Петр Леонидович Капица или Петр Капица ФРС ( русский : Пётр Леонидович Капица , румынский : Петре Капица ; 9 июля [ OS 26 июня] 1894 [2] - 8 апреля 1984) был ведущим советским физиком и лауреатом Нобелевской премии , [3] [4] чьи исследования были сосредоточены на физике низких температур.
Капица родился в Кронштадте , Российская империя , в семье бессарабца Леонида Петровича Капицы ( рум . Leonid Petrovici Capița ), военного инженера , строившего фортификационные сооружения, и волынянки Ольги Иеронимовны Капицы, из дворянской польской семьи Стебницких. [5] [6] Помимо русского языка , в семье Капицы говорили также на румынском языке . [7]
Обучение Капицы было прервано Первой мировой войной , во время которой он два года служил водителем санитарной машины на польском фронте . [8] Он окончил Петроградский политехнический институт в 1918 году. Его жена и двое детей умерли во время эпидемии гриппа 1918–1919 годов. Впоследствии он учился в Великобритании , работая более десяти лет с Эрнестом Резерфордом в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета и основав влиятельный клуб Капицы . Он был первым директором (1930–34) Мондовской лаборатории в Кембридже. [9]
В 1920-х годах он создал методы создания сверхсильных магнитных полей путем подачи сильного тока на короткие периоды в специально сконструированные электромагниты с воздушным сердечником . В 1928 году он открыл линейную зависимость между сопротивлением и напряженностью магнитного поля в различных металлах в очень сильных магнитных полях. [3]
В 1934 году Капица вернулся в Россию, чтобы навестить своих родителей, но Советский Союз не позволил ему вернуться в Великобританию. [10]
Поскольку его оборудование для исследования сильных магнитных полей оставалось в Кембридже (хотя позже Эрнест Резерфорд вел переговоры с британским правительством о возможности его отправки в СССР), он изменил направление своих исследований на изучение низкотемпературных явлений, начав с критического анализа существующих методов достижения низких температур. В 1934 году он разработал новый и оригинальный аппарат (основанный на адиабатическом принципе ) для получения значительных количеств жидкого гелия . [ необходима цитата ]
Капица основал Институт физических проблем , частично используя оборудование, которое советское правительство купило у Мондовской лаборатории в Кембридже (при содействии Резерфорда, когда стало ясно, что Капице не разрешат вернуться). [ необходима цитата ]
В России Капица начал серию экспериментов по изучению жидкого гелия . Это исследование завершилось открытием сверхтекучести (еще одного проявления состояния материи , приводящего к сверхпроводимости ) в 1937 году. Начиная с письма редактору журнала Science от 8 января 1938 года, в котором он сообщил об отсутствии измеримой вязкости в жидком гелии-4, охлажденном ниже 1,8 К, Капица задокументировал свойства сверхтекучего гелия-4 в серии статей. Это был объем работ, за которые он позже был удостоен Нобелевской премии по физике, «основные изобретения и открытия в области физики низких температур». [11]
В 1939 году он разработал новый метод сжижения воздуха с циклом низкого давления с использованием специальной высокоэффективной турбины расширения. В результате во время Второй мировой войны он был назначен начальником Управления кислородной промышленности при Совете Министров СССР , где он разработал свои методы расширения низкого давления для промышленных целей. Он изобрел мощные микроволновые генераторы (1950–1955) и открыл новый вид непрерывного плазменного разряда высокого давления с электронной температурой более 1 000 000 К. [ необходима цитата ]
В ноябре 1945 года Капица поссорился с Лаврентием Берией , главой НКВД и ответственным за советский проект атомной бомбы , написав Иосифу Сталину о незнании Берией физики и его высокомерии. Сталин поддержал Капицу, сказав Берии, что тот должен сотрудничать с учеными. Капица отказался встречаться с Берией: «Если вы хотите поговорить со мной, то приходите в Институт». Сталин предложил Капице встретиться, но этого так и не произошло. [12]
Сразу после войны группа видных советских учёных (включая Капицу в частности) лоббировала в правительстве создание нового технического университета — Московского физико-технического института . Капица преподавал там много лет. С 1957 года он также был членом президиума Академии наук СССР и на момент своей смерти в 1984 году был единственным членом президиума, который не был также членом Коммунистической партии . [13]
В 1966 году Капице разрешили посетить Кембридж, чтобы получить медаль и премию Резерфорда . [14] Во время обеда в своем старом колледже Тринити он обнаружил, что у него нет необходимой мантии . Он попросил одолжить ее, но слуга колледжа спросил его, когда он в последний раз обедал за высоким столом . «Тридцать два года», — ответил Капица. Через несколько мгновений слуга вернулся, но не с какой-либо мантией, а с собственной мантией Капицы. [15]
В 1978 году Капица получил Нобелевскую премию по физике «за его основные изобретения и открытия в области физики низких температур », а также был отмечен за его долгосрочную роль лидера в развитии этой области. Он разделил премию с Арно Алланом Пензиасом и Робертом Вудро Вильсоном , который получил ее за открытие космического микроволнового фона . [16]
Сопротивление Капицы — это тепловое сопротивление (вызывающее скачок температуры) на границе раздела жидкого гелия и твердого тела. Эффект Капицы–Дирака — квантово-механический эффект, заключающийся в дифракции электронов на стоячей волне света. В гидродинамике число Капицы — безразмерное число, характеризующее течение тонких пленок жидкости по наклонной плоскости.
У Петра Капицы было прозвище «Кентавр». Оно возникло, когда однажды Артем Алиханян спросил у ученика Капицы Шальникова: «Твой руководитель — человек или зверь?», на что Шальников ответил, что он — кентавр, то есть он может быть человеком, но может и злиться, и бить копытами, как лошадь. [17] Капица был женат в 1927 году на Анне Алексеевне Крыловой (1903-1996), дочери прикладного математика Алексея Крылова . У них было двое сыновей, Сергей и Андрей. Сергей Капица (1928–2012) был физиком и демографом. Капица также был ведущим популярной и долгоиграющей российской научной телепередачи «Очевидное, но невероятное» . [18] Андрей Капица (1931–2011) был географом. Ему приписывают открытие и название озера Восток , крупнейшего подледникового озера в Антарктиде , которое находится на глубине 4000 метров под ледяным покровом континента . [19]
Капица пользовался расположением людей, занимающих высокие посты в советском правительстве, из-за полезности его открытий для промышленности, регулярно писал письма по вопросам научной политики. В частности, он спас Владимира Фока и Льва Ландау от сталинских чисток 1930-х годов, сказав Вячеславу Молотову , что Ландау был единственным, кто мог решить важную физическую головоломку того времени. [20]
Капица скончался 8 апреля 1984 года в Москве в возрасте 89 лет.
Малая планета , 3437 Капица , открытая советским астрономом Людмилой Карачкиной в 1982 году, названа в его честь. [21] Он был избран членом Королевского общества (FRS) в 1929 году . [1] В 1958 году он был избран членом Германской академии наук Леопольдина . [22]
