ЭС: П.Л.Капица

КАПИЦА ПЁТР ЛЕОНИДОВИЧ (26.06.(8.07.)1894, Кронштадт – 8.04.1984, Москва), физик, инженер-изобретатель.
 
Окончил Петроградский политехнический институт (1918). Ученик А.Ф. Иоффе, Э. Резерфорда.
Доктор философии (Кембридж, 1923, «Прохождение альфа-частиц через вещество и методы получения магнитных полей»). Доктор физико-математических наук (1928, без защиты диссертации).
Академик отделения математических и естественных наук (физика) АН СССР (1939, член-корреспондент с 1929).
 
Заведующий кафедрой общей физики физико-технического факультета (1947–1950). Профессор (1939–1949), заведующий кафедрой физики низких температур (1943–1947) физического факультета.
 
В Московском университете. Организовал в Институте физических проблем АН СССР совместно с деканом физического факультета А.С. Предводителевым студенческий учебный практикум по ознакомлению с методикой экспериментов в области температур жидкого гелия (1937).
«Уникальность события состояла в том, что для работы практикума был необходим жидкий гелий, который в те времена получали лишь в нескольких лабораториях мира, да и то в очень малых количествах. Детандерный же ожижитель П.Л. Капицы позволял получать 4 л (!) жидкого гелия в час – по тем временам огромное количество, так что для научной работы и для работы практикума не было никаких затруднений. В то же время задачи практикума строились на основе физических явлений, суть которых ещё предстояло понять или фундаментальные закономерности которые ещё не были установлены».
Сотрудничество с ИФП заложило базу для создания на физическом факультете кафедры физики низких температур (1943), а в 1956 г. практикум был переведён в здание криогенного корпуса факультета на Ленинских горах.
 
Выступал активным сторонником создания в системе высшего образования – особой политехнической школы. Во многом благодаря его усилиям в МГУ был создан физико-технический факультет (ФТФ, 1946). П.Л. Капице была предложена должность заведующего кафедрой общей физики.
«Я согласен взять на себя эту работу, только на следующих условиях, вызванных сложившимися обстоятельствами и состоянием моего здоровья. Первое: моя лекционная нагрузка, в среднем, не должна превышать двух часов в неделю, таким образом, курс будет читаться с дублёром, который возьмёт на себя часть курса, и с которым я выработаю программу и распределение по часам».
«Дублёром» стал Л.Д. Ландау. Курс пользовался необыкновенной популярностью.
Лекции П.Л. Капицы, построенные как серия новелл, «были специально посвящены методам эксперимента, измерениям и экспериментальному обоснованию физических законов». Л.Д.Ландау «давал обобщённую картину физического мира и в сжатой, логически безупречной и ясной форме раскрывал суть физических законов, подчёркивая их общность и отмечая различие в применении к тем или иным конкретным объектам или явлениям».
Сам П.Л. Капица так характеризовал свой курс, обращаясь к слушателям:
«Если вы проследили ход моих лекций, вы, наверное, заметили в них основное – я считал, что не стоит вам читать систематического курса физики, их много есть напечатанных. Но во всех них есть один недостаток, имеющий большое значение для молодых людей, начинающих изучать физику, – в них описывается наука не так, как она делается. Я вам в самом начале говорил, что науку легче всего излагать дедуктивным путём… Например, взять основные законы Ньютона и из них выводить все следствия. Но наука делается не так, а иначе. Люди наблюдают разные явления, а потом выводят обобщения. Путь научной индукции: вы из ряда фактов идёте к большим обобщениям. Я и строил свой курс именно так. Мне приходилось много готовиться к вашим лекциям, я вам хотел подробно показать, как всё создаётся и как всё выходит. Картина получается нестройная, но для вас более убедительна, потому что если вы будете в научной работе исходить из больших обобщений и проверять на опыте, вы будете делать только научное закрытие, а не открытие. Открытие возникает тогда, когда вы стремитесь из фактов сделать обобщение, когда вы ищите противоречия между отдельными фактами и существующими теориями. Это искание и надо делать исходным пунктом своей работы».
 
В 1949 г. он был отставлен от преподавания за неявку на торжественные заседания, посвящённые 70-летию И.В. Сталина. По словам проректора МГУ по ФТФ С.А. Христиановича, это вызвало «крайнее недоумение нашей научной общественности, и мы не можем найти этому поступку никакого удовлетворительного объяснения». Отвечая на вопрос, П.Л. Капица подчеркнул, что касательно его
«непосещения собраний, то оно имеет одну единственную причину, а именно то, что состояние моей нервной системы по-прежнему плохое и далеко не восстановлено, поэтому мне крайне тяжело находиться среди большого количества людей… И та интерпретация, которую Вы даёте моему отсутствию на собраниях, как какой-то демонстрации, совсем неправильна, нелепа и ни на чём не основана».
Ответ не был признан убедительным и приказами заместителя министра высшего образования СССР А. Михайлова и ректора МГУ А.Н. Несмеянова, в феврале 1950 г. П.Л. Капица был освобождён «от работы на физико-техническом факультете МГУ за отсутствием педагогической нагрузки». Руководство преподаванием по общей физике передавалось кафедре общей физики №1 физического факультета и её заведующему С.Г. Калашникову.
В связи с реорганизацией кафедры теоретической физики ФТФ от работы были также освобождены Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц.
 
Научная и педагогическая деятельность. В сфере научных интересов получение сильных и сверхсильных магнитных полей и физика развивающихся в них процессах, физика и техника низких температур, промышленная методика получения холодных и сверххолодных жидкостей, сверхтекучесть жидкого гелия, электроника больших мощностей, физика плазмы.
Работал в Кембридже в Кавендишской лаборатории под руководством Э. Резерфорда (Англия, 1921–1934). Здесь он обдумал идею и конструкцию первого поршневого детандера (машины, в которой газ, расширяясь, производит работу и охлаждается) для ожижения гелия.
Первая научная работа, в которой был предложен метод определения магнитного момента атома, основанный на взаимодействии атомного пучка с неоднородным магнитным полем, была сделана совместно с Н.Н. Семёновым и стала первым заметным опытом в области атомной физики (1922).
 
Ни одна из книг или биографических статей о П.Л. Капице или Н.Н. Семёнове не обходится без упоминания о действительно замечательной истории, как два молодых человека, поклонники живописи Б.М. Кустодиева, зашли к петроградскому художнику и сказали примерно следующее: «Борис Михайлович, вы запечетлеваете на своих полотнах людей, снискавших себе широкую известность. Нарисуйте нас, поверьте, эта известность у нас впереди!»
Б.М. Кустодиев. Портрет профессоров П.Л. Капицы и Н.Н. Семёнова. 1921 г.
Разработал новый метод получения импульсных сверхсильных магнитных полей и электрический импульсный генератор для их получения (1924). Открыл закон линейного, по величине магнитного поля, возрастания электрического сопротивления металлов (1928, «закон Капицы»).
Разработал новую методику ожижения кислорода и гелия, создав новые типы ожижителей (поршневые, детандерные и турбодетандерные) с высоким уровнем производительности (1933–1938). Поскольку кислород был необходим для металлургии и всей промышленности в целом, изобретения П.Л. Капицы находили всемерную поддержку государства.
Открыл явление резкого уменьшения вязкости жидкого гелия при температурах ниже критической отметки 2,19 К и назвал его «сверхтекучестью» (1937). Установил, что при переходе тепла на границе раздела от твёрдого тела к жидкому гелию возникает скачок температуры – «скачок Капицы», величина которого резко растёт с понижением температуры (1940). Результаты проведённых экспериментов позволили Л.Д. Ландау создать квантовую теорию жидкого гелия, объясняющую феномен сверхтекучести.
С начала 1950-х гг. занялся изучением явлений, происходящих в плазме при тех исключительно высоких температурах, которые необходимы для осуществления термоядерной реакции. Разработал новый тип СВЧ-генераторов – планотрон и ниготрон мощностью 300 кВт и обнаружил, что при высокочастотном разряде образуется стабильный плазменный шнур (1958). Это открытие легло в основу проекта термоядерного реактора с непрерывным подогревом плазмы, в отличие от реактора с импульсным подогревом.
Основатель и директор Института физических проблем АН СССР (ИФП, 1935–1946, 1955–1984).
 
Лауреат Государственной премии СССР за открытие и исследование явления сверхтекучести жидкого гелия (1943).
Лауреат Государственной премии СССР за работу «Турбодетандер для получения низких температур и его применение для ожижения воздуха» (1941).
Награждён Большой золотой медалью имени М.В. Ломоносова за совокупность работ по физике низких температур (АН СССР, 1959, первое присуждение премии).
 
Общественная деятельность. Всю свою жизнь занимал активную гражданскую позицию. Огромный научный и личный авторитет способствовал успешному разрешению многих проблем. Его прямые обращения к первым лицам государства повлекли благоприятные перемены в судьбе Н.Н. Лузина, против которого в печати 1936 г. была развёрнута яростная критика; арестованных В.А. Фока (1937) и Л.Д. Ландау (1938); выступал в поддержку А.Д. Сахарова перед лицом государства и академического сообщества (1968–1981).
Участвовал в попытке противостоять лысенковщине, подписав знаменитое «Письмо трёхсот» (1955). Организовал в ИФП на своём традиционном научном семинаре дискуссии по проблемам современной «опальной» генетики, на которых с докладами выступили Н.В. Тимофеев-Ресовский (1956, «Биофизический анализ мутационного процесса») и И.Е. Тамм, рассказавший о последних работах Ф. Крика и С. Очоа (1962, «О расшифровке генетических кодов»), сделавшие «действенным и необратимым выход научной генетики на широкую дорогу».
В 1962 г. выступил на Общем собрании АН СССР с критикой догматического подхода в отечественной философии, вызвавшего торможение развития отдельных разделов физики, генетики и кибернетики.
 
Первая мировая и Великая Отечественная войны. В январе–марте 1915 г. работал водителем санитарного автомобиля и отвечал за ремонт машин добровольного санитарного отряда Союза городов в районе боевых действий близь Варшавы.
Эвакуирован в Казань вместе с ИФП (1941–1943). В 1941–1945 гг. член Научно-технического совета при Уполномоченном Государственного комитета обороны. Начальник Главного управления кислородной промышленности при СНК СССР (1943–1946). На базе разработанной им установки в Балашихе организовано производство жидкого кислорода в промышленных масштабах (1945). За успешную научную разработку нового турбинного метода получения кислорода и за создание мощной турбокислородной установки для производства жидкого кислорода удостоен звания Героя Социалистического Труда (1945).
Отказался войти в состав Специального комитета для руководства «всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана» под руководством Л.П. Берии (1945).
 
Государственные награды: Герой Социалистического Труда (1945, 1974). Ордена – Ленина (1943, 1944, 1945, 1964, 1971, 1974), Трудового Красного Знамени (1954).
 
Награды иностранных государств: орден Югославской Звезды (Социалистическая Федеративная Республика Югославия, 1964).
Нобелевская премия по физике (совместно с А. Пензиасом и Р. Вильсоном) «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур» (Шведская королевская академия наук, 1978). Вопреки уставу Нобелевского фонда, свою лекцию учёный посвятил не тем работам, которые были отмечены премией, а проблемам управляемой термоядерной реакции.
1978 г. Вручение П.Л. Капице Нобелевской премии
Память. Его имя присвоено Институту физических проблем АН СССР.
РАН учредила золотую медаль имени П.Л. Капицы за выдающиеся работы по физике (1994).
 
Литература: Бялко А., Успенская Н. (сост.) Капица. Тамм. Семёнов. В очерках и письмах. – М., 1998; Гайдуков Ю.П., Данилова Н.П. Цель: подготовка кадров и кадров для кадров… К истории создания кафедры физики низких температур физфака МГУ. Физика. 2005. №1; Карлов Н.В. (сост.) Шершавым языком приказа. Физтех. Архивные документы 1938–1952 гг.