Новости

127 лет назад родился Пётр Капица. Открытия нобелевского лауреата на страницах учебников по физике

Сегодня МФТИ входит в мировой топ-300 лучших вузов сразу двух агентств: Quacquarelli Symonds и Times Higher Education. Таких вузов в России только три – МГУ, МФТИ и ВШЭ. Он является лучшим техническим вузом России, поступить в него мечтают многие выпускники школ. В предметном рейтинге QS Физтех сохранил место в мировом топ-100 по «Физике и астрономии» и в топ-150 по «Математике». В июле мы отмечаем день рождения одного из основателей этого учебного заведения, русского и советского физика, инженера, нобелевского лауреата по физике Петра Леонидовича Капицы.

Родился Пётр Леонидович в Кронштадте. Многие великие учёные испытывали трудности в учёбе в силу совершенно разных причин. Так, Петру очень тяжело давалась латынь, он не смог учиться в гимназии и перешёл в Кронштадтское реальное училище. Признаки исследователя можно было разглядеть в юном Пете уже тогда: он не желал ничего принимать за неоспоримый факт. Ему требовалось до всего докопаться самому и непременно доказать или опровергнуть. К примеру, всем известно, что рыбий жир полезен. Но чем? И почему? После серьёзного исследования вышла первая полунаучная статья Капицы, которая касалась именно этого продукта и рассказывала о его добыче.

Кронштадтское училище, которое являло собой настоящий «питомник» технических специальностей, открыло Петру Леонидовичу дорогу в Петербургский политехнический институт, где его, студента электромеханического факультета, заметил А.Ф. Иоффе и привлёк к работе в своей лаборатории.

Во время Первой мировой войны Пётр Капица добровольцем отправился на фронт. Служил водителем на санитарном автомобиле, возил раненых на польском фронте, а демобилизовавшись, вернулся в Петербург продолжать учёбу. Он окончил Политехнический институт и был оставлен в его штате в качестве преподавателя физики и механики. В 1920 году П.Л. Капица и будущий нобелевский лауреат Н.Н. Семёнов предлагают метод определения магнитного момента атома, основанный на взаимодействии атомного пучка с неоднородным магнитным полем. Это научная работа Капицы стала первым заметным опытом в области атомной физики. О способе определения знака и удельного электрического заряда частицы, предложенного П.Л. Капицей и Д.В. Скобельцыным, можно узнать из учебников физики 9 и 11 классов при изучении глав, посвящённых физике атома и атомного ядра.

Страницы учебника по физике издательства «Русское слово» для 9 класса

Столетие назад в мире бушевала эпидемия испанки, которая отняла жизни очень многих людей. У юного учёного она забрала отца и жену, сына и новорожденную дочь. Оправиться Петру Леонидовичу помогла его мать, которая, как только могла, старалась поддержать раздавленного горем сына. А.Ф. Иоффе считал, что перспективному молодому учёному стоит продолжить учёбу в авторитетной зарубежной научной школе. Да и к тому же такая поездка смогла бы положительно повлиять на психологическое состояние учёного после тяжёлых утрат. Однако организовать выезд за границу долго не удавалось. Только благодаря вмешательству Максима Горького в 1921 году Капица в составе специальной комиссии отправлен в научную командировку в Англию. Там он прожил до 1934 года, работая в Кавендишской лаборатории Эрнста Резерфорда в Кембридже.

В 1923 году Пётр Леонидович защитил докторскую диссертацию и получил степень доктора философии Кембриджского университета. В Англии учёный снова влюбился. В новом браке родились два сына: Сергей и Андрей. Впоследствии они тоже стали учёными. Так, Сергей Петрович Капица был преподавателем Физтеха и вёл очень популярную в 70-е годы прошлого века телепередачу «Очевидное – невероятное». В 1929 году Пётр Леонидович был удостоен большой чести – его избрали в члены английского Королевского общества. Позже в том же году он стал и членом-корреспондентом Академии наук СССР. В 1930 году Капица – уже профессор Королевского общества.

Страницы учебника по физике издательства «Русское слово» для 11 класса

В 1934 году Пётр Леонидович с супругой приехал навестить родину, и его британская виза была аннулирована. Позднее супруге физика разрешили выехать за детьми с условием обязательного возвращения. Сталин говорил так: «Передайте Капице, что мы сделаем всё, чтобы создать ему желательные условия, построим для него специальный институт, но объясните твёрдо, что в Англию он не вернётся, мы не разрешим ему выехать туда».

В декабре 1934 года В.М. Молотов подписал постановление об организации в составе Академии наук СССР Института физических проблем (ИФП), а в январе Пётр Леонидович был назначен его директором. Оборудование, которое нужно было для полноценной работы Петра Леонидовича, осталось за границей. В 1935 году по ходатайству Резерфорда сенат Кембриджского университета и правительство Англии дали согласие на продажу СССР научного оборудования, чтобы учёный мог продолжить свои исследования.

С 1936 по 1938 год П.Л. Капица разработал метод сжижения воздуха, который предопределил развитие во всём мире крупных установок для получения кислорода, азота и инертных газов. В 1940 году он совершает новое фундаментальное научное открытие – сверхтекучесть жидкого гелия (при переходе тепла от твёрдого тела к жидкому гелию на границе раздела возникает скачок температуры, получивший название скачка Капицы).

В военные годы необходимость в производстве жидкого кислорода из воздуха в промышленных масштабах резко возросла (в частности, для производства взрывчатки). Капице удалось создать промышленные установки и запустить их в эксплуатацию.

Ещё до войны П.Л. Капица и ряд других учёных выдвинули идею о создании Высшей политехнической школы, где студенты обучались бы по совершенно новой системе. Идея понравилась правительству, но осуществить её не удалось из-за начала войны. Второй раз к мысли о создании Высшей политехнической школы вернулись уже в 1946 году. В самый последний момент, когда уже обсуждался учебный план, было принято экстренное решение открыть не самостоятельный вуз, а физико-технический факультет в составе МГУ (ФТФ стал прародителем МФТИ, который был открыт в 1951 году). Петра Леонидовича пригласили на факультет преподавать физику в тандеме с известным учёным Л.Д. Ландау.

Из-за критики методов управления Л.П. Берии советского атомного проекта Петра Леонидовича снимают с должности директора ИФП, а позже, в 1950 году, увольняют и из ФТФ «за отсутствием педагогической нагрузки». Эти годы Капица провёл на даче, на Николиной Горе, где фактически находился под домашним арестом. Свои исследования учёному пришлось проводить в созданной им на даче домашней лаборатории. В 1950–1955 годах Капица разработал СВЧ‑генераторы нового типа. Его работа была опубликована только в 1969 году и открыла новое направление исследований в области осуществления управляемого термоядерного синтеза.

В 1954 году, после смерти Сталина и Берии, на базе домашней лаборатории учёного была создана Физическая лаборатория АН СССР. В 1955 году Пётр Леонидович вернулся к руководству Института физических проблем. С 1956 года по 1984 год Пётр Леонидович Капица заведовал кафедрой физики и техники низких температур МФТИ.

Наряду с научной деятельностью, Капица продолжал читать лекции студентам. Вёл он и собственный семинар, где почитали за честь выступить лучшие физики страны. «Капичник» стал своего рода научным клубом, куда приглашались не только физики, но и представители других наук, деятели культуры и искусства.

Только в 1965 году он получил разрешение на выезд в Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора. Последние 20 лет жизни ученый посвятил подробному изучению природы плазмы и разработке методов её диагностики в шнуровом разряде.

Свою нобелевскую речь Капица, вопреки традиции, посвятил не тем работам, что были отмечены премией, а современным исследованиям. Нобелевская речь лауреата называлась «Плазма и управляемая термоядерная реакция».

Учёный не дожил нескольких месяцев до 90-летнего юбилея. Он скончался 8 апреля 1984 года.

Автор Ирина Мещерякова, кандидат технических наук, лауреат и победитель конкурса «Грант Москвы»,
заместитель руководителя Информационно-методического центра издательства «Русское слово»