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

Неустойчивость Рэлея — Плато заставила квантовую жидкость разделиться на капли Неустойчивость Рэлея — Плато заставила квантовую жидкость разделиться на капли

Физики увидели, как квантовая жидкость разделилась на несколько отдельных капель

N+1
7 фотографий людей за несколько часов, минут и даже секунд до смерти 7 фотографий людей за несколько часов, минут и даже секунд до смерти

Эти бередящие душу снимки были последними в жизни запечатленных на них людей

Maxim
Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память

Какой процесс играет ключевую роль в том, как хранятся воспоминания?

Inc.
У древнего морского хищника с пятью глазами и ртом-пилой нашелся далекий родственник У древнего морского хищника с пятью глазами и ртом-пилой нашелся далекий родственник

Познакомьтесь с удивительным морским существом, жившим миллионы лет назад

Популярная механика
Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce

Rolls-Royce: история, смысл шильдика на капоте и образ владельца сквозь время

Правила жизни
Спрос из подворотни: как за счет ретейлеров растет аренда неликвидных помещений Спрос из подворотни: как за счет ретейлеров растет аренда неликвидных помещений

Как пункты выдачи заказов влияют на рынок аренды?

Forbes
Убийства без срока давности: как физики расследуют преступления, совершенные сотни лет назад Убийства без срока давности: как физики расследуют преступления, совершенные сотни лет назад

Радиация и пневмопочта: как ученые исследуют судьбу Ивана IV

Популярная механика
Как герои сериалов научили нас сарказму Как герои сериалов научили нас сарказму

Вспоминаем наших любимых героев, которые научили нас сарказму

GQ
Включите габариты Включите габариты

Что мешает дизайнерам шить вещи для немодельной фигуры

Vogue
15 признаков настоящего нарцисса 15 признаков настоящего нарцисса

Черты и особенности поведения, которые являются признаками нарцисса

Cosmopolitan
Бессмертным добром дышит страница: почему Чарльза Диккенса особенно любили и перечитывали в блокадном Ленинграде? Бессмертным добром дышит страница: почему Чарльза Диккенса особенно любили и перечитывали в блокадном Ленинграде?

Отрывок из книги «Вес книги: стратегии чтения в блокадном Ленинграде»

Esquire
Трагедия в стиле допинг, или Невероятная неделя Камилы Валиевой Трагедия в стиле допинг, или Невероятная неделя Камилы Валиевой

В чьих интересах устроена мировая антидопинговая система?

Эксперт
Африка Африка

Каково будущее Африканского континента?

Esquire
Глаза земли Глаза земли

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» принимает вахту у «Хаббла»

Вокруг света
Как избавиться от вросших волос в зоне бикини (и больше не встречаться с ними) Как избавиться от вросших волос в зоне бикини (и больше не встречаться с ними)

Вросшие волосы, особенно в зоне бикини, проблема деликатная

Cosmopolitan
Как миллионы людей зарабатывают деньги на сражениях аватаров в виртуальной реальности Как миллионы людей зарабатывают деньги на сражениях аватаров в виртуальной реальности

Почему некоторые страны считают P2E мошенничеством?

Forbes
Кто создавал костюмы для «Острых козырьков» и как они повлияли на моду Кто создавал костюмы для «Острых козырьков» и как они повлияли на моду

Как «Острым козырькам» удалось стать культовым с точки зрения моды?

РБК
«Мне нравится быть желанной»: 3 истории о том, как тихони превратились в развратниц «Мне нравится быть желанной»: 3 истории о том, как тихони превратились в развратниц

Да, характерные перевоплощения бывают не только в кино

Playboy
Собственное винодельческое хозяйство в России Собственное винодельческое хозяйство в России

Сколько стоит увлечение виноделием и как превратить его в бизнес?

Forbes
Фалафель для здорового питания Фалафель для здорового питания

Компания Fit o’clock решила сосредоточиться на развитии собственного бренда

Эксперт
Удивительная фотоистория Хэма — первого шимпанзе в космосе Удивительная фотоистория Хэма — первого шимпанзе в космосе

Астронавт, который получил в награду яблоко и половину апельсина

Maxim
Джон Туртурро Джон Туртурро

Джон Туртурро — о гангстерах и блокбастерах

Maxim
Индустриальная гавань Индустриальная гавань

При оформлении фабричных цехов под жилые пространства и сформировался стиль лофт

Идеи Вашего Дома
Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова

Чем седан отличается от хэтчбека и какой из них лучше?

РБК
От «Кинг-Конга» до The Beatles: 10 фактов о режиссере Питере Джексоне От «Кинг-Конга» до The Beatles: 10 фактов о режиссере Питере Джексоне

Что еще, кроме эпохального фэнтези «Властелин колец», мы знаем о Питере Джексоне

РБК
Почти пришла по нужному адресу Почти пришла по нужному адресу

Что ждет холдинг VK и какова его дальнейшая стратегия?

Forbes
5 свежих сборников для любителей фантастических рассказов и повестей 5 свежих сборников для любителей фантастических рассказов и повестей

Фантастика сегодня ассоциируется, прежде всего, с масштабными циклами и романами

Популярная механика
Как лыжники-фристайлисты выполняют свои удивительные трюки - механика олимпийского спорта Как лыжники-фристайлисты выполняют свои удивительные трюки - механика олимпийского спорта

Лыжники-фристайлисты выполняют сложнейшие трюки в воздухе. Как они это делают?

Популярная механика
«Брат 3» Сухорукова и другие продолжения культовых фильмов, которые мы не увидим «Брат 3» Сухорукова и другие продолжения культовых фильмов, которые мы не увидим

Фильмы, которым не суждено выйти в прокат

Playboy
«Почва только для одной партии» «Почва только для одной партии»

Зимой 1934 года закончилась бурная эпоха глубоких кризисов и острых потрясений

Наука
Открыть в приложении