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

«Путеводитель по Средневековью: Мир глазами ученых, шпионов, купцов и паломников» «Путеводитель по Средневековью: Мир глазами ученых, шпионов, купцов и паломников»

Каково было совершать паломничество на борту галеи

N+1
Чарльз Диккенс. Тяжелые времена Чарльз Диккенс. Тяжелые времена

Непростая история жизни Чарльза Диккенса и его жены Кэтрин

Караван историй
Вселенная распадется через 10^78 лет, это гораздо быстрее предыдущих оценок Вселенная распадется через 10^78 лет, это гораздо быстрее предыдущих оценок

Вселенная распадается гораздо быстрее, чем считалось ранее

ТехИнсайдер
Бурное воображение Бурное воображение

Идеальный секс: мифы и реальность

Cosmopolitan
10 вещей, которые нужно успеть сделать для пожилых родителей 10 вещей, которые нужно успеть сделать для пожилых родителей

Список бесценных вещей, которые вы можете сделать для ваших родителей

Maxim
Десять лет спустя Десять лет спустя

Квартира Елены Вайнштейн почти не изменилась, но приросла вторым этажом

AD
Защита против стресса Защита против стресса

Что можно сделать, чтобы почувствовать себя лучше?

Домашний Очаг
«‎У нас будут и новые Овечкины, и новые Кучеровы, и новые Василевские, и Кубок Стэнли еще не раз окажется в России» «‎У нас будут и новые Овечкины, и новые Кучеровы, и новые Василевские, и Кубок Стэнли еще не раз окажется в России»

Как из простого парня стать суперзвездой хоккея и выиграть два Кубка Стэнли

Esquire
Курс на (де)карбонизацию: экономика углерода в России и мире Курс на (де)карбонизацию: экономика углерода в России и мире

Можем ли мы внести вклад в то, чтобы сократить ущерб, нанесенный планете?

Inc.
Почему я сделала аборт после долгих попыток забеременеть: откровенная история Почему я сделала аборт после долгих попыток забеременеть: откровенная история

История девушки, которая семь лет боролась с бесплодием, а потом сделала аборт

VOICE
Почему автомат Калашникова стал таким популярным? Почему автомат Калашникова стал таким популярным?

В чем секрет автомата АК-47?

Популярная механика
Археологи обнаружили во Франции останки древнейшего кроманьонца Археологи обнаружили во Франции останки древнейшего кроманьонца

Археологи нашли новый древнейший памятник Европы

N+1
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
Академик Виктор Матвеев: мы пытаемся проникнуть в замысел Творца Академик Виктор Матвеев: мы пытаемся проникнуть в замысел Творца

Академик Виктор Матвеев: почему он навсегда полюбил Дубну и как поймать нейтрино

Наука
Мы не панды: почему вкусы и пристрастия разных людей так отличаются Мы не панды: почему вкусы и пристрастия разных людей так отличаются

Отрывок из книги «Почему люди разные» о разнообразии вкусовых ощущений

Forbes
Золотая миля Золотая миля

Квартира на Остоженке в стиле элегантной современной классики

SALON-Interior
Археологи нашли в Италии погребение готского всадника с искусственно деформированным черепом Археологи нашли в Италии погребение готского всадника с искусственно деформированным черепом

Археологи исследовали погребения в средневековом итальянском некрополе

N+1
Певица Kaya о своем творчестве, неповторимом стиле и желании сняться в кино Певица Kaya о своем творчестве, неповторимом стиле и желании сняться в кино

Эксклюзивное интервью с Kaya для Cosmo

Cosmopolitan
Что такое фаза, ноль и земля: объясняем простым языком Что такое фаза, ноль и земля: объясняем простым языком

Электрический ток — как это работает?

CHIP
Загадочные люди-химеры: как ткани одного и того же организма могут содержать разные ДНК Загадочные люди-химеры: как ткани одного и того же организма могут содержать разные ДНК

Почему возникает химеризм у людей и какой он бывает?

Популярная механика
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
Реабилитация сделала меня... Реабилитация сделала меня...

Мужчины, которые после рехаба остались на плаву и стали лучшей версией себя

Men’s Health
Как и сколько правильно делать упражнение «планка» Как и сколько правильно делать упражнение «планка»

Как правильно делать планку, сколько времени стоять и в чём её польза

VOICE
Секреты «Белого лебедя» Секреты «Белого лебедя»

В России возобновлено производство одного из мощнейших бомбардировщиков мира

Популярная механика
10 фотографий прошлого, которые заставят вас смеяться, восхищаться и плакать 10 фотографий прошлого, которые заставят вас смеяться, восхищаться и плакать

Забавные, внушительные и даже пугающие фото прошлого

Популярная механика
Народные средства от кашля Народные средства от кашля

Рецепты и правила безопасного применения народных средств от кашля

Лиза
Алена Куратова: «Я вижу в наших женщинах не только матерей и жен, но и личностей, для которых важна самореализация» Алена Куратова: «Я вижу в наших женщинах не только матерей и жен, но и личностей, для которых важна самореализация»

Алена Куратова о проектах, направленных на помощь особенным детям

Grazia
Как смотреть авторское кино и заодно прокачивать эмоциональный интеллект Как смотреть авторское кино и заодно прокачивать эмоциональный интеллект

Как научиться искусству вдумчивого смотрения и развить эмоциональный интеллект

СНОБ
«Цензура свое дело сделала» «Цензура свое дело сделала»

Борис Фрумин о «Ленфильме», эмиграции и ошибках юности

Weekend
Добровольцы помогли расшифровать одну из стенографических рукописей Чарльза Диккенса Добровольцы помогли расшифровать одну из стенографических рукописей Чарльза Диккенса

Впервые расшифровали более половины Тавистокского письмо Чарльза Диккенса

N+1
Открыть в приложении