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

Альфа-самцы павианов потратили много энергии на поддержание альфа-статуса Альфа-самцы павианов потратили много энергии на поддержание альфа-статуса

Как ранг доминирования влияет на здоровье и физиологию животного

N+1
Как геймификация помогает учиться Как геймификация помогает учиться

О принципах геймификации и о том, как она влияет на образовательные процессы

СНОБ
Молекулы, необходимые для жизни, найдены в образцах астероида Бенну Молекулы, необходимые для жизни, найдены в образцах астероида Бенну

В породе, доставленной с астероида Бенну, обнаружены 14 из 20 аминокислот

ТехИнсайдер
Shadow: история самого низкого болида, созданного для гонок без правил Shadow: история самого низкого болида, созданного для гонок без правил

Тревор Харрис создал самый низкий гоночный автомобиль

Популярная механика
Porsche Cayenne первого поколения – отличный выбор для бездорожья Porsche Cayenne первого поколения – отличный выбор для бездорожья

Porsche Cayenne – отличный внедорожник для всех

4x4 Club
5 ошибок, из-за которых дома неуютно 5 ошибок, из-за которых дома неуютно

В интерьере не хватает душевности, комфорта. В чем тут загвоздка?

Лиза
Что делать, если один наушник AirPods не работает? Что делать, если один наушник AirPods не работает?

Если не работает один наушник AirPods, то вы наверняка не знаете, что делать

Популярная механика
«Изобретая Анну»: что рассказал сериал о русской аферистке в Нью-Йорке «Изобретая Анну»: что рассказал сериал о русской аферистке в Нью-Йорке

«Изобретая Анну» — сериал об Анне Делви, обманувшей нью-йоркский бомонд

РБК
Каким получился сериал о главной аферистке современности, Анне Делви, и что шоураннеры упустили из виду? Каким получился сериал о главной аферистке современности, Анне Делви, и что шоураннеры упустили из виду?

Сериал «Изобретая Анну» смотрится в один присест, но все-таки не идеален

Esquire
Вся наша жизнь игра: топ самых интересных настольных игр для маленькой и большой компании Вся наша жизнь игра: топ самых интересных настольных игр для маленькой и большой компании

Самые интересные и популярные настольные игры для веселых компаний последних лет

Популярная механика
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
Палеонтологи впервые диагностировали инфекцию воздушных мешков у динозавра Палеонтологи впервые диагностировали инфекцию воздушных мешков у динозавра

Динозавры сталкивались с аэросаккулитом – поражением воздушных мешков

N+1
9 доказанных преимуществ ашваганды для здоровья 9 доказанных преимуществ ашваганды для здоровья

Ашваганда — одна из самых важных трав в индийском учении аюрведа

Cosmopolitan
Между мотоциклом и горным снегоходом: что такое сноубайк по-русски Между мотоциклом и горным снегоходом: что такое сноубайк по-русски

Сноубайк – новый вид техники, который с каждым сезоном увеличивает обороты

Популярная механика
Как избавиться от мышей Как избавиться от мышей

Что делать, если в квартире или в частном доме завелись мыши?

Cosmopolitan
Дышите нормально: 7 простых способов справиться с заложенностью носа Дышите нормально: 7 простых способов справиться с заложенностью носа

Что провоцирует заложенность носа и как с ней справиться?

Cosmopolitan
«Мы преуменьшаем эмоции»: что скрывается за тревожностью и как с ней справиться «Мы преуменьшаем эмоции»: что скрывается за тревожностью и как с ней справиться

Простые, но эффективные техники, которые позволят справиться с тревогой

Forbes
Что красит камень? Что красит камень?

Что делает рубин красным, изумруд — зелёным, а аметист — фиолетовым?

Наука и жизнь
Патриархальная сделка: почему любая Патриархальная сделка: почему любая

Патриархальная сделка почти никогда не бывает честной

Cosmopolitan
10 интересных сайтов из забытых уголков Интернета (часть 2) 10 интересных сайтов из забытых уголков Интернета (часть 2)

Оказывается, в Интернете есть еще что-то кроме соцсетей

Maxim
Лучшие годы Лучшие годы

Когда квартира обладает огромным потенциалом, интерьер формируется сам по себе

Идеи Вашего Дома
Прописка по месту рождения Прописка по месту рождения

Анна Толстова о том, как Павла и Сергея Третьяковых переселили в новый музей

Weekend
Что такое мушки в глазах и как от них избавиться Что такое мушки в глазах и как от них избавиться

Темные пятнышки, мешающие смотреть, чаще всего неопасны для зрения и здоровья

РБК
Загадки Вселенной: сколько на самом деле планет в Солнечной системе? Загадки Вселенной: сколько на самом деле планет в Солнечной системе?

Существует ли девятая планета?

Популярная механика
От профориентации до трудоустройства От профориентации до трудоустройства

Наступило время, когда важны не профессии, но навыки и компетенции

Наука
Нормальный ли у тебя уровень кислорода в крови? Проверь! Нормальный ли у тебя уровень кислорода в крови? Проверь!

Разбираемся, какой уровень кислорода в крови считается нормальным?

Cosmopolitan
Орнамент массы: 95 лет «Метрополису» Фрица Ланга. Чем была вдохновлена и кого вдохновила классика сай-фая? Орнамент массы: 95 лет «Метрополису» Фрица Ланга. Чем была вдохновлена и кого вдохновила классика сай-фая?

Что не разглядели зрители в одном из главных шедевров немой кинематографии

Esquire
Искусство жить Искусство жить

Антикварные предметы подчёркивают вневременной характер интерьера

SALON-Interior
Как же жарко! 10 причин жара, связанных со здоровьем Как же жарко! 10 причин жара, связанных со здоровьем

Что-то стало жарковато… Или только ты это чувствуешь?

VOICE
Слова сильнее молчания. О фильме «Камон Камон» Майкла Миллса Слова сильнее молчания. О фильме «Камон Камон» Майкла Миллса

«Камон Камон» — фильм о подрастающем поколении с Хоакином Фениксом

СНОБ
Открыть в приложении