Великий Петр Капица и его допустимая погрешность

Рассказываем подробнее о жизни гениального физика.

О Петре Капице сказано много. Еще бы, ведь он всемирно известный ученый и лауреат Нобелевской премии по физике за открытие явления сверхтекучести жидкого гелия. При этом он был потрясающе харизматичным и обаятельным человеком с отличным чувством юмора. У Петра Леонидовича даже было известное изречение: «Только очень глупые люди не понимают юмора». Рассказываем, каким человеком был один из самых выдающихся ученых XX века.

Биография великого инноватора легко может стать основой для фильма. Сам Петр Леонидович писал о своей жизни так: «Она представляет собой такую запутанную комбинацию всякого рода явлений, что лучше не задаваться вопросом о ее логической согласованности». Петр Капица родился 8 июля 1894 года в Кронштадте. Это была семья, происходившая из той категории дворянской интеллигенции, которая основательно исчезла. Отец имел чин генерала и служил военным инженером-строителем. Мать, Ольга Иеронимовна, была профессором Педагогического института им. А. И. Герцена в Ленинграде, участвовала в издании журналов «Еж» и «Чиж».

К сожалению, о детстве Петра Леонидовича известно немного. В 1905 году мальчик поступил в гимназию, но уже через год из-за плохих отметок по латыни ему пришлось перевестись в реальное училище. Так в дореволюционной России называлось среднее учебное заведение, в котором не преподавали древние языки. В учебном плане реальных училищ преобладали математика и естественные науки. Это, безусловно, повлияло на интересы будущего ученого.

После окончания училища Петр поступил в Политехнический институт на факультет электромеханики. Его наставником стал Абрам Иоффе, получивший в истории науки почетное звание «отец советской физики». Окончив учебное заведение, он остался в вузе — преподавал физику и механику, занимался научной деятельностью на кафедре физики. Именно Иоффе рекомендовал Капицу в 1921 году в состав группы молодых ученых, которых командировали за границу для закупки оборудования. Капица находился тогда в крайне подавленном состоянии: эпидемия испанки за один месяц унесла его отца, жену Надежду Черносвитову, полуторагодовалого сына и дочь трех дней от роду.

В Кембридже Петр Леонидович познакомился с основателем ядерной физики, лауреатом Нобелевской премии Эрнестом Резерфордом. В университете он создал уникальную международную школу физиков — ученики приезжали в его Кавендишскую лабораторию со всего света. Конечно, Капица тоже захотел стажироваться у гения.

Английский физик-экспериментатор, член Лондонского королевского общества Дэвид Шенберг вспоминал, что появление Капицы в Кембридже стало легендой. Петр Леонидович спросил Резерфорда, есть ли какая-либо возможность попасть в его лабораторию. «Резерфорд сказал: «К сожалению, мы переполнены, лаборатория маленькая». В этот момент Капица показал всю свою оригинальность. Он спросил: «Какая у вас допустимая погрешность в ваших опытах». Резерфорд удивился такому странному вопросу и ответил: «Для наших опытов допустима погрешность 2–3%». Тогда Капица спросил: «А сколько людей у вас работает?» На что получил ответит: «Около 30 человек». «А! В таком случае вы можете меня принять, потому что я буду в пределах вашей экспериментальной ошибки, вы не заметите меня», — заключил Капица. Резерфорд был очень впечатлен такому оригинальному подходу и его принял.

Уже первые шаги Капицы в Кембридже вызвали почтительное удивление. За две недели он выполнил практику, на которую отводилось два года. Потом поставил несколько опытов, одобренных Резерфордом. Однажды даже после того, как на скорости 60 км в час вылетел из седла мотоцикла, а на следующий день пришел в университет как ни в чем не бывало.

Постепенно Резерфорд проникся к своему новому сотруднику все большим уважением, о чем Петр с гордостью писал домой матери: «Отношения с Резерфордом или, как я его называю, Крокодилом, улучшаются». Да, это именно Капица дал ученому прочно закрепившуюся потом за ним кличку «Сrocodile». Когда великий физик узнал об этом, он расстроился, и попросил сотрудников дипломатично выяснить, за какие грехи русский ученый его так неуважительно окрестил. А оказалось — очень даже уважительно. «Это животное никогда не поворачивает назад, — ответил Капица спрашивавшему, — и потому может символизировать Резерфордовскую проницательность и его стремительное продвижение вперед. У нас, в России, на крокодила смотрят со смесью ужаса и восхищения».

В 1923 году Петр Капица защитил диссертацию: «Прохождение альфа-частиц через материальную среду и методы получения сильных магнитных полей». За это он был удостоен степени доктора философии Кембриджского университета. Петр Леонидович будет вспоминать об этом моменте так: «Я встретил в колледже профессора Резерфорда и спросил: „Не находите ли вы профессор, что я выгляжу умнее?“ „Почему вы должны выглядеть умнее?“, — удивился Резерфорд. „Я только что посвящен в доктора философии“. Он сразу поздравил меня и сказал: „Да-да, вы выглядите значительно умнее и к тому же вы еще и подстриглись“».

В 1929 году ученого избрали действительным членом Лондонского Королевского общества. Потом о судьбе Капицы в Кембридже будет написано так: «Его возвышение тем значительнее, что произошло оно в прославленной научной обители, густо заселенной талантами. Всего через восемь лет после приезда безвестный практикант стал членом королевского общества — по нашему академиком. Его опыты по измерению импульса альфа-частиц и созданию сильных магнитных полей приобрели всемирную известность».
В 1925 году Капица стал заместителем Резерфорда по магнитным исследованиям. А уже через год возглавил Магнитную лабораторию, открытую при Кавендишской лаборатории. Петр Леонидович писал: «Мои опыты принимают очень широкий размах, последний разговор с Резерфордом останется мне памятным на всю жизнь. После целого ряда комплиментов, он сказал: „Я был бы очень рад, если бы имел возможность создать для вас специальную лабораторию, чтобы вы могли работать в ней со своими учениками“».

В итоге именно Резерфорд добился гранта от Королевского общества в £15 тыс. для строительства лаборатории Капице. Эти деньги были частично завещаны магнатом химической промышленности Людвигом Мондом, потому лаборатория, торжественно открытая 3 февраля 1933 года, стала называться Мондовской. Интересно, что гладкий фасад конструктивистского двухэтажного здания в средневековом Кембридже украсил крокодил. Его выполнил знаменитый скульптор Эрик Гилл по заказу Петра Леонидовича.

«Барельеф вышел хороший по работе, — рассказывал потом сам Капица. — Но сходства мало, как во всех современных вещах. Среди консервативно настроенных англичан это вызвало возмущение. Многие видели в этом оскорбление самого Крокодила и приходили выразить соболезнования его жене. Дескать, как можно так изуродовать Lord’a, что подумает следующее поколение. Когда скульптору сказали, что портрет не похож, он ни капли не обиделся, а сказал, что, когда один из многочисленных кардиналов, которых писал Микеланджело, сказал последнему, что портрет его не похож, Микеланджело ответил: «Да, он не похож сейчас, но будет похож через сто лет».

19 апреля 1934 года Петр Леонидович получил жидкий гелий на созданной им установке для ожижения гелия адиабатическим методом. Именно ожижитель предопределил быстрый прогресс в физике низких температур.
В это время и личная жизнь ученого складывалась крайне успешно. Он женился на дочери академика Алексея Крылова Анне, которая родила ему двоих сыновей. Петр Леонидович начал строить на Хантингтон-роуд дом с редким по тем временам центральным отоплением и теннисным кортом. Кстати, этот дом, по сей день принадлежащий Капицам, объявлен памятником архитектуры.

При этом связи с СССР Капица не разрывал. Он всячески содействовал международному научному обмену опытом и раз в год приезжал в Россию повидать родных. Летом 1934 года он по традиции поехал на Родину за рулем собственного автомобиля. Однако обратно из страны его уже не выпустили: «Исходя из соображений, что Капица оказывает значительные услуги англичанам, информируя их о положении в науке СССР, а также и то, что он оказывает английским фирмам, в том числе военным, крупнейшие услуги, продавая им свои патенты и работая по их заказам, запретить Петру Леонидовичу Капице выезд из СССР».

Это был тяжелейший период в жизни ученого, лишенного работы и перспектив. Нервное напряжение в те ленинградские месяцы находило разрядку в долгих пеших прогулках. Только 23 декабря советские чиновники приняли решение построить лично для Капицы Институт физических проблем с переводом в Москву оборудования из Мондовской лаборатории. Директор Капица сам разработал план учебного заведения.
Академик Андрей Боровик-Романов вспоминал, что вступительные экзамены в аспирантуру Института физических проблем Капица принимал лично. И к каждому такому испытанию он придумывал задачи. При этом обычно ответы на них никто так и не находил. Но задачи показывали другое — они демонстрировали, как человек ориентируется, как размышляет. Задачи давались утром, а экзамен проходил около четырех вечера. Экзаменующиеся имели право делать все, что хотят: ходить в библиотеку, советоваться с профессорами, но это мало им помогало. Решение нельзя было просто переписать откуда-нибудь.

В 1940 году Петр Леонидович совершил фундаментальное открытие — сверхтекучесть гелия (при переходе тепла от твердого тела к жидкому гелию на границе раздела возникает скачок температур, так называемый скачок Капицы). Именно за это открытие лауреат Нобелевской премии по физике, основатель квантовой механики Нильс Бор трижды рекомендовал Нобелевскому комитету кандидатуру Капицы: в 1948, 1956 и 1960 годах. Однако тогда рекомендации ученого остались без внимания.

В 1946 году Капица стал одним из основателей Московского физико-технического института (МФТИ до сих пор входит в пятерку лучших вузов России – прим. ред.). Его коллега, профессор Дмитрий Радкевич, говорил, что Петр Леонидович представлял собой идеальную фигуру ученого. Несмотря на мировую известность, он сам лично принимал и слушал все дипломные работы, что делает далеко не каждый ученый такого уровня. «Он этого не передоверял никому. Любой парень, если захотел бы, всегда мог попасть к Петру Леонидовичу и решить любой вопрос», — говорил Дмитрий Радкевич.

Только в 1978 году советский ученый стал лауреатом Нобелевской премии. В этот день он как обычно пришел на работу в Институт физических проблем, где должен был состояться научный совет. Момент запечатлен на видео: как только Капица заходит в аудиторию, коллеги начинают его поздравлять с присуждением заслуженной награды, хоть и припозднившейся. Тогда Петр Леонидович тепло благодарит аудиторию за поздравления, делает глоток шампанского, а потом говорит фразу, которая так его характеризует: «Ну, что я думаю, займемся делом, а?»