Monthly Archives: Październik 2013

Piotr Kapica

Pyotr_Kapitsa

Rys. 1. Piotr Kapica (1894-1984)

Piotr Leonidowicz Kapica (ros. Пётр Леонидович Капица) był wybitnym fizykiem, członkiem Radzieckiej Akademii Nauk, członkiem Komitetu Generalnego Akademii, dwukrotnie Bohaterem Pracy Socjalistycznej, laureatem nagrody Nobla i dwóch nagród stalinowskich. Wynalazł impulsową metodę indukowania mocnego pola magnetyczne, urządzenie do adiabatycznego chłodzenia helem i był pierwszym człowiekiem, który zaobserwował zjawisko nadciekłości [1].

Kapica urodził się 9 lipca 1894 roku w Kronsztadzie, w rodzinie nauczycielki i inżyniera wojskowego [1, 2]. Po ukończeniu szkoły średniej w Kronsztadzie dostał się na Wydział Elektromechaniczny Państwowego Uniwersytetu Politechnicznego w Piotrogrodzie (Sankt Petersburg) i wkrótce został zaangażowany przez prof. Abrama Yoffe do badań naukowych w tym dziale [1].

Piotr Kapica

Rys. 2. Piotr Kapica w latach młodości

W młodości Kapica często wyjeżdżał za granicę z rodziną. W 1916 roku udał się do Chin. W Szanghaju poznał współlokatorkę swojego brata – Nadezhdą Chernosvitovą. Miesiąc później Kapica poślubił ją w majątku teścia w obwodzie jarosławskim [1].

W przeciągu roku urodził się im syn – Ieronim. W tym czasie Kapica opublikował swoje pierwsze prace naukowe w czasopiśmie „Russian Physics and Chemistry Society”. Z powodu trwającej I wojny światowej, Kapica zdołał ukończyć tylko uniwersytet jako inżynier elektryk (1919 r). Począwszy od 1918 roku przez trzy kolejne lata wykładał na Państwowym Uniwersytecie Politechnicznym w Piotrogrodzie. W zimie 1919 pandemia „hiszpanki” objęła prawie całą jego rodzinę: ojca, żonę, syna i ich nowo narodzoną córkę. Wszyscy oni umarli [1, 3].

W 1920 roku Kapica wraz z Nikolay Semyonov’em (Nikołaj Siemionow) zaproponował metodę określania momentu magnetycznego jądra atomowego w niejednorodnym polu magnetycznym, która została opublikowana dwa lata później (wykorzystano to później w doświadczeniu Sterna-Gerlacha) [1, 2].
KustodiyevSemenov_Kapitsa
Rys. 3. Piotr Kapica (po lewej) z Nikołajem Siemionowem na obrazie Borysa Kustodiewa (1921)

W maju następnego roku Kapica udał się do Wielkiej Brytanii w celu przywrócenia więzi naukowych przerywanych przez niszczycielskie wojny i rewolucje. Miesiąc później Kapica rozpoczął pracę w Laboratorium Cavendisha (Uniwersytet Cambridge). Kierownik laboratorium – Ernest Rutherford, zgodził się przyjąć go na krótki czas jako stażysta. Szybkość i dokładność w opanowaniu warsztatu naukowego przez młodego rosyjskiego fizyka wzbudziły wielki podziw Rutherford’a. Postanowił zabezpieczyć specjalne stypendium na prace Kapicy [1].

pyotr-kapitsa_1

Rys. 4. Piotr Kapica w Laboratorium Cavendisha (Uniwersytet Cambridge)

Podczas lat spędzonych w Anglii Kapica ciężko pracował i osiągnął wielki sukces. W październiku 1922 roku odbyło się pierwsze spotkanie zespołu Physics Discussion Group of Cambridge. Grupa została później nazwana „Klubem Kapicy”. W czerwcu 1923 roku Kapica otrzymał tytuł doktora z Uniwersytetu w Cambridge. W styczniu 1925 został mianowany Zastępcą Dyrektora Laboratorium Cavendish. W marcu 1929 roku został wybrany akademikiem Akademii Nauk ZSRR, a w maju tego samego roku został członkiem londyńskiego Royal Society. W listopadzie 1930 roku przeznaczono 15 000 funtów na budowę laboratorium Kapicy w Cambridge. Uroczyste otwarcie laboratorium odbyła 3 lutego 1933 r. oraz zostało szeroko opisane przez prasę angielską.

W kwietniu 1927 roku w Paryżu Kapica ożenił się z Anną Krylovą. Rok później na świecie pojawił się ich syn Sergey [1]. W tym samym czasie odkrył liniową zależność oporu pola magnetycznego metali na które działa bardzo silne pole magnetyczne [2]. W 1931 roku na świat przyszedł drugi potomek – Andriej [1].

W podczas całego 13-letniego pobytu w Anglii Piotr Kapica pozostał oddanym obywatelem ZSRR i robił wszystko, aby pomóc w rozwoju nauki w swojej ojczyźnie. Dzięki niemu wielu młodych radzieckich fizyków miało okazję pracować w Laboratorium Cavendisha. Prace radzieckich fizyków zostały opublikowane w naukowym periodyku „International Physics Treatise Series”, którego Kapica był współzałożycielem i redaktorem naczelnym. Mimo wszystko władze radzickie zdecydowały się odebrać mu wizę. Jesienią 1934 r. Kapica chciał powrócić do ojczyzny, aby odwiedzić swoich bliskich i wygłosić serię wykładów w Leningradzie, Moskwie i Charkowie. Został wezwany na Kreml i nakazano mu pracę tylko na rzecz ZSRR. Jego żona mimo wszystko wróciła do dzieci w Anglii, a on zamieszkał z matką w Leningradzie. W dniu 23 grudnia otwarto budynek Instytutu Problemów Fizycznych w Moskwie (w którym znalazła się aparatura przywieziona z Laboratorium Cavendisha). W 1937 zorganizował międzynarodowe koło dyskusyjne fizyków w Instytucie. Zostało one później nazwane „Kapichik” [1].

pyotr-kapitsa_3

W 1939 roku opracował nową metodę skraplania powietrza w niskociśnieniowym cyklu za pomocą specjalnej, wysokowydajnej rozprężarki turbinowej. W dziedzinie fizyki niskich temperatur, Kapica rozpoczął serię eksperymentów polegających na badaniach właściwości ciekłego helu, które doprowadziły do przełomowego ​​odkrycia nadciekłości helu [4] w 1937 roku oraz w serii artykułów opisujących nowy stan materii [2, 4].

W 1945 roku został utworzony specjalny komitet, który miał za zadanie utworzenie pierwszej sowieckiej bomby atomowej. Kapica został jego członkiem, ale praca wpędziła go w depresję. Poprosił o zwolnienie z komitetu, wzbudzając niezadowolenie władz. Wyraźny stał się jego konflikt z szefem NKWD Ławrientijem Berią [1, 3].

W czasie II wojny światowej był zaangażowany w badania stosowane w produkcji i wykorzystaniu tlenu, który został wyprodukowany za pomocą jego turbosprężarek. Został kierownikiem Wydziału do spraw Uprzemysłowienia Tlenu wchodzącego w skład Rady Ministrów ZSSR [2].

W 1947 roku na Uniwersytecie Moskiewskim został założony Wydział Fizyki, a Kapica był jednym z jego założycieli. We wrześniu zaczął wygłaszać swoje wykłady. Pod koniec grudnia 1949 roku odmówił wzięcia udziału w oficjalnych sesjach poświęconych 70. rocznicy urodzin Stalina. Władze za ten demonstracyjny akt, natychmiast zwolnili Kapicę. Stalin pozbawił go wszystkich tytułów naukowych i stanowisk, oprócz członkostwa w Akademii Nauk ZSRR. Do 1955 roku musiał pracować w domowym laboratorium. Po śmierci Stalina i aresztowaniu Berii, przewodniczący komisji Akademii Nauk podjął decyzję, aby wspomóc badania prowadzone przez Piotra Kapicę. W 1955 roku przygotowano dla niego specjalne Laboratorium Fizyki Akademii Nauk ZSRR w Moskiewskim Instytucie Fizyki i Technologii i mianowano jego kierownikiem (Katedra Fizyki i Techniki Niskich Temperatur); pozostając nim do końca życia. Został mianowany redaktorem naczelnym wiodącego czasopisma fizycznego ZSRR „Experimental and Theoretic Physics”. Nikita Chruszczow przywrócił mu wszystkie utracone tytuły [1, 3].

Wynalazł generatory fal mikrofalowych dużej mocy – planotron i nigotron (1950 – 1955) i odkrył nowy rodzaj ciągłego, wysokociśnieniowego wyładowania plazmy w temperaturach wyższych niż milion kelwinów [2].

Po 1965 roku mógł ponownie swobodnie opuścić Związek Radziecki. Pierwszym miastem, które odwiedził była Kopenhaga. Spędził trochę czasu w Cambrigde, gdzie ponownie spotkał się ze współpracownikami z dawnych lat – John’em Cockroft i Paul’em Dirac [5].

Piotr Kapica

W 1941 oraz w 1943 roku otrzymał nagrodę państwową, w 1945 roku otrzymał tytuł Bohatera Pracy Socjalistycznej. W 1974 roku uhonorowano go złotym medalem „Serp i Molot”. W 1978 roku otrzymał Nagrodę Nobla „za fundamentalne odkrycia i wynalazki w dziedzinie fizyki niskich temperatur” [1-3].

Odwaga była jedną z jego głównych cech, zarówno jako naukowca i jako zwykłego człowieka. Od 1934-1983 Kapica napisał ponad 300 listów do Kremla. Jego interwencje pozwoliły ocalić takich fizyków jak Vladimir Fok, Lev Landau i Ivan Oberimov od śmierci w więzieniach i obozach pracy w czasie stalinowskich latach terroru. W ostatnim roku jego życia stanął w obronie Andrieja Sacharowa. Przesuwał granice dotyczące tematyki wystąpień publicznych, mocno wsparł tymczasowo zakazaną genetykę i walczył o zachowanie naturalnego środowiska Jeziora Bajkał. Kapica był również aktywny w międzynarodowych konferencjach, był przeciwnikiem zimnej wojny i zagrożeń związanych z termojądrowym konfliktem [3]. Nigdy nie był członkiem Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego (jako jedyny ze wszystkich akademików Akademii Nauk ZSRR) [1-3].

Podstawą jego talentu organizacyjnego była zasada, którą spisał na osobnej kartce papieru: „Rządzenie jest to pozwalanie dobrym ludziom wykonywać ich pracę” [1].

Piotr Kapica zmarł w Moskwie w dniu 8 kwietnia 1984 r [1-3].

Najważniejsze osiągnięcia:

– Medal Liége University (1934)
– Medal Faraday’a od Instytutu Inżynierów Elektryków (1942)
– Nagroda Stalinowska (1941, 1943)
– Medal Franklina od Franklin Institute (1944)
– Międzynarodowy Medal Niels Bohra (1964)
– Medal Rutherforda (1966)
– Złoty Medal Kamerlingh Onnesa od Holenderskiego Towarzystwa Chłodnictwa (1968)
– Pamiątkowy Medal Kopernika od Polskiej Akademii Nauk (1974)
– Order Lenina (1943, 1944, 1945, 1964, 1971, 1974)
– Bohater Pracy Socjalistycznej (1945, 1974)
– Złoty Medal „Serp i Molot” (1974)
– Nagroda Nobla z Fizyki (1978)

Bibliografia:

[1] http://russiapedia.rt.com/prominent-russians/science-and-technology/pyotr-kapitsa/
[2] „Pyotr Kapitsa – Biographical”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2013. Web. 24 Oct 2013.
[3] http://www.britannica.com/EBchecked/topic/311753/Pyotr-Leonidovich-Kapitsa
[4] Kapitza, P., Nature, 141, 74 (1938)
[5] http://www.answers.com/topic/pyotr-kapitsa