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

«История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие» «История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие»

Кто разрешил спор о природе лавы

N+1
Российские ученые попали в список самых цитируемых. В День науки «Сноб» поговорил с ними Российские ученые попали в список самых цитируемых. В День науки «Сноб» поговорил с ними

Каждый год компания Clarivate публикует список самых цитируемых ученых

СНОБ
Собаки могут предупредить о распространении опасной «лихорадки долины» Собаки могут предупредить о распространении опасной «лихорадки долины»

Ученые показали, что собаки также как и человек страдают от лихорадки долины

ТехИнсайдер
Женские машины: 7 автомобилей, которые любят девушки Женские машины: 7 автомобилей, которые любят девушки

Самые женские марки машин

Cosmopolitan
Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине

Одиночество — это не пустота, а пространство для наполнения своей жизни смыслами

Psychologies
4 вида вооружения, которые отправили в Европу из-за Украины, но никогда не испытывали в деле 4 вида вооружения, которые отправили в Европу из-за Украины, но никогда не испытывали в деле

Противотанковый комплекс, бронеавтомобиль и другие неиспытанные виды вооружения

Популярная механика
Смогут ли неодимовые магниты устоять перед раскаленным металлом: высокая температура против магнитного поля Смогут ли неодимовые магниты устоять перед раскаленным металлом: высокая температура против магнитного поля

Выдержат ли неодимовые магнитные шарики "душ" из раскаленного металла?

ТехИнсайдер
Детокс к лету: Перезагрузка по правилам Детокс к лету: Перезагрузка по правилам

Как помочь организму очиститься?

Добрые советы
Один дома Один дома

Как правильно выбрать «быстрые» продукты?

Добрые советы
Индейцы Чинча нанизали позвонки из разграбленных испанцами могил на стебли тростника Индейцы Чинча нанизали позвонки из разграбленных испанцами могил на стебли тростника

Как индейцы Чинча восстанавливали целостность потревоженных грабителями останков

N+1
Елизавета II: 70 лет на престоле Елизавета II: 70 лет на престоле

О самой знаменитой женщине в мире рассказывает Сергей Николаевич

СНОБ
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
Со всего мира с любовью! Со всего мира с любовью!

В череде зимних будней тебя еще ждет волшебный праздник – День всех влюбленных

Лиза
Неолит в Юго-Восточном Узбекистане начался в VI тысячелетии до нашей эры Неолит в Юго-Восточном Узбекистане начался в VI тысячелетии до нашей эры

Археологи провели исследование скального навеса Кайнар-Камар

N+1
Книга Ольги Хорошиловой «Джентльмен Джек в России. Невероятное путешествие Анны Листер» Книга Ольги Хорошиловой «Джентльмен Джек в России. Невероятное путешествие Анны Листер»

Отрывок из книги-истории о путешественнице и ученой Анне Листер

СНОБ
Природные мотивы Природные мотивы

Современный интерьер тяготеет к экоконцепции

Идеи Вашего Дома
Война будущего Война будущего

Борьба за территорию сменяется борьбой за умы

Esquire
Голос поколения свободы: как одевался «Беспечный ездок» Питер Фонда на экране и в жизни Голос поколения свободы: как одевался «Беспечный ездок» Питер Фонда на экране и в жизни

Внимания заслуживают не только актерские работы Питера Фонды, но и его стиль

Правила жизни
Чем жила гитлеровская Германия — отрывок из книги Эрика Ларсона «В саду чудовищ» Чем жила гитлеровская Германия — отрывок из книги Эрика Ларсона «В саду чудовищ»

Как с приходом Гитлера в Германии установилась диктатура

СНОБ
Прибыльный лосось Прибыльный лосось

Аквакультура может стать основным драйвером развития рыбной отрасли страны

Агроинвестор
Штрафы за ремень, разметку и чужую машины: как ошибаются камеры Штрафы за ремень, разметку и чужую машины: как ошибаются камеры

Новые ошибочные штрафы с камер: постановления приходят даже за чужие машины

РБК
Более 80% сотрудников считают, что эффективно выполняют свою работу и без надзора менеджеров Более 80% сотрудников считают, что эффективно выполняют свою работу и без надзора менеджеров

Более 80% сотрудников готовы выполнять свою работу без надзора менеджера

Inc.
Приказано: выжить Приказано: выжить

«Все плохо» – такими бывают ощущения родителей и их детей на пике пубертата

Psychologies
«Мальчика должен воспитывать мужчина»: почему я усыновил ребенка из детдома «Мальчика должен воспитывать мужчина»: почему я усыновил ребенка из детдома

Алексей Чистяков после развода твёрдо решил, что возьмет ребёнка на воспитание

Cosmopolitan
«Писатель бывает чрезвычайно туп, но все же не настолько, как думают о нем иные критики» «Писатель бывает чрезвычайно туп, но все же не настолько, как думают о нем иные критики»

Уистен Хью Оден о том, зачем люди пишут книги и как их читают

Weekend
Произвол или обычай: на что опирается руководство Чечни в деле Янгулбаевых Произвол или обычай: на что опирается руководство Чечни в деле Янгулбаевых

Дело Янгулбаевых — использование традиций властью

Forbes
Признак психологической незрелости: что такое пассивная агрессия и как с ней бороться Признак психологической незрелости: что такое пассивная агрессия и как с ней бороться

Что такое скрытая и подавленная агрессия и как ей противостоять

Forbes
Земное светило: факты о возрасте, размерах и истории солнца Земное светило: факты о возрасте, размерах и истории солнца

Солнце находится в центре Солнечной системы, где оно — самый большой объект

Популярная механика
Какое место в медальном зачете Олимпиады заняла бы Госдума? Какое место в медальном зачете Олимпиады заняла бы Госдума?

Какой результат по медалям показывают наши депутаты

Maxim
Яркий сценарий Яркий сценарий

Интерьера для квартиры «выходного дня» на юго–западе Москвы

SALON-Interior
Открыть в приложении