Геннадий Прашкевич - Самые знаменитые ученые России

Тогда же Капица предложил оригинальную модель рентгеновского спектроскопа, а чуть позже (совместно с Н. Н. Семеновым) метод определения магнитного момента атома, который в 1922 году был осуществлен в опытах физиков Штерна и Герлаха.

В 1921 году по рекомендации Иоффе (уже академика) Капица был направлен в научную командировку в Великобританию, где начал самостоятельные исследования в Кавендишской лаборатории под руководством Э. Резерфорда.

Говорят, вначале знаменитый английский физик колебался.

«У меня уже работает тридцать стажеров», – якобы сказал он Капице. «30 и 31 различаются примерно на три процента, – ответил Капица. – Поскольку вы всегда предостерегаете против рабской точности измерений, такая трехпроцентная разница вовсе даже не будет вами замечена».

Ответ Резерфорду понравился.

«…К людям он относился исключительно заботливо, особенно к своим ученикам, – вспоминал Капица. – Приехав работать к нему в лабораторию, я сразу был поражен этой заботливостью. Резерфорд не позволял работать дольше шести часов вечера в лаборатории, а по выходным дням не позволял работать совсем. Я протестовал, но он сказал: „Совершенно достаточно работать до шести часов вечера, остальное время вам надо думать. Плохи люди, которые слишком много работают и слишком мало думают“.

Резерфорд руководил своими сотрудниками как отец. Он любил анекдот, юмор, особенно в часы послеобеденного отдыха, когда по неукоснительной английской традиции, полагалось пить портвейн.

«…Как-то раз речь зашла о Тунгусском метеорите.

Вопрос обсуждался всесторонне.

Мы тут же примерно вычислили энергию и размер метеорита из тех данных, которые у нас были. Кто-то из нас задал вопрос: «Какая вероятность для такого метеорита упасть в лондонском Сити, т. е. там, где помещаются все банки Лондона?» Мы вычислили вероятность, она оказалась очень маленькой. Тут же находились экономисты. Был задан и такой вопрос: «Какое впечатление произвело бы на английское государство, если бы был уничтожен Сити – банковский аппарат Лондона, а вся промышленность осталась бы?» В этой дискуссии каждый выдвигал свое предположение.

Говорили часа два.

Резерфорд принимал самое живейшее участие».

В 1923 году Капице была присуждена степень доктора философии Кембриджского университета. Одновременно он получил престижную стипендию Максвелла, которая пришлась ему очень кстати. С 1924 по 1932 год Капица выполнял обязанности заместителя директора Кавендишской лаборатории, а с 1930 по 1934 год был директором лаборатории им. Монда при Королевском научном обществе в Кембридже. В 1929 году был избран членом Лондонского королевского общества.

В 1923 году, поместив камеру Вильсона в сильное магнитное поле, Капица впервые наблюдал искривление траекторий альфа-частиц. Именно в этих исследованиях он впервые столкнулся с необходимостью создания сверхсильных магнитных полей. Он показал, что применение электромагнитов с железными сердечниками для этой цели вполне бессмысленно и нужно переходить к специальным катушкам, пропуская через них большой электрический ток. Основная трудность, возникающая при этом, состояла в перегреве катушек. Чтобы этого не происходило, Капица предложил создавать кратковременные магнитные поля пропусканием очень большого тока через катушки, – тогда они просто не успевали нагреваться.

В 1924 году Капица предложил новый метод получения импульсивных сверхсильных полей напряженностью до 500 000 эрстед, а в 1928 году установил закон линейного возрастания электрического сопротивления ряда металлов от напряженности магнитного поля, так называемый «закон Капицы».

Обладая колоссальной физической интуицией, Капица умел избегать неперспективных путей, какими бы соблазнительными они ни казались.

«Когда в 30-е годы я получил очень сильные магнитные поля, в 10 раз сильнее тех, которые получали до меня, – вспоминал Капица в статье „Будущее науки“, – ряд ученых советовал мне провести опыты по исследованию влияния сильного магнитного поля на скорость света. Настойчивее всех со мной говорил об этом Эйнштейн. Он сказал: „Я не верю, что Бог создал Вселенную такой, что в ней скорость света ни от чего не зависит“. Эйнштейн любил в таких случаях ссылаться на Бога, когда более разумного довода не было. Из сделанных уже в этом направлении опытов было известно, что если бы я осуществил такой опыт с моими более сильными полями, то все же эффект был бы очень маленький, только второго порядка. При этом, конечно, истинную величину эффекта, поскольку явление было бы новое, предвидеть было нельзя. В то же время опыт обещал быть исключительно сложным, так как до этого проводились подобные эксперименты с полями до 20 тысяч эрстед, и они показали, что даже при очень чувствительном методе измерения магнитное поле заметно не влияет на скорость света.

Другим человеком, настаивавшим на этом эксперименте и даже предлагавшим финансовую поддержку, был Оливер Лодж. Он также обращался ко мне с советом осуществить этот исключительно трудный и тонкий опыт.

И все же я отказался.

Почему?

Поясню это следующим поучительным примером, который, может быть, многим неизвестен.

Как вы помните, закон сохранения вещества был экспериментально открыт Ломоносовым в 1756 году и несколько позже Лавуазье. В начале нашего века Ландольт проверил его с большой точностью. Он также поместил вещество в запаянных сосудах и точно взвесил его до и после реакции и показал, что вес остался неизменным с точностью не меньше, чем до десятого знака. Если взять энергию, которая высвобождается при химической реакции и, согласно уравнению из теории относительности, выведенному Эйнштейном, рассчитать изменение в весе вещества, то окажется, что если бы Ландольт провел свой опыт с точностью на два-три порядка больше, то он смог бы заметить изменение веса в прореагировавшем веществе. Таким образом, мы знаем теперь, что Ландольт очень близко подошел к открытию одного из самых фундаментальных законов природы. Но предположим, что Ландольт затратил бы еще больше сил на этот опыт, проработал бы еще лет пять и поднял бы точность на два-три порядка и заметил бы это изменение в весе; большинство ученых ему все же не поверили бы. Известно, что один опыт, сделанный с предельной точностью, всегда неубедителен, и, чтобы его проверить, надо, чтобы нашелся еще один экспериментатор, готовый затратить на него тоже лет десять усиленной работы. Жизнь подсказывает, что пока решение задачи известными методами лежит на пределе точности эксперимента, убедительным оно может быть, лишь когда сама природа подскажет новый метод решения. В данном случае так и было: закон Эйнштейна был довольно просто проверен Астоном, когда он изобрел и разработал новый точный метод определения массы радиоактивных изотопов по отклонению ионного пучка. Поэтому мы должны ждать и в описанном мною случае, когда сама природа предоставит нам новые методические возможности изучать влияние магнитного поля на скорость света, и, вероятно, тогда появятся простые и убедительные эксперименты для изучения этого явления. Вот почему я отказывался от проведения этих сложных опытов».