaincantes apparaîtront pour étudier ce phénomène. C'est pourquoi j'ai refusé de mener ces expériences complexes.

Dans son deuxième mariage, Kapitsa était marié à la fille du célèbre constructeur naval Académicien Krylov, qu'il a rencontré à Paris en 1925. Quand, en 1934, Kapitsa, comme d'habitude, est venu en Union soviétique pour voir sa mère, les parents et les amis de sa femme, de manière tout à fait inattendue, il a été privé de la possibilité de retourner à Cambridge.

"Quand Kapitsa est arrivé d'Angleterre, mais n'a pas pu rentrer", se souvient S. L. Beria, le fils du chef tout-puissant du NKVD, "il a directement dit à Molotov :" Je ne veux pas travailler ici. Molotov fut surpris : « Pourquoi ? » Kapitsa expliqua ainsi : « Je n'ai pas un tel laboratoire qu'en Angleterre. "Nous allons l'acheter", a répondu Molotov.

Et ils ont acheté.

Ils ont construit le même équipement et exactement le même bâtiment.

En effet, par décision du gouvernement soviétique, l'équipement du laboratoire de Kapitsa a été acheté à la Royal Society de Londres, plus précisément au laboratoire. Monda à Cambridge. Il est prouvé que lorsque des représentants de la Société ont approché Rutherford au sujet de la vente d'équipements du Laboratoire Mond, il a répondu avec colère : « Malheureusement, je dois être d'accord. Ces machines ne peuvent pas fonctionner sans Kapitsa, et Kapitsa ne peut pas fonctionner sans elles.

Le problème a été résolu, cependant, Kapitsa n'a pas pu poursuivre un travail scientifique à part entière pendant longtemps.

Le seul scientifique étranger avec qui il correspondait à cette époque était son professeur Rutherford. Au moins deux fois par mois, Rutherford écrivait de longues lettres à Kapitza, racontant la vie de Cambridge, ses propres succès scientifiques et les réalisations scientifiques de son école, lui donnait des conseils et l'encourageait simplement de manière humaine.

"... Je voudrais donner un petit conseil", écrit-il dans une lettre datée du 21 novembre 1935, "bien que ce ne soit peut-être pas nécessaire. Je pense que la chose la plus importante pour vous est de commencer à travailler sur la mise en place de votre laboratoire dès que possible et d'essayer de former vos assistants pour qu'ils soient utiles. Je pense que beaucoup de vos ennuis disparaîtront lorsque vous travaillerez à nouveau, et je suis également sûr que vos relations avec les autorités s'amélioreront dès qu'elles verront que vous travaillez avec zèle pour mettre votre entreprise en marche... Il est possible que Vous direz que je ne comprends pas la situation, mais je suis sûr que votre bonheur à l'avenir dépend de votre travail au laboratoire. Trop d'introspection est mauvaise pour tout le monde."

« …Ce semestre », écrit Rutherford dans une autre lettre (datée du 15 mai 1936), « j'ai été plus occupé que jamais. Mais vous savez, mon caractère s'est beaucoup amélioré en dernières années, et il me semble que personne n'en a été lésé ces dernières semaines. Commencez un travail scientifique, même s'il n'est pas d'importance mondiale, commencez le plus tôt possible et vous vous sentirez immédiatement plus heureux. Plus le travail est difficile, moins il y a de temps pour les ennuis. Vous savez qu'une certaine quantité de puces est bonne pour un chien, mais je pense que vous avez l'impression d'en avoir plus que ce dont vous avez besoin.

En 1935, Kapitsa reprend ses travaux dans le domaine de la physique des basses températures, commencés en Angleterre, à l'Institut des problèmes physiques spécialement créé pour lui.

"... L'Institut a été fondé par un décret gouvernemental du 28 décembre 1934 et nommé l'Institut des problèmes physiques", a rappelé Kapitsa. - Ce nom quelque peu inhabituel doit refléter le fait que l'institut ne traitera d'aucun domaine de connaissance particulier, mais, d'une manière générale, sera un institut qui étudie divers problèmes scientifiques, dont la portée sera déterminée par le personnel, ces cadres de scientifiques qui y travailleront . Ainsi, cet institut est destiné à des travaux scientifiques purs et non appliqués. J'utilise le terme pas particulièrement populaire "science pure" parce que je ne sais pas comment remplacer ce mot. Parfois, ils disent - une science théorique, mais toute science est théorique. Essentiellement, la science pure ou reine Wissenshaft est un concept bien établi. Il n'y a qu'une seule différence entre la science appliquée et la science pure : en science appliquée, les problèmes scientifiques viennent de la vie, alors que les sciences pures elles-mêmes conduisent à des résultats appliqués, car aucune connaissance scientifique ne peut rester inapplicable à la vie - elle trouvera d'une manière ou d'une autre son application et sa volonté. donner des résultats pratiques, bien qu'il soit difficile de prévoir quand et comment cela se produira.

Kapitsa ne se lasse pas de souligner la caractéristique indiquée de son institut.

Il a dit à plusieurs reprises que le travail scientifique ne devrait pas être assimilé à un autre, basé sur la planification. "Newton lui-même, par exemple, n'aurait pas pu découvrir la loi de la gravité selon un plan donné, puisque cela s'est produit spontanément, l'inspiration lui est venue quand il a vu la fameuse pomme tomber", écrit Kapitsa. – Évidemment, il est impossible de prévoir le moment où un scientifique verra une pomme tomber et comment cela l'affectera. La chose la plus précieuse de la science et ce qui constitue la base de la grande science ne peut être planifiée, car elle est réalisée par un processus créatif, dont le succès est déterminé par le talent du scientifique.

Dans un mémorandum remis à la fin des années 30 au Narkomfin, Kapitsa demande directement :

« Combien d'argent peut-on débloquer à I. Newton pour son travail sur la question de la gravitation universelle ? Vraiment, camarade commissaire du peuple, quand vous regardez un tableau de Rembrandt, vous intéressez-vous au prix que Rembrandt a payé pour les pinceaux et la toile ? Pourquoi, alors, lorsque vous considérez un travail scientifique, vous intéressez-vous au coût des appareils ou au nombre de matériaux qui y ont été dépensés ? Si le travail scientifique a donné des résultats significatifs, alors sa valeur est totalement sans commune mesure avec les coûts matériels.

Lors de la création de l'institut, Kapitsa a demandé au physicien allemand Max Born de diriger le département théorique, qui à l'époque avait fui l'Allemagne nazie, mais Born n'a pas accepté l'offre. Puis Kapitsa a invité le jeune Lev Landau dans ce département.

« A partir de ce mois, camarade. L. D. Landau, - Kapitsa écrivit en février 1937 au président du Conseil des commissaires du peuple de l'URSS Molotov, - docteur en physique, l'un des physiciens théoriciens les plus talentueux de notre Union. Le but de son implication est de s'engager dans tous les travaux théoriques qui sont liés aux travaux expérimentaux de notre institut. L'expérience montre que le travail conjoint des expérimentateurs avec les théoriciens est le meilleur moyen de s'assurer que la théorie n'est pas séparée de l'expérience, et en même temps, les données expérimentales reçoivent une généralisation théorique appropriée, et une large perspective scientifique est évoquée dans tous les domaines scientifiques. ouvriers.

Le courage personnel de Kapitsa ne peut que susciter l'admiration.

Lorsque Landau a été arrêté, Kapitsa a écrit la déclaration suivante adressée à L.P. Beria :

«Je vous demande de libérer le professeur de physique arrêté Lev Davidovich Landau sous ma garantie personnelle. Je garantis au NKVD que Landau ne mènera aucune activité contre-révolutionnaire contre le régime soviétique dans mon institut et je prendrai toutes les mesures en mon pouvoir pour qu'il ne mène aucune activité contre-révolutionnaire en dehors de l'institut. Si je remarque des déclarations de Landau visant à nuire au gouvernement soviétique, j'en informerai immédiatement le NKVD.

La garantie de Kapitsa a sauvé le jeune physicien.

Poursuivant ses travaux, Kapitsa met au point en 1934 une usine originale de liquéfaction de l'hélium. En raison de ses propriétés inhabituelles, voire anormales, l'hélium liquide a toujours été un objet de recherche attractif. Dans l'installation construite par Kapitsa, il a été possible de se débarrasser de la nécessité de pré-refroidir l'hélium avec de l'hydrogène liquide. Au lieu de cela, l'hélium a été refroidi en travaillant dans un extenseur d'expansion spécial. La particularité de l'expanseur était qu'il était lubrifié par l'hélium lui-même.

Le turbodétendeur de Kapitza a rendu nécessaire de reconsidérer les principes de création des cycles de réfrigération utilisés pour la liquéfaction et la séparation des gaz, ce qui a immédiatement changé de manière significative le développement de la technologie mondiale de production d'oxygène.

"... Essentiellement, en tant que scientifique, je pourrais m'arrêter ici, publier mes résultats", se souvient Kapitsa, "et attendre que la pensée technique soit suffisamment mûre pour les couvrir et les mettre en œuvre. Aujourd'hui, je sais qu'avec cette recherche créative, j'ai prédestiné tout le travail que j'ai moi-même accompli ces quatre dernières années déjà en tant qu'ingénieur et que, comme je l'avais initialement supposé, notre industrie aurait dû faire. J'aurais eu le droit de m'arrêter à ce travail théorique si je n'étais pas moi-même ingénieur, si, je ne le cache pas, je n'étais pas démonté par l'enthousiasme d'un ingénieur. On me dit que les idées que j'avance en tant que scientifique sont irréalistes. J'ai décidé d'aller plus loin. En un an et demi ou deux, j'ai construit à l'institut une machine à produire de l'air liquide sur ces nouveaux principes. Les positions théoriques générales exprimées étaient justifiées.

En 1937, Kapitsa découvre la superfluidité de l'hélium liquide.

Kapitza a été le premier à montrer que la viscosité de l'hélium liquide à une température inférieure à 219 degrés Kelvin lorsqu'il s'écoule à travers des fentes minces est tellement inférieure à la viscosité de tout liquide à très faible viscosité, qui, apparemment, est égale à zéro. Après avoir étudié en profondeur les propriétés de l'hélium liquide dans ce nouvel état, Kapitsa a montré qu'il se compose de deux composants - superfluide et normal.

Le travail avec l'hélium liquide a jeté les bases du développement d'une toute nouvelle direction de la physique - la physique quantique de l'état condensé. Pour expliquer la nouvelle direction, il était même nécessaire d'introduire de nouveaux concepts quantiques - les soi-disant excitations élémentaires, ou quasi-particules. Dans ces travaux, Kapitsa a établi un fait très important : lorsque la chaleur est transférée d'un corps solide à l'hélium liquide, un saut de température inattendu se produit à l'interface, le soi-disant "saut de Kapitsa".

Le 24 janvier 1939, Kapitsa est élu membre à part entière de l'Académie des sciences de l'URSS. L'académicien A.E. Fersman, secrétaire du Département des sciences mathématiques et naturelles, a présidé la réunion, l'académicien S.I. Vavilov a fait un rapport sur les candidats. Les trente-cinq académiciens présents à la réunion ont voté à l'unanimité pour Kapitsa.

Au tout début de la guerre, l'Institut Kapitsa est évacué vers Kazan.

Les physiciens se sont installés dans le bâtiment de l'université et ont immédiatement commencé à installer l'équipement retiré de Moscou. Assez rapidement, les hôpitaux de Kazan ont commencé à recevoir de l'oxygène pour les blessés et les malades. De l'oxygène liquide était également envoyé aux usines en activité. « La guerre exacerbe le besoin d'oxygène du pays », écrit Kapitsa. - Nous devons retrousser nos manches par nous-mêmes de toutes nos forces pour entreprendre la révision des machines pour un type industriel, étudier les questions d'endurance, de durée de fonctionnement. C'est ce que nous avons fait à Kazan.

Pendant les années de guerre, Kapitsa a construit l'usine de turbines la plus puissante du monde pour produire à grande échelle l'oxygène liquide nécessaire à l'industrie. Sous le Conseil des ministres de l'URSS, une administration spéciale de l'oxygène, Glavkislorod, a été créée. La tâche principale du Département était le développement et la mise en service des usines de Kapitsa pour la production d'oxygène liquide.

Pour ces travaux, Kapitsa a reçu le titre de héros du travail socialiste.

De nombreux travaux du scientifique ont aidé le front, aidé le pays, cependant, Kapitsa ne faisait pas partie des scientifiques qui ont soutenu la création d'armes atomiques. Il a refusé ce travail en raison de son antipathie personnelle envers L.P. Beria, qui dirigeait le projet atomique. Kapitsa n'était pas du tout effrayé par le fait qu'au NKVD, comme tout grand scientifique, il était depuis longtemps couvert d'un dossier dodu. Mais, bien sûr, il y avait des gens qui n'étaient tout d'un coup plus satisfaits du sujet de son institut. L'une après l'autre, des commissions d'inspection ont commencé à être nommées, la méthode du turbo-détendeur, qui n'avait été saluée qu'hier, a été annulée d'urgence et le style même de direction de l'Institut Kapitsa a été reconnu comme vicieux.

En 1946, Kapitsa a été démis de ses fonctions de directeur et privé de la possibilité de travailler dans l'institut qu'il avait créé.

Dans sa datcha, située sur Nikolina Gora, Kapitsa a organisé un petit laboratoire à domicile. Ici, il a fait un travail très intéressant. En 1955, par exemple, il a donné une explication de la foudre en boule, soulignant la possibilité de créer de puissantes décharges électriques, similaires à la foudre en boule, dans des conditions de laboratoire.

Kapitsa faisait presque tout de ses propres mains dans son «laboratoire à domicile»: il aiguisait le métal sur une machine-outil, travaillait comme menuisier et s'occupait du câblage électrique.

"... La guérite de la datcha", l'écrivain E. N. Dobrovolsky a rappelé l'environnement dans lequel Kapitsa a mené son travail, "a été transformée en hutte-laboratoire. Cela s'appelait IFP - la Cabine des Problèmes Physiques. La cabane se composait de deux pièces, d'une cuisine et d'un garage. L'atelier mécanique disposait de machines de tournage, de fraisage, de perçage et de meulage. Non loin du laboratoire se trouvait une grange transformée en atelier de menuiserie. Le chauffage était poêle et seulement dans Ces derniers temps l'eau. Il n'y avait pas assez d'espace, alors une petite extension a été faite au laboratoire, qui s'appelait une cale. Au fil du temps, des cabinets contenant des revues scientifiques et des livres sont apparus. J'ai dû prendre une autre chambre. Le laboratoire avançait sur un immeuble résidentiel. Autrefois, il fallait de l'argent pour fabriquer un appareil. La hutte-laboratoire n'avait pas de fonds pour les métaux précieux. J'ai dû utiliser une cuillère à soupe en argent… »

Cependant, Kapitsa n'a pas du tout été oublié. Il était sous surveillance constante.

Juste au cours de la période de travail de Kapitsa dans le "laboratoire domestique", Staline lui a envoyé son travail "Problèmes économiques du socialisme en URSS" pour examen. Kapitsa répondit à Staline par une critique de dix-sept pages, assez sévère, dans laquelle, entre autres, il reprochait à Staline de confondre les lois du développement social avec les lois de la nature.

Staline n'a pas été offensé par les critiques, mais la fin de l'isolement de Kapitsa n'est pas venue de sitôt. Ce n'est qu'en 1954 que le "laboratoire domestique" de Kapitsa fut transféré à l'Institut des problèmes physiques, et Kapitsa lui-même le dirigea à nouveau en 1955. Toutes les charges retenues contre le scientifique ont été abandonnées, il a poursuivi ses travaux sur l'électronique de haute puissance et la physique des plasmas. Étant engagé dans l'électronique de haute puissance, Kapitsa a résolu un problème mathématique complexe concernant le mouvement des électrons dans les générateurs de micro-ondes de type magnétron. Sur la base des calculs, il a conçu un nouveau type de générateurs de micro-ondes - planotron et nigotron. La puissance du nigotron, par exemple, était une valeur record pour ces années - 175 kW en mode continu.

Au cours de l'étude des générateurs de micro-ondes, Kapitsa a rencontré un phénomène inattendu: lorsqu'un ballon rempli d'hélium a été placé dans un faisceau d'ondes électromagnétiques émis par le générateur, une décharge avec une lueur très brillante est apparue dans l'hélium et les parois du quartz flacon fondu. Cela a conduit Kapitz à l'idée qu'en utilisant de puissantes oscillations électromagnétiques micro-ondes, il est possible de chauffer le plasma à des températures ultra-élevées. En 1959, il réalise expérimentalement la formation d'un plasma à haute température dans une décharge à haute fréquence. Pour ce faire, Kapitsa a attaché une chambre au nigotron, qui est un résonateur pour les oscillations micro-ondes. En remplissant la chambre de gaz - hélium, hydrogène ou deutérium - sous une pression de 1 à 2 atmosphères, il a constaté qu'au centre de la chambre, là où l'intensité des oscillations micro-ondes est maximale, une décharge de filament se produit dans le gaz.

Postuler diverses méthodes Les diagnostics plasma de Kapitsa ont montré que la température des électrons du plasma dans une décharge par pincement est d'environ 1 million de degrés. Cette découverte a indiqué un chemin possible vers une solution la tâche la plus difficile sur la création d'un réacteur thermonucléaire, et a également permis de faire un calcul complet d'un tel réacteur.

La séance forcée sur Nikolina Gora a provoqué beaucoup de réflexions chez le scientifique.

"La tragédie de l'isolement des travaux de Lomonossov, Petrov et de nos autres scientifiques solitaires de la science mondiale", a écrit Kapitsa, "était seulement qu'ils ne pouvaient pas rejoindre le travail collectif des scientifiques à l'étranger, car ils n'avaient pas la possibilité de voyager à l'étranger. C'est la réponse à la question - sur la raison du manque d'influence de leurs travaux sur la science mondiale ...

Étant donné que chaque domaine ne peut se développer que selon une seule voie, pour ne pas s'écarter de cette véritable voie, il faut avancer lentement et consacrer beaucoup d'efforts à un travail de recherche. La collaboration dans le travail scientifique réside dans le fait que ces travaux de recherche à forte intensité de main-d'œuvre sont répartis entre des équipes de scientifiques travaillant sur ce problème. Le travail d'un scientifique qui se déroule en dehors de l'équipe passe généralement inaperçu. La vie montre qu'un tel travail collectif de scientifiques, tant à l'intérieur du pays qu'à l'échelle internationale, n'est possible que par le contact personnel ... "

Création de Kapitsa nouvelle école physiciens, leur donnant tout de moi-même, parfois même au détriment de leur propre travail. En même temps, il faisait souvent référence aux paroles de Rutherford, selon lesquelles la chose la plus importante pour un enseignant est d'apprendre à ne pas envier la réussite de ses élèves, ce qui, soit dit en passant, devient difficile au fil des ans. Kapitsa lui-même, cela est confirmé par beaucoup, n'a jamais éprouvé d'envie, ce n'était pas dans sa nature, il s'est toujours réjoui du succès de ceux qui, à son avis, méritaient le succès.

Kapitsa a souligné plus d'une fois qu'un scientifique doit travailler constamment.

«Je suis sûr qu'au moment où même le scientifique le plus éminent cesse de travailler lui-même dans le laboratoire, il arrête non seulement sa croissance, mais cesse également d'être un scientifique en général. Ce n'est que lorsque vous travaillez vous-même en laboratoire, de vos propres mains, que vous menez des expériences, même dans leur partie la plus routinière, que dans cette condition, vous pourrez obtenir un réel succès scientifique.

Vous ne pouvez pas faire de la bonne science avec les mains de quelqu'un d'autre."

Kapitsa pensait que créer un environnement sain pour la formation de jeunes scientifiques était beaucoup plus difficile qu'une formation spéciale ou la construction de nouvelles institutions. Un environnement scientifique sain permet d'évaluer objectivement une personne, quelle que soit l'autorité scientifique, la position, fait qu'un scientifique valorise sa réputation, recherche des solutions non triviales aux problèmes. Kapitsa a terminé sa conférence Nobel en 1978 avec les mots suivants: "... L'attrait principal du travail scientifique est précisément qu'il conduit à des problèmes dont les solutions ne peuvent être prévues."

Depuis 1955, Kapitsa a édité le Journal of Experimental and Theoretical Physics et a activement travaillé au sein du Comité national soviétique du mouvement Pugwash. Il était membre à part entière de la Royal Society of London (1929), de la US National Academy of Sciences (1946), de la Royal Danish Academy of Sciences (1946), de la Royal Swedish Academy of Sciences (1966), de la Polish Academy of Sciences (1963) et de nombreuses autres sociétés et institutions scientifiques nationales et étrangères.

Professeur à l'Institut de physique et de technologie de Moscou depuis 1947, Kapitsa lui-même a toujours tenu des réunions de la Commission d'examen d'État pour la défense des diplômes, du moins celles qui se sont déroulées à l'Institut des problèmes physiques.

Kapitsa n'a jamais perdu son humour.

À tout moment, il était prêt à raconter le plus incroyable.

«Kapitsa a raconté une fois», se souvient l'historien des sciences F. Kedrov, «comment il a dîné une fois au Trinity College avec son ancien collègue Lord Adrian et d'autres scientifiques. Au collège, tout est resté comme il y a plus de 30 ans. Aux murs étaient accrochées des peintures bien connues de Pyotr Leonidovich - un portrait Henri VIII et Le garçon en bleu de Reynolds. Et pourtant Kapitsa ressentait une certaine maladresse. Et soudain, il se rendit compte : tout le monde autour était en robe de doctorat, et il était le seul à ne pas avoir de robe. Il se souvint qu'il avait une fois laissé sa robe de doctorat accrochée à un crochet dans le couloir du Trinity College. Appelant le majordome (serveur), Pyotr Leonidovich lui a dit: «J'ai laissé ma robe de doctorat dans le couloir. Voulez-vous la chercher là-bas?" Butler a demandé poliment: "Quand l'avez-vous laissée dans le couloir, monsieur?" Kapitsa a répondu: "Il y a trente-trois ans." Butler n'a exprimé aucune surprise: "Oui, monsieur, bien sûr, je vais jeter un œil."

Et imaginez, Kapitsa a ri, il a trouvé mon manteau.

Les réalisations scientifiques de Kapitza ont été très appréciées.

Il est lauréat du prix Nobel en 1978, deux fois Héros du travail socialiste (1945, 1974), deux fois lauréat du Prix d'État (1941, 1943). Il a reçu six ordres de Lénine, l'Ordre de la bannière rouge du travail, la médaille d'or Lomonossov, les médailles Faraday, Franklin, Bohr et Rutherford.

Il est décédé en 1984, juste avant son quatre-vingt-dixième anniversaire.

Et dans le laboratoire de Rutherford, et dans le bureau de l'Institut des problèmes physiques, et dans le "laboratoire à domicile" de Nikolina Gora - Kapitsa était toujours en place.

De plus, sa place était toujours la meilleure.

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dans un collage

Piotr Leonidovitch Kapitsa, 1964.

Kapitsa (à gauche) et Semyonov (à droite). À l'automne 1921, Kapitsa apparaît dans l'atelier de Boris Kustodiev et lui demande pourquoi il peint des portraits de célébrités et pourquoi l'artiste ne devrait pas peindre ceux qui deviendront célèbres. Les jeunes scientifiques ont payé l'artiste pour le portrait avec un sac de millet et un coq.

Pyotr Leonidovich Kapitsa (26 juin 1894, Cronstadt - 8 avril 1984, Moscou) - physicien soviétique. Académicien de l'Académie des sciences de l'URSS (1939).

Organisateur éminent de la science. Fondateur de l'Institut des problèmes physiques (IFP), dont il restera le directeur jusqu'aux derniers jours de sa vie. L'un des fondateurs de l'Institut de physique et de technologie de Moscou. Le premier chef du Département de physique des basses températures de la Faculté de physique de l'Université d'État de Moscou.

Lauréat du prix Nobel de physique (1978) pour la découverte du phénomène de superfluidité de l'hélium liquide, a introduit le terme "superfluidité" dans l'usage scientifique. Il est également connu pour ses travaux dans le domaine de la physique des basses températures, l'étude des champs magnétiques super forts et le confinement des plasmas à haute température. Développement d'une usine industrielle performante de liquéfaction de gaz (turbo détendeur). De 1921 à 1934, il travaille à Cambridge sous Rutherford. En 1934, lors d'une visite d'invité, il a été laissé de force en URSS. En 1945, il était membre du Comité spécial sur le projet atomique soviétique, mais son plan biennal pour la mise en œuvre du projet atomique n'a pas été approuvé, dans le cadre duquel il a demandé sa démission, la demande a été accordée. De 1946 à 1955, il a été renvoyé des institutions soviétiques d'État, mais il a eu la possibilité de travailler comme professeur à l'Université d'État de Moscou jusqu'en 1950. Lomonosov.

Deux fois lauréat du prix Staline (1941, 1943). Il a reçu une grande médaille d'or du nom de M. V. Lomonosov de l'Académie des sciences de l'URSS (1959). Deux fois héros du travail socialiste (1945, 1974). Membre de la Royal Society de Londres (Fellow de la Royal Society).

Pyotr Leonidovich Kapitsa est né à Kronstadt, dans la famille de l'ingénieur militaire Leonid Petrovich Kapitsa et de son épouse Olga Ieronimovna, fille du topographe Ieronim Stebnitsky. En 1905, il entre au gymnase. Un an plus tard, en raison de mauvaises performances en latin, il est transféré à la vraie école de Kronstadt. Après avoir obtenu son diplôme universitaire, il entre en 1914 à la faculté d'électromécanique de l'Institut polytechnique de Saint-Pétersbourg. Un étudiant capable est rapidement remarqué par A.F. Ioffe, attiré par son séminaire et son travail en laboratoire. La Première Guerre mondiale a trouvé le jeune homme en Écosse, qu'il a visitée pendant ses vacances d'été pour apprendre la langue. Il retourna en Russie en novembre 1914 et, un an plus tard, il se porta volontaire pour le front. Kapitsa a servi de chauffeur dans une ambulance et a conduit les blessés sur le front polonais. En 1916, démobilisé, il retourne à Saint-Pétersbourg pour poursuivre ses études.

Avant même de défendre son diplôme, A.F. Ioffe invite Pyotr Kapitsa à travailler au Département physique et technique de l'Institut de radiologie et de radiologie nouvellement créé (transformé en novembre 1921 en Institut physico-technique). Le scientifique publie ses premiers travaux scientifiques dans ZhRFHO et commence à enseigner.

Ioffe croyait qu'un jeune physicien prometteur devait poursuivre ses études dans une école scientifique étrangère réputée, mais il a fallu beaucoup de temps pour organiser un voyage à l'étranger. Grâce à l'aide de Krylov et à l'intervention de Maxim Gorki, en 1921 Kapitsa, dans le cadre d'une commission spéciale, fut envoyé en Angleterre.
Grâce à la recommandation de Ioffe, il parvient à obtenir un emploi au laboratoire Cavendish sous la supervision d'Ernest Rutherford, et à partir du 22 juillet, Kapitsa commence à travailler à Cambridge. Le jeune scientifique soviétique gagne rapidement le respect de ses collègues et de la direction grâce à son talent d'ingénieur et d'expérimentateur. Les travaux dans le domaine des champs magnétiques super puissants lui confèrent une grande popularité dans les cercles scientifiques. Au début, la relation entre Rutherford et Kapitsa n'était pas facile, mais peu à peu, le physicien soviétique a réussi à gagner sa confiance et ils sont rapidement devenus des amis très proches. Kapitsa a donné à Rutherford le fameux surnom de "crocodile". Déjà en 1921, lorsque le célèbre expérimentateur Robert Wood visita le laboratoire Cavendish, Rutherford chargea Peter Kapitsa de mener une expérience de démonstration spectaculaire devant le célèbre invité.

Le sujet de sa thèse de doctorat, que Kapitsa a soutenue à Cambridge en 1922, était "Le passage des particules alpha à travers la matière et les méthodes de production de champs magnétiques". À partir de janvier 1925, Kapitsa est directeur adjoint du Cavendish Laboratory pour la recherche magnétique. En 1929, Kapitsa a été élu membre à part entière de la Royal Society of London. En novembre 1930, le Conseil de la Royal Society décide d'allouer 15 000 £ à la construction d'un laboratoire spécial pour Kapitza à Cambridge. L'inauguration du Laboratoire Mond (du nom de l'industriel et philanthrope Mond) a lieu le 3 février 1933. Kapitsa est élu professeur Messel de la Royal Society. Le chef du Parti conservateur d'Angleterre, l'ancien Premier ministre Stanley Baldwin, dans son discours d'ouverture, a noté :

Nous sommes heureux que le professeur Kapitsa, qui combine si brillamment physicien et ingénieur, travaille pour nous en tant que directeur du laboratoire. Nous sommes convaincus que sous sa direction avisée, le nouveau laboratoire contribuera à la connaissance des processus de la nature.-

Kapitsa entretient des liens avec l'URSS et promeut l'échange scientifique international d'expérience de toutes les manières possibles. Dans la "International Series of Monographs in Physics" d'Oxford University Press, dont l'un des éditeurs était Kapitsa, des monographies de Georgy Gamow, Yakov Frenkel, Nikolai Semyonov sont publiées. Julius Khariton et Kirill Sinelnikov viennent en Angleterre à son invitation pour un stage.

En 1922, Fyodor Shcherbatsky a évoqué la possibilité d'élire Peter Kapitsa à l'Académie russe des sciences. En 1929, un certain nombre d'éminents scientifiques ont souscrit à une proposition d'élection à l'Académie des sciences de l'URSS. Le 22 février 1929, l'indispensable secrétaire de l'Académie des sciences de l'URSS, Oldenbourg, informa Kapitsa que « l'Académie des sciences, souhaitant exprimer son profond respect pour vos mérites scientifiques dans le domaine des sciences physiques, vous a élu à l'Assemblée générale de l'Académie des sciences de l'URSS le 13 février de cette année. à ses membres correspondants ».

Retour en URSS

Le 17e Congrès du Parti communiste des bolcheviks de toute l'Union a apprécié la contribution significative des scientifiques et des spécialistes au succès de l'industrialisation du pays et à la mise en œuvre du premier plan quinquennal. Cependant, dans le même temps, les règles de départ des spécialistes à l'étranger se durcissent et une commission spéciale contrôle désormais leur mise en œuvre.

De nombreux cas de non-retour de scientifiques soviétiques ne sont pas passés inaperçus. En 1936, V. N. Ipatiev et A. E. Chichibabin ont été privés de la citoyenneté soviétique et expulsés de l'Académie des sciences parce qu'ils étaient restés à l'étranger après un voyage d'affaires. Une histoire similaire avec les jeunes scientifiques G. A. Gamov et F. G. Dobzhansky a eu une large résonance dans les cercles scientifiques.

Les activités de Kapitsa à Cambridge ne sont pas passées inaperçues. Les autorités étaient particulièrement préoccupées par le fait que Kapitsa fournissait des conseils aux industriels européens. Selon l'historien Vladimir Esakov, bien avant 1934, un plan a été élaboré concernant Kapitsa, et Staline le savait. D'août à octobre 1934, un certain nombre de résolutions du Politburo ont été adoptées, signées par Kaganovitch, ordonnant la détention du scientifique en URSS. La résolution finale disait :

Sur la base des considérations selon lesquelles Kapitsa rend d'importants services aux Britanniques, les informant de la situation scientifique de l'URSS, ainsi que du fait qu'il fournit aux entreprises britanniques, y compris militaires, les plus grands services, leur vendant ses brevets et travaillant sur leurs ordres, pour interdire le départ de P L. Kapitsa de l'URSS.

Jusqu'en 1934, Kapitsa et sa famille vivaient en Angleterre et venaient régulièrement en URSS pour se reposer et voir des parents. Le gouvernement de l'URSS lui a proposé à plusieurs reprises de rester dans son pays natal, mais le scientifique a toujours refusé. Fin août, Pyotr Leonidovich, comme les années précédentes, allait rendre visite à sa mère et participer à un congrès international consacré au 100e anniversaire de la naissance de Dmitry Mendeleev.

Après son arrivée à Leningrad le 21 septembre 1934, Kapitsa fut convoqué à Moscou, au Conseil des commissaires du peuple, où il rencontra Piatakov. Le commissaire adjoint du peuple à l'industrie lourde a recommandé que la proposition de rester soit soigneusement examinée. Kapitsa a refusé et il a été envoyé à une autorité supérieure à Mezhlauk.
Le président de la Commission nationale de planification a informé le scientifique qu'il était impossible de voyager à l'étranger et que le visa avait été annulé. Kapitsa a été contraint d'emménager avec sa mère et sa femme, Anna Alekseevna, est allée à Cambridge pour vivre seule avec ses enfants. La presse anglaise, commentant ce qui s'est passé, a écrit que le professeur Kapitsa avait été détenu de force en URSS.

Piotr Leonidovitch était profondément déçu. Au début, je voulais même quitter la physique et passer à la biophysique, devenir l'assistant de Pavlov. Appel à l'aide et à l'intervention de Paul Langevin, Albert Einstein et Ernest Rutherford. Dans une lettre à Rutherford, il a écrit qu'il s'était à peine remis du choc de ce qui s'était passé et a remercié l'enseignant d'avoir aidé sa famille, restée en Angleterre. Rutherford, dans une lettre au plénipotentiaire de l'URSS en Angleterre, a demandé des éclaircissements - pourquoi le célèbre physicien s'est vu refuser un retour à Cambridge. Dans une lettre de réponse, il a été informé que le retour de Kapitsa en URSS était dicté par le développement accéléré de la science et de l'industrie soviétiques prévu dans le plan quinquennal.

1934-1941

Les premiers mois en URSS ont été difficiles - il n'y avait pas de travail et de certitude avec l'avenir. J'ai dû vivre dans les conditions exiguës d'un appartement communal avec la mère de Peter Leonidovich. Ses amis Nikolai Semyonov, Alexei Bakh, Fedor Shcherbatskoy l'ont beaucoup aidé à ce moment-là. Peu à peu, Pyotr Leonidovich a repris ses esprits et a accepté de continuer à travailler dans sa spécialité. Comme condition, il a exigé que le laboratoire Mondo, où il travaillait, soit transféré en URSS. Si Rutherford refuse de transférer ou de vendre l'équipement, des copies des instruments uniques devront être achetées. Par décision du Politburo du Comité central du Parti communiste des bolcheviks de toute l'Union, 30 000 livres ont été allouées à l'achat d'équipement.

Le 23 décembre 1934, Viatcheslav Molotov signe une résolution sur l'organisation de l'Institut des problèmes physiques (IPP) au sein de l'Académie des sciences de l'URSS. Le 3 janvier 1935, les journaux Pravda et Izvestiya annoncent la nomination de Kapitsa à la direction du nouvel institut. Au début de 1935, Kapitsa a déménagé de Leningrad à Moscou - à l'hôtel Metropol, et a reçu une voiture personnelle à sa disposition. En mai 1935, la construction du bâtiment du laboratoire de l'institut sur Sparrow Hills a commencé. Après des négociations assez difficiles avec Rutherford et Cockcroft (Kapitsa n'y a pas participé), un accord est trouvé sur les conditions de transfert du laboratoire en URSS. Entre 1935 et 1937, des équipements sont progressivement reçus d'Angleterre. L'affaire a été fortement bloquée en raison de la lenteur des fonctionnaires impliqués dans l'approvisionnement, et il a fallu écrire des lettres à la haute direction de l'URSS, jusqu'à Staline. En conséquence, nous avons réussi à obtenir tout ce que Piotr Leonidovitch exigeait. Deux ingénieurs expérimentés sont arrivés à Moscou pour aider à l'installation et au réglage - le mécanicien Pearson et l'assistant de laboratoire Lauerman.

Dans ses lettres de la fin des années 1930, Kapitsa a admis que les opportunités de travail en URSS étaient inférieures à celles qui se trouvaient à l'étranger - et ce malgré le fait qu'il avait reçu une institution scientifique à sa disposition et n'avait pratiquement aucun problème de financement. Il était déprimant que des problèmes résolus en Angleterre avec un seul appel téléphonique soient embourbés dans la bureaucratie. Les déclarations acerbes du scientifique et les conditions exceptionnelles créées pour lui par les autorités n'ont pas contribué à l'établissement d'une compréhension mutuelle avec des collègues du milieu universitaire.

La situation est oppressante. L'intérêt pour mon travail est tombé, et d'autre part, des collègues scientifiques sont devenus si indignés que des tentatives ont été faites, au moins en paroles, pour mettre mon travail dans des conditions qui devaient simplement être considérées comme normales, qu'ils s'indignent sans hésitation : « Si<бы>ils nous ont fait la même chose, alors nous ne ferons pas la même chose que Kapitsa "... En plus de l'envie, de la suspicion et de tout le reste, l'atmosphère a été créée impossible et carrément effrayante ... Les scientifiques locaux ont définitivement une attitude hostile envers mon déménagement ici.-

En 1935, la candidature de Kapitsa n'a même pas été envisagée pour les élections aux membres à part entière de l'Académie des sciences de l'URSS. Il écrit à plusieurs reprises des notes et des lettres sur les possibilités de réformer la science soviétique et le système universitaire aux responsables gouvernementaux, mais ne reçoit pas de réponse claire. Kapitsa a participé à plusieurs reprises aux réunions du Présidium de l'Académie des sciences de l'URSS, mais, comme il l'a lui-même rappelé, après deux ou trois fois"éliminé". Pour organiser le travail de l'Institut des problèmes physiques, Kapitsa n'a reçu aucune aide sérieuse et s'est principalement appuyé sur ses propres forces.

En janvier 1936, Anna Alekseevna est revenue d'Angleterre avec ses enfants et la famille Kapitsa a déménagé dans un chalet construit sur le territoire de l'institut. En mars 1937, la construction d'un nouvel institut était achevée, la plupart des instruments étaient transportés et installés, et Kapitsa retourna à l'activité activité scientifique. Au même moment, à l'Institut des problèmes physiques, un «kapichnik» a commencé à travailler - le célèbre séminaire de Pyotr Leonidovich, qui a rapidement acquis une renommée dans toute l'Union.

En janvier 1938, Kapitsa publie un article dans la revue Nature sur une découverte fondamentale - le phénomène de superfluidité de l'hélium liquide - et poursuit ses recherches dans une nouvelle direction de la physique. Dans le même temps, le personnel de l'institut, dirigé par Petr Leonidovich, travaille activement à une tâche purement pratique consistant à améliorer la conception d'une nouvelle installation de production d'air liquide et d'oxygène - un turbodétendeur. L'approche fondamentalement nouvelle de l'académicien sur le fonctionnement des installations cryogéniques suscite de vives discussions tant en URSS qu'à l'étranger. Cependant, les activités de Kapitsa sont approuvées et l'institut qu'il dirige est présenté comme un exemple d'organisation efficace de la démarche scientifique. Lors de l'assemblée générale du Département des sciences mathématiques et naturelles de l'Académie des sciences de l'URSS le 24 janvier 1939, à l'unanimité, Kapitsa a été accepté comme membre à part entière de l'Académie des sciences de l'URSS.)