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

На римском памятнике впервые нашли артефакт из ископаемого трилобита На римском памятнике впервые нашли артефакт из ископаемого трилобита

Как архаичные люди могли использовать окаменелости трилобитов?

N+1
Что такое глобальное потепление? Что такое глобальное потепление?

Глобальное потепление — это повышение средней температуры по всему миру

Популярная механика
Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку

Чем процесс пробуждения отличается от процесса засыпания?

ТехИнсайдер
В поисках равновесия В поисках равновесия

Критическое мышление: чем оно нам помогает, а в каких ситуациях мешает?

Добрые советы
Загадочная смерть Дороти Хант, жены одного из ключевых участников Уотергейтского скандала Загадочная смерть Дороти Хант, жены одного из ключевых участников Уотергейтского скандала

Трагедия Дороти Хант и ее связь с Уотергейтским скандалом

ТехИнсайдер
Украденное солнце и Божья стрела: во что верили славяне Украденное солнце и Божья стрела: во что верили славяне

Как на Руси вызывали дождь, кормили ветер и отпугивали нечистую силу от светила

Культура.РФ
Кто такая Анна Сорокина: русская лжемиллионерша, обманувшая американскую элиту Кто такая Анна Сорокина: русская лжемиллионерша, обманувшая американскую элиту

В основу сериала от Netflix "Изобретая Анну" легла реальная история

VOICE
История парня из России, который в 30 лет сделал фаллопротезирование и начал жизнь с нуля История парня из России, который в 30 лет сделал фаллопротезирование и начал жизнь с нуля

Через что продится пройти, чтобы вернуть себе здоровую сексуальную жизнь

Playboy
Самые неубиваемые автомобили Самые неубиваемые автомобили

Автомобили, которые действительно сделаны на совесть

Maxim
«Здесь не Чикаго, моя дорогая!» Почему Рамзану Кадырову позволено (почти) все «Здесь не Чикаго, моя дорогая!» Почему Рамзану Кадырову позволено (почти) все

Почему между Кремлем и Чечней такие напряженные отношения?

СНОБ
Почему не стоит пытаться похудеть за одну неделю — научные аргументы Почему не стоит пытаться похудеть за одну неделю — научные аргументы

Почему быстрые методики похудения могут сделать тебе только хуже

Cosmopolitan
Минеральный дисбаланс Минеральный дисбаланс

Производство удобрений в России растет, но объемы потребления рискуют снизиться

Агроинвестор
Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат

Что такое гидрокомпенсаторы, как они работают и что делать, если они стучат

РБК
Почему в России не приживается краудлендинг: компаниям проще сходить в МФО, а инвесторы боятся риска Почему в России не приживается краудлендинг: компаниям проще сходить в МФО, а инвесторы боятся риска

Почему бизнес в России не доверяет краудлендингу?

VC.RU
По следам «Анчартеда»: как снять успешный фильм по гейм-франшизе и не ударить лицом в грязь По следам «Анчартеда»: как снять успешный фильм по гейм-франшизе и не ударить лицом в грязь

Для успеха экранизации любой компьютерной игры необходимо быть психологом

Популярная механика
Разные лики педагогической запущенности Разные лики педагогической запущенности

Что такое педагогическая запущенность и как она изменилась в наши дни

СНОБ
Одна на миллион Одна на миллион

Почему девушки взваливают на себя больше, чем могут унести

Cosmopolitan
Физики измерили показатель преломления дейтерий-тритиевой смеси Физики измерили показатель преломления дейтерий-тритиевой смеси

Физики продвигаются в контроле качества топлива для термоядерного синтеза

N+1
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
Проверь себя: сколько воды надо пить в день и зачем Проверь себя: сколько воды надо пить в день и зачем

Как понять, сколько воды нужно пить именно тебе?

Cosmopolitan
Лечим насморк у детей до года Лечим насморк у детей до года

Как помочь грудничку пережить насморк и не допустить осложнений?

9 месяцев
История компьютеров: краткая хронология История компьютеров: краткая хронология

История компьютеров началась с примитивных конструкций в начале 19-го века

Популярная механика
Читаем отрывок из новой книги Орхана Памука «Чумные ночи» Читаем отрывок из новой книги Орхана Памука «Чумные ночи»

Отрывок из книги Орхана Памука об эпидемии чумы на небольшом острове

РБК
7 самых смертоносных животных Австралии 7 самых смертоносных животных Австралии

Зеленый континент настолько суров, что почти любое животное может убить человека

Maxim
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
Смертельная семерка: пищевые привычки, которые нас убивают Смертельная семерка: пищевые привычки, которые нас убивают

Половина всех смертей от инфаркта, инсульта и диабета связана с нашим рационом

VOICE
Физики обнаружили притяжение между биомолекулами на расстоянии ста нанометров Физики обнаружили притяжение между биомолекулами на расстоянии ста нанометров

Исследование биомолекул может лучше объяснить то, как функционируют клетки

N+1
Как промыть систему охлаждения и ничего не сломать Как промыть систему охлаждения и ничего не сломать

Что такое система охлаждения двигателя и как ее промывать?

РБК
8 продуктов, которые сильно обезвоживают организм 8 продуктов, которые сильно обезвоживают организм

Продукты, от которых стоит отказаться, если не хотите обезвоживания

Лиза
Астрономы впервые отыскали кольцо из планетарных обломков в обитаемой зоне белого карлика Астрономы впервые отыскали кольцо из планетарных обломков в обитаемой зоне белого карлика

Астрономы впервые обнаружили кольцо из крупных планетарных обломков в этом месте

N+1
Открыть в приложении