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

В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски

Люди эпохи верхнего палеолита пользовались красками голубых оттенков

N+1
Общество «Полпамяти» Общество «Полпамяти»

«Разделение»: «Офис» плюс «Черное зеркало»

Weekend
Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута

Куратор музея обнаружил в архивах черно-белые фотографии бандикута

N+1
Это просто! Лайфхаки, которые помогут сохранить и преумножить финансы семьи Это просто! Лайфхаки, которые помогут сохранить и преумножить финансы семьи

Как избавиться от ненужных трат и только увеличивать семейный капитал

Cosmopolitan
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Простая арифметика: почему Forester — самый популярный автомобиль Subaru в России Простая арифметика: почему Forester — самый популярный автомобиль Subaru в России

Почему Forester пользуется такой популярностью в России

Forbes
5 преимуществ чёрного кофе для здоровья 5 преимуществ чёрного кофе для здоровья

Среднестатистический любитель кофе выпивает в среднем три чашки в день

Популярная механика
Канализационные системы развивающихся стран не защитили реки от лекарств Канализационные системы развивающихся стран не защитили реки от лекарств

Как через канализацию вещества лекарственных препаратов попадают в природу

N+1
Трансплантологи изменили группу крови у донорских легких Трансплантологи изменили группу крови у донорских легких

Трансплантологи отрезали A-антиген с поверхности эндотелиальных клеток

N+1
В португальском могильнике эпохи мезолита нашли останки африканца XVII–XVIII веков В португальском могильнике эпохи мезолита нашли останки африканца XVII–XVIII веков

В середине XV века Португалия вывозила африканских рабов на другие континенты

N+1
Не просто так Не просто так

«Изобретая Анну»: между «Сексом в большом городе» и историей Анны Сорокиной

Weekend
Прогресс или лидерство: как страны мира относятся к беспилотным автомобилям Прогресс или лидерство: как страны мира относятся к беспилотным автомобилям

Зачем людям нужны беспилотные автомобили?

Популярная механика
Это фантастика! Это фантастика!

Казалось бы, в сексе сложно ждать каких-то прорывов, и все же...

Men’s Health
Эркюль Пуаро: как создавался образ знаменитого детектива из романов Агаты Кристи Эркюль Пуаро: как создавался образ знаменитого детектива из романов Агаты Кристи

В чем главное отличие Эркюля Пуаро от Шерлока Холмса? Разбираем его образ

Esquire
Что купить вместо «Крузака»: пять альтернатив Toyota Land Cruiser 300 Что купить вместо «Крузака»: пять альтернатив Toyota Land Cruiser 300

Какие в России есть альтернативы внедорожнику Toyota Land Cruiser 300

РБК
Распространена, незаметна, смертельно опасна: что надо знать про гипертонию Распространена, незаметна, смертельно опасна: что надо знать про гипертонию

Думаешь, что гипертония – повышенное давление – опасна только для пожилых людей?

Cosmopolitan
Женщины в IT-индустрии: ожидания vs реальность Женщины в IT-индустрии: ожидания vs реальность

Почему женщин всё еще мало в IT-индустрии и сложно ли им строить карьеру?

Inc.
11 домашних масок для волос, которые действительно работают 11 домашних масок для волос, которые действительно работают

Как вылечить волосы в домашних условиях?

Cosmopolitan
Ближний Восток Ближний Восток

На Ближнем Востоке, кажется, возможно все

Esquire
Роман Ляпин: Роман Ляпин:

Художник Роман Ляпин уверен, что именно творчество лечит от любых депрессий

Караван историй
Кристен Стюарт. Ужель та самая Диана?.. Кристен Стюарт. Ужель та самая Диана?..

Кристен Стюарт соединилась душой со своей героиней Дианой Спенсер

Караван историй
Анна Завтур Анна Завтур

Резидентка МДТ Анна Завтур играет женщину-змею

Собака.ru
Испытания нейрочипов на людях и массовые увольнения: что происходит в Neuralink Маска Испытания нейрочипов на людях и массовые увольнения: что происходит в Neuralink Маска

За что инженеры и нейропсихологи критикуют Neuralink Илона Маска

Forbes
Народные средства от кашля Народные средства от кашля

Рецепты и правила безопасного применения народных средств от кашля

Лиза
Оконный переплет Оконный переплет

Дизайнеру достались в работу апартаменты в мансарде с большим количеством окон

AD
Что такое белый чай и как его правильно заваривать Что такое белый чай и как его правильно заваривать

Белый чай – один из наиболее интересных видов чай

Cosmopolitan
Как отличаются машины в России и за рубежом (спойлер — у нас все плохо) Как отличаются машины в России и за рубежом (спойлер — у нас все плохо)

Изучаем отличия бестселлеров авторынка у нас и за рубежом

РБК
Дело Аркадия Нейланда: почему в СССР несовершеннолетнего подростка приговорили к смертной казни? Дело Аркадия Нейланда: почему в СССР несовершеннолетнего подростка приговорили к смертной казни?

За что несовершеннолетнего в СССР приговорили к высшей мере наказания?

Популярная механика
Как инженер из Саратова создал компанию на рынке водородной авиации и привлек $10 млн Как инженер из Саратова создал компанию на рынке водородной авиации и привлек $10 млн

Алексей Иваненко начинал свою карьеру менеджером по рекламе в «Роснано»

Forbes
Биядерный лантанидный комплекс оказался сильнейшим молекулярным магнитом Биядерный лантанидный комплекс оказался сильнейшим молекулярным магнитом

В металлорганическом соединении обнаружили связь между атомами двух лантанидов

N+1
Открыть в приложении