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

Древние белки указали на принадлежность «человека-дракона» к денисовцам Древние белки указали на принадлежность «человека-дракона» к денисовцам

Как палеопротеомный анализ дополнил генетические данные древних денисовцев

N+1
Заработала на квартиру, копирует даже духи: как живут двойники Кейт Миддлтон Заработала на квартиру, копирует даже духи: как живут двойники Кейт Миддлтон

Как живут самые популярные двойники Кейт Миддлтон

VOICE
Листоносы собрали падалицу Листоносы собрали падалицу

Зоологи обнаружили свидетельства, что рукокрылые подбирают пищу с земли

N+1
Педаль за отвагу Педаль за отвагу

Старт с участниками, у которых между ног из металла сделан не только велосипед

Men’s Health
Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем

Какие необычные позиции появились в российских компаниях за последние пару лет

Forbes
Противолодочная война Противолодочная война

Подводная охота вернулась

Популярная механика
Экспресс-диета: как за 2 дня вывести из организма лишнюю воду и влезть в платье Экспресс-диета: как за 2 дня вывести из организма лишнюю воду и влезть в платье

Вывести из организма жидкость и похудеть на размер можно всего за пару дней!

VOICE
Кистозные прыщи: как победить самую агрессивную форму акне Кистозные прыщи: как победить самую агрессивную форму акне

Самая тяжелая и агрессивная форма акне — кистозные угри

Cosmopolitan
«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
Заход сбоку, или «метод Кивина»: техника кунилингуса, которая сделает оральный секс классным Заход сбоку, или «метод Кивина»: техника кунилингуса, которая сделает оральный секс классным

Кажется, мы нашли лучший сексуальный подарок на День Святого Валентина

Playboy
Сводят заказчиков с исполнителями и зарабатывают тысячи долларов в неделю: кто такие «сервисные арбитражники» Сводят заказчиков с исполнителями и зарабатывают тысячи долларов в неделю: кто такие «сервисные арбитражники»

Любой желающий может стать посредником между компаниями и фрилансерами

VC.RU
Палеопатологи обнаружили древнейшие свидетельства мастоидотомии Палеопатологи обнаружили древнейшие свидетельства мастоидотомии

мастоидотомии провели женщине, умершей в Испании в IV тысячелетии до нашей эры

N+1
Европейский союз Европейский союз

В чем причины кризиса европейского проекта?

Esquire
Адаптируйся или умри: из чего складываются доходы киберспортивных клубов Адаптируйся или умри: из чего складываются доходы киберспортивных клубов

Как киберспортивные клубы переходят из стадий "обещаний" в стадию выплат

Inc.
Шум дождя Шум дождя

Рассказ для любителей фантастики

Наука и жизнь
Без улыбки... Без улыбки...

Какие лекарственные препараты могут навредить зубам

Лиза
Трамплин для переезда: стоит ли проходить зарубежный акселератор и что иметь в виду Трамплин для переезда: стоит ли проходить зарубежный акселератор и что иметь в виду

Какие ожидания от топовых мировых акселераторов оправданны

Forbes
«Сезон отравленных плодов»: отрывок из романа о травмах поколения и советском прошлом «Сезон отравленных плодов»: отрывок из романа о травмах поколения и советском прошлом

Отрывок из книги Веры Богдановой «Сезон отравленных плодов»

Forbes
Невероятные когнитивные способности шмелей: они умнее, чем мы думали Невероятные когнитивные способности шмелей: они умнее, чем мы думали

У пчел, быть может, и маленький мозг, зато они не лишены изобретательности

Популярная механика
Как избавиться от постакне: все способы — от домашних до профессиональных Как избавиться от постакне: все способы — от домашних до профессиональных

Как избавиться от следов акне?

Cosmopolitan
Археологи раскопали в Таримском бассейне древнейшее укрепленное поселение Археологи раскопали в Таримском бассейне древнейшее укрепленное поселение

Археологи исследовали остатки укрепленного поселения в Таримском бассейне

N+1
«Удалите эту песню!» «Удалите эту песню!»

Galibri & Mavik рассказали о том, что такое хорошая музыка

ЖАРА Magazine
Почему пингвины кучкуются? Почему пингвины кучкуются?

Чему мы можем научиться у пингвинов?

Популярная механика
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
Средний год для сахарной отрасли Средний год для сахарной отрасли

С какими итогами сектор заканчивает сезон 2021/22

Агроинвестор
10 книг, которые нужно прочитать мужчине до 35 лет 10 книг, которые нужно прочитать мужчине до 35 лет

Как расширить кругозор и что необходимо знать любому образованному человеку?

Maxim
Я сама: 5 крутых причесок для вечеринки или свидания, которые легко сделать дома Я сама: 5 крутых причесок для вечеринки или свидания, которые легко сделать дома

Сделать крутую прическу можно самой, не выходя из дома. 5 простых вариантов

Cosmopolitan
Токеномика Токеномика

Первый в мире анимационный NFT-сериал Take My Muffin

Популярная механика
Наращиваем мускулы: что такое креатин и зачем он нужен Наращиваем мускулы: что такое креатин и зачем он нужен

Хочешь быть самой сильной в спортзале? Поможет креатин

Cosmopolitan
Как повысить уровень тестостерона — 8 бесценных рекомендаций Как повысить уровень тестостерона — 8 бесценных рекомендаций

Для женского здоровья низкий уровень тестостерона так же плох, как и повышенный

Cosmopolitan
Открыть в приложении