Петр Леонидович Капица — биография ученого

Капица Петр Леонидович — советский ученый, физик, получивший безоговорочное признание в мировом научном сообществе. Многочисленные награды и премии советского государства, признание заслуг зарубежными коллегами (член академий наук США, Лондонского королевского общества, Германской академии наук) — навсегда поставили имя Капицы П.Л. в один ряд с самыми выдающимися физиками ХХ-го века. Жизнь и судьба талантливого ученого тесно переплелись с ключевыми событиями прошлого столетия.

Детство и юность

8 июля 1894 г. в городе-порте Кронштадт родился Петр Леонидович Капица. Отцом будущего великого ученого был генерал-майор Леонид Петрович Капица – военный инженер. Мать — Ольга Иеронимовна была дочерью Иеронима Ивановича Стебницкого, главного геодезиста и картографа Кавказа.

Отец — Леонид Петрович Капица

В 1905 г. Петр был принят в гимназию. Через год из-за плохих оценок по латыни (наряду с французским, немецким и греческим этот язык был обязательным для изучения), его перевели в Кронштадское реальное училище. В отличие от гимназий в реальных училищах гораздо больше учебного времени уделялось изучению точных наук (математике, физике, химии). В раннем возрасте Петр стал интересоваться физикой, электротехникой, решением инженерных задач. По окончании училища в 1914 г. Капица поступает на электромеханический факультет Петербургского политехнического института.

Во время учебы в Кронштадском реальном училище

После поступления, на летних каникулах, любознательный первокурсник поехал в Шотландию, чтобы быстро выучить английский язык и начать знакомство с наукой и культурой Соединенного Королевства Великобритании —ведущей мировой державы. Путешествие оказалось непродолжительным, поскольку летом 1914 г. грянула 1-я мировая война, и уже в ноябре этого года юноша возвращается в Россию. Через год в рядах добровольцев он отправляется на фронт.

Основные этапы биографии

Удивительная судьба Петра Капицы изобиловала неожиданными поворотами, которым способствовали бурные события ХХ-го века и сильные мира сего (Сталин, Берия, Курчатов, Нильс Бор, Резерфорд). Биография Капицы П.Л. могла бы послужить основой интереснейшего телесериала, рассказывающего потомкам об ученом, остававшимся верным своим моральным принципам и служению отечеству во времена тяжелейших потрясений. Даже краткий перечень ключевых дат и событий вызывает неподдельный интерес и восхищение удивительной судьбой нашего великого соотечественника.

• На войне Капица вывозил раненых солдат и офицеров на санитарном автомобиле. В 1916 г. он демобилизуется и возвращается в Санкт-Петербург, переименованный к тому времени в Петроград, чтобы продолжить обучение.
• Будучи студентом он был замечен Иоффе А.Ф. — советским физиком создавшим отечественную школу знаменитых физиков, одним из которых стал Петр Капица.
• По окончании института в 1918 г. Капица получает должность преподавателя физико-механического факультета.
• В 1921 г. благодаря настойчивости «папы Иоффе» Петра в составе специальной комиссии командировали в Англию. Подающего надежды молодого физика удалось устроить в Кавендишскую лабораторию, руководимую Эрнестом Резерфордом, физиком-экспериментатором экстра-класса. Яркий талант физика в сочетании с инженерными способностями позволили Капице быстро стать одним из лидеров команды Резерфорда, его заместителем и личным другом.
• В 1922 г. Капица защитил в Кембридже докторскую диссертацию, в которой первым предложил использование магнитных полей для регистрации альфа-частиц, проходящих через вещество.
• В 1928 г. Петр Капица обнаружил эффект увеличения электрического сопротивления металлов в магнитном поле и дал ему объяснение (закон Капицы).
• В 1929 г. Лондонское Королевского Общества избирает его действительным членом. В 1930 г. Совет Королевского общества финансирует создание персональной лаборатории в Кембридже для Петра Капицы.
• В 1929 г. Капица был избран член-корреспондентом АН СССР.
• Успешная деятельность молодого ученого вызывала одновременно неподдельный интерес и беспокойство советского руководства. Контакты и консультации ученого представителям европейской промышленности (в том числе военной), а также ряд случаев, связанных с невозвращением на родину перспективных советских ученых инициировали постановление Политбюро о запрете на выезд физика из СССР.

П.Л. Капица с коллегами (Кембридж)

• В августе 1934 г. Капица П.Л. приехал в Ленинград навестить мать и принять участие в конгрессе, посвященном 100-летнему юбилею Менделеева Д.И. 21 сентября 1934 года он был вызван в Москву, где ему было настоятельно рекомендовано остаться в СССР. Несмотря на то, что Капица отказался от такого варианта, ему было сообщено об аннулировании визы и запрете на выезд в Англию. Фактически Капица стал «не выездным», и был вынужден переехать к матери в Ленинград. Жена, Анна Алексеевна, вернулась к детям в Англию одна.
• Лично Сталиным были даны распоряжения о создании всех необходимых условий для работы Капицы. После выхода из шокового состояния Петр Леонидович дал согласие на продолжение исследовательских работ при условии перевозки его Кавендишской лаборатории в СССР. В случае отказа англичан на передачу (или продажу) оборудования, Капица потребовал приобрести все аналоги приборов.
• 23 декабря 1934 г. вышло постановление об организации в Москве Института физических проблем (ИФП), директором котором был назначен Петр Леонидович. Отдельным Решением Политбюро было одобрено выделение 30000 фунтов стерлингов (гигантская по тем временам сумма) на приобретение требуемого оборудования.
• В 1937 г. в институте Капицы начинает работать знаменитый «капичник» — научный семинар, приобретший всесоюзную известность, ставший «кузницей» молодых, талантливых физиков.
• В январе 1938 г. в СССР возвращается жена Анна Алексеевна с детьми.
• В начале 1938 г. в авторитетнейшем зарубежном журнале Nature выходит статья Капицы об открытии сверхтекучести жидкого гелия — нового физического явления.
• В это же время институт Капицы решает важную народно-хозяйственную задачу по разработке воздухоразделительной установки для производства чистого кислорода, необходимого для многих отраслей промышленности. Капицей были предложены и реализованы прорывные идеи получения сверхнизких температур на базе турбодетандеров.
• В январе 1939 г. Капицу избирают академиком АН СССР.
• В начале войны, в 1941 г., Капица с семьей и возглавляемый им ИФП были эвакуированы в Казань. В годы войны Петр Леонидович внес огромный вклад в разработку установок для получения из воздуха жидкого кислорода, необходимого при производстве взрывчатых веществ.
• В 1945 г. за достижения, связанные с кислородной тематикой Петр Леонидович получает звание Героя Социалистического Труда, а через 2 года получает во второй раз.

Вручение награды в Кремле

• 20 августа 1945 г. по указанию Сталина был создан атомный Спецкомитет. Руководителем был назначен всесильный Берия. В начальный состав комитета были включены два физика: Курчатов И.В. в качестве научного руководителя всего объема работ, и Капица, который должен был опекать отдельные, ключевые направления.
• Практически сразу у Капицы разгорается конфликт с Берией, методы управления которого вызвали у академика полное отторжение. 3 октября и 25 ноября 1945 г. Капица обращается напрямую к Сталину с двумя письменными обращениями, в которых просит освободить его от работы в атомном проекте. Сталин дает санкцию на выход Капицы из состава Спецкомитета.
• Не смотря на конфликтную ситуацию Капица, на основании данных о бомбардировках и Нагасаки и Хиросимы, предложил детальный план реализации атомного проекта, рассчитанный на 2 года. Петр Леонидович не знал о полученных разведданных, которые помогли команде Курчатова существенно ускорить сроки реализации проекта.

Капица, Курчатов, Иоффе

• Капица попадает в опалу, и 17 августа 1946 г. его увольняют с должности директора ИФП. Он уезжает на дачу, где находится фактически в ссылке под домашним арестом. В 1950 г. его увольняют с физического факультета МГУ, где он преподавал.
• Не смотря на слежку и прослушку, организованные Берией, академик продолжает в «гаражно-дачных» условиях заниматься исследованиями в области разделения изотопов урана, физикой низких температур и сильных магнитных полей.
• В июне 1955 г. по указанию Хрущева Капица был восстановлен в должности директора ИФП. В том же году он возглавляет ведущее советского физическое издание «Журнал экспериментальной и теоретической физики» (ЖЭТФ).
• В 1956 г. Петр Леонидович становится вместе с академиками Ландау Л.Д., Семеновым Н.Н., Христиановичем С.А. отцом-основателем Московского физико-технического института (МТФИ), ставшего лидером в подготовке квалифицированных советских физиков.
• В 1965 г. после многолетнего перерыва Капица получил разрешение на выезд из СССР в Данию, где ему была вручена Международная золотая медаль Нильса Бора.
• В 1970 г. «с подачи» Петра Леонидовича вышел в свет популярнейших научный журнал для молодежи «Квант».
• В 1978 г. Петру Леонидовичу Капице была вручена Нобелевская премия по физике.
• Скончался Капица П.Л. в Москве 8 апреля 1984 г после инсульта. Похоронен на Новодевичьем кладбище в столице.

Вручение Нобелевской премии

Семья, личная жизнь

Отец будущего великого физика — Леонид Петрович Капица. Получив блестящее образование в Николаевской военно-технической академии, он посвятил свою жизнь строительству фортификационных сооружений, став генерал-майором инженерных войск.

Мать — Ольга Иеронимовна (1866-1937) была дочерью член-корреспондента Российской Академии наук Иеронима Стебницкого, главного геодезиста и картографа Кавказа. Кроме исполнения семейных обязанностей она была автором литературных произведений для детей, педагогом и собирательницей фольклорных произведений.

Старший брат — Леонид (1892-1938) стал известным антропологом и этнографом.

От первого брака родились сын Иероним (1917 г.р.) и дочь Надежда (1920 г.р.)

Отец Капицы, жена Надежда и дети умерли в первые годы советской власти (1919-1920) в Петрограде во время бушевавшей тогда эпидемии «испанки».

В апреле 1927 г. Капица П.Л. женился второй раз. Его избранницей стала Крылова Анна Алексеевна (1903-1996) — дочь академика Крылова А.Н., выдающегося российского математика и инженера.

С женой Анной

Двое сыновей от этого брака — Сергей и Андрей родились в Кембридже, во время английского периода жизни семьи Капицы. После возвращения Анны Алексеевны из Англии они никогда не расставались, прожив вместе 57 лет.

Сыновья Петра Леонидовича, получив прекрасное воспитание в семье, стали известными учеными, достойными своего выдающегося отца:

1. Сергей Петрович стал доктором физико-математических наук, блестящим телеведущим популярной в 80-90-е годы познавательной телепередачи «Очевидное невероятное».
2. Сферой научных интересов Андрея Петровича были география и геоморфология. В 1970 г. он был избран член-корреспондентом АН СССР. Руководил географическим факультетом МГУ с 1966 по 1970 гг.

След в истории

Разносторонняя научная, организационная и педагогическая деятельность Капицы поражает своей масштабностью и полученными результатами. Список полезных деяний нашего выдающегося соотечественника настолько велик, что даже перечисление части самых известных из них демонстрирует огромный вклад Петра Леонидовича в открытие новых знаний о физических законах природы:

• В 1918 г. вместе с Семеновым Н.Н. впервые экспериментально измерил магнитный момент атома.
• В 1923 г., работая в лаборатории Резерфорда, Капица первым разместил в магнитном поле камеру Вильсона, что позволило регистрировать треки (траектории) заряженных альфа-частиц.
• В 1924 г. он первым достиг рекордной для того времени величины индукции магнитного поля 32 Тл в объеме 2,0 см³.
• В 1928 г. им была открыта зависимость электрического сопротивления некоторых металлов от напряженности магнитного поля, названная впоследствии законом Капицы.
• В 1933 г. одновременно с французским физиком Поле Дираком Капица предсказал квантово-механический эффект, представляющий собой дифракцию электронов на стоячей волне света. Рассеяние Капицы-Дирака экспериментально было подтверждено только 1985 г.
• Капица изобрел высокопроизводительные технологии получения жидких гелия и водорода.
• С конца 40-х годов прошлого века Петр Леонидович занимался созданием генераторов СВЧ-излучения большой мощности. Он разработал теоретические основы электронных устройств магнетронного типа, которые позволили создать мощные непрерывные СВЧ- генераторы новых типов — ниготрон и планотрон.
• В 1959 г. Капица первым поставил эксперименты, результатом которых стало обнаружение высокотемпературной плазмы. На основе этих результатов им была предложена схема термоядерного генератора энергии.
• Исследования Капицы позволили понять природу образования шаровой молнии.
• В 1978 г. Петр Леонидович стал лауреатом Нобелевской премии по физике за открытие в 1938 г. явления сверхтекучести жидкого гелия при температуре ниже 2,172^°К.