Видный организатор науки. Основатель Института физических проблем (ИФП).Один из основателей Московского физико-технического института. Первый заведующий кафедрой физики низких температур физического факультета МГУ.

 

Пётр Леонидович Капица родился 26 июня (8 июля) 1894 года в Кронштадте (ныне административный район Санкт-Петербурга) в семье военного инженера польского и бессарабского происхождения Леонида Петровича Капицы и его жены Ольги Иеронимовны, дочери топографа Иеронима Стебницкого из украинского волынского дворянского рода.    В 1905 году поступил в гимназию; через год из-за слабой успеваемости по латыни перешёл в Кронштадтское реальное училище. Окончив училище, в 1914 году поступил на электромеханический факультет Петербургского политехнического института. Способного студента быстро заметил А. Ф. Иоффе и привлёк его на свой семинар и работу в лаборатории.

 

Первая мировая война застала молодого человека в Шотландии, которую он посетил на летних каникулах с целью изучения языка. В Россию он вернулся в ноябре 1914 года и через год добровольцем отправился на фронт. В 1916 году, демобилизовавшись, возвращается назад в Петроград продолжать учёбу. Отец Капицы умер от испанки в революционном Петрограде, затем умерли его первая жена, двухлетний сын и новорождённая дочь.

 

Ещё до защиты диплома А. Ф. Иоффе приглашал Петра Капицу на работу в Физико-технический отдел недавно созданного Рентгенологического и радиологического института (преобразованного в ноябре 1921 года в Физико-технический институт). Капица опубликовал свои первые научные работы в ЖРФХО и начал преподавательскую деятельность.

 

Иоффе считал, что перспективному молодому физику необходимо продолжить учёбу в авторитетной зарубежной научной школе, но организовать выезд за границу долго не удавалось. Благодаря содействию Крылова и вмешательству Максима Горького в 1921 году Капица в составе специальной комиссии был командирован в Англию. Благодаря рекомендации Иоффе ему удалось устроиться в Кавендишской лаборатории под начало Эрнеста Резерфорда, и с 22 июля Капица начал работать в Кембридже. Работы в области сверхсильных магнитных полей принесли ему широкую известность в научных кругах. Поначалу взаимоотношения Резерфорда и Капицы складывались непросто, но постепенно советскому физику удалось завоевать и его доверие, и вскоре они стали очень близкими друзьями. Уже в 1921 году, когда Кавендишскую лабораторию посетил известный экспериментатор Роберт Вуд, Резерфорд поручил провести эффектный показательный опыт перед знаменитым гостем именно Петру Капице.

 

Темой докторской диссертации, которую Капица защитил в Кембридже в 1922 году, стало «Прохождение альфа-частиц через вещество и методы получения магнитных полей». С января 1925 года Капица — заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1929 году Капица был избран действительным членом Лондонского Королевского общества. В ноябре 1930 года Совет Королевского общества принял решение о выделении 15 000 фунтов стерлингов на строительство в Кембридже специальной лаборатории для Капицы. Торжественное открытие Мондовской лаборатории (по имени промышленника и филантропа Монда) состоялось 3 февраля 1933 года

 

Капица поддерживал связи с СССР и всячески содействовал международному научному обмену опытом. В «Международной серии монографий по физике» издательства Оксфордского университета, одним из редакторов которой был Капица, были опубликованы монографии Георгия Гамова, Якова Френкеля, Николая Семёнова. В Англию по его приглашению приезжали на стажировку Юлий Харитон и Кирилл Синельников.

 

Ещё в 1922 году Фёдор Щербатской высказывался о возможности избрания Петра Капицы в Российскую Академию Наук. В 1929 году целый ряд ведущих учёных подписались под представлением на избрание в АН СССР. 22 февраля 1929 года непременный секретарь АН СССР Ольденбург сообщил Капице, что «Академия наук, желая выразить своё глубокое уважение к учёным заслугам Вашим в области физических наук, избрала Вас на Общем собрании Академии наук СССР 13 февраля с. г. в свои члены-корреспонденты».

 

Не остались без внимания многочисленные случаи невозвращения советских учёных. В 1936 г. В. Н. Ипатьев и А. Е. Чичибабин были лишены советского гражданства и исключены из состава Академии наук за то, что остались за рубежом после командировки. Широкий резонанс в научных кругах имела аналогичная история с молодыми учёными Г. А. Гамовым и Ф. Г. Добжанским  

 

Деятельность Капицы в Кембридже не оставалась незамеченной. Особое беспокойство советских властей вызывал тот факт, что Капица оказывал консультации европейским промышленникам. По мнению историка Владимира Есакова, ещё задолго до 1934 года был разработан план, связанный с Капицей, и о нём знал Сталин. С августа по октябрь 1934 года был принят ряд постановлений Политбюро, подписанных Л. М. Кагановичем, предписывающих задержать учёного в СССР. Окончательная резолюция гласила:

 

До 1934 года Капица с семьёй жил в Англии и регулярно приезжал в СССР на отдых и повидать родных.

После приезда в Ленинград 21 сентября 1934 г. Капицу вызвали в Москву, в Совет народных комиссаров, где он встретился с Пятаковым. Заместитель наркома тяжёлой промышленности рекомендовал как следует обдумать предложение остаться. Капица отказался, и его отправили на приём в вышестоящую инстанцию к Валерию Межлауку.

 

Председатель Госплана сообщил учёному, что выезд за границу невозможен, и виза аннулирована.Первые месяцы в СССР прошли трудно — не было работы и определённости с будущим. Очень помогли ему в тот момент друзья Николай Семёнов, Алексей Бах, Фёдор Щербатской. Постепенно Пётр Леонидович пришёл в себя и согласился продолжить работу по специальности.

 

23 декабря 1934 года Вячеслав Молотов подписал постановление об организации в составе Академии наук СССР Института физических проблем (ИФП). 3 января 1935 года газеты «Правда» и «Известия» сообщили о назначении Капицы директором нового института. В начале 1935 года Капица переезжает из Ленинграда в Москву — в гостиницу «Метрополь», получает в распоряжение личный автомобиль. В мае 1935 года началось строительство институтского лабораторного корпуса на Воробьёвых горах. В период с 1935 по 1937 год постепенно было получено оборудование из Англии. Дело сильно стопорилось из-за нерасторопности чиновников, занимавшихся поставкой, и понадобилось писать письма высшему руководству СССР, вплоть до Сталина. В итоге удалось получить всё, что требовал Пётр Леонидович. В Москву приехали два опытных инженера, которые помогали в монтаже и настройке — механик Пирсон и лаборант Лауэрман.

 

В своих письмах конца 1930-х годов Капица признавался в том, что возможности для работы в СССР уступают тем, что были за рубежом — это даже несмотря на то, что он получил в своё распоряжение научное учреждение и практически не испытывал проблем с финансированием.

 

В январе 1936 года из Англии возвращается Анна Алексеевна с детьми, и семья Капицы переезжает в коттедж, построенный на территории института. К марту 1937 года закончилось строительство нового института, перевезена и смонтирована большая часть приборов, и Капица возвращается к активной научной деятельности. В это же время при Институте Физических проблем начинает работать «капичник» — знаменитый семинар Петра Леонидовича, который вскоре приобретает всесоюзную известность.

 

В январе 1938 года Капица публикует в журнале Nature статью о фундаментальном открытии — явлении сверхтекучести жидкого гелия и продолжает исследования в новом направлении физики. Одновременно коллектив института, возглавляемого Петром Леонидовичем, активно работает над важной задачей разработки воздухоразделительных установок для производства кислорода, при этом он старается внедрить относительно новую технологию производства криогенных температур на базе турбодетандера. Это новшество вызывает бурные дискуссии в СССР, за рубежом его работа тоже не остаётся незамеченной.

 

На общем собрании Отделения математических и естественных наук АН СССР 24 января 1939 года единодушным голосованием Капица был принят в действительные члены Академии наук СССР[33].

 

Во время Великой Отечественной войны ИФП был эвакуирован в Казань, туда же переехала из Ленинграда семья Петра Леонидовича. В военные годы необходимость в производстве жидкого кислорода из воздуха в промышленных масштабах резко возрастает (в частности, для производства взрывчатки). Капица работает над внедрением в производство разработанной им кислородной криогенной установки. В 1942 г. первый экземпляр «Объекта № 1» — турбокислородной установки ТК-200 производительностью до 200 кг/ч жидкого кислорода — был изготовлен и в начале 1943 года запущен в эксплуатацию. В 1945 году сдан «Объект № 2» — установка ТК-2000 с производительностью в десять раз больше.

 

В 1945 г. организован специальный институт кислородного машиностроения — ВНИИКИМАШ и начал выходить новый журнал «Кислород». В 1945 году получил звание Героя Социалистического Труда, а возглавляемый им институт был награждён Орденом Трудового Красного Знамени.

 

C 1 октября 1943 г. Капица зачислен на должность заведующего кафедрой низких температур физического факультета МГУ. В 1944 году, в момент смены заведующего кафедрой стал главным автором письма 14 академиков, которое привлекло внимание правительства к ситуации на кафедре теоретической физики физического факультета МГУ. В результате заведующим кафедрой после Игоря Тамма стал не Анатолий Власов, а Владимир Фок. Недолго проработав на этой должности Фок через два месяца покинул этот пост. Капица подписал письмо четырёх академиков Молотову, автором которого был А. Ф. Иоффе. Это письмо инициировало разрешение противостояния между так называемой «академической» и «университетской» физикой.

 

Тем временем, во второй половине 1945 года, сразу по окончании войны, в активную фазу вступает советский атомный проект. 20 августа 1945 года был создан атомный Спецкомитет при Совнаркоме СССР, руководителем которого стал Лаврентий Берия. В комитет первоначально вошли только два физика:

• Курчатов был назначен научным руководителем всех работ.
• Капица, который не являлся специалистом в ядерной физике, должен был курировать отдельные направления (низкотемпературная технология разделения изотопов урана).

 

3 октября 1945 года Капица пишет Сталину письмо с просьбой освободить его от работы в Комитете, но ответа не последовало. 25 ноября Капица пишет второе письмо, более подробное (на 8 страницах) и 21 декабря 1945 года Сталин разрешает отставку Капицы.

 

Собственно во втором письме Капица описал как необходимо, на его взгляд, осуществлять атомный проект, детально определив план действий на два года. Как полагают биографы академика — Капица в то время не знал о том, что на руках у Курчатова и Берии в то время уже были полученные советской разведкой данные об американской атомной программе.

 

В это же время, в 1945—1946 годах снова обостряется полемика вокруг турбодетандера и промышленного производства жидкого кислорода. Капица вступает в дискуссию с ведущими советскими инженерами-криогенщиками, которым удаётся доказать, что процесс для получения жидкого кислорода, разработанный под руководством Капицы, проигрывает по эффективности классическим установкам высокого давления. Государственная комиссия признаёт перспективность разработок Капицы, но полагает, что запуск в промышленную серию будет преждевременным. Установки Капицы разбирают, и проект оказывается заморожен. Ирония судьбы заключалась в недальновидности и непродуманности этого решения — для ожижения кислорода процесс Капицы действительно малопригоден, но он на удивление эффективен и экономичен для производства газообразного кислорода в больших количествах, а это именно тот продукт, в котором нуждалась советская сталелитейная промышленность. Установки Капицы могли бы вывести Советский Союз в мировые лидеры, но этому не суждено было случиться из-за личных амбиций советской инженерной элиты.

 

17 августа 1946 года Капицу снимают с должности директора ИФП. Он удаляется на государственную дачу, на Николину гору. Вместо Капицы директором института назначают Александрова. В 1950 году он был уволен и с физико-технического факультета МГУ, где читал лекции.

 

Тем не менее академик не оставляет научную деятельность и продолжает исследования в области физики низких температур, разделения изотопов урана и водорода, совершенствует познания в математике. Благодаря содействию президента АН СССР Сергея Вавилова удалось получить минимальный комплект лабораторного оборудования и смонтировать его на даче. В многочисленных письмах Молотову и Маленкову Капица пишет об экспериментах, проводимых в кустарных условиях и просит о возможности вернуться к нормальной работе.

 

В первые послевоенные годы по инициативе П.Л. Капицы в МИХМ'е была организована кафедра "Турбодетандерные установки", и на 3-й и 4-й курс по этой специальности специально отбирали студентов не только с любых кафедр МИХМ'а, но и из других ВУЗ'ов. Было набрано две группы (16 и 38 человек) и они обучались по специальным программам ведущими учеными страны Гухманом, Вукаловичем, Ландау и Лифшицем.

 

Ситуация изменилась только в 1953 году после смерти Сталина и ареста Берии. 3 июня 1955 года Капица после встречи с Хрущёвым вернулся на пост директора ИФП. Тогда же был назначен главным редактором ведущего физического журнала страны — «Журнала экспериментальной и теоретической физики». С 1956 года Капица — один из организаторов и первый заведующий кафедры физики и техники низких температур МФТИ. В 1957—1984 годы — член президиума АН СССР.

 

Капица продолжает активную научную и педагогическую деятельность. В этот период внимание учёного привлекают свойства плазмы, гидродинамика тонких слоёв жидкости и даже природа шаровой молнии. Он продолжает вести свой семинар, где почитали за честь выступить лучшие физики страны. «Капичник» стал, своего рода, научным клубом, куда приглашались не только физики, но и представители других наук, деятели культуры и искусства.

 

Убедительность научного предвидения и весомость мнения П. Л. Капицы порой проявлялась в неожиданных областях. Так, в августе 1955 года он повлиял на решение о создании первого искусственного спутника Земли. Вот как об этом пишет лауреат Ленинской премии, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, д.т. н., проф. Анатолий Викторович Брыков:

 

Помимо достижений в науке, Капица проявил себя как администратор и организатор. Под его руководством Институт физических проблем стал одним из наиболее продуктивных учреждений Академии наук СССР, привлёк многих ведущих специалистов страны. В 1964 году академик высказал идею создания научно-популярного издания для молодёжи. Первый номер журнала «Квант» вышел в 1970 году. Капица принимал участие в создании научно-исследовательского центра Академгородка неподалёку от Новосибирска и высшего учебного заведения нового типа — Московского физико-технического института.

 

В 1965 году, впервые после более чем тридцатилетнего перерыва, Капица получил разрешение на выезд из Советского Союза в Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора. Там он посетил научные лаборатории и выступил с лекцией по физике высоких энергий. В 1969 году учёный вместе с супругой впервые посетил Соединённые Штаты.

 

Вплоть до последних дней жизни Капица сохранял интерес к научной деятельности, продолжал работать в лаборатории и оставался на посту директора Института Физических проблем.

 

22 марта 1984 года Пётр Леонидович почувствовал себя плохо и его увезли в больницу, где ему диагностировали инсульт. 8 апреля, не приходя в сознание, Капица скончался. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

 

Научное наследие

Одна из первых значительных научных работ (совместно с Николаем Семёновым, 1918 год) посвящена измерению магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, который в 1922 году был усовершенствован в так называемом опыте Штерна — Герлаха].

 

Работая в Кембридже, Капица вплотную занялся исследованиями сверхсильных магнитных полей и их влиянием на траекторию элементарных частиц. Одним из первых Капица в 1923 году поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление треков альфа-частиц. В 1924 году он получил магнитное поле с индукцией в 32 тесла в объёме 2 см3. В 1928 году сформулировал закон линейного возрастания электрического сопротивления ряда металлов от напряжённости магнитного поля (закон Капицы).

 

Создание оборудования для исследования эффектов, связанных с влиянием сильных магнитных полей на свойства вещества, в частности на магнитное сопротивление, привело Капицу к проблематике физики низких температур. Для осуществления экспериментов, прежде всего, необходимо было располагать значительным количеством сжиженных газов. Существовавшие в 1920—1930-е годы методики были малоэффективны.

 

Используя оригинальный инженерный подход под руководством Капицы была построена высокопроизводительная установка по сжижению воздуха.Ему удалось разработать воздухоразделительный процесс, при котором исключалась фаза сжатия воздуха до высокого давления: теперь не требовалось сжимать воздух до 100 атмосфер — достаточно было шести. Кроме того удалось повысить КПД детандера с 0,65 до 0,8—0,85, и существенно снизить стоимость установки.

 

В послевоенные годы Капицу привлекает электроника больших мощностей. Развил общую теорию электронных приборов магнетронного типа и создал магнетронные генераторы непрерывного действия. Капица выдвинул гипотезу о природе шаровой молнии.

 

Именем Капицы назван «маятник Капицы» — механический феномен, демонстрирующий устойчивость вне положения равновесия. Также известен квантовомеханический эффект Капицы-Дирака, демонстрирующий рассеяние электронов в поле стоячей электромагнитной волны.

 

Ещё Камерлинг-Оннес, исследуя свойства впервые полученного им жидкого гелия, отметил его необычно высокую теплопроводность. Жидкость с аномальными физическими свойствами привлекала внимание учёных. Благодаря установке Капицы, которая начала работать в 1934 году, удалось получить жидкий гелий в значительных количествах. Камерлинг-Оннес в первых экспериментах получил порядка 60 мл гелия, тогда как первая установка Капицы имела производительность около 2 литров в час. События 1934—1937 годов, связанные с отлучением от работы в Мондовской лаборатории и принудительным задержанием в СССР, сильно задержали ход исследований. Только в 1937 году Капица восстановил лабораторное оборудование и вернулся в новом институте к прежним наработкам в области физики низких температур. Тем временем на бывшем рабочем месте Капицы по приглашению Резерфорда начали работу в той же области молодые канадские учёные Джон Аллен и ОстинМайзнер. В Мондовской лаборатории осталась экспериментальная установка Капицы по получению жидкого гелия — с ней и работали Аллен и Майзнер. В ноябре 1937 г. они получили достоверные экспериментальные результаты по изменению свойств гелия.

 

Историки науки, рассказывая о событиях на рубеже 1937—1938 годов, отмечают то, что в соревновании приоритетов Капицы и Аллена с Джонсом есть некоторые спорные моменты. Пётр Леонидович формально раньше своих зарубежных конкурентов прислал материалы в Nature — редакция их получила 3 декабря 1937 года, однако не торопилась публиковать, ожидая проверки. Зная о том, что проверка может затянуться, Капица в письме уточнил — гранки может проверить Джон Кокрофт, директор Мондовской лаборатории. Кокрофт, ознакомившись со статьёй, проинформировал о ней своих сотрудников — Аллена и Джонса, поторопив их с публикацией. Кокрофт, близкий друг Капицы, был удивлён тем, что Капица только в последний момент дал ему знать о фундаментальном открытии. Стоит отметить, что Капица ещё в июне 1937 г. в письме Нильсу Бору сообщал о том, что значительно продвинулся в исследованиях жидкого гелия.

 

Вслед за этими работами последовало теоретическое обоснование наблюдаемого явления. Его дали в 1939—1941 годах Лев Ландау, Фритц Лондон и ЛаслоТисса, предложившие так называемую двухжидкостную модель. Сам Капица в 1938—1941 годах продолжил исследования гелия-II, в частности, подтвердив предсказанную Ландау скорость звука в жидком гелии.

 

Нильс Бор трижды рекомендовал нобелевскому комитету кандидатуру Петра Леонидовича: в 1948, 1956 и 1960 годах. Однако присуждение премии произошло только в 1978 году. Противоречивая ситуация с приоритетом открытия по мнению многих исследователей науки привела к тому, что Нобелевский комитет многие годы тянул с присуждением премии советскому физику. Аллен и Майзнер не были отмечены премией, хотя научное сообщество признаёт их важный вклад в открытие явления.

 

Награды и премии

Герой Социалистического Труда (1945, 1974); Нобелевская премия по физике (1978); Сталинская премия (1941, 1943);Золотая медаль имени М. В. Ломоносова АН СССР (1959);Медали имени Фарадея (Англия, 1942), Франклина (США, 1944), Котениуса (ГДР, 1959), Нильса Бора (Дания, 1965), Резерфорда (Англия, 1966), Камерлинг-Оннеса (Нидерланды, 1968), Саймона (Англия, 1973), Гельмгольца (ГДР, 1981);шесть орденов Ленина (30.04.1943; 09.07.1944; 30.04.1945; 09.07.1964; 20.07.1971; 08.07.1974);рден Трудового Красного Знамени (27.03.1954);орден Партизанской звезды (Югославия, 1964)медали Почётные лекции — резерфордовская (1969) и берналовска(1977) в Великобритании

 

Литература

• Капица,_Пётр_Леонидович[Электронный ресрс]: сайт.-.- Викепедия.-URL
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Капица,_Пётр_Леонидович

• Назад
• Вперёд