|
в импульсных магнитных полях, разработал оригинальные методы и установки для
получения таких полей. На своей установке Петр Леонидович получил рекордные по
тому времени магнитные поля – в 6–7 тысяч раз превосходившие все прежние.
Создание небывалых дотоле магнитных полей надолго сделало его, по выражению
Ландау, «магнитным чемпионом мира».
Изучая свойства металлов в сильных магнитных полях, Капица пришел к
необходимости проведения исследований в условиях возможно более низких
(гелиевых) температур.
Именно с физикой и техникой низких температур связаны наиболее яркие
достижения ученого. Но проводил исследования по этой теме ученый уже в СССР.
Советские официальные лица неоднократно обращались к нему с просьбой
остаться на постоянное жительство в СССР. Петр Леонидович относился с интересом
к таким предложениям, но выставлял определенные условия, в частности, свободу
поездок на Запад, изза чего решение вопроса откладывалось.
В конце лета 1934 года Капица вместе с женой в очередной раз приехали в
Советский Союз, но, когда супруги приготовились вернуться в Англию, оказалось,
что их выездные визы аннулированы. Позднее жене было разрешено вернуться в
Англию к детям, и вскоре Анна Алексеевна присоединилась к мужу в Москве, а
вслед за ней приехали и дети. Резерфорд и другие друзья Капицы обращались к
советскому правительству с просьбой разрешить ему выезд для продолжения работы
в Англии, но тщетно.
В 1935 году Капице предложили стать директором вновь созданного Института
физических проблем Академии наук СССР. Петр Леонидович поставил условием
покупку оборудования, с которым он работал в Англии. В конце концов, Резерфорд,
смирившись с потерей своего выдающегося сотрудника, позволил советским властям
купить оборудование лаборатории Капицы.
Дав согласие, Петр Леонидович с семьей поселился тут же, на территории
института, в особняке из нескольких комнат. Возвращение Капицы на родину
совпало со сталинскими чистками. Петр Леонидович, обладавший необычайно высоким
авторитетом, смело отстаивал свои взгляды даже в это тяжелое время. Он знал,
что в стране все решает высшее руководство. С этим руководством он и стал вести
прямой и откровенный разговор. С 1934 по 1983 год ученый написал более 300
писем «в Кремль» (Сталину – 50, Молотову – 71, Маленкову – 63, Хрущеву – 26).
Благодаря его вмешательству, от гибели в тюрьмах и лагерях в годы сталинского
террора были спасены многие ученые.
В 1972 году, когда властями был инициирован вопрос об исключении из
Академии наук Андрея Дмитриевича Сахарова, против этого выступил один только
Капица. Он сказал: «Аналогичный позорный прецедент уже был. В 1933 году фашисты
исключили из Берлинской академии наук Альберта Эйнштейна».
Но каковы бы ни были условия жизни, Петр Леонидович никогда не прекращал
научную работу. На установке, доставленной в Москву из Кавендишской лаборатории,
Капица продолжал исследования в области сверхсильных магнитных полей. В опытах
участвовали его кембриджские сотрудники, прибывшие на время в Москву, – механик
Пирсон и лаборант Лауэрман. Эти работы заняли несколько лет. Капица считал их
очень важными.
Ученый усовершенствовал небольшую турбину, очень эффективно сжижавшую
воздух. В созданной им оригинальной установке не требуется предварительное
охлаждение гелия: газообразный гелий охлаждается, адиабатически расширяясь в
специальном детандере. Теперь в разных странах создаются практически только
такие гелиевые установки.
Экспериментальные научные исследования Капицы в области физики низких
температур ознаменовались фундаментальным открытием. В процессе изучения
свойств жидкого гелия в 1937 году им было открыто явление сверхтекучести. Ранее
было известно уникальное свойство гелия, который переходит в жидкое состояние
при температуре 4,2°K, оставаясь жидким при более низких температурах вплоть до
абсолютного нуля. Было также известно, что при температуре 2,19°K скачкообразно
меняется теплоемкость жидкого гелия (точнее, изотопа гелия с атомным весом 4).
В чрезвычайно изящных экспериментах, наблюдая протекание жидкого гелия через
капилляры и узкие щели (шириной до полумикрона), Капица показал, что у этой
жидкости при температурах ниже 2,19°K полностью отсутствует вязкость.
В работах 1937–1941 годах были обнаружены и изучены другие аномальные
явления в жидком гелии, в частности, распространение тепла в нем. Было показано,
что в интервале температур от 4,2 до 2,19°K гелий ведет себя как обычная
жидкость, а при температуре ниже 2,19°K в его поведении проявляются аномалии.
Петр Леонидович приходит к выводу о сосуществовании в таком гелии двух
жидкостей – нормальной и аномальной (сверхтекучей), которые могут двигаться как
бы сквозь друг друга.
Эти и другие совершенно необычные свойства жидкого гелия оказалось
возможным объяснить только в рамках квантовотеоретических представлений.
Экспериментальные работы Капицы стали основой развития нового направления –
физики квантовых жидкостей.
После начала войны Институт физических проблем эвакуировался в Казань. По
прибытии на место его разместили в помещениях Казанского университета. В
тяжелое время Капица создал самую мощную в мире турбинную установку для
получения в больших масштабах необходимого промышленности жидкого кислорода.
В 1945 году в Советском Союзе активизировались работы по созданию
ядерного оружия. Отказ Капицы участвовать в создании атомной бомбы привел к его
отставке и отстранению от научной работы. Капица был смещен с поста директора
института и в течение восьми лет находился под домашним арестом. Он был лишен
возможности общаться со своими коллегами из других научноисследовательских
|
|