О первых достижениях воспитанников российской физической школы

N+1Наука

Аспирант Крокодила и время джаза

О первых достижениях воспитанников российской физической школы

Евгений Гельфер

Сто лет назад физика переживала революцию: наука, в которой все основные открытия, казалось, уже были сделаны к концу XIX века, благодаря работам Резерфорда, Планка и Эйнштейна выяснила, что на самом деле лишь подступила к порогу совершенно новых представлений об устройстве мира. Основными героями этих событий были ученые, работавшие в Западной Европе. Но на другом краю Старого света, в России, в это время начала формироваться российская школа физики, воспитанники которой навсегда вписали свои имена в историю науки XX века. Рассказываем, почему «отец русской физики» Абрам Иоффе увез Петра Капицу из Советского Союза в Великобританию и чем прославились Лев Ландау и Георгий Гамов в самом начале своей карьеры.

В 1921 году Абрам Иоффе оставил Петроград и отправился в Европу — восстанавливать отношения с западными учеными (на этом заканчивался наш предыдущий материал, «Философский пароход и фабрики интеллигентов»). В это турне вместе с ним поехал его бывший студент Петр Капица. Иоффе взял его с собой отчасти из-за того, что Капица — один из самых талантливых его учеников, отчасти же просто, чтобы тот развеялся. В 1919-м красные расстреляли его тестя — тот был членом центрального комитета партии кадетов, — а за год до этого, во время эпидемии испанского гриппа, Капица потерял отца, жену, сына и новорожденную дочь.

Одну из остановок физики сделали в Кембридже. Эрнест Резерфорд оказал им радушный прием, но когда Капица попросил его взять к себе аспирантом, особого энтузиазма не проявил, ответив, что свободных штатных ставок в его лаборатории нет. По легенде, Капица, в свою очередь, поинтересовался у Резерфорда, какую точность в своих экспериментах тот считает достаточной. Услышав, что погрешности в три процента ему обычно хватает, Капица заметил, что добавление одного сотрудника к 30 имеющимся скорее всего пройдет незамеченным, поскольку будет лежать в пределах экспериментальной погрешности. Резерфорд шутку оценил, принял Капицу в лабораторию — и не прогадал.

Петр Капица в лаборатории в Кембридже, начало 30-х

Сначала Резерфорд поручил Капице измерения импульса альфа-частиц (о том, как с их помощью он определил строение атома, мы рассказывали в материале «Не жизни разве ради»). Идея состояла в том, что траектория альфа-частицы, влетающей в магнитное поле, должна искривляться в зависимости от скорости частицы и силы поля.

Для этих экспериментов Капице требовались сильные магнитные поля. Их можно получить, пропуская электрический ток через катушку — это явление называется электромагнитной индукцией, на нем основан принцип действия электромагнита. Чем больше ток, тем сильнее поле, однако если ток слишком большой, то провод в катушке может попросту расплавиться. Это накладывает естественное ограничение на величину поля, которое можно получить таким способом.

Простейший электромагнит. N и S указывают северный и южный магнитные полюса; внутри катушки находится железный сердечник, усиливающий магнитное поле

Капица придумал пропускать через катушку очень сильный ток, но в течение очень короткого времени, так что она не успевала чересчур нагреться. Конечно, и магнитное поле возникало очень ненадолго, но для исследования чрезвычайно быстрого процесса, пролета альфа-частицы, этого оказалось вполне достаточно. В экспериментах Капицы магнитное поле поддерживалось примерно одну сотую долю секунды. Он шутил, что, вероятно, является самым высокооплачиваемым ученым в мире, так как получает полную зарплату за работу, которая в сумме занимает пару секунд в год.

Эксперименты Резерфорда, которые раскрыли устройство атома и стали основой квантовой механики, были сделаны удивительно простыми средствами — на оборудование Кавендишской лаборатории в начале 20-х годов тратилось около 400 фунтов стерлингов в год. Эксперименты Капицы, однако, потребовали уже более сложного и дорогого оборудования, и Резерфорд выбил у Департамента научных и индустриальных исследований грант на сумму 8000 фунтов. Фактически это стало началом новой эры в экспериментальной физике — для продвижения вперед уже было недостаточно было приборов, смастеренных из подручных средств, и экспериментов, которые можно провести в одиночку. Продолжателем традиции сложных, дорогих, но при этом и прорывных экспериментов в Кавендише стал ученик Капицы, Джон Кокрофт, который вместе с Эрнестом Уолтоном провел первую в мире рукотворную ядерную реакцию (об этом мы рассказывали в материале «Не жизни разве ради»).

Работа со сверхсильными магнитными полями впечатлила поначалу сомневавшегося в русском физике Резерфорда. Капица быстро написал и защитил диссертацию по данным своих экспериментов с пролетом альфа-частиц через магнитные поля, а через два года уже стал заместителем директора Кавендишской лаборатории по магнитным явлениям. Кроме блестящей работы в лаборатории, Капица читал лекции студентам, а также организовал неформальный научный семинар с кофе и печеньем, на котором обсуждались последние новости физики, развивавшейся в 20–30-е годы особенно стремительно. Клуб Капицы — прямой наследник семинаров Иоффе, который начал проводить такие неформальные сборища в Политехническом институте еще в 1916 году (а те, в свою очередь, наверняка были инспирированы еженедельными встречами физиков в доме Пауля Эренфеста в Петрограде, о которых мы рассказывали в материале «Философский пароход и фабрики интеллигентов»).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний

Ученые: об успехе испытаний препарата на основе малой интерферирующей РНК

N+1
За ними гонятся коллекционеры: 10 необычных автомобилей Jaguar За ними гонятся коллекционеры: 10 необычных автомобилей Jaguar

Самые необычные и редкие «Ягуары»

Популярная механика
Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль

Почему может развиться хроническая боль на фоне снижения массы тела

N+1
Волшебная лампа Аззедина Волшебная лампа Аззедина

Питер Мюлье о неспешной моде и могуществе сексуальной одежды

Vogue
Как научиться принимать комплименты Как научиться принимать комплименты

Почему бывает трудно принимать комплименты и как с этим справиться

Inc.
Миллиардер Дмитрий Волков — Forbes: «Мы уже живем в дополненной реальности» Миллиардер Дмитрий Волков — Forbes: «Мы уже живем в дополненной реальности»

Сооснователь Social Discovery Ventures — о дейтинге и ментальных тонкостях

Forbes
Ножки свесил: 10 признаков, что мужчина сидит на твоей шее Ножки свесил: 10 признаков, что мужчина сидит на твоей шее

Как понять, что вместо колье или шарфика на шее у тебя обосновался мужчина?

Cosmopolitan
Норвежские археологи нашли деревянный артефакт с руническим письмом Норвежские археологи нашли деревянный артефакт с руническим письмом

Археологи нашли артефакт-ярлык для товаров

N+1
Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР

Профилактика — главный способ сэкономить на лечении

Популярная механика
Биография Камилы Валиевой: путь от казанской звездочки до олимпийской чемпионки Биография Камилы Валиевой: путь от казанской звездочки до олимпийской чемпионки

Чем юная фигуристка Камила Валиева заслужила всенародную любовь

VOICE
Всё, что нужно знать о знаке «Кирпич»: действие, нюансы, наказания Всё, что нужно знать о знаке «Кирпич»: действие, нюансы, наказания

Где и в каких случаях ставят знак «Кирпич», что он запрещает водителям

РБК
Красота по-советски Красота по-советски

Индустрия красоты и косметология практически не существовали на территории СССР

Forbes Woman
Отечественный лук незаменим! Отечественный лук незаменим!

Веками наша страна славилась замечательным репчатым луком народной селекции

Наука и жизнь
Сам себе сушист: 5 простых рецептов для приготовления суши в домашних условиях Сам себе сушист: 5 простых рецептов для приготовления суши в домашних условиях

Суши — это просто

Playboy
Участники конкурса ImpactFuture рассказали о своих проектах Участники конкурса ImpactFuture рассказали о своих проектах

Как компании помогают жителям регионов строить успешную карьеру?

Forbes
Неуловимый мститель Неуловимый мститель

Искусство поражать все цели от Джереми Реннера

Men’s Health
Гуляем! Гуляем!

Почему нельзя резать блины ножом и другие традиции русской масленицы

Лиза
Кето-диета: подробное руководство для начинающих Кето-диета: подробное руководство для начинающих

Что дает организму кетопитание и насколько эффективно можно похудеть?

Cosmopolitan
Лучшие антивоенные видеоигры Лучшие антивоенные видеоигры

Кажется, что антивоенных видеоигр быть не может, однако мы тебе докажем обратное

Maxim
Работать нельзя перегореть Работать нельзя перегореть

Мы знаем кратчайший путь к выходу из выгорания. Следуйте за нами

Men’s Health
Второй шанс: 3 причины дать его отношениям Второй шанс: 3 причины дать его отношениям

Завершившимся вроде бы отношениям стоит давать второй шанс. Или не стоит?..

Лиза
Почему одни люди совы, а другие жаворонки — в книге Дэвида Линдена Почему одни люди совы, а другие жаворонки — в книге Дэвида Линдена

Отрывок из книги Дэвида Линдена — что влияет на индивидуальность?

СНОБ
Банально и зрелищно: почему зомби-сериал «Мы все мертвы» бьет рекорды по просмотрам Банально и зрелищно: почему зомби-сериал «Мы все мертвы» бьет рекорды по просмотрам

Сериал «Мы все мертвы» моментально попал в топы сервиса по количеству просмотров

Forbes
Что-то новенькое! Вкусные, полезные и яркие салаты, которые украсят любой стол Что-то новенькое! Вкусные, полезные и яркие салаты, которые украсят любой стол

Простые в приготовлении, полезные, вкусные и яркие салаты

Cosmopolitan
От теории к практике: как найти баланс в обучении От теории к практике: как найти баланс в обучении

Как помочь студентам в освоении материала?

СНОБ
«Я готов дорого заплатить, чтобы быть свободным»: Борис Немцов в книге «Преемник» «Я готов дорого заплатить, чтобы быть свободным»: Борис Немцов в книге «Преемник»

Отрывок из книги Михаила Фишмана о Борисе Немцове

Forbes
Феномен Супербоула: как финал НФЛ изменил индустрию рекламы и развлечений Феномен Супербоула: как финал НФЛ изменил индустрию рекламы и развлечений

Как супербоул влияет на бизнес, рекламу и развлечения?

РБК
Отрицали вред и давили на регулятор: как производители защищали этилированный бензин от запрета Отрицали вред и давили на регулятор: как производители защищали этилированный бензин от запрета

О спорах с производителями топлива и его запрете — в пересказе The Conversation

VC.RU
Соль Эпсома: как английская соль влияет на здоровье и красоту Соль Эпсома: как английская соль влияет на здоровье и красоту

Почему тебе стоит запастись эпсомской солью

Cosmopolitan
Бренд-шеф Александр Богданов: «Самое важное – понимать, что ты востребован» Бренд-шеф Александр Богданов: «Самое важное – понимать, что ты востребован»

Бренд-шеф Александр Богданов — чем российская гастрономия отличается от западной

GQ
Открыть в приложении