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

Рыбалка изменила поведение сендеронгов в период спаривания Рыбалка изменила поведение сендеронгов в период спаривания

Ученые наблюдали за поведением самцов сендеронгов в период спаривания

N+1
Как автосалоны заставляют брать кредиты на машину. 5 реальных примеров Как автосалоны заставляют брать кредиты на машину. 5 реальных примеров

Пришел покупать машину – вышел с кредитом, как противостоять менеджерам?

РБК
Герпетологи разглядели новый вид хамелеонов на фотографиях туристов Герпетологи разглядели новый вид хамелеонов на фотографиях туристов

Герпетологи описали новый вид миниатюрных хамелеонов из рода Brookesia

N+1
Думал ли президент о такой диверсификации? Думал ли президент о такой диверсификации?

«Ростех» собирается отдать рынок «умных» счетчиков китайской корпорации

Эксперт
«Синдром Питера Пэна»: как понять, что ты имеешь дело с мужчиной, который так и не повзрослел «Синдром Питера Пэна»: как понять, что ты имеешь дело с мужчиной, который так и не повзрослел

Что такое синдром Питера Пэна и что делать, если твой партнер инфантилен?

VOICE
Приказано: выжить Приказано: выжить

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

Psychologies
Почему некоторые языки учить сложнее? Почему некоторые языки учить сложнее?

Что влияет на сложность изучения языка?

Популярная механика
То ли девочка, то ли виденье: жутковатая «ожившая кукла» из Японии То ли девочка, то ли виденье: жутковатая «ожившая кукла» из Японии

Лулу — наполовину человек, на другую половину — кукла

VOICE
Почему рэпершу и россиянина подозревают в крупнейшей атаке на криптобиржу Почему рэпершу и россиянина подозревают в крупнейшей атаке на криптобиржу

Он изображал успешного инвестора, она называла себя рэпером и экономистом

Forbes
На большом воздушном шаре: 12 эффективных способов избавиться от вздутия живота На большом воздушном шаре: 12 эффективных способов избавиться от вздутия живота

Вздутие живота — проблема, с которой хоть раз в жизни сталкивалась каждая из нас

Cosmopolitan
Простые и эффективные упражнения для спины, с которыми ты забудешь о боли Простые и эффективные упражнения для спины, с которыми ты забудешь о боли

Укрепление мышц спины может помочь справиться с болью в ней

Cosmopolitan
Гормональный взрыв Гормональный взрыв

Почему весной меняется наше поведение и может ли это быть опасным

Лиза
Я его слепила Я его слепила

С помощью нижнего белья Микаэла Старк превращает тело в предмет искусства

Vogue
«Ночью проснусь — будто кто-то плачет»: отрывок из книги «У войны не женское лицо» «Ночью проснусь — будто кто-то плачет»: отрывок из книги «У войны не женское лицо»

Публикуем отрывок из книги нобелевского лауреата Светланы Алексиевич

Forbes
Европейский союз Европейский союз

В чем причины кризиса европейского проекта?

Esquire
Мгновенный эффект Мгновенный эффект

Как разнообразить интерьер с помощью пленок и наклеек

Добрые советы
Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании

Химики изготовили эластичный сплав из кобальта, никеля, гафния, титана, циркония

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

О самой знаменитой женщине в мире рассказывает Сергей Николаевич

СНОБ
Алексей Дмитриев. Большой и добрый великан Алексей Дмитриев. Большой и добрый великан

Интервью со звездой сериала "Боец" Алексеем Дмитриевым

Караван историй
Николай Цискаридзе: «Я могу позволить себе меняться» Николай Цискаридзе: «Я могу позволить себе меняться»

Откровенное интервью с ректором Академии Русского балета Николаем Цискаридзе

Psychologies
Закрытый показ Закрытый показ

Есть надежный способ предсказать, как сложится судьба картины в прокате

Forbes
Третья версия интернета: почему технология web3 интереснее раскрученной метавселенной Третья версия интернета: почему технология web3 интереснее раскрученной метавселенной

Следующей версией интернета будет не метавселенная в стиле Meta, а web3

Forbes
Lady Gaga Lady Gaga

Lady Gaga: «Не хочу прославлять того, кто совершил убийство»

ЖАРА Magazine
«Библия: Что было «Библия: Что было

Отрывок из книги Андрея Десницкого о том, как читать Библию глазами ученого

N+1
Как суфражистка Элизабет Кэди Стэнтон боролась за избирательные права для женщин Как суфражистка Элизабет Кэди Стэнтон боролась за избирательные права для женщин

Элизабет Кэди Стэнтон называют матерью-основательницей американского суфражизма

Forbes
Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения

Йога, бег, плавание или ходьба — что поможет похудеть?

Cosmopolitan
Избыток углового момента при сверхбыстром размагничивании ушел к фононам Избыток углового момента при сверхбыстром размагничивании ушел к фононам

Немецкие физики разобрались с тем, куда девается угловой момент атомов никеля

N+1
Космические опасности: какие «сюрпризы» ожидали астронавтов во время полета на Луну? Космические опасности: какие «сюрпризы» ожидали астронавтов во время полета на Луну?

С какими опасностями столкнулись астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин?

Популярная механика
Парапаровозы Парапаровозы

Необычные паровозы в полной драматизма истории паровозостроения!

Maxim
От Николая II до Владимира Путина: все автомобили российских лидеров От Николая II до Владимира Путина: все автомобили российских лидеров

От царских Delaunay-Belleville и Rolls-Royce до президентского Aurus

РБК
Открыть в приложении