Билет на выставку в вашем городе

ПЕТР КАПИЦА – УМ ФИЗИКА И ТАЛАНТ ИНЖЕНЕРА

1894 – 1984
«Посылаю Вам номер журнала «Nature», зверски изуродованный нашей цензурой. Видно, цензура чересчур низкого мнения о моральной устойчивости наших ученых и воображает, что есть такие сведения, которые могут совратить их с пути истинного. Видно, что цензура настолько тупоголова, что не понимает, что советская страна настолько крепка, что никакие высказывания против нее ей не страшны, а только смешны. Поэтому считал бы, что цензора надо наказать и посоветовал бы поставить его в угол на колени и на горох, и пусть стоит до тех пор, пока не выучит наизусть три главы из Карла Маркса, а журнал в первоначальном виде вернуть мне».

Это письмо, написанное 12 ноября 1945 года, было адресовано секретарю ЦК ВКП(б) Георгию Маленкову – человеку, занимавшему в иерархии советских вождей место, мягко говоря, не последнее. Из чего можно сделать вывод, что автор письма отличался не только язвительностью, но и завидной уверенностью в себе, и впечатляющим личным мужеством. Самое же интересное, что журнал автору письма вернули, вложив туда вырезанные цензором страницы. Поставили последнего на горох, или нет – неизвестно. Впрочем, академик Петр Леонидович Капица – а именно он написал то письмо – вряд ли по-настоящему желал, чтобы кто-либо стоял на коленях.

Петр родился 8 июля 1894 года в Кронштадте, в семье штабс-капитана Леонида Капицы и его жены Ольги Иеронимовны, в девичестве Стебницкой. Впоследствии его отец станет генерал-майором, а мать – известным педагогом и фольклористом. Между прочим, с ее подачи в 1922 году был создан кружок детских писателей при Показательной библиотеке Института дошкольного образования. Среди участников кружка, опекаемого Ольгой Капицей, были Самуил Маршак, Виталий Бианки, Корней Чуковский… Словом, те, кто создал отечественную детскую литературу – немного погодя участники кружка Ольги Капицы организуют с ее помощью издательство «Детгиз».

Не исключено, что Ольга Иеронимовна таким образом компенсировала одиночество и дефицит общения. Ее муж умер во время эпидемии «испанки» в 1919 году. Та же судьба постигла семью ее младшего сына, Петра Капицы – его первая жена, двухлетний сын и новорожденная дочь пали жертвами той страшной зимы 1919-1920 годов. Старший сын, Леонид, известный ученый-этнограф и кинодокументалист, пропадает по экспедициям. Да и Петр к тому моменту в Петрограде тоже бывает не очень часто. В 1921 году его отправили на стажировку в Англию, в лабораторию Эрнеста Резерфорда. Во-первых, как одного из самых перспективных сотрудников только что созданного Абрамом Иоффе Физико-технического института. Во-вторых, Абрам Иоффе, зная, что его подопечный в дни трагической гибели своей семьи пытался наложить на себя руки, и до сих пор ходит по институту как тень, справедливо рассудил, что спасти его можно только резкой сменой обстановки и погружением в работу. Желательно в такую, чтобы Капица ушел в нее с головой.

Решить нерешимое

Кавендишская лаборатория Кембриджского университета, которую возглавлял Эрнест Резерфорд, тогда была фронтиром в изучении физики атомного ядра. И молодой русский пришелся там ко двору. Причем настолько, что «отец ядерной физики», как уже тогда называли Резерфорда, вовсе не склонный к похвале, выделял среди прочих своих стажеров именно Капицу. И не за красивые глаза. Петр Леонидович сумел увлечь его идеей отклонения рассеивания альфа-частиц магнитным полем. Другое дело, что сколько-нибудь мощное магнитное поле, способное повлиять на поток альфа-частиц, получить ни у кого толком не выходило. До тех самый пор, пока делом не занялся русский. Вот как он сам писал об этом 29 ноября 1922 года: «Для меня сегодняшний день до известной степени исторический... Вот лежит фотография – на ней только три искривленные линии – полет альфа-частицы в магнитном поле страшной силы. Эти три линии стоили профессору Резерфорду 150 фунтов стерлингов, а мне – трех с половиной месяцев усиленной работы. Это только начало, но уже из этого первого снимка можно вывести целый ряд заключений, о которых прежде или совсем не подозревали… Меня представляют примерно таким образом, что это, дескать, такой физик, который решает такие проблемы, которые считаются невозможными».

Действительно, перспективы открывались ошеломительные. Сдержанный, а временами даже и грубый, вовсе не склонный к похвале, Резерфорд писал о своем новом стажере: «Он если и не гений, то обладает умом физика и способностями механика – комбинация, столь редко встречающаяся в одной голове, что делает ее обладателя чем-то вроде феномена».

Эта чеканная формулировка всплывет еще не раз и не два. Более того – ее можно разглядеть и в 1978 году, когда Петр Леонидович получил Нобелевскую премию «За фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». По сути, Нобелевский комитет повторил все те же слова Резерфорда. Открытия – это ум физика. Изобретения – талант инженера и конструктора.

Словом, люди, утверждающие, что важнейшим делом Петра Капицы было открытие сверхтекучести гелия, сами того не ведая, отсекают от его наследия чуть ли не две трети. Нет, никто не спорит, его открытие сверхтекучести гелия-II было действительно фундаментальным. Капица показал, что гелий при охлаждении до абсолютного нуля не становится кристаллом, как полагалось бы, а остается жидким. Да еще и совершает фазовый переход, радикально меняя свойства. Скажем, помещенная в сосуд, эта жидкость способна подниматься по его внутренним стенкам наверх и сливаться вниз по внешним, как бы «убегая» из сосуда и нарушая все мыслимые физические законы. Но – ничего подобного. Просто гелий в таком состоянии становится как бы гигантской элементарной частицей, а его «странное» поведение – демонстрация квантовых эффектов, которые можно наблюдать невооруженным глазом. Это прорыв, это ошеломительные перспективы в развитии квантовой физики…

Погонщик мулов

Но не будем забывать, что, прежде чем наблюдать и открыть сверхтекучесть жидкого гелия, Капица изобрел и построил установку, способную выдавать не микроскопические дозы этого вещества, а объемы промышленных масштабов – до 18 литров в час. Вообще-то такой хладоагент был нужен для охлаждения тех самых сверхсильных электромагнитов, отклоняющих частицы. Но Петр Леонидович, разглядев перспективы физики низких температур, совершил резкий поворот и занялся криогенными делами.

Это было в конце 1920 годов. Все это время, вплоть до 1934 года, Капица с новой семьей и детьми жил в Англии, а в СССР приезжал в отпуск. И один из таких отпусков кончился категоричным: «Ваша английская виза аннулирована».

Искать здесь какой-то выпад властей конкретно против Петра Капицы, наверное, нельзя. Так начала проявляться общая тенденция постепенного сворачивания контактов с миром западной науки, особенно в областях стратегически важных. В конце концов, в том же 1934 году, 23 декабря, было принято решение о создании Института физических проблем, «заточенного» специально под Петра Леонидовича. О чем и сообщила газета «Правда» от 3 января 1935 года – в заметке сообщалось, что директором новой структуры назначен как раз Капица. Причем новый институт строили с нуля, и лишь часть оборудования купили за границей – это, к слову, была аппаратура английской лаборатории Капицы. В 1936 году он пишет Нильсу Бору: «Положение науки и научной работы здесь напоминает мне ребенка, который с самыми добрыми намерениями терзает и мучает свое любимое домашнее животное. Но ребенок растет, учится… Я глубоко убежден, что после ряда просчетов и ошибок наука будет развиваться, поскольку социальная жизнь строится на значительно более верной основе, чем в любой стране капиталистического мира».

В общем, так оно и вышло – ту же сверхтекучесть гелия-II Капица откроет и опишет в новеньком, с иголочки, ИФП уже в 1937 году. Кроме того, подтверждая слова Резерфорда об уме физика и таланте инженера, Петр Леонидович в те же годы работает над изобретением установки, которая стала гигантским шагом вперед в деле получения не только жидкого гелия, но и сжиженных газов вообще.

Созданный им в Англии детандер, то есть аппарат для сжижения газов, был поршневым. На Родине Капица приходит к выводу, что все это – вчерашний день. И работает над турбодетандером. В принципе, такие уже были. Но их КПД едва превышал 50%, то есть около половины энергии уходило «в свисток». К тому же, чтобы получить жидкий кислород, нужно было сначала сжать его до давления в 100 атмосфер. Петру Леонидовичу, начавшему работы в 1936 году, к 1939 году удалось создать турбодетандер с КПД более 83%, причем тот же кислород надо было сжать до давления в 6-7 атмосфер. В 1940 году институт Капицы получил карт-бланш на проектирование промышленных турбокислородных установок. В 1941 году можно было приступать уже к строительству.

Обратите внимание на дату. Это очень важный момент. Жидкий кислород использовался не только в медицине и в производстве отдельных видов взрывчатки. Чистый жидкий кислород можно было использовать в доменных печах и конвертерах для выплавки железной руды и преобразованию чугуна в сталь. Он дает более высокую температуру плавления, и более высокое качество стали. Первая промышленная установка, созданная Капицей, вступила в строй в 1943 году и давала до 200 литров жидкого кислорода в час. А потом вступила в строй вторая, самая мощная в мире, дававшая 1/6 часть всего жидкого кислорода, производимого в стране. Невероятный темп производства танков, самолетов, артиллерии, обеспечивших победу в Великой Отечественной войне в немалой степени стал возможным за счет внедрения установок Капицы. И, разумеется, развитие ракетной техники – тоже. Собственно, и сейчас наши космические ракеты летают на керосине в паре с жидким кислородом…

В свою очередь все это стало возможным, благодаря любопытному стилю поведения Капицы с властью. Он предпочитал эпистолярный вид общения, и в письмах, адресатами которых были советские вожди, не стеснялся. Пробивая единоначалие в деле производства того же жидкого кислорода, Капица писал Молотову «Все это время я был погонщиком мулов, а в руке у меня не было не только палки, но даже хворостины. Поэтому полагаю, что в той или иной форме мне нужно дать официальную власть, чтобы я сам мог руководить вопросами внедрения в производство». Власть была дана – возглавляемый Капицей «Главкислород» подчинялся непосредственно Совету Народных Комиссаров. И только раз этот стиль дал осечку. Сообщая Сталину о своих планах в работе над атомным проектом, Петр Леонидович слегка перегнул: «Поскольку я участник этого дела, я, естественно, чувствую ответственность за него, но повернуть его на свой лад мне не под силу. Да это и невозможно, так как товарищ Берия с моими возражениями не согласен». Пока Капица просил и даже требовал чего-то для науки, все принималось почти безоговорочно, даже заступничество за сидящего в тюрьме физика Льва Ландау. Но тут Сталин счел, что академик «копает» под Берию, и потому Капица в 1946 году попал в опалу сам. Длилась она до 1953 года, после чего все вернулось на круги своя. И даже тематика работ Петра Леонидовича, который тоже вернулся к сверхсильным магнитным полям, развил теорию приборов магнетронного типа и занимался самой главной проблемой термоядерного синтеза – удержанием высокотемпературной плазмы в магнитном поле. Над этой проблемой он работал до самой смерти – Петр Леонидович скончался 8 апреля 1984 года, не дожив ровно трех месяцев до своего девяностолетия.

МЕШОК ПШЕНА И НОБЕЛЕВКА
  • Будучи организатором науки, Петр Леонидович придерживался принципа: «Руководить – значит не мешать работать хорошим людям».

  • Вторая жена Капицы, Анна Алексеевна, сделала ему предложение сама: «Я поняла, что он мне никогда не сделает предложения. Я ему сказала: считаю, что мы должны пожениться. Он страшно обрадовался…»

  • «Вы знаменитых людей рисуете. Напишите нас. Мы пока не знамениты, но станем такими». Так Капица в голодном 1921 году обратился к художнику Борису Кустодиеву, подкрепив просьбу мешком пшена. Результат – портрет молодых Петра Капицы и Николая Семенова. Оба впоследствии – Нобелевские лауреаты.