Akademik P. L

Izjemen eksperimentalni fizik.

Rojen 26. junija 1894 v družini vojaškega inženirja generala L. P. Kapitsa, graditelja kronštatskih utrdb. Leta 1905 je vstopil v kronštatsko gimnazijo, iz katere so ga zaradi slabega uspeha premestili v realko. Diplomanti realnih šol niso imeli pravice do vstopa na univerze, zato je leta 1912 Kapitsa vstopil na Politehnični inštitut v Sankt Peterburgu.

V teh letih je imel Politehnični inštitut le en oddelek za fiziko, ki ga je vodil profesor V. V. Skobeltsyn. Šele oktobra 1913 se je na inštitutu pojavil še en oddelek, ustanovljen. Ko se je leta 1916 po služenju v vojski Kapitsa vrnil na inštitut, je Ioffe opozoril na nadarjenega študenta. Leta 1918, ko je Kapitsa diplomiral na Politehničnem inštitutu, ga je Ioffe pustil na svojem oddelku. Ioffeju je bila všeč domišljija, s katero je njegov študent pristopil k poskusom. Kapitsa se je celo sam domislil metode za pripravo niti Wollaston. Tanke, manj kot mikron debele, kvarčne niti za fizične naprave niso bile vlečene skozi matrice, kot priporočajo učbeniki; Kapitsa je preprosto pomočil puščico v staljeni kremen in jo izstrelil v zrak. Ko je preletela nekaj razdalje, je puščica padla na položeno žametno tkanino in za seboj potegnila nit.

Istočasno je Kapitsa predlagal izvirni model rentgenskega spektroskopa in malo kasneje (skupaj z N. N. Semenovom) metodo za določanje magnetnega momenta atoma, ki sta jo leta 1922 v poskusih izvedla fizika Stern in Gerlach.

Pravijo, da je slavni angleški fizik sprva okleval.

»Zame že dela trideset pripravnikov,« je menda povedal Kapitsi. "30 in 31 se razlikujeta za približno tri odstotke," je odgovoril Kapitsa. »Ker vedno svariš pred suženjsko natančnostjo pri meritvah, takšne triodstotne razlike sploh ne boš opazil.«

Rutherfordu je bil odgovor všeč.

»... Z ljudmi je ravnal izjemno skrbno, še posebej s svojimi učenci,« se je spominjal Kapitsa. »Ko sem prišel delat v njegov laboratorij, me je takoj presenetila ta premišljenost. Rutherford mu v laboratoriju ni dovolil delati dlje kot ob šesti uri zvečer, ob koncih tedna pa mu sploh ni dovolil delati. Protestiral sem, a je rekel: "Povsem dovolj je, da delaš do šestih zvečer, preostali čas moraš razmišljati." Slabi ljudje so tisti, ki preveč delajo in premalo razmišljajo.”

Rutherford je svoje zaposlene vodil kot oče. Rad je imel anekdote in humor, še posebej v popoldanskem počitku, ko naj bi po strogi angleški tradiciji pil portovec.

»...Nekoč je pogovor nanesel na Tunguski meteorit.

O tem vprašanju so razpravljali izčrpno.

Iz podatkov, ki smo jih imeli, smo takoj približno izračunali energijo in velikost meteorita. Eden od nas je zastavil vprašanje: "Kakšna je verjetnost, da tak meteorit pade v londonski City, torej tam, kjer se nahajajo vse londonske banke?" Izračunali smo verjetnost, izkazalo se je, da je zelo majhna. Tam so bili tudi ekonomisti. Zastavljeno je bilo tudi naslednje vprašanje: "Kakšen vtis bi naredilo na angleško državo, če bi City, bančni aparat v Londonu, uničili, vsa industrija pa bi ostala?" V tej razpravi je vsak postavil svojo domnevo.

Pogovarjala sva se dve uri.

Rutherford je najbolj aktivno sodeloval."

Leta 1923 je Kapitsa prejel diplomo doktorja filozofije na Univerzi v Cambridgeu. Hkrati je prejel prestižno Maxwellovo štipendijo, ki mu je prišla še kako prav. Od leta 1924 do 1932 je bil Kapitsa namestnik direktorja laboratorija Cavendish, od leta 1930 do 1934 pa je bil direktor laboratorija. Mond pri Kraljevi znanstveni družbi v Cambridgeu. Leta 1929 je bil izvoljen za člana Kraljeve družbe v Londonu.

Leta 1923 je Kapitsa s tem, da je komoro z oblaki postavil v močno magnetno polje, prvič opazil ukrivljenost trajektorij alfa delcev. V teh študijah je prvič naletel na potrebo po ustvarjanju super močnih magnetnih polj. Pokazal je, da je uporaba elektromagnetov z železnimi jedri v ta namen popolnoma nesmiselna in da je treba preklopiti na posebne tuljave, skozi katere poteka močan električni tok. Glavna težava v tem primeru je bilo pregrevanje tuljav. Da se to ne bi zgodilo, je Kapitsa predlagal ustvarjanje kratkotrajnih magnetnih polj s prehodom zelo visokega toka skozi tuljave - potem preprosto niso imeli časa za segrevanje.

Leta 1924 je Kapitsa predlagal novo metodo za ustvarjanje impulznih supermočnih polj z jakostjo do 500.000 oerstedov, leta 1928 pa je uvedel zakon linearnega naraščanja električnega upora številnih kovin iz jakosti magnetnega polja, tj. tako imenovani "Kapitsin zakon".

Z ogromno fizično intuicijo se je Kapitsa vedel, kako se izogniti neobetavnim potem, ne glede na to, kako mamljive se zdijo.

»Ko sem v 30-ih prejel zelo močna magnetna polja, 10-krat močnejša od tistih, ki sem jih prejemal pred mano,« se je spominjal Kapitsa v članku »Prihodnost znanosti«, »mi je več znanstvenikov svetovalo, naj izvedem poskuse za preučevanje vpliva močno magnetno polje na hitrost Sveta. O tem mi je najbolj vztrajno govoril Einstein. Rekel je: "Ne verjamem, da je Bog ustvaril vesolje tako, da hitrost svetlobe v njem ni odvisna od ničesar." Einstein se je v takih primerih, ko ni bilo razumnejšega argumenta, rad skliceval na Boga. Iz že narejenih poskusov v tej smeri se je vedelo, da če bi izvedel tak poskus z mojimi močnejšimi polji, potem bi bil učinek še zelo majhen, samo drugega reda. V tem primeru seveda resnične razsežnosti učinka, saj bi bil pojav nov, ni bilo mogoče predvideti. Obenem se je obetal izjemno kompleksen poskus, saj so bili podobni poskusi že prej izvedeni s polji do 20 tisoč oerstedov in so pokazali, da tudi pri zelo občutljivi merilni metodi magnetno polje ne vpliva opazno na hitrost svetlobe.

Druga oseba, ki je vztrajala pri tem poskusu in celo ponudila finančno podporo, je bil Oliver Lodge. Obrnil se je tudi name z nasvetom, naj izvedem ta izjemno težek in subtilen poskus.

In vendar sem zavrnil.

To bom pojasnil z naslednjim poučnim primerom, ki bo morda marsikomu neznan.

Kot se spomnite, je zakon o ohranitvi snovi eksperimentalno odkril Lomonosov leta 1756 in nekoliko kasneje Lavoisier. V začetku tega stoletja ga je Landolt preizkusil z veliko natančnostjo. Snov je tudi dal v zaprte posode in jo natančno stehtal pred in po reakciji ter pokazal, da je teža ostala nespremenjena z natančnostjo nič manj kot na deseto decimalno mesto. Če vzamemo energijo, ki se sprosti pri kemijski reakciji, in po enačbi iz teorije relativnosti, ki jo je izpeljal Einstein, izračunamo spremembo teže snovi, se izkaže, da če bi Landolt izvedel svoj poskus z dva do tri velikosti večja natančnost, bi lahko opazil spremembo teže reagirane snovi. Tako zdaj vemo, da se je Landolt zelo približal odkritju enega najbolj temeljnih naravnih zakonov. Predpostavimo pa, da bi Landolt porabil še več truda za ta poskus, delal nadaljnjih pet let in dvignil natančnost za dva ali tri velikosti in opazil to spremembo teže; Večina znanstvenikov mu še vedno ne bi verjela. Znano je, da je en eksperiment, ki je narejen z izjemno natančnostjo, vedno nedokončen in da bi ga preverili, je treba najti drugega eksperimentatorja, ki je pripravljen zanj porabiti deset let intenzivnega dela. Življenje kaže, da je reševanje problema z znanimi metodami na meji eksperimentalne natančnosti, vendar je lahko prepričljivo le, če narava sama predlaga novo metodo rešitve. V tem primeru je bilo tako: Einsteinov zakon je preprosto preizkusil Aston, ko je izumil in razvil novo natančno metodo za določanje mase radioaktivnih izotopov na podlagi odklona ionskega žarka. Zato moramo v primeru, ki sem ga opisal, počakati, da nam narava sama ponudi nove metodološke možnosti za preučevanje vpliva magnetnega polja na hitrost svetlobe in verjetno se bodo takrat pojavili preprosti in prepričljivi poskusi za preučevanje tega pojav. Zato sem zavrnil izvedbo teh kompleksnih poskusov.«

V drugem zakonu je bil Kapitsa poročen s hčerko slavnega ladjedelničarja akademika Krilova, ki jo je leta 1925 spoznal v Parizu. Ko je leta 1934 Kapitsa kot običajno prišel v Sovjetsko zvezo, da bi videl svojo mamo, ženine starše in prijatelje, je bil nepričakovano prikrajšan za priložnost, da se vrne v Cambridge.

»Ko je Kapitsa prispel iz Anglije in se ni mogel vrniti,« se je spominjal S. L. Beria, sin vsemogočnega šefa NKVD, »je neposredno rekel Molotovu: »Nočem delati tukaj.« Molotov je bil presenečen: "Zakaj?" Kapitsa je pojasnil tako: "Nimam laboratorija kot v Angliji." "Kupili ga bomo," je odgovoril Molotov.

In so ga kupili.

Zgrajena je bila enaka oprema in ista zgradba.«

Dejansko je bila po odločitvi sovjetske vlade oprema za Kapitzin laboratorij kupljena od Kraljeve družbe v Londonu, natančneje od laboratorija poimenovanega po. Monda v Cambridgeu. Obstajajo dokazi, da je Rutherfordu, ko so se predstavniki društva obrnili glede prodaje opreme iz laboratorija Mond, jezno odgovoril: »Na žalost se moram strinjati. Ti stroji ne morejo delovati brez Kapitse in Kapitsa ne more delovati brez njih.«

Težava je bila rešena, vendar Kapitsa še vedno za dolgo časa ni mogel nadaljevati znanstvenega dela s polnim delovnim časom.

Edini tuji znanstvenik, s katerim si je takrat dopisoval, je bil njegov učitelj Rutherford. Vsaj dvakrat na mesec je Rutherford Kapitsi pisal dolga pisma, v katerih je govoril o življenju Cambridgea, svojih znanstvenih uspehih in znanstvenih dosežkih svoje šole, dajal nasvete in ga preprosto spodbujal na človeški način.

»...Rad bi dal majhen nasvet,« je zapisal v pismu z dne 21. novembra 1935, »čeprav morda ni potreben. Mislim, da je za vas najpomembneje, da čim prej začnete delati na vzpostavitvi svojega laboratorija in poskušate svoje pomočnike usposobiti za koristne. Mislim, da bodo mnoge vaše težave izginile, ko se boste vrnili na delo, prav tako sem prepričan, da se bodo vaši odnosi z oblastmi izboljšali, ko bodo videli, da resno delate, da bi vaše podjetje zaživelo ... Možno je, da bom rekel, da ne razumem situacije, vendar sem prepričan, da je vaša prihodnja sreča odvisna od tega, kako trdo delate v laboratoriju. Preveč samoanalize je slabo za vse."

»...Ta semester,« piše Rutherford v drugem pismu (s 15. maja 1936), »sem bil bolj zaposlen kot kdaj koli prej. Ampak veš, moj karakter se je zelo izboljšal Zadnja leta, in mislim, da v zadnjih nekaj tednih zaradi tega ni bil nihče poškodovan. Začnite z znanstvenim delom, tudi če ni svetovnega pomena, začnite čim prej in takoj se boste počutili srečnejše. Težje kot je delo, manj je časa za težave. Veste, da so nekatere bolhe dobre za psa, ampak mislim, da se vam zdi, da imate več, kot potrebujete.«

Leta 1935 je Kapitsa nadaljeval delo na področju fizike nizkih temperatur, ki ga je začel v Angliji, na Inštitutu za fizične probleme, ki je bil posebej ustvarjen zanj.

"...Inštitut je bil ustanovljen z vladnim odlokom z dne 28. decembra 1934 in imenovan Inštitut za fizikalne probleme," je spomnil Kapitsa. - To je nekaj nenavadno ime mora odražati dejstvo, da se inštitut ne bo ukvarjal s kakšnim specifičnim področjem znanja, ampak bo na splošno inštitut, ki se bo ukvarjal s preučevanjem različnih znanstvenih problemov, katerih obseg bodo določali kadri, tisti kadri znanstvenikov, ki bodo delali v to. Tako je ta inštitut namenjen čistemu in ne aplikativnemu znanstvenemu delu. Uporabljam ne preveč popularen izraz »čista znanost«, ker ne vem, s čim naj to besedo nadomestim. Včasih rečejo – teoretična znanost, ampak vsaka znanost je teoretična. V bistvu čista znanost ali reine Wissenshaft je povsem uveljavljen koncept. Med uporabno in čisto znanostjo je le ena razlika: v uporabni znanosti znanstveni problemi izvirajo iz življenja, medtem ko čiste znanosti same vodijo do uporabnih rezultatov, saj nobeno znanstveno spoznanje ne more ostati neuporabno v življenju - tako ali drugače bo našlo svojo pot. dalo praktične rezultate, čeprav je težko napovedati, kdaj in kako se bo to zgodilo.«

Kapitsa se ni naveličal poudarjati te značilnosti svojega inštituta.

Večkrat je dejal, da znanstvenega dela ni mogoče enačiti z nobenim drugim delom, ki temelji na načrtovanju. "Sam Newton na primer ne bi mogel odkriti zakona gravitacije po danem načrtu, saj se je to zgodilo spontano; navdihnil ga je, ko je videl znamenito padajoče jabolko," je zapisal Kapitsa. – Očitno je nemogoče načrtovati trenutek, ko bo znanstvenik zagledal padajoče jabolko in kako bo to vplivalo nanj. Najvrednejšega v znanosti in tistega, kar je osnova velike znanosti, ni mogoče načrtovati, saj se to doseže z ustvarjalnim procesom, katerega uspešnost je odvisna od talenta znanstvenika.«

V dopisu, predloženem Narkomfinu v poznih tridesetih, je Kapitsa neposredno vprašal:

»Koliko denarja je mogoče dati I. Newtonu za njegovo delo o vprašanju univerzalne gravitacije? Ali vas res, tovariš ljudski komisar, ko gledate Rembrandtovo sliko, zanima, koliko je Rembrandt plačal za čopiče in platno? Zakaj vas, ko razmišljate o znanstvenem delu, zanima, koliko stanejo instrumenti oziroma koliko materiala je bilo porabljenega zanj? Če je znanstveno delo dalo pomembne rezultate, potem je njegova vrednost popolnoma nesorazmerna z materialnimi stroški.«

Ob ustanovitvi inštituta je Kapitsa za vodjo teoretičnega oddelka prosil nemškega fizika Maxa Borna, ki je takrat pobegnil iz nacistične Nemčije, vendar Born ponudbe ni sprejel. Nato je Kapitsa na ta oddelek povabil mladega Leva Landaua.

»Od tega meseca k meni prihaja tovariš tovariš delat. L. D. Landau,« je februarja 1937 pisal Kapitsa predsedniku Sveta ljudskih komisarjev ZSSR Molotovu, »je doktor fizike, eden najbolj nadarjenih teoretičnih fizikov v naši Zvezi. Namen njegovega delovanja je vključevanje v vse teoretično delo, ki je povezano z eksperimentalnim delom našega inštituta. Izkušnje kažejo, da je skupno delo eksperimentalnih delavcev s teoretiki najboljši način, da teorija ni ločena od eksperimenta, obenem pa so eksperimentalni podatki deležni ustrezne teoretične posplošitve, vsi znanstveni delavci pa razvijejo širok znanstveni pogled.”

Osebni pogum Kapitse ne more ne vzbuditi občudovanja.

Ko je bil Landau aretiran, je Kapitsa L. P. Beria napisal naslednjo izjavo:

»Prosim vas, da aretiranega profesorja fizike Leva Davidoviča Landaua izpustite iz pripora pod mojim osebnim jamstvom. NKVD jamčim, da Landau ne bo izvajal nobenih protirevolucionarnih dejavnosti proti Sovjetska oblast v svojem inštitutu in bom z vsemi ukrepi poskrbel, da ne bo izvajal protirevolucionarnega dela izven inštituta. Če opazim kakršne koli izjave Landaua, katerih cilj je škoditi sovjetskemu režimu, bom to takoj prijavil organom NKVD.«

Kapitsino jamstvo je rešilo mladega fizika.

V nadaljevanju svojega dela je Kapitsa leta 1934 razvil izvirno napravo za utekočinjanje helija. Tekoči helij je bil zaradi svojih nenavadnih, celo nenormalnih lastnosti že od nekdaj privlačen predmet za raziskovanje. Namestitev, ki jo je zgradil Kapitsa, je odpravila potrebo po predhodnem hlajenju helija s tekočim vodikom. Namesto tega je bil helij ohlajen z delom v posebnem ekspanzijskem ekspanderju. Posebnost ekspanderja je bila v tem, da ga je mazal sam helij.

Turboekspander Kapitza nas je prisilil, da smo ponovno razmislili o načelih ustvarjanja hladilnih ciklov, ki se uporabljajo za utekočinjenje in ločevanje plinov, kar je takoj bistveno spremenilo razvoj svetovne tehnologije proizvodnje kisika.

»... V bistvu bi se lahko kot znanstvenik tukaj ustavil, objavil svoje rezultate,« se je spominjal Kapitsa, »in počakal, da bo tehnična misel dovolj zrela, da jih bo sprejela in implementirala. Danes vem, da sem s tem kreativnim raziskovanjem načrtoval vse delo, ki sem ga sam opravljal zadnja štiri leta kot inženir in ki bi ga, kot sem sprva predvideval, morala opraviti naša industrija. Pri tem teoretičnem delu bi se imel pravico ustaviti, če ne bi bil sam inženir, če me, ne bom skrival, navdušenje inženirja ne bi navdušilo. Pravijo mi, da so ideje, ki jih postavljam kot znanstvenik, nerealne. Odločil sem se narediti korak naprej. V letu in pol do dveh letih sem na inštitutu izdelal stroj za pridobivanje utekočinjenega zraka na teh novih principih. Splošna teoretična načela, ki so bila izražena, so bila utemeljena.«

Leta 1937 je Kapitsa odkril superfluidnost tekočega helija.

Kapitsa je prvi pokazal, da je viskoznost tekočega helija pri temperaturah pod 219 stopinj Kelvina, ko teče skozi tanke reže, tolikokrat manjša od viskoznosti katere koli tekočine z zelo nizko viskoznostjo, da je na videz enaka nič. Ko je temeljito preučil lastnosti tekočega helija v tem novem stanju, je Kapitsa pokazal, da je sestavljen iz dveh komponent - superfluidne in normalne.

Delo s tekočim helijem je zaznamovalo začetek razvoja popolnoma nove smeri v fiziki - kvantne fizike kondenzirane snovi. Za razlago nove smeri je bilo potrebno uvesti celo nove kvantne koncepte - tako imenovane elementarne ekscitacije ali kvazidelce. V teh delih je Kapitsa ugotovil zelo pomembno dejstvo: ko se toplota prenaša iz trdnega v tekoči helij, pride do nepričakovanega temperaturnega skoka na vmesniku - tako imenovani "Kapitsin skok".

24. januarja 1939 je bil Kapitsa izvoljen za rednega člana Akademije znanosti ZSSR. Sejo je vodil tajnik oddelka za matematiko in naravoslovje akademik A. E. Fersman, poročilo o kandidatih pa je podal akademik S. I. Vavilov. Vseh petintrideset prisotnih akademikov je soglasno glasovalo za Kapitso.

Na samem začetku vojne je bil inštitut Kapitsa evakuiran v Kazan.

Fiziki so se naselili v stavbi univerze in takoj začeli nameščati opremo, odpeljano iz Moskve. Kmalu je v kazanske bolnišnice začel dotekati kisik za ranjence in bolnike. V delujoče tovarne so poslali tudi tekoči kisik. "Vojna povečuje potrebo države po kisiku," je zapisal Kapitsa. »Sami moramo zavihati rokave in se lotiti predelave strojev v industrijski tip ter preučiti vprašanja vzdržljivosti in življenjske dobe. To smo naredili v Kazanu.”

V vojnih letih je Kapitsa ustvaril najmočnejšo turbino na svetu za proizvodnjo tekočega kisika, potrebnega za industrijo v velikem obsegu. V okviru Sveta ministrov ZSSR je bil ustanovljen poseben direktorat za kisik - Glavkislorod. Glavna naloga direktorata je bila razvoj in zagon naprav Kapitsa za proizvodnjo tekočega kisika.

Za ta dela je Kapitsa prejel naziv Heroj socialističnega dela.

Številna dela znanstvenika so pomagala fronti in pomagala državi, vendar Kapitsa ni bil med znanstveniki, ki so podpirali ustvarjanje atomskega orožja. To službo je zavrnil zaradi osebne netrpeljivosti do L. P. Beria, ki je vodil atomski projekt. Kapitsa se sploh ni prestrašil dejstva, da je imel NKVD o njem, tako kot o vsakem velikem znanstveniku, že dolgo debel dosje. Seveda pa so se takoj našli ljudje, ki jim tema njegovega inštituta nenadoma ni bila več zadovoljna. Ena za drugo so se začele imenovati inšpekcijske komisije, metoda turboekspanderja, ki je bila dobrodošla šele včeraj, je bila nujno preklicana, sam slog Kapitsovega vodenja inštituta pa je bil prepoznan kot začaran.

Leta 1946 je bil Kapitsa odstavljen z mesta direktorja in mu odvzeta možnost dela v inštitutu, ki ga je ustvaril.

Na svoji dachi, ki se nahaja na Nikolini Gori, je Kapitsa organiziral majhen domači laboratorij. Tu je opravil zelo zanimivo delo. Leta 1955 je na primer podal razlago kroglične strele, pri čemer je opozoril na možnost ustvarjanja močnih električnih razelektritev, podobnih kroglični streli, v laboratorijskih pogojih.

Kapitsa je skoraj vse naredil v svojem "domačem laboratoriju" z lastnimi rokami: brusil je kovino na stroju, delal mizarstvo in delal električne napeljave.

»... Vratarnica dače,« se je pisatelj E. N. Dobrovolsky spominjal okolja, v katerem je Kapitsa opravljal svoje delo, »je bila spremenjena v kočo-laboratorij. Imenoval se je IFP - Izba Physical Problems. Koča je bila sestavljena iz dveh sob, kuhinje in garaže. Strojna delavnica je imela stružnico, rezkalnico, vrtalko in stroji za ostrenje. Nedaleč od laboratorija je stal skedenj, ki je bil preurejen v mizarsko delavnico. Ogrevanje je bilo na peč in samo notr Zadnje čase vodo Prostora ni bilo dovolj, zato so k laboratoriju naredili manjši prizidek, ki so ga imenovali zadržek. Sčasoma so se pojavile omare z znanstvenimi revijami in knjigami. Moral sem vzeti drugo sobo. Laboratorij je napredoval proti stanovanjski stavbi. Nekega dne je bilo za izdelavo naprave potrebno srebro. Laboratorij Hata ni imel sredstev za plemenite kovine. Moral sem uporabiti srebrno žlico ..."

Vendar Kapitsa sploh ni bil pozabljen. Bil je pod stalnim nadzorom.

V obdobju Kapitsinega dela v "domačem laboratoriju" mu je Stalin poslal svoje delo v pregled " Gospodarske težave socializma v ZSSR." Kapica je Stalinu odgovoril s sedemnajststransko kritiko, precej ostro, v kateri je med drugim Stalinu očital, da je zakone družbenega razvoja zamešal z zakoni narave.

Stalina kritika ni užalila, vendar Kapitsove osamljenosti ni bilo kmalu konec. Šele leta 1954 je bil Kapitsin "domači laboratorij" prenesen na Inštitut za fizične probleme, sam Kapitsa pa ga je ponovno vodil leta 1955. Vse obtožbe proti znanstveniku so bile opuščene in nadaljeval je svoje delo na elektroniki visoke moči in fiziki plazme. Med delom na visokozmogljivi elektroniki je Kapitsa rešil zapleten matematični problem o gibanju elektronov v magnetronskih mikrovalovnih generatorjih. Na podlagi opravljenih izračunov je zasnoval nov tip mikrovalovnih generatorjev - planotron in nigotron. Moč nigotrona je bila na primer rekordna vrednost za tista leta - 175 kW v neprekinjenem načinu.

V procesu preučevanja mikrovalovnih generatorjev je Kapitsa naletel na nepričakovan pojav: ko je bila bučka, napolnjena s helijem, postavljena v žarek elektromagnetnih valov, ki jih je generator oddajal, se je v heliju pojavila razelektritev z zelo svetlim sijem in stene kremena bučka stopljena. To je pripeljalo Kapitsa do ideje, da je mogoče z uporabo močnih mikrovalovnih elektromagnetnih nihanj segreti plazmo na ultravisoke temperature. Leta 1959 je eksperimentalno dosegel nastanek visokotemperaturne plazme pri visokofrekvenčni razelektritvi. Da bi to naredil, je Kapitsa na nigotron pritrdil komoro, ki je bila resonator za mikrovalovna nihanja. S polnjenjem komore s plini - helijem, vodikom ali devterijem - pod tlakom 1-2 atmosfere je ugotovil, da se v središču komore, kjer je intenzivnost mikrovalovnih nihanj največja, v plinu pojavi filamentna razelektritev.

Prijavljanje različne metode Diagnostika plazme Kapitsa je pokazala, da je temperatura plazemskih elektronov v razelektritvi filamenta približno 1 milijon stopinj. To odkritje je pokazalo možen način do odločitve Herkulova naloga o izdelavi termonuklearnega reaktorja in omogočil tudi popoln izračun takega reaktorja.

Prisilno sedenje na Nikolini gori je znanstveniku vzbudilo veliko razmišljanj.

»Tragedija izolacije od svetovne znanosti del Lomonosova, Petrova in drugih naših posameznih znanstvenikov,« je zapisal Kapitsa, »je bila samo v tem, da se niso mogli pridružiti kolektivnemu delu znanstvenikov v tujini, saj niso imeli možnosti potovati v tujino. To je odgovor na vprašanje o razlogu za premajhen vpliv njihovega dela na svetovno znanost ...

Ker se lahko vsako področje razvija le po eni poti, se je treba, da ne bi zašli s te prave poti, premikati počasi in vložiti veliko truda v iskalno delo. Sodelovanje pri znanstvenem delu je sestavljeno iz dejstva, da so ta delovno intenzivna iskalna dela razdeljena med ekipe znanstvenikov, ki delajo na ta težava. Delo znanstvenika, ki se pojavi zunaj ekipe, običajno ostane neopaženo. Življenje kaže, da je tako kolektivno delo znanstvenikov, tako znotraj države kot v mednarodnem merilu, možno le z osebnim stikom ...«

Kapitsa ustvaril nova šola fizikov, ki jim dajo vse od sebe, včasih celo na škodo lastnega dela. Ob tem se je pogosto skliceval na Rutherfordove besede, da je za učitelja najpomembnejše, da se nauči ne zavidati uspehu svojih učencev, kar mimogrede z leti postane težko. Sam Kapitsa, to so potrdili mnogi, nikoli ni doživel zavisti, to ni bilo v njegovem značaju, vedno se je veselil uspehov tistih, ki so si po njegovem mnenju zaslužili uspeh.

Kapitsa je večkrat poudaril, da mora znanstvenik nenehno delati.

»Prepričan sem, da v trenutku, ko tudi največji znanstvenik sam preneha delati v laboratoriju, ne samo da neha rasti, ampak tudi neha več biti znanstvenik. Šele ko delaš v laboratoriju sam, s svojimi rokami, in izvajaš poskuse, tudi v njihovem najbolj rutinskem delu, le pod tem pogojem lahko dosežeš pravi uspeh v znanosti.

Ne moreš narediti dobre znanosti z rokami nekoga drugega."

Kapitsa je menil, da je ustvarjanje zdravega okolja za oblikovanje mladih znanstvenikov veliko težja stvar kot posebno usposabljanje ali gradnja novih inštitutov. Zdravo znanstveno okolje omogoča objektivno oceno osebe, ne glede na znanstveno avtoriteto ali položaj, in sili znanstvenika, da ceni svoj ugled in išče netrivialne rešitve problemov. Kapitsa je svoje Nobelovo predavanje, ki ga je imel leta 1978, končal s temi besedami: "...Glavna privlačnost znanstvenega dela je ravno v tem, da vodi do problemov, katerih rešitev ni mogoče predvideti."

Od leta 1955 je Kapitsa urejal Journal of Experimental and Theoretical Physics in aktivno sodeloval v sovjetskem nacionalnem komiteju gibanja Pugwash. Bil je redni član Kraljeve družbe v Londonu (1929), Nacionalne akademije znanosti ZDA (1946), Kraljeve danske akademije znanosti (1946), Kraljeve švedske akademije znanosti (1966), Poljske akademije znanosti (1963) ter mnogih drugih domačih in tujih znanstvenih društvih in ustanovah.

Ker je bil od leta 1947 profesor na MIPT, je Kapitsa sam vedno vodil sestanke Državne izpitne komisije za zagovor diplom, vsaj tiste, ki so potekale na Inštitutu za fizične probleme.

Kapitsa ni nikoli izgubil humorja.

V vsakem trenutku je bil pripravljen povedati najbolj neverjetno stvar.

»Kapitsa je nekoč pripovedoval,« se je spominjal zgodovinar znanosti F. Kedrov, »kako je nekoč večerjal na Trinity College s svojim starim kolegom lordom Adrianom in drugimi znanstveniki. Na fakulteti je ostalo vse tako, kot je bilo pred več kot 30 leti. Na stenah so visele slike, ki jih je Pyotr Leonidovich dobro poznal - portret Henrik VIII in Reynoldsov Fant v modrem. In vendar je Kapitsa čutil nekakšno nerodnost. In nenadoma se mu je posvetilo: vsi okoli njega so nosili zdravniške halje, on pa je bil edini brez halje. Spomnil se je, da je nekoč pustil zdravniško haljo na kljuki na hodniku kolidža Trinity. Pjotr ​​Leonidovič je poklical butlerja (natakarja) in mu rekel: »Zdravniško haljo sem pustil na hodniku. Bi ga iskali tam?« Butler je vljudno vprašal: »Kdaj ste ga pustili na hodniku, gospod?« Kapitsa je odgovoril: »Pred triintridesetimi leti.« Butler ni izrazil presenečenja: "Da, gospod, seveda bom pogledal."

In samo predstavljajte si, se je smejal Kapitsa, našel je mojo obleko.«

Znanstvene zasluge Kapitse so bile zelo cenjene.

Je Nobelov nagrajenec leta 1978, dvakratni junak socialističnega dela (1945, 1974), dvakratni nagrajenec državne nagrade (1941, 1943). Prejel je šest redov Lenina, red delavskega rdečega prapora, zlato medaljo Lomonosova, Faradayevo, Franklinovo, Bohrovo in Rutherfordovo medaljo.

Umrl je leta 1984, malo pred svojim devetdesetim rojstnim dnem.

In v Rutherfordovem laboratoriju, v pisarni Inštituta za fizične probleme in v "domačem laboratoriju" na Nikolini Gori je bil Kapitsa vedno na mestu.

Poleg tega je bilo njegovo mesto vedno najboljše.

Gradivo iz Wikipedije - proste enciklopedije

V kolažu

Peter Leonidovič Kapica, 1964.

Kapitsa (levo) in Semenov (desno). Jeseni 1921 se je Kapitsa pojavil v ateljeju Borisa Kustodieva in ga vprašal, zakaj slika portrete znanih osebnosti in zakaj umetnik ne bi smel slikati tistih, ki bodo postali slavni. Mladi znanstveniki so umetniku za portret plačali z vrečo prosa in petelinom.

Pyotr Leonidovich Kapitsa (26. junij 1894, Kronstadt - 8. april 1984, Moskva) - sovjetski fizik. Akademik Akademije znanosti ZSSR (1939).

Izrazit organizator znanosti. Ustanovitelj Inštituta za fizikalne probleme (IPP), katerega direktor je ostal do zadnjih dni svojega življenja. Eden od ustanoviteljev Moskovskega inštituta za fiziko in tehnologijo. Prvi predstojnik Oddelka za fiziko nizkih temperatur Fakultete za fiziko Moskovske državne univerze.

Laureat Nobelova nagrada fizike (1978) za odkritje pojava superfluidnosti tekočega helija je v znanstveno rabo uvedel izraz "superfluidnost". Znan je tudi po svojem delu na področju nizkotemperaturne fizike, študiju ultra močnih magnetnih polj in zadrževanju visokotemperaturne plazme. Razvil visoko zmogljivo industrijsko napravo za utekočinjenje plina (turboekspander). Od leta 1921 do 1934 je delal v Cambridgeu pod vodstvom Rutherforda. Leta 1934 so ga med gostovanjem prisilno pustili v ZSSR. Leta 1945 je bil član posebnega odbora za sovjetski jedrski projekt, vendar njegov dvoletni načrt za izvedbo jedrskega projekta ni bil potrjen, zato je prosil za odstop, prošnja je bila uslišana. Od leta 1946 do 1955 je bil odpuščen iz državnih sovjetskih ustanov, vendar je dobil možnost delati kot profesor na Moskovski državni univerzi do leta 1950. Lomonosov.

Dvakratni dobitnik Stalinove nagrade (1941, 1943). Nagrajen z veliko zlato medaljo po imenu M. V. Lomonosova Akademije znanosti ZSSR (1959). Dvakratni heroj socialističnega dela (1945, 1974). Član Kraljeve družbe v Londonu.

Pjotr ​​Leonidovič Kapica se je rodil v Kronstadtu v družini vojaškega inženirja Leonida Petroviča Kapice in njegove žene Olge Ieronimovne, hčerke topografa Ieronima Stebnitskega. Leta 1905 je vstopil v gimnazijo. Leto pozneje se je zaradi slabega uspeha pri latinščini prepisal na Kronštatsko realko. Po končani fakulteti je leta 1914 vstopil na elektromehansko fakulteto Politehničnega inštituta v Sankt Peterburgu. A. F. Ioffe hitro opazi sposobnega študenta in ga pritegne k svojemu seminarju in delu v laboratoriju. najprej Svetovna vojna našel mladi mož na Škotskem, ki jo je obiskal med poletnimi počitnicami, da bi študiral jezik. Novembra 1914 se je vrnil v Rusijo in leto kasneje prostovoljno odšel na fronto. Kapitsa je služil kot voznik reševalnega vozila in prenašal ranjence na poljski fronti. Leta 1916 se je po demobilizaciji vrnil v Sankt Peterburg, da bi nadaljeval študij.

Še pred zagovorom diplome je A. F. Ioffe povabil Pyotra Kapitsa na delo v fizikalno-tehnični oddelek novoustanovljenega rentgenskega in radiološkega inštituta (novembra 1921 preoblikovan v fizikalno-tehnični inštitut). Znanstvenik objavi svoja prva znanstvena dela v ZhRFKhO in začne poučevati.

Ioffe je verjel, da mora obetavni mladi fizik nadaljevati študij na ugledni tuji znanstveni šoli, vendar dolgo časa ni bilo mogoče organizirati potovanja v tujino. Zahvaljujoč pomoči Krylova in posredovanju Maxima Gorkyja je bil leta 1921 Kapitsa kot del posebne komisije poslan v Anglijo.
Zahvaljujoč Ioffejevemu priporočilu mu uspe dobiti službo v laboratoriju Cavendish pri Ernestu Rutherfordu, 22. julija pa Kapitsa začne delati v Cambridgeu. Mladi sovjetski znanstvenik je zaradi svojega talenta inženirja in eksperimentatorja hitro pridobil spoštovanje svojih kolegov in vodstva. Njegovo delo na področju supermočnih magnetnih polj mu je prineslo široko slavo v znanstvenih krogih. Sprva razmerje med Rutherfordom in Kapitso ni bilo enostavno, a postopoma je sovjetskemu fiziku uspelo pridobiti njegovo zaupanje in kmalu sta postala zelo tesna prijatelja. Kapitsa je Rutherfordu dal slavni vzdevek "krokodil". Že leta 1921, ko je slavni eksperimentator Robert Wood obiskal laboratorij Cavendish, je Rutherford naročil Petru Kapitsi, naj izvede spektakularen demonstracijski poskus pred slavnim gostom.

Tema njegove doktorske disertacije, ki jo je Kapitsa zagovarjal v Cambridgeu leta 1922, je bila »Prehajanje alfa delcev skozi snov in metode za ustvarjanje magnetnih polj«. Od januarja 1925 je bil Kapitsa namestnik direktorja Laboratorija za magnetne raziskave Cavendish. Leta 1929 je bil Kapitsa izvoljen za rednega člana Kraljeve družbe v Londonu. Novembra 1930 se je svet Kraljeve družbe odločil dodeliti 15.000 funtov za gradnjo posebnega laboratorija za Kapitsa v Cambridgeu. Slavnostna otvoritev laboratorija Mond (imenovanega po industrialcu in filantropu Mondu) je bila 3. februarja 1933. Kapitsa je izvoljen za Messelovega profesorja Kraljeve družbe. Vodja angleške konservativne stranke, nekdanji premier Stanley Baldwin, je v uvodnem govoru opozoril:

Veseli smo, da profesor Kapitsa, ki tako sijajno združuje tako fizika kot inženirja, dela kot direktor našega laboratorija. Prepričani smo, da bo pod njegovim sposobnim vodstvom novi laboratorij dal svoj prispevek k poznavanju naravnih procesov.-

Kapitsa ohranja vezi z ZSSR in na vse možne načine spodbuja mednarodno znanstveno izmenjavo izkušenj. Mednarodna serija monografij iz fizike, ki jo je izdala založba Oxford University Press, katere urednik je bil Kapitsa, objavlja monografije Georgija Gamova, Jakova Frenkela in Nikolaja Semjonova. Na njegovo povabilo Yuli Khariton in Kirill Sinelnikov prideta v Anglijo na pripravništvo.

Leta 1922 je Fyodor Shcherbatskoy govoril o možnosti izvolitve Petra Kapitse v Rusko akademijo znanosti. Leta 1929 je več vodilnih znanstvenikov podpisalo predlog za izvolitev v Akademijo znanosti ZSSR. 22. februarja 1929 je stalni sekretar Akademije znanosti ZSSR Oldenburg obvestil Kapitsa, da vas je "Akademija znanosti, ki želi izraziti svoje globoko spoštovanje do vaših znanstvenih dosežkov na področju fizikalnih znanosti, izvolila na skupščini Akademije znanosti ZSSR 13. februarja letos. kot njeni dopisni člani«.

Vrnitev v ZSSR

XVII kongres Vsezvezne komunistične partije (boljševikov) je ocenil pomemben prispevek znanstvenikov in strokovnjakov k uspehu industrializacije države in izvajanju prvega petletnega načrta. Vendar so se hkrati poostrila pravila za potovanja specializantov v tujino, njihovo izvajanje pa je zdaj nadzorovala posebna komisija.

Številni primeri nevrnitve sovjetskih znanstvenikov niso ostali neopaženi. Leta 1936 sta bila V. N. Ipatiev in A. E. Čičibabin odvzeta sovjetskemu državljanstvu in izključena iz Akademije znanosti, ker sta po službenem potovanju ostala v tujini. Podobna zgodba z mladima znanstvenikoma G. A. Gamovom in F. G. Dobzhanskyjem je imela širok odmev v znanstvenih krogih.

Kapitsine dejavnosti v Cambridgeu niso ostale neopažene. Oblasti so bile še posebej zaskrbljene zaradi dejstva, da je Kapitsa svetoval evropskim industrijalcem. Po besedah ​​zgodovinarja Vladimirja Yesakova je bil dolgo pred letom 1934 izdelan načrt, povezan s Kapico, in Stalin je zanj vedel. Od avgusta do oktobra 1934 je bil sprejet niz sklepov politbiroja, ki jih je podpisal Kaganovič in ki je odredil pripor znanstvenika v ZSSR. Končni sklep se glasi:

Na podlagi premislekov, da Kapitsa nudi pomembne storitve Britancem, saj jih obvešča o razmerah v znanosti v ZSSR, in tudi, da nudi velike storitve angleškim podjetjem, vključno z vojsko, tako da jim prodaja svoje patente in dela po njihovih naročilih, prepovedati P L. Kapitsa odhod iz ZSSR.

Do leta 1934 je Kapitsa z družino živel v Angliji in redno prihajal v ZSSR na počitnice in k sorodnikom. Vlada ZSSR ga je večkrat povabila, naj ostane v domovini, vendar je znanstvenik vedno zavrnil. Konec avgusta je Peter Leonidovič, kot prejšnja leta, nameraval obiskati svojo mamo in se udeležiti mednarodnega kongresa, posvečenega 100. obletnici rojstva Dmitrija Mendelejeva.

Po prihodu v Leningrad 21. septembra 1934 je bil Kapitsa poklican v Moskvo, v Svet ljudskih komisarjev, kjer se je srečal s Pyatakovim. Namestnik ljudskega komisarja za težko industrijo je priporočil, da skrbno pretehtamo ponudbo za bivanje. Kapitsa je to zavrnil in poslali so ga k višji oblasti, da vidi Mezhlauka.
Predsednik državnega odbora za načrtovanje je znanstvenika obvestil, da je potovanje v tujino nemogoče in vizum je bil preklican. Kapitsa se je bil prisiljen preseliti k svoji materi, njegova žena Anna Alekseevna pa je sama odšla v Cambridge, da bi obiskala svoje otroke. Angleški tisk, ki je komentiral, kaj se je zgodilo, je zapisal, da je bil profesor Kapitsa prisilno pridržan v ZSSR.

Pjotr ​​Leonidovič je bil globoko razočaran. Sprva sem celo želel zapustiti fiziko in preiti na biofiziko ter postati Pavlov asistent. Za pomoč in posredovanje je prosil Paula Langevina, Alberta Einsteina in Ernesta Rutherforda. V pismu Rutherfordu je zapisal, da si je komaj opomogel od šoka zaradi tega, kar se je zgodilo, in se zahvalil učitelju, ker je pomagal njegovi družini, ki je ostala v Angliji. Rutherford je napisal pismo pooblaščenemu predstavniku ZSSR v Angliji, da bi pojasnil, zakaj se slavnemu fiziku zavrne vrnitev v Cambridge. V odgovornem pismu je bil obveščen, da je Kapitsino vrnitev v ZSSR narekoval pospešen razvoj sovjetske znanosti in industrije, načrtovan v petletnem načrtu.

1934-1941

Prvi meseci v ZSSR so bili težki - ni bilo dela in gotovosti glede prihodnosti. Moral sem živeti v utesnjenih razmerah v skupnem stanovanju z mamo Petra Leonidoviča. V tistem trenutku so mu veliko pomagali njegovi prijatelji Nikolaj Semjonov, Aleksej Bah in Fjodor Ščerbatski. Pjotr ​​Leonidovič se je postopoma spametoval in se strinjal, da bo še naprej delal po svoji specialnosti. Kot pogoj je zahteval, da se laboratorij Mondov, v katerem je delal, prepelje v ZSSR. Če Rutherford zavrne prenos ali prodajo opreme, bo treba kupiti dvojnike edinstvenih instrumentov. S sklepom politbiroja Centralnega komiteja Vsezvezne komunistične partije boljševikov je bilo za nakup opreme dodeljenih 30 tisoč funtov.

23. decembra 1934 je Vjačeslav Molotov podpisal odlok o organizaciji Inštituta za fizične probleme (IPP) v okviru Akademije znanosti ZSSR. 3. januarja 1935 sta časopisa Pravda in Izvestia poročala o imenovanju Kapitse za direktorja novega inštituta. V začetku leta 1935 se je Kapitsa preselil iz Leningrada v Moskvo - v hotel Metropol in prejel osebni avtomobil. Maja 1935 se je začela gradnja laboratorijske stavbe inštituta na Vorobyovy Gory. Po precej težkih pogajanjih z Rutherfordom in Cockcroftom (Kapitsa v njih ni sodeloval) je bilo mogoče doseči dogovor o pogojih prenosa laboratorija v ZSSR. Med letoma 1935 in 1937 je oprema postopoma prihajala iz Anglije. Zadeva se je močno zavlekla zaradi počasnosti uradnikov, ki so sodelovali pri dobavi, zato je bilo treba pisati pisma najvišjemu vodstvu ZSSR, vse do Stalina. Posledično nam je uspelo dobiti vse, kar je zahteval Pyotr Leonidovich. V Moskvo sta prišla dva izkušena inženirja, ki sta pomagala pri namestitvi in ​​nastavitvi - mehanik Pearson in laboratorijski asistent Lauerman.

V svojih pismih v poznih tridesetih letih prejšnjega stoletja je Kapitsa priznal, da so bile možnosti za delo v ZSSR slabše od tistih v tujini - to je bilo kljub dejstvu, da je imel na voljo znanstveno institucijo in praktično ni imel težav s financiranjem. Depresivno je bilo, da so se težave, ki jih je bilo v Angliji mogoče rešiti z enim telefonskim klicem, zapletle v birokracijo. Znanstvenikove ostre izjave in izjemni pogoji, ki so mu jih ustvarile oblasti, niso prispevali k vzpostavitvi medsebojnega razumevanja s kolegi v akademskem okolju.

Stanje je depresivno. Zanimanje za moje delo je padlo, po drugi strani pa so bili kolegi znanstveniki tako ogorčeni, da so poskušali vsaj besedno moje delo postaviti v razmere, ki bi preprosto morale veljati za normalne, da so brez zadržkov ogorčeni: »Če bi<бы>Nam so naredili isto, potem pa tudi mi ne bomo storili tako kot Kapitsa”... Poleg zavisti, sumničenja in vsega ostalega se je ustvarilo vzdušje, ki je bilo nemogoče in naravnost srhljivo... Tukajšnji znanstveniki so vsekakor neprijazni. na mojo selitev sem.-

Leta 1935 Kapitsina kandidatura sploh ni bila obravnavana na volitvah za polnopravno članstvo Akademije znanosti ZSSR. Vladnim uradnikom večkrat piše opombe in pisma o možnostih reforme sovjetske znanosti in akademskega sistema, vendar ne dobi jasnega odgovora. Kapitsa je večkrat sodeloval na sejah predsedstva Akademije znanosti ZSSR, vendar, kot se je sam spomnil, po dvakrat ali trikrat"umaknil." Pri organizaciji dela Inštituta za fizične probleme Kapitsa ni prejel resne pomoči in se je zanašal predvsem na lastne moči.

Januarja 1936 se je Anna Alekseevna z otroki vrnila iz Anglije in družina Kapitsa se je preselila v kočo, zgrajeno na ozemlju inštituta. Do marca 1937 je bila gradnja novega inštituta končana, večina instrumentov je bila prepeljana in nameščena, Kapitsa pa se je vrnil k aktivnemu delu. znanstvena dejavnost. Istočasno je na Inštitutu za fizikalne probleme začel delati "kapičnik" - slavni seminar Petra Leonidoviča, ki je kmalu pridobil vsezvezno slavo.

Januarja 1938 je Kapitsa v reviji Nature objavil članek o temeljnem odkritju - pojavu superfluidnosti tekočega helija in nadaljevanju raziskav v novi smeri fizike. Hkrati ekipa inštituta, ki jo vodi Pyotr Leonidovich, aktivno dela na čisto praktični nalogi izboljšanja zasnove nove naprave za proizvodnjo tekočega zraka in kisika - turboekspanderja. Bistveno nov pristop akademika k delovanju kriogenih naprav povzroča burne razprave tako v ZSSR kot v tujini. Kljub temu so dejavnosti Kapitse deležne odobravanja, inštitut, ki ga vodi, pa velja za primer učinkovite organizacije znanstvenega procesa. Na skupščini Oddelka za matematiko in naravoslovje Akademije znanosti ZSSR 24. januarja 1939 je bil Kapitsa soglasno sprejet za rednega člana Akademije znanosti ZSSR.)