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

«Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи» «Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи»

Почему предпринимателей интересовала печорская древесина

N+1
«Натаха есть в каждом»: создатели сериала «Почка» о морали, коррупции и семейных узах «Натаха есть в каждом»: создатели сериала «Почка» о морали, коррупции и семейных узах

Создательницы сериала «Почка» — каково снимать сериал женской командой?

Forbes
Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте

Как ожирение снижает ожидаемую продолжительность жизни

N+1
Грех с авокадо и кредиты: главное из интервью 1-й в России женщины-шефа с Michelin Грех с авокадо и кредиты: главное из интервью 1-й в России женщины-шефа с Michelin

Интервью с владелицей и шеф-поваром ресторана Biologie Екатериной Алехиной

Forbes
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Российские звезды, которые выдумали себе фамилию, а ты и не знала Российские звезды, которые выдумали себе фамилию, а ты и не знала

Ты уверена, что знаешь имена этих знаменитостей?

Cosmopolitan
Я его слепила Я его слепила

С помощью нижнего белья Микаэла Старк превращает тело в предмет искусства

Vogue
Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР

Профилактика — главный способ сэкономить на лечении

Популярная механика
Салонный фильтр — от чего защищает и как понять, что его пора менять Салонный фильтр — от чего защищает и как понять, что его пора менять

Сегодня существует большой выбор салонных фильтров

РБК
Тот самый: как понять, что ты встретила настоящую любовь Тот самый: как понять, что ты встретила настоящую любовь

Скорее всего, ты встретила свою половинку, если...

Cosmopolitan
Доказано, что умеренная диета замедляет старения и омолаживает организм Доказано, что умеренная диета замедляет старения и омолаживает организм

Какую роль диеты играют в жизни нашего организма?

Популярная механика
«Сестринская связь сильна»: как Джульен Лусенге 40 лет борется с насилием в Конго «Сестринская связь сильна»: как Джульен Лусенге 40 лет борется с насилием в Конго

Джульен Лусенге: борьба с насилием начинается с социальной роли женщин

Forbes
Дядино кино Дядино кино

«Камон Камон»: сентиментальное путешествие XXI века

Weekend
Исаак Фефер Исаак Фефер

Исаак Фефер — поэт, сделавший всё возможное, чтобы сегодня о нем никто не знал

Дилетант
Как восстановить удаленные фото на iPhone: 4 простых способа Как восстановить удаленные фото на iPhone: 4 простых способа

4 способа, которые помогут восстановить удаленные файлы на айфон

CHIP
7 веских причин добавить питайю в свой рацион 7 веских причин добавить питайю в свой рацион

Питайя, или драконий фрукт, имеет ряд полезных для нашего организма свойств

Cosmopolitan
Без образования, работы и свободы: как афганским женщинам живется при талибах Без образования, работы и свободы: как афганским женщинам живется при талибах

Как женщины стали невидимыми в Афганистане

Forbes
Разумное непотребление: как производители гаджетов продвигают экологическую повестку Разумное непотребление: как производители гаджетов продвигают экологическую повестку

Пользователи привыкли к тому, что смартфон устаревает за год, компьютер — за три

Forbes
Электролиз воды в марсианских условиях выработал на 11 процентов меньше кислорода Электролиз воды в марсианских условиях выработал на 11 процентов меньше кислорода

Химики провели исследования электролиза воды в условиях неземной гравитации

N+1
Топ-7 мест в Европе, которые все мечтают посетить Топ-7 мест в Европе, которые все мечтают посетить

Лучшие маршруты по Европе

Лиза
5 преимуществ чёрного кофе для здоровья 5 преимуществ чёрного кофе для здоровья

Среднестатистический любитель кофе выпивает в среднем три чашки в день

Популярная механика
Мы с тобой одной мысли: как формируется привязанность между матерью и ребенком Мы с тобой одной мысли: как формируется привязанность между матерью и ребенком

Отрывок из книги «В поиске материнской любви» Келли Мак-Дэниела

Forbes
21 способ прокачать себя легально и с пользой 21 способ прокачать себя легально и с пользой

Вы всё еще в поисках выхода из зимней спячки? Держите список простых апдейтов

Men’s Health
Еда будущего: 10 полезных свойств спирулины для красоты и здоровья Еда будущего: 10 полезных свойств спирулины для красоты и здоровья

Доказаны ли полезные свойства спирулины наукой?

Cosmopolitan
Всё, что нужно знать о Скорпионах: черты характера, совместимость и их секреты Всё, что нужно знать о Скорпионах: черты характера, совместимость и их секреты

Скорпионы часто оказываются в списках самых неприятных и сложных знаков зодиака

Cosmopolitan
Линор Горалик — о нелюбви к своим книгам, Линор Горалик — о нелюбви к своим книгам,

Линор Горалик о том, почему ей мучительно и неприятно читать собственные книги

Esquire
Памятка, которая нужна 99% людей: как выявить и предотвратить дефицит витамина D? Памятка, которая нужна 99% людей: как выявить и предотвратить дефицит витамина D?

Витамин D участвует в укреплении иммунитета, регулирует углеводно-жировой обмен

Популярная механика
Великобритания и Польша Великобритания и Польша

Что объединяет Великобританию и Польшу?

Esquire
Новое направление Новое направление

Как курортный отель меняет правила игры на винном рынке

Forbes
День влюбленных: 5 книг для тех, кто готов работать над отношениями День влюбленных: 5 книг для тех, кто готов работать над отношениями

Книги, которые помогут по-новому взглянуть на происходящее в паре

Популярная механика
Открыть в приложении