Детство

Советский физик Петр Леонидович Капица родился в Кронштадте -- военно-морской крепости, расположенной на острове в Финском заливе неподалеку от Санкт-Петербурга, где служил его отец Леонид Петрович Капица (1864-1919), генерал-лейтенант инженерного корпуса. Мать П. Капицы Ольга Иеронимовна Капица (1866-1937), урожденная Стебницкая, была известным педагогом и собирательницей фольклора. По окончании гимназии в Кронштадте, в 1912 году, Капица поступил на электромеханический факультет Петербургского политехнического института.

Студенческие годы

Летом 1913 года он путешествовал с братом Леонидом, студентом географического факультета Петербургского университета, на Север - они посетили Архангельск, Соловецкие острова, побережье Баренцева моря. В рыбацких поселках братья проводят антропологическое исследование поморов, собирают этнографический материал и изучают производство рыбьего жира. В иллюстрированном журнале "Аргус" публикуется статья "Рыбий жир".

8 июня 1916 г. он поехал в Китай за своей невестой Надеждой Кирилловной Черносвитовой, которая проживала в Шанхае, в семье брата, сотрудника Русско-Азиатского банка. 6 августа они поженились. В "Журнале русского физико-химического общества" публикует свои первые научные работы "Инерция электронов в амперовых молекулярных токах" и "Приготовление волластоновских нитей". 5 июля 1917 г. у него рождается сын Иероним.

В сентябре 1918 г. Петр Капица заканчивает институт и получает звание инженер-электрик.

Взрослая жизнь

Следующие три года он преподавал в том же институте. Под руководством А.Ф. Иоффе, первым в России приступившего к исследованиям в области атомной физики, Петр Капица вместе со своим однокурсником Николаем Семеновым разработал метод измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, который в 1921 г. был усовершенствован Отто Штерном.

Зимой 1920 г. во время эпидемии гриппа "испанка" он теряет в течение месяца отца, сына, жену и новорожденную дочь.

22 мая 1921 г. Петр Капица приезжает в Англию в качестве члена комиссии Российской академии наук, направленной в страны Западной Европы для восстановления научных связей, порушенных войной и революцией, и приобретения приборов и научной литературы. В июле он вместе с А.Ф. Иоффе посещает в Кембридже Эрнста Резерфорда (лауреата Нобелевской премии по физике 1908 г. за изучение радиоактивности, именем которого названа единица активности изотопов) и просит принять его в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета на стажировку. 22 июля он приступает к работе. Капица быстро завоевал уважение Резерфорда и стал его другом. Резерфорд оказал на него большое влияние и Капица позаимствовал у своего мэтра многие высказывания: "Наука - большая наука - всегда двигала и будет двигать техническую мысль", "Какая разница между теорией и экспериментом? Эксперимент остается навсегда", "Не служите богу и мамоне" и т. д.

Первые исследования, проведенные Капицей в Кембридже, были посвящены отклонению испускаемых радиоактивными ядрами альфа- и бета-частиц в магнитном поле. Эксперименты подтолкнули его к созданию мощных электромагнитов. Разряжая электрическую батарею через небольшую катушку из медной проволоки (при этом происходило короткое замыкание), Капице удалось получить магнитные поля, в 6-7 раз превосходившие все прежние. Разряд не приводил к перегреву или механическому разрушению прибора, т.к. продолжительность его составляла всего лишь около 0,01 секунды.

Создание уникального оборудования для измерения температурных эффектов, связанных с влиянием сильных магнитных полей на свойства вещества, например на магнитное сопротивление, привело Капицу к изучению проблем физики низких температур. Чтобы достичь таких температур, необходимо было располагать большим количеством сжиженных газов. Вершиной его творчества в этой области явилось создание в 1934 г. необычайно производительной установки для сжижения гелия, который кипит (переходит из жидкого состояния в газообразное) или сжижается (переходит из газообразного состояния в жидкое) при температуре около 4,3 К°. Сжижение этого газа считалось наиболее трудным делом. Впервые жидкий гелий был получен в 1908 г. голландским физиком Хайке Каммерлинг-Оннесом. Но установка Капицы была способна производить 2 л жидкого гелия в час, тогда как по методу Каммерлинг-Оннеса на получение небольшого его количества с примесями требовалось несколько дней. Капице удалось преодолеть и проблему замерзания смазки движущихся частей при низких температурах, использовав для этих целей сам жидкий гелий.

В Кембридже научный авторитет Капицы быстро рос. Он успешно продвигался по ступеням академической иерархии. 17 октября 1922 г. состоялось первое заседание созданного им в Кембридже физического семинара, получившего в дальнейшем название "Клуб Капицы". В 1923 г. Капица стал доктором философии и получил престижную стипендию Джеймса Клерка Максвелла. В 1924 г. он был назначен заместителем директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям, а в 1925 г. стал членом Тринити-колледжа. В 1928 г. Академия наук СССР присвоила Капице ученую степень доктора физико-математических наук и в 1929 г. избрала его своим членом-корреспондентом. В следующем году Петр Капица становится профессором-исследователем Лондонского королевского общества. По настоянию Резерфорда Королевское общество строит специально для Капицы новую лабораторию. Открытие Мондовской лаборатории состоялось 3 февраля 1933 г.

Семья

28 апреля 1927 он женится в Париже на Анне Алексеевне Крыловой (1903-1996), дочери известного кораблестроителя академика А.Н. Крылова. В 1919 г. она вместе с матерью эмигрировала из России. 22 июня 1927 года постановлением ЦИК СССР Анна Алексеевна получает советское гражданство.

14 февраля 1928 г. у него рождается сын Сергей, ставший физиком. Сергей известен открытием закона линейного, по величине магнитном поля, возрастания электросопротивления металлов (закон Капицы) и основанием вместе с Р.Г. Фаулером Международной серии монографий по физике (издательство "Кларендон пресс" Оксфордского университета). На его крестинах присутствовал физиолог Иван Петрович Павлов (лауреат Нобелевской премии 1904 г.). Вот выдержка из письма Капицы к матери от 5 мая 1928 г.:

“Это время был у нас иеромонах Алексей, который приезжал крестить сына. Крестили его Сергеем. Крестины были в среду. Тут был профессор Павлов с сыном, и они присутствовали на крестинах. <...> Несмотря на свои 79 лет, он очень бодр и оживлен. Нам всем он понравился. Он с сыном обедал у нас в прошлую пятницу. По-английски он не говорит и охотно приходит к нам, т.к. любит всегда поговорить. Его здесь явно чтут...”

Павлов и Капица познакомились в августе 1923 г., когда в Эдинбурге проходил XI Международный конгресс физиологов. Ивана Петровича Павлова сопровождал его сын Владимир Иванович Павлов, физик-экспериментатор, который хорошо говорил по-английски и должен был читать доклад отца. Оказавшись в Англии, они воспользовались возможностью побывать в Кембридже, где Владимир Иванович и познакомил Ивана Петровича с Капицей, молодым русским стажером Кавендишской лаборатории, с которым более двух лет работал в физико-техническом отделе Рентгенологического и радиологического института. Владимир Иванович Павлов (1884-1954) занимался исследованиями в области молекулярной физики и электроники. Он старше Капицы на десять лет и в Кавендишской лаборатории был “своим” человеком - еще до первой мировой войны он в течение двух лет работал у Джозефа Джона Томсона.

9 июля 1931 г. у Петра Капицы рождается сын Андрей. Андрей стал известным публицистом и географом. Он -- член-корреспондент АН СССР с 1970 г. и РАН с 1991 г., участник четырех антарктических экспедиций, руководитель геофизической экспедиции АН в Восточную Африку (1967-69). Написал труды по динамике и морфологии ледникового покрова Восточной Антарктиды. Получил Государственную премию СССР в 1971 г. Ведет на телеканале "Культура" передачу "Очевидное -- невероятное. Век XXI".

Работа в СССР

Советские официальные лица неоднократно обращались к Петру Леонидовичу с просьбой остаться на постоянное жительство в СССР. Капица относился с интересом к таким предложениям, но выставлял определенные условия, в частности свободу поездок на Запад, из-за чего решение вопроса откладывалось. В конце лета 1934 г. Капица вместе с женой в очередной раз приехали в Советский Союз, но, когда супруги приготовились вернуться в Англию, оказалось, что их выездные визы аннулированы. После яростной, но бесполезной стычки с официальными лицами в Москве Капица был вынужден остаться на родине, а его жене было разрешено вернуться в Англию к детям. Несколько позднее Анна Алексеевна присоединилась к мужу в Москве, а вслед за ней приехали и дети. Резерфорд и другие друзья Капицы обращались к советскому правительству с просьбой разрешить ему выезд для продолжения работы в Англии, но тщетно.

1 января 1935 г. Капица стал директором вновь созданного Института физических проблем Академии наук СССР, но прежде, чем дать согласие, Капица почти год отказывался от предлагаемого поста. Резерфорд, смирившись с потерей своего выдающегося сотрудника, позволил советским властям купить оборудование лаборатории Монда и отправить его морским путем в СССР. Переговоры, перевоз оборудования и монтаж его в Институте физических проблем заняли несколько лет.

В 1937 г. в Институте физических проблем начинает работать физический семинар П.Л. Капицы - "Капичник", как его стали называть в дальнейшем, когда из сугубо институтского он превращается в общемосковский и даже всесоюзный.

Капица возобновляет свои исследования по физике низких температур, в том числе свойств жидкого гелия. Он проектирует установки для сжижения других газов. В 1938 г. Капица усовершенствовал небольшую турбину, очень эффективно сжижавшую воздух. Ему удалось обнаружить необычайное уменьшение вязкости жидкого гелия при охлаждении до температуры ниже 2,17 К°, при которой он переходит в форму, называемую гелием-2. Утрата вязкости позволяет ему беспрепятственно вытекать через мельчайшие отверстия и даже взбираться по стенкам контейнера, как бы “не чувствуя” действия силы тяжести. Отсутствие вязкости сопровождается также увеличением теплопроводности. Капица назвал открытое им новое явление сверхтекучестью. Двое из бывших коллег Капицы по Кавендишской лаборатории, Дж.Ф. Аллен и А.Д. Мизенер, выполнили аналогичные исследования. Все трое опубликовали статьи с изложением полученных результатов в одном и том же выпуске британского журнала “Нейче”. Статья Капицы 1938 г. и две другие работы, опубликованные в 1942 г., принадлежат к числу его наиболее важных работ по физике низких температур. Капица, обладавший необычайно высоким авторитетом, смело отстаивал свои взгляды даже во время чисток, проводимых Сталиным в конце 30-х годов.

12 февраля 1937 г. он пишет Сталину в защиту физика-теоретика Владимира Александровича Фока, арестованного накануне в Ленинграде. Несколько дней спустя Фок был освобожден.

6 апреля 1938 г. он пишет Вячеславу Михайловичу Молотову и 28 апреля Иосифу Виссарионовичу Сталину в защиту арестованного по обвинению в шпионаже в пользу нацистской Германии Льва Ландау, заведующего теоретическим отделом Института физических проблем. 28 апреля Ландау освободили. Для этого Капице пришлось отправиться в Кремль и пригрозить в случае отказа подать в отставку с поста директора института. В своих докладах правительственным уполномоченным Капица открыто критиковал те решения, которые считал неправильными.

В 1940 г. он установил, что при переходе тепла от твердого тела к жидкому гелию на границе раздела возникает скачок температуры, получивший название скачка Капицы. Величина этого скачка очень резко растет с понижением температуры.

13 марта 1941 г. ему присудили Сталинскую премию 1-й степени за работу "Турбодетандер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха". 23 июля Институт физических проблем эвакуирован в Казань. В октябре он привлек внимание общественности, выступив с предупреждением о возможности создания атомной бомбы. Возможно, он был первым из физиков, кто сделал подобное заявление.

22 марта 1943 г. ему присудили еще одну Сталинскую премию 1-й степени, за открытие и исследования явления сверхтекучести жидкого гелия. В августе завершается реэвакуация в Москву Института физических проблем.

30 апреля 1945 г. Капице присвоено звание Героя Социалистического Труда "за успешную научную разработку нового турбинного метода получения кислорода и за создание мощной турбокислородной установки для производства жидкого кислорода.

20 августа 1945 г. постановлением ГКО создается Специальный комитет для руководства "всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана". В первоначальном составе комитета всего два физика - Петр Капица и Игорь Курчатов. Ссылаясь на конфликт с председателем Специального комитета Лаврентием Павловичем Берией, Капица в письмах к Сталину от 3 октября и 25 ноября просит освободить его от работы в комитете. 21 декабря его просьба удовлетворяется. Работает над монографией "Основы глубокого холода".

С 1947 по 1949 г. был заведующим кафедрой общей физики физико-технического факультета МГУ, одним из основателей которого он был. В 1951г. этот факультет преобразован в Московский физико-технический институт (широко известный Физтех). Попеременно с Львом Давидовичем Ландау он читает курс общей физики.

Послевоенные научные работы Капицы охватывают самые различные области физики, включая гидродинамику тонких слоев жидкости и природу шаровой молнии, но основные его интересы сосредоточиваются на микроволновых генераторах и изучении различных свойств плазмы. В 50-е гг., работая над созданием СВЧ - генератора, Капица обнаружил, что микроволны большой интенсивности порождают в гелии отчетливо наблюдаемый светящийся стабильный плазменный шнур с температурой электронов К°. Это открытие легло в основу проекта термоядерного реактора с непрерывным подогревом плазмы. Помимо достижений в экспериментальной физике, Капица проявил себя как блестящий администратор. Построенные Капицей установки для сжижения газов нашли широкое применение в промышленности. Использование кислорода, извлеченного из жидкого воздуха, для кислородного дутья произвело подлинный переворот в советской сталелитейной промышленности.

В 1965 г., впервые после тридцатиоднолетнего перерыва, Капица получил разрешение на выезд из Советского Союза в Данию для получения Международной золотой медали Нильса Бора, присуждаемой Датским обществом инженеров-строителей, электриков и механиков. Там он посетил научные лаборатории и выступил с лекцией по физике высоких энергий.

В 1969 г. Лондонское королевское общество предложило Петру Леонидовичу Капице прочитать Резерфордовскую мемориальную лекцию. Мемориальные лекции Королевского общества - своеобразная форма увековечения памяти выдающихся ученых и пропаганды научных достижений. И вместе с тем, это -- почетная награда. В справочнике Королевского общества рядом с именем его действительного члена Петра Капицы после адреса напечатано: "Лекции: Резерфордовская мемориальная (1969), Берналовская (1977). Нобелевская премия по физике, 1978". В соответствии с уставом, Резерфордовские лекции читаются в странах Содружества наций, причем каждая третья - на родине Резерфорда, в Новой Зеландии. Капице предстояло выступить в Канаде. Свою лекцию Петр Леонидович посвятил электронике больших мощностей.

Как только П. Л. Капица прибыл в Канаду, его попросили выступить на следующий же день в университете Мак-Гилла - в той самой лаборатории, где в 1898-1907 годах молодой Резерфорд провел свои классические работы по радиоактивным превращениям. Петр Леонидович согласился. Так родилась лекция-импровизация, произнесенная 12 сентября 1969 г. Некоторые мысли и эпизоды, лишь эскизно намеченные Петром Леонидовичем в начале лекции, были более подробно изложены в других его выступлениях, в частности в лекции, прочитанной им в 1966 г. в Лондоне, - "Мои воспоминания о Резерфорде". Эта лекция, как и другие выступления, посвященные жизни и научной деятельности Резерфорда опубликованы в книге Капицы "Эксперимент. Теория. Практика". Она вышла в издательстве "Наука" в 1974 г. Дополненные издания этой книги выходят в 1977, 1981 и 1987 гг. Она вышла также за рубежом - на девяти языках.

Капица был удостоен Нобелевской премии по физике в 1978 г. “за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур”. Свою награду он разделил с Арно Алланом Пензиасом и Робертом Вудроу Вильсоном. Представляя лауреатов, Ламек Хультен из Шведской королевской академии наук заметил: “Капица предстает перед нами как один из величайших экспериментаторов нашего времени, неоспоримый пионер, лидер и мастер в своей области”.

В преклонные годы Капица, который никогда не был членом коммунистической партии, используя весь свой авторитет, критиковал сложившуюся в Советском Союзе тенденцию выносить суждения по научным вопросам, исходя из ненаучных оснований. Он выступал против строительства целлюлозно-бумажного комбината, грозившего загрязнить своими сточными водами озеро Байкал. Вместе с Андреем Сахаровым и другими представителями интеллигенции подписал письмо с протестом против принудительного заключения в психиатрическую больницу биолога Жореса Медведева. В 1973 г. вопреки настойчивым уговорам президента АН СССР М.В. Келдыша, отказывается поставить свою подпись под письмом, клеймящим позором Андрея Сахарова. 29 августа это письмо, подписанное 40 академиками, печатает "Правда". Капица был членом Советского комитета Пагуошского движения за мир и разоружение. Инициатором этого движения был Альберт Эйнштейн (лауреат Нобелевской премии по физике 1921 г.). Первая конференция прошла в канадском городе Пагуоше в 1957 г.

Он высказал также несколько предложений о способах преодоления отчуждения между советской и американской науками. 5 мая 1976 г., за 10 лет до Чернобыля в докладе "Глобальные проблемы и энергия", прочитанном в Стокгольмском университете, предупреждает о грозящей опасности. Рассказав об аварии на американской АЭС "Браунс Ферри", отмечает: "...Авария показала, что математические методы расчетов вероятности такого рода происшествий неприменимы, поскольку, как было в данном случае, не учитываются вероятности того, что происходит из-за ошибок в поведении людей". Пытается напечатать этот доклад в журнале "Наука и жизнь", который выходил тогда трехмиллионным тиражом. Редакция статью отвергает, объясняя свой отказ нежеланием "пугать людей". Отказывается публиковать доклад и шведский журнал "Амбио", ссылаясь на отсутствие средств на перевод с русского на английский. Все материалы об аварии на "Браунс Ферри", которые Капица получает от знакомых американских физиков, он тут же передает президенту Академии наук и директору Института атомной энергии А.П. Александрову.

Капица был удостоен многих наград и почетных званий как у себя на родине, так и во многих странах мира. Он был почетным доктором одиннадцати университетов на четырех континентах, состоял членом многих научных обществ, академии Соединенных Штатов Америки, Советского Союза и большинства европейских стран, был обладателем многочисленных наград и премий за свою научную и политическую деятельность, в том числе семи орденов Ленина.

Скончался в Москве 8 апреля 1984 г., не дожив трех месяцев до своего девяностолетия. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.