Петр капица за что получил нобелевскую премию. Петр Леонидович Капица: биография, фото, цитаты
Работы Капицы посвящены ядерной физике, физике и технике сверхсильных магнитных полей, физике и технике низких температур, электронике больших мощностей, физике высокотемпературной плазмы. В 1920 году совместно с Н. Н. Семёновым предложил метод определения магнитного момента атома, реализованный в 1922 году О. Штерном и В.Герлахом.
В 1924 году Капица предложил новый метод получения импульсных сверхсильных магнитных полей и изучал их влияние на различные физические свойства вещества. Установил в 1928 году закон линейного возрастания электрического сопротивления ряда металлов от напряжённости магнитного поля (закон Капицы). Создал новые эффективные методы ожижения азота, кислорода, водорода и гелия, сконструировал новые типы ожижителей (поршневые, детандерные и турбодетандерные установки). Фото:
В 1934 году построил ожижитель гелия детандерного типа с производительностью в сотни раз больше существующих в то время машин. В 1939 году разработал и построил установку низкого давления для промышленного получения жидкого кислорода из воздуха. Турбодетандер Капицы заставил пересмотреть принципы создания холодильных циклов, используемых для ожижения и разделения газов, что существенно изменило развитие мировой техники получения жидких газов.
Фото: ru.wikipedia.org
Разработав технику получения жидкого гелия, Капица изучил его свойства. В ряде своих экспериментов показал, что при температуре ниже критической (2.19 К) вязкость жидкого гелия становится чрезвычайно малой ( сверхтекучего гелия II), и обстоятельно изучил свойства жидкого гелия в этом новом состоянии. В частности показал, что он состоит из двух компонентов — сверхтекучей и нормальной. Эти исследования легли в основу квантовой теории жидкого гелия, разработанной . В 1941 году наблюдал скачок температуры на границе «твёрдое тело — жидкий гелий» (температурный скачок Капицы). В 1978 году за фундаментальные исследования в области физики низких температур удостоен Нобелевской премии.
Фото: ru.wikipedia.org
В 1942 году, будучи со своим Институтом физических проблем в эвакуации в Казани, отказался участвовать в начавшемся там проекте создания атомной бомбы. В послевоенный период внимание Капицы привлекает электроника больших мощностей. Развил общую теорию электронных приборов магнетронного типа и создал магнетронные генераторы непрерывного действия. Выдвинул гипотезу о природе шаровой молнии. В 1959 году опытным путём обнаружил образование высокотемпературной плазмы в высокочастотном разряде. Многие работы Капицы посвящены также истории физики и организации науки.
Фото: ru.wikipedia.org
Петр Леонидович Капица скончался за три месяца до девяностолетия. Похоронен на 10-м участке Новодевичьего кладбища в Москве.
Дата рождения: 8 июля 1894 года
Место рождения: Кронштадт, Российская империя
Дата смерти: 8 апреля 1984 года
Место смерти: Москва, Россия
Петр Леонидович Капица – советский физик.
Петр Капица был рожден 8 июля 1894 года в Кронштадте в семье генерал-лейтенанта и учительницы. В1905 году начал учиться в гимназии, но в 1906 году из-за проблем с изучением латыни начал обучение в Кронштадтском реальном училище.
С 1914 по 1918 годы проходил обучение в Петербургском политехническом институте, где получал образование инженера-электрика.
С 1918 по 1921 годы работал преподавателем и его талан заметил физик Иоффе, который пригласил Петра сотрудничать в изучениях атомной физики.
Так вместе с Иоффе и еще одним физиком своим однокурсником Семеновым Капица изобрел метод, с помощью которого можно было измерить магнитный момент атома.
В 1916 году он женился, жена родила ему двух детей, но в 1920 году от эпидемии скончались все члены его семьи – остался только Капица.
В 1921 году по ходатайству Максима Горького Капица выехал в Англию, где он начал трудиться в лаборатории при Резерфорде в Кембридже. Вскоре они подружились.
В Кембридже Капица изучал радиоактивные ядра частиц в магнитном поле, что позволило создать сильный электромагнит и соответствующие магнитные поля. Такое оборудование позволило ученому изучить физику низких температур.
В 1934 году он создал установку, позволяющую получать гелий в жидком состоянии за более короткие сроки и в больше количестве, чем это было возможно ранее.
В 1923 году Капица получил звание доктора наук и стипендию Максвелла, а через год уже стал заместителем директора лаборатории по магнитным исследованиями, в 1925 году вошел в состав членов Тринити-колледжа. В 1928 году он получил степень доктора физико-математических наук в СССР, а через год стал членом Академии наук.
В 1930 году Капицу назначили профессором Лондонского королевского общества, которое построило для него специально выделенную лабораторию по ходатайству Резерфорда.
В 1934 году лаборатория открылась, получила название Монда, а Капица стал ее директором, но уже через год ее пришлось оставить, так как советское правительство аннулировало визы Капицы и его жены на выезд из страны.
Капица остался в Москве, а его жена вернулась в Англию, но позже также переехала в Москву с детьми к мужу. Капица безуспешно пытался выбить визы назад, привлек для этого Резерфорда, но советское правительство было непреклонно.
В 1935 году он стал директором Института физических проблем при Академии наук, на пост согласился при условии, что его оборудование из Англии буде доставлено в Москву.
В институте Капица вновь занялся физикой низких температур, изучал свойства жидкого гелия. В 1938 году создал новую турбину для сжижения воздуха.
Новое оборудование позволило открыть ему сверхтекучесть гелия и опубликовать по этому свойству статью. Пользуясь своим исключительным положением, Капица не раз защищал физиков и коллег по цеху от чисток, проводившихся в то время Сталиным.
В годы войны жил в Казани, работал над разработкой кислородной криогенной установки, в 1943 году основал Главное управление по кислороду и стал его лавой.
В те же годы правительство приглашает его для работы над атомной бомбой вместе с Курчатовым, но Капица, недовольный руководством Берии написал письмо Сталину с просьбой освободить его от проекта и был освобожден.
В 1946 году его увольняют с должности и сажают под домашний арест, восстановиться ему удалось только после смерти Сталина.
В 1955 году Капица вновь был назначен директором Института физических проблем и проработал там вплоть до кончины.
После войны занимался гидродинамикой, изучением шаровых молний, плазмы. В конце 50-х создал проект термоядерного реактора.
Находясь на посту директора института основал множество научных городков по всей стране – в Новосибирске, Москве и других городах.
В 1965 году впервые выехал из СССР за годы запрета на выезд и посетил Данию, где получил медаль Бора, через год посетил Англию с выступлением о Резерфорде, а в 1969 году США.
В 1978 году получил Нобелевскую премию.
Достижения Петра Капицы:
Открытие сверхтекучести гелия, термоядерного реактора
Нобелевская премия
Почетный доктор мировых академий наук
6 орденов Ленина, орден Трудового красного знамени, множество наград из других стран
Сталинская премия
Медаль имени Ломоносова
Даты из биографии Петра Капицы:
8 июля 1894 года – родился в Кронштадте
1906-1914 годы – обучение в реальном училище
1914-1918 годы - учеба в Петербургском политехническом институте
1921-1934 годы – работа в Кембридже
1938 год – открытие сверхтекучести гелия
1946-1955 годы – домашний арест
1965 год – медаль Бора
1978 год – Нобелевская премия
8 апреля 1984 года - смерть
Интересные факты Петра Капицы:
Был дважды женат, двое детей от первого брака погибли, но во втором браке у него было двое сыновей
До конца жизни сохранял английские привычки – курил трубку, жил в коттедже и носил твидовые костюмы
Увлекался шахматами и изучением механизмов часов
Постоянно критиковал СССР и политику Сталина, был непреклонен в своем мнении и упрям
Имя ученого носят улица, школа, самолет и малая планета
В его честь учреждена медаль
Капица Пётр Леонидович Капи́ца Пётр Леонидович
(1894-1984), физик, один из основателей физики низких температур и физики сильных магнитных полей, академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1945, 1974). В 1921-1934 в научной командировке в Великобритании. Организатор и первый директор (1935-1946 и с 1955) Института физических проблем АН СССР (ныне имени Капицы). Открыл сверхтекучесть жидкого гелия (1938). Разработал способ сжижения воздуха с помощью созданного им турбодетандера, который существенно усовершенствовал технику промышленного получения кислорода. Построил новый тип мощного СВЧ-генератора и получил высокотемпературную плазму в ВЧ-разряде. Государственная премия СССР (1941, 1943), Нобелевская премия (1978).
КАПИЦА Петр ЛеонидовичКАПИ́ЦА Петр Леонидович (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 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 им. Ломоносова АН СССР (1959). Медали Фарадея (Англия, 1943), Франклина (США, 1944), Нильса Бора (Дания, 1965), Резерфорда (Англия, 1966), Камерлинг-Оннеса (Нидерланды, 1968).
* * *
КАПИ́ЦА Петр Леонидович , русский физик и инженер.
Семья. Годы учения
Отец, Леонид Петрович Капица, военный инженер, строитель фортов Кронштадтской крепости.
Мать, Ольга Иеронимовна, филолог, специалист в области детской литературы и фольклора. Ее отец, генерал от инфантерии Иероним Иванович Стебницкий (см.
СТЕБНИЦКИЙ Иероним Иванович)
- военный геодезист и картограф. В 1912 Петр Капица, после окончания в Кронштадте реального училища, поступает на электромеханический факультет Петербургского политехнического института (ППИ). Уже на первых курсах на него обращает внимание А. Ф. Иоффе (см.
ИОФФЕ Абрам Федорович)
, который преподавал в Политехникуме физику. Он привлекает Капицу к исследованиям в своей лаборатории. В 1914 Капица отправляется на летние каникулы в Шотландию для изучения английского языка. Здесь его застигает Первая мировая война. Вернуться в Петроград ему удается лишь в ноябре 1914. В 1915 добровольно отправляется на Западный фронт водителем санитарного автомобиля в составе санитарного отряда Союза городов (январь – май).
В 1916 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. Зимой 1919/1920 во время эпидемии гриппа («испанка») Капица в течение месяца теряет отца, сына, жену и новорожденную дочь. В 1927 вторым браком женился на Анне Алексеевне Крыловой, дочери механика и кораблестроителя, академика А. Н. Крылова (см.
КРЫЛОВ Алексей Николаевич)
.
Первые работы
Первые научные работы Капица публикует в 1916, будучи студентом 3-го курса ППИ. После защиты дипломной работы в сентябре 1919 получает звание инженера-электрика. Но еще осенью 1918, по приглашению А. Ф. Иоффе, становится сотрудником Физико-технического отдела Рентгенологического и радиологического института (преобразованного в ноябре 1921 г. в Физико-технический институт). В 1920 совместно с Н. Н. Семеновым (см.
СЕМЕНОВ Николай Николаевич)
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 (см.
ШТЕРНА - ГЕРЛАХА ОПЫТ)
.
В Кавендишской лаборатории
22 мая 1921 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 (см.
РЕЗЕРФОРД Эрнест)
, 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. С января 1925 Капица - заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1929 избран действительным членом Лондонского Королевского общества. В ноябре 1930 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.
В течение 13 лет успешной работы в Англии 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 Г. А. Гамова (см.
ГАМОВ Георгий Антонович)
, Я. И. Френкеля (см.
ФРЕНКЕЛЬ Яков Ильич)
и Н. Н. 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.
Назад в СССР
В декабре 1934 Политбюро принимает постановление о строительстве в Москве Института физических проблем. 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 И. П. Павлову (см.
ПАВЛОВ Иван Петрович)
, и тот соглашается предоставить ему место в своем институте. В августе 1935 Политбюро вновь рассматривает вопрос о Капице на своем заседании и выделяет 30 000 ф. ст. на приобретение оборудования его кембриджской лаборатории. В декабре 1935 это оборудование начинает поступать в Москву.
Знаменитый семинар
В 1937 в ИФП начинает работать физический семинар Капицы - «капичник», как стали называть его физики, когда из институтского он превращается в московский и даже всесоюзный.
Работа на оборону
Во время войны Капица работает над внедрением в промышленное производство разработанных им кислородных установок. По его предложению 8 мая 1943 постановлением Государственного комитета обороны создается Главное управление по кислороду при СНК СССР, начальником Главкислорода назначается Капица.
Конфликт с властями
20 августа 1945 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 Н. С. Хрущеву). Воспользовавшись конфликтом с Л. П. Берией (см.
БЕРИЯ Лаврентий Павлович)
, который возглавлял атомный проект, Капица просит освободить его от этой работы. В результате - долгие годы опалы. В августе 1946 он изгоняется из Главкислорода и из созданного им института.
Николина Гора
У себя на даче, на Николиной Горе, 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.
Когда в 1947 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 на базе этого факультета был создан Московский физико-технический институт). В конце декабря 1949 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 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.
Всемирное признание
В 1929 Капица избирается действительным членом Лондонского Королевского общества и членом-корреспондентом АН СССР, в 1939 – академиком. В 1941 и 1943 ему присуждается Государственная премия, в 1945 получает звание Героя Социалистического Труда, в 1974 награждается второй золотой медалью «Серп и Молот». В 1978 получает Нобелевскую премию «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур».
Вклад в науку и технику
Капица внес значительный вклад в развитие физики магнитных явлений, физики и техники низких температур, квантовой физики конденсированного состояния, электроники и физики плазмы. В 1922 он впервые поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление траекторий альфа-частиц (см.
АЛЬФА-ЧАСТИЦА)
. 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.
Потребность в проведении исследований по физике металлов при низких температурах привела 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 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 после серии тонких экспериментов Капица открывает сверхтекучесть (см.
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 (см.
КВАЗИЧАСТИЦЫ)
.
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 писал: «Петр Леонидович, 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 И. П. 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). С 1934 по 1983 Капица написал более 300 писем «в Кремль». Из них Сталину - 50, Молотову - 71, Маленкову - 63, Хрущеву - 26. Благодаря его вмешательству, от гибели в тюрьмах и лагерях в годы сталинского террора были спасены В. А. Фок (см.
ФОК Владимир Александрович)
, Л. Д. Ландау (см.
ЛАНДАУ Лев Давидович)
и И. В. Обреимов (см.
ОБРЕИМОВ Иван Васильевич)
. В последние годы жизни он выступил в защиту А. Д. Сахарова (см.
САХАРОВ Андрей Дмитриевич)
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».
Энциклопедический словарь . 2009 .
Советский физик Петр Леонидович Капица родился в Кронштадте военно-морской крепости, расположенной на острове в Финском заливе неподалеку от Санкт-Петербурга, где служил его отец Леонид Петрович Капица, генерал-лейтенант инженерного корпуса. Мать К. Ольга Иеронимовна Капица (Стебницкая) была известным педагогом и собирательницей фольклора. По окончании гимназии в Кронштадте К. поступил на факультет инженеров-электриков Петербургского политехнического института, который окончил в 1918 г. Следующие три года он преподавал в том же институте. Под руководством А.Ф. Иоффе, первым в России приступившего к исследованиям в области атомной физики, К. вместе со своим однокурсником Николаем Семеновым разработал метод измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, который в 1921 г. был усовершенствован Отто Штерном.
Студенческие годы и начало преподавательской работы К. пришлись на Октябрьскую революцию и гражданскую войну. Это было время бедствий, голода и эпидемий. Во время одной из таких эпидемий погибла молодая жена К. – Надежда Черносвитова, с которой они поженились в 1916 г., и двое их маленьких детей. Иоффе настаивал на том, что К. необходимо отправиться за границу, но революционное правительство не давало на это разрешения, пока в дело не вмешался Максим Горький, самый влиятельный в ту пору русский писатель. В 1921 г. К. позволили выехать в Англию, где он стал сотрудником Эрнеста Резерфорда, работавшего в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. К. быстро завоевал уважение Резерфорда и стал его другом.
Первые исследования, проведенные К. в Кембридже, были посвящены отклонению испускаемых радиоактивными ядрами альфа- и бета-частиц в магнитном поле. Эксперименты подтолкнули его к созданию мощных электромагнитов. Разряжая электрическую батарею через небольшую катушку из медной проволоки (при этом происходило короткое замыкание), К. удалось получить магнитные поля, в 6...7 раз превосходившие все прежние. Разряд не приводил к перегреву или механическому разрушению прибора, т.к. продолжительность его составляла всего лишь около 0,01 секунды.
Создание уникального оборудования для измерения температурных эффектов, связанных с влиянием сильных магнитных полей на свойства вещества, например на магнитное сопротивление, привело К. к изучению проблем физики низких температур. Чтобы достичь таких температур, необходимо было располагать большим количеством сжиженных газов. Разрабатывая принципиально новые холодильные машины и установки, К. использовал весь свой недюжинный талант физика и инженера. Вершиной его творчества в этой области явилось создание в 1934 г. необычайно производительной установки для сжижения гелия, который кипит (переходит из жидкого состояния в газообразное) или сжижается (переходит из газообразного состояния в жидкое) при температуре около 4,3К. Сжижение этого газа считалось наиболее трудным. Впервые жидкий гелий был получен в 1908 г. голландским физиком Хайке Каммерлинг-Оннесом. Но установка К. была способна производить 2 л жидкого гелия в час, тогда как по методу Каммерлинг-Оннеса на получение небольшого его количества с примесями требовалось несколько дней. В установке К. гелий подвергается быстрому расширению и охлаждается прежде, чем тепло окружающей среды успевает согреть его; затем расширенный гелий поступает в машину для дальнейшей обработки. К. удалось преодолеть и проблему замерзания смазки движущихся частей при низких температурах, использовав для этих целей сам жидкий гелий.
В Кембридже научный авторитет К. быстро рос. Он успешно продвигался по ступеням академической иерархии. В 1923 г. К. стал доктором наук и получил престижную стипендию Джеймса Клерка Максвелла. В 1924 г. он был назначен заместителем директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям, а в 1925 г. стал членом Тринити-колледжа. В 1928 г. Академия наук СССР присвоила К. ученую степень доктора физико-математических наук и в 1929 г. избрала его своим членом-корреспондентом. В следующем году К. становится профессором-исследователем Лондонского королевского общества. По настоянию Резерфорда Королевское общество строит специально для К. новую лабораторию. Она была названа лабораторией Монда в честь химика и промышленника германского происхождения Людвига Монда, на средства которого, оставленные по завещанию Лондонскому королевскому обществу, была построена. Открытие лаборатории состоялось в 1934 г. Ее первым директором стал К. Но ему было суждено там проработать всего лишь один год.
Отношения между К. и советским правительством всегда были довольно загадочными и непонятными. За время своего тринадцатилетнего пребывания в Англии К. несколько раз возвращался в Советский Союз вместе со своей второй женой, урожденной Анной Алексеевной Крыловой, чтобы прочитать лекции, навестить мать и провести каникулы на каком-нибудь русском курорте. Советские официальные лица неоднократно обращались к нему с просьбой остаться на постоянное жительство в СССР. К. относился с интересом к таким предложениям, но выставлял определенные условия, в частности свободу поездок на Запад, из-за чего решение вопроса откладывалось. В конце лета 1934 г. К. вместе с женой в очередной раз приехали в Советский Союз, но, когда супруги приготовились вернуться в Англию, оказалось, что их выездные визы аннулированы. После яростной, но бесполезной стычки с официальными лицами в Москве К. был вынужден остаться на родине, а его жене было разрешено вернуться в Англию к детям. Несколько позднее Анна Алексеевна присоединилась к мужу в Москве, а вслед за ней приехали и дети. Резерфорд и другие друзья К. обращались к советскому правительству с просьбой разрешить ему выезд для продолжения работы в Англии, но тщетно.
В 1935 г. К. предложили стать директором вновь созданного Института физических проблем Академии наук СССР, но прежде, чем дать согласие, К. почти год отказывался от предлагаемого поста. Резерфорд, смирившись с потерей своего выдающегося сотрудника, позволил советским властям купить оборудование лаборатории Монда и отправить его морским путем в СССР. Переговоры, перевоз оборудования и монтаж его в Институте физических проблем заняли несколько лет.
К. возобновил свои исследования по физике низких температур, в том числе свойств жидкого гелия. Он проектировал установки для сжижения других газов. В 1938 г. К. усовершенствовал небольшую турбину, очень эффективно сжижавшую воздух. Ему удалось обнаружить необычайное уменьшение вязкости жидкого гелия при охлаждении до температуры ниже 2,17К, при которой он переходит в форму, называемую гелием-2. Утрата вязкости позволяет ему беспрепятственно вытекать через мельчайшие отверстия и даже взбираться по стенкам контейнера, как бы «не чувствуя» действия силы тяжести. Отсутствие вязкости сопровождается также увеличением теплопроводности. К. назвал открытое им новое явление сверхтекучестью.
Двое из бывших коллег К. по Кавендишской лаборатории, Дж.Ф. Аллен А.Д. Мизенер, выполнили аналогичные исследования. Все трое опубликовали статьи с изложением полученных результатов в одном и том же выпуске британского журнала «Нейче». Статья К. 1938 г. и две другие работы, опубликованные в 1942 г., принадлежат к числу его наиболее важных работ по физике низких температур. К., обладавший необычайно высоким авторитетом, смело отстаивал свои взгляды даже во время чисток, проводимых Сталиным в конце 30-х гг. Когда в 1938 г. по обвинению в шпионаже в пользу нацистской Германии был арестован сотрудник Института физических проблем Лев Ландау, К. добился его освобождения. Для этого ему пришлось отправиться в Кремль и пригрозить в случае отказа подать в отставку с поста директора института.
В своих докладах правительственным уполномоченным К. открыто критиковал те решения, которые считал неправильными. О деятельности К. во время второй мировой войны на Западе известно мало. В октябре 1941 г. он привлек внимание общественности, выступив с предупреждением о возможности создания атомной бомбы. Возможно, он был первым из физиков, кто сделал подобное заявление. Впоследствии К. отрицал свое участие в работах по созданию как атомной, так и водородной бомб. Имеются вполне убедительные данные, подтверждающие его заявления. Неясно, однако, был ли его отказ продиктован моральными соображениями или расхождением во мнении относительно того, в какой мере предполагавшаяся часть проекта согласуется с традициями и возможностями Института физических проблем.
Известно, что в 1945 г., когда американцы сбросили атомную бомбу на Хиросиму, а в Советском Союзе с еще большей энергией развернулись работы по созданию ядерного оружия, К. был смещен с поста директора института и в течение восьми лет находился под домашним арестом. Он был лишен возможности общаться со своими коллегами из других научно-исследовательских институтов. У себя на даче он оборудовал небольшую лабораторию и продолжал заниматься исследованиями. Через два года после смерти Сталина, в 1955 г., он был восстановлен на посту директора Института физических проблем и пребывал в этой должности до конца жизни.
Послевоенные научные работы К. охватывают самые различные области физики, включая гидродинамику тонких слоев жидкости и природу шаровой молнии, но основные его интересы сосредоточиваются на микроволновых генераторах и изучении различных свойств плазмы. Под плазмой принято понимать газы, нагретые до столь высокой температуры, что их атомы теряют электроны и превращаются в заряженные ионы. В отличие от нейтральных атомов и молекул обычного газа на ионы действуют большие электрические силы, создаваемые другими ионами, а также электрические и магнитные поля, создаваемые любым внешним источником. Именно поэтому плазму иногда считают особой формой материи. Плазма используется в термоядерных реакторах, работающих при очень высоких температурах. В 50-е гг., работая над созданием микроволнового генератора, К. обнаружил, что микроволны большой интенсивности порождают в гелии отчетливо наблюдаемый светящийся разряд. Измеряя температуру в центре гелиевого разряда, он установил, что на расстоянии в несколько миллиметров от границы разряда температура изменяется примерно на 2 000 000К. Это открытие легло в основу проекта термоядерного реактора с непрерывным подогревом плазмы. Возможно, что такой реактор окажется проще и дешевле, чем термоядерные реакторы с импульсным режимом подогрева, используемые в других экспериментах по термоядерному синтезу.
Помимо достижений в экспериментальной физике, К. проявил себя как блестящий администратор и просветитель. Под его руководством Институт физических проблем стал одним из наиболее продуктивных и престижных институтов Академии наук СССР, привлекшим многих ведущих физиков страны. К. принимал участие в создании научно-исследовательского центра неподалеку от Новосибирска – Академгородка, и высшего учебного заведения нового типа – Московского физико-технического института. Построенные К. установки для сжижения газов нашли широкое применение в промышленности. Использование кислорода, извлеченного из жидкого воздуха, для кислородного дутья произвело подлинный переворот в советской сталелитейной промышленности.
В преклонные годы К., который никогда не был членом коммунистической партии, используя весь свой авторитет, критиковал сложившуюся в Советском Союзе тенденцию выносить суждения по научным вопросам, исходя из ненаучных оснований. Он выступал против строительства целлюлозно-бумажного комбината, грозившего загрязнить своими сточными водами озеро Байкал; осудил предпринятую КПСС в середине 60-х гг. попытку реабилитировать Сталина и вместе с Андреем Сахаровым и другими представителями интеллигенции подписал письмо с протестом против принудительного заключения в психиатрическую больницу биолога Жореса Медведева. К. был членом Советского комитета Пагуошского движения за мир и разоружение. Он высказал также несколько предложений о способах преодоления отчуждения между советской и американской науками.
В 1965 г., впервые после более чем тридцатилетнего перерыва, К. получил разрешение на выезд из Советского Союза в Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора, присуждаемой Датским обществом инженеров-строителей, электриков и механиков. Там он посетил научные лаборатории и выступил с лекцией по физике высоких энергий. В 1966 г. К. вновь побывал в Англии, в своих старых лабораториях, поделился воспоминаниями о Резерфорде в речи, с которой выступил перед членами Лондонского королевского общества. В 1969 г. К. вместе с женой впервые совершил поездку в Соединенные Штаты.
К. был удостоен Нобелевской премии по физике в 1978 г. «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». Свою награду он разделил с Арно А. Пензиасом и Робертом В. Вильсоном. Представляя лауреатов, Ламек Хультен из Шведской королевской академии наук заметил: «К. предстает перед нами как один из величайших экспериментаторов нашего времени, неоспоримый пионер, лидер и мастер в своей области».
В 1927 г. во время своего пребывания в Англии К. женился второй раз. Его женой стала Анна Алексеевна Крылова, дочь знаменитого кораблестроителя, механика и математика Алексея Николаевича Крылова, который по поручению правительства был командирован в Англию для наблюдения за постройкой судов по заказу Советской России. У супругов Капица родились двое сыновей. Оба они впоследствии стали учеными. В молодости К., находясь в Кембридже, водил мотоцикл, курил трубку и носил костюмы из твида. Свои английские привычки он сохранил на всю жизнь. В Москве, рядом с Институтом физических проблем, для него был построен коттедж в английском стиле. Одежду и табак он выписывал из Англии. На досуге К. любил играть в шахматы и ремонтировать старинные часы. Умер он 8 апреля 1984 г.
К. был удостоен многих наград и почетных званий как у себя на родине, так и во многих странах мира. Он был почетным доктором одиннадцати университетов на четырех континентах, состоял членом многих научных обществ, академии Соединенных Штатов Америки, Советского Союза и большинства европейских стран, был обладателем многочисленных наград и премий за свою научную и политическую деятельность, в том числе семи орденов Ленина.
Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.
П. Л. Капица – это известный русский ученый. Является одним из отцов физики невысоких температур и физики мощных магнитных полей.
Появился на свет будущий ученый в городе Кронштадт 8 июля 1894 года. Его отец работал инженером. По окончанию гимназии Петя пошел получать образование в среднем училище. Он интересовался устройством часов, физикой как наукой и электрической техникой.
В 1914 году из-за начала I Мировой войны был призван воевать, что прервало учебу в Петербургском политех. институте, куда попал в 12 году 20-го века.
Будучи демобилизованным призывником, молодой Капица смог продолжить получение образования в политехе и начать труд в лаборатории под руководством А.Ф. Иоффе.
В 1916 году в «Журнале русского физико-химического общества» состоялась дебютная публикация, темой которой было добывание кварцевых нитей.
Институтское образование позволило Петру Леонидовичу получить работу педагога механического и физического факультета, а после и работником Петроградского физического института, возглавленного Иоффе.
В 1921 году Капицу отправляют в Англию в Кавендишскую лабораторию при Кембриджском университете, руководителем которой в то время был известный Эрнест Резерфорд.
Спустя некоторое время Капица возглавил лабораторию Монда.
В 20-ые года 20 века ученый занимался изучением различных областей физики, включая ядерную.
По возвращению на родину в 1934 году Петр основывает ИФП АН СССР, и становится его руководителем через год. Параллельно он становится профессором в Московском Государственном Университете. В 1939 году учёный получил место в АН СССР, с 1957 г. стал одним из заседателей президиума Академии Наук СССР.
На протяжении всей рабочей жизни Капица занимался исследованиями. Он и еще один ученый Н.Н. Семенов предложили способ определять магнитный момент атома.
Развивая общую теорию электронно-магнетронных приборов, Петр Леонидович получил генераторы постоянного действия.
Вклад Капицы в науку невозможно переоценить. Он удостаивался множеством наград от СССР. Но панацеей любого ученого-физика считают Нобелевскую премию по этой дисциплине. Капица получил свою главнейшую награду в 1978 году.
Смерть Петра Леонидовича застала в 1984 г. в возрасте 90 лет.
Подробнее
Всемирный физик Капица П.Л. родился 8 июля 1894г в семье военного специалиста по конструкциям и преподавательницы по фольклору.
С 1914 по 1918гг. физик окончил Петроградский политехнический институт. Там же остался преподавать.
В 1916 году он женился, но в 1920 году от болезни умерли дети и жена. В 1920г он изучал и проводил опыты над действием магнитной частицы, которая получилась при взаимодействии множества неделимых частиц со смешанным намагниченным полем.
22 мая 1921 улетал в Лондон с советской комиссией. Через 2 месяца уже трудился у Э. Резерфорда. От департамента получил денежные средства на опыт выявления намагниченных участков с аккумуляторной батарейкой.
В 1928г ученый открыл свой закон увеличения электрического сопротивления металлов. В это время построилась в Кембридже лаборатория для физика. Ученый получил водянистый гелий на аппарате для ожижения газа адиабатическим способом. Эту установку создал сам ученый.
В Лондоне физик защитил свою научную диссертацию и получил доктора наук. А через какое-то время ему предложили стать заместителем директора лаборатории по магнитным разработкам.
1 сентября 1934г прилетел на родину, чтобы консультировать ведущих ученых того времени в городах СССР. Но советское правительство не выпустило физика заграницу. Вторая жена Анна Крылова, дочка академика Крылова, возвращается в Лондон за детьми. Так как она получила гражданство СССР, Анна вместе с детьми переезжает к Капице.
В СССР ученый разработал новый способ получения конденсата с кругооборотом невысокого давления и клапана. В декабре 1934г подтвердил, что при переходе от твердообразной формы к водянистому газу температура тела понижается.
В военные года Капица с Курчатовым работали над атомной бомбой. После ссоры Капицы П.Л. с Л.П.Берией, ученого уволили с комитета и с должности руководителя института физических проблем, который он основал.
У себя в дачном доме физик создал себе условия, чтоб проводить опыты. Уже там он изобрел новые генераторы со сверхвысокой частотой и мощностью. Физик выяснил, что при высоковольтной разрядке в уплотненных газах образуется электропровод.
После того, как умер Сталин и арестовали Берия, ученого снова назначили директором института физических проблем. Позже стал заведовать кафедрой физики низких температур и техники.
После того как война закончилась физик изучал гидродинамику и шаровые молнии. Работая директором института, основал большое количество научных городков по всей стране.
За вклад в науку Капицу П.Л. наградили двумя Сталинскими премиями I степени. За удачное научное исследование в получении кислорода с помощью турбин присвоили звание Героя Социалистического труда. В мае 1966г Капица улетел в Лондон. Там ему вручили медаль Резерфорда от Физического общества. В 1978г получил Нобелевскую премию за базовые изобретения и открытия в области физики низких температур.
Знакомясь с биографией Айвазовского, можно отметить интереснейшие события, происходящие в его жизни. Это был очень творческий и одаренный человек. На его пути встретилось множество уникальных людей
Виталий Бианки – знаменитый русский писатель. Он очень любил родную природу и рассказывал о ней в книгах, которые писал для детей. Виталий родился в столице царской России – Петербурге.
