PHYSICAL VIBRANT TIMELINE

Петр Леонидович капица

01

03

05

Докторская диссертация про магнитные поля

Турбодетандер и подача кислорода

Институт физических проблем

02

04

Самое холодное вещество в мире

Теория происхождения шаровой молнии

Докторская диссертация про магнитные поля

В Кембридже главной темой работы Капицы были магнитные поля – его докторская диссертация, которую он защитил в 1923 году в Кембридже, посвящена именно этому. Для опытов учёного было установлено оборудование, позволявшее формировать магнитные поля, в 6000 раз превосходившие прежние. По выражения советского физика Льва Ландау, Капица в то время был «магнитным чемпионом мира». Работы в области сверхсильных магнитных полей принесли Капице известность в кругах мировых учёных. С 1925 года Капица – уже заместитель Резерфорда в Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям.

Капица в Кавендишской лаборатории

Самое холодное вещество в мире

В 1930-е годы Капица занялся изучением жидкого гелия и процессов при сверхнизких температурах. Работать с гелием сложно, так как в жидком виде он имеет температуру всего на четыре градуса выше абсолютного нуля. Капице и британским физикам Джону Аллену и Остину Майзнеру удалось не просто измерить характеристики жидкого гелия, но открыть новое состояние вещества, сверхтекучую жидкость. Сверхтекучий гелий утрачивает вязкость и без сопротивления протекает через отверстия шириной всего три атома, а еще может вытечь из емкости, “вскарабкавшись” по смачиваемой стенке. Теоретический анализ этого феномена позволил продвинуться в разработке квантовой теории. В 1978 году Капицу наградили за открытие Нобелевской премией.

Петр Капица на вручении Нобелевской премии.

Турбодетандер и подача кислорода

Работая с низкими температурами, Капица радикально усовершенствовал турбодетандер, устройство для охлаждения газа. В этом устройстве газ раскручивает турбину и из-за этого остывает, пока не превратится в жидкость. Сжижение — самый удобный и дешевый метод получения кислорода, который конденсируется вперед азота и других газов. Чистым кислородом продувают печи на сталелитейных заводах, его используют в производстве взрывчатки, как окислитель для ракетных двигателей, в медицине, для сварки и много где еще. В 1930-е годы лучшие турбодетандеры делала немецкая фирма Linde, но их КПД не достигал и 60%. Найденные Капицей решения позволили превысить отметку 90% и обойтись без импортного оборудования. Последнее оказалось критически важным в военные годы.

Теория происхождения шаровой молнии

Еще Капица предложил гипотезу происхождения шаровой молнии. Согласно ей, шаровая молния подпитывается энергией за счет внешнего микроволнового излучения, которое каким-то образом возникает во время гроз. Физик отмечал, что источник этого излучения неясен, но, если допустить его наличие, поведение шаровой молнии вполне объяснимо даже в части проникновения плазменного сгустка сквозь оконное стекло или иные тонкие препятствия. Эту гипотезу, в отличие от многого другого из научного наследия ученого, не удалось ни подтвердить, ни опровергнуть. Теории, объясняющей природу шаровой молнии, нет и по сей день. Редкость явления не позволяет изучить его в природных условиях, а все попытки создать нечто подобное в лаборатории успехом не увенчались.

Институт физических проблем

Институт физических проблем имени П. Л. Капицы РАН — уникальный проект, основанный в 1934 году для перенесения исследований П. Л. Капицы из Англии в СССР. Учреждение, по словам Капицы, получило несколько необычное название — Институт физических проблем, призванное подчеркнуть, что институт не станет сосредоточиваться на какой-либо определённой области знания, а будет изучать «известные научные проблемы, круг которых определится тем персоналом, теми кадрами учёных, которые будут в нем работать»