Страница 20 из 56
В то время существовала очень сложная проблема — создание транспортабельного водородного оружия. Эта проблема была решена благодаря предложениям В. Л. Гинзбурга — выдающегося физика-теоретика из Ленинградского института атомной физики.
До начала атомного века в 1939 году было известно 92 химических элемента. Последним, 92-м, был уран. Вскоре удалось получить первый искусственный элемент — плугоний-239. Он и послужил «начинкой» атомных бомб.
А после Второй мировой войны стали создавать следующие, так называемые трансурановые элементы. Сегодня их семнадцать. Интересно, что 101-й элемент назван в честь Д. И. Менделеева — менделевием. Элементы за номерами от 102-го до 107-го синтезировала группа советских ученых под руководством академика Г. Н. Флерова (1913—1990). В наши дни уже синтезирован 109-й элемент, и эти работы продолжаются.
Из Физико-технического института вышли четыре нобелевских лауреата: Н. Н. Семенов (1956), П. Л. Капица (1978), Л. Д. Ландау (1962), И. Е. Тамм (1958).
А. Ф. Иоффе сделал ряд классических работ в области физики твердого тела, особенно в области полупроводников, исследовать которые он начал первым в мире. А ведь в начале 1930-х годов они считались бесперспективными. И здесь прозорливость и дальновидность А. Ф. Иоффе проявилась в полной мере. Он организовал лабораторию полупроводников, которая затем превратилась в научно-исследовательский институт и целое направление в науке. Теперь без полупроводников невозможно представить техник)' наших дней, и прежде всего компьютеры. А наследник А. Ф. Иоффе по Физтеху, его сегодняшний директор Жорес Иванович Алферов в 2000 году получил Нобелевскую премию за работы по физике полупроводниковых гетероструктур и созданию современной полупроводниковой оптоэлектроники и полупроводниковой лазерной техники. На их основе работают лазерные проигрыватели, сотовые телефоны и многие другие современные приборы.
Итак, подобно тому как русская литература вышла из гоголевской «Шинели», так советская физика вышла из Физтеха «папы Иоффе».
А теперь подробнее расскажем о жизни, судьбе и творчестве самых известных советских физиков.
Петр Леонидович Капица (1894—1984)
Петр Леонидович Капица — один из последних универсальных ученых XX века, который, подобно Леонардо да Винчи, был и естествоиспытателем, и изобретателем, и инженером, и художником. В России таким был М. В. Ломоносов — естествоиспытатель, поэт и художник.
В 1934 году П. Л. Капица занимался исследованиями в области физики низких температур. Особенный интерес вызывал жидкий гелий из-за его необычных свойств.
Жидкий гелий был впервые получен голландским физиком, лауреатом Нобелевской премии Камерлинг-Оннесом в начале XX века. К тому времени уже удалось сжижать все другие газы, в том числе инертные, кроме гелия, который превращается в жидкость при температуре, близкой к абсолютному нулю (- 273,13 °С).
Петр Леонидович разработал совершенно новую машину для получения жидкого гелия — детандер. Это машина, при работе которой газ охлаждается за счет его расширения. Сначала это был поршневой детандер, а в 1938 году П. Л. Капица изобрел более производительный турбодетандер, в котором гелий не только охлаждался, но и сам осуществлял смазку. Этот аппарат заставил пересмотреть принципы создания холодильных циклов, которые использовались для сжижения и разделения газов.
Позднее П. Л. Капица вспоминал: «По существу, как ученый я мог бы здесь остановиться, опубликовать свои результаты и ждать, пока техническая мысль достаточно созреет, чтобы их охватить и воплотить в жизнь. Сегодня я знаю, что этим творческим исследованием я предначертал всю ту работу, которую делал сам последние четыре года уже как инженер и которую, как я вначале предполагал, должна была бы делать наша промышленность. На этой теоретической работе я имел бы право остановиться, если бы сам не был инженером, если бы меня, не скрою этого, не разобрал задор инженера. Мне говорят, что те идеи, которые я выдвигаю как ученый, нереальны. Я решил сделать еще шаг вперед. За полтора-два года я построил в институте машину для получения жидкого гелия на этих новых принципах. Общие теоретические положения, которые были высказаны, оправдались».
Но П. Л. Капица на этом не остановился. Ведь принципы получения жидкого гелия годились и для сжижения других газов, в том числе и кислорода. Во время Отечественной войны в эвакуации в Казани, в Институте физических проблем, которым руководил П. Л. Капица, наладили выпуск жидкого кислорода, который начал поступать в казанские госпитали для раненых и на заводы.
Во время войны П. Л. Капица разработал и построил самую мощную в мире турбодетандерную установку. Она дала возможность получать необходимый промышленности жидкий кислород в больших количествах. Было даже создано специальное управление по кислороду — Главкислород — во главе с П. Л. Капицей — для разработки и ввода в строй установок для получения жидкого кислорода. По существу, П. Л. Капица создал в нашей стране кислородную промышленность.
Эта страница жизни Петра Леонидовича очень характерна для его личности. В ней проявились его таланты ученого — теоретика и экспериментатора, изобретателя, инженера и организатора промышленности. Он прошел все стадии — от теоретической идеи, через изобретение детандера, разработку его опытного образца, доработку под промышленный тип, организацию его серийного производства, до организации целой отрасли кислородной промышленности.
Родился Петр Леонидович в 1894 году в семье военного инженера генерала Л. П. Капицы. Окончил реальное училище и в
1912 году поступил в Петербургский политехнический институт. В 1916 году, отслужив в армии, П. Л. Капица вернулся в институт. Заведующий кафедрой физики А. Ф. Иоффе обратил внимание на талантливого студента и, когда тот окончил институт, оставил его при своей кафедре. А. Ф. Иоффе понравилось, как оригинально и изобретательно И. Л. Капица ставит свои эксперименты, например изготовление тонких кварцевых нитей для физических приборов. Для этого Петр Леонидович обмакивал стрелу в расплавленный кварц и пускал ее в воздух. Она падала на подостланное бархатное полотно и вытягивала за собой тончайшую кварцевую нить.
Об инженерном чутье П. Л. Капицы рассказывают такой исторический анекдот. Его в Англии пригласили осмотреть электрический генератор, который не работал. Гонорар за эту консультацию составлял 1000 фунтов стерлингов. П. Л. Капица внимательно осмотрел генератор, потом попросил молоток, ударил по машине -и генератор заработал. И когда его спросили, за что же он получил 1000 фунтов, он ответил., что за удар молотком он получил всего 1 фунт, а остальные 999 - за то, что понял, в какое место генератора нужно было ударить.
П. Л. Капица разработал оригинальную модель рентгеновского спектроскопа, а вместе со своим другом Н. Н. Семеновым создал метод определения магнитного момента атома.
В голодные годы Гражданской войны шли по Петрограду два молодых друга-физика — Петр Капица и Николай Семенов, где-то заработавшие полмешка пшеницы и петуха. Они проходили мимо дома, где жил известный художник Б. М. Кустодиев, и решили зайти. Художник работал над портретом Федора Ивановича Шаляпина. Молодые люди сказали ему: «Вы рисуете лишь одних знаменитостей. Нарисуйте нас». Борис Михайлович удивился: «Вы же никому не известны». Они ответили: «Станем известными». Кустодиев рассмеялся, усадил самоуверенных молодых людей и сделал их портрет — «Молодые физики». В благодарность они оставили ему свои полмешка пшеницы и
петуха. Кустодиев и не предполагал, что ему позируют два будущих нобелевских лауреата.
В 1921 году вместе с академиком А. Ф. Иоффе П. Л. Капица поехал в научную командировку в Англию, где в течение 13 лет вел самостоятельные исследования в Кавендишской лаборатории в Кембридже под руководством создателя современной теории радиоактивности и строения атома Эрнеста Резерфорда.