Ландау и Капица: физики, получившие премию за холод

Капица: от Кембриджа до «Физпроблем»

Пётр Леонидович Капица родился в 1894 году в Кронштадте. В 1921 году он уехал в Англию и 13 лет работал в Кембридже у Эрнеста Резерфорда, отца ядерной физики. Капица построил установки для получения рекордно сильных магнитных полей и машину для сжижения гелия. Резерфорд ценил его и звал «Крокодилом», а Капица в ответ повесил барельеф крокодила на стене новой лаборатории.

В 1934 году Капица, как обычно, приехал летом в СССР, но обратно его не выпустили. Ему предложили создать в Москве институт. Резерфорд помог: Кембридж продал Советскому Союзу оборудование лаборатории Капицы. Так появился Институт физических проблем, «Физпроблемы», который сейчас носит имя Капицы.

Жидкость без трения

В 1937–1938 годах Капица изучал, как жидкий гелий течёт через узкую щель между двумя отполированными дисками. Обычная жидкость в такой щели почти застревает из-за вязкости, внутреннего трения. А гелий ниже 2,17 К протекал так, будто вязкости нет совсем. Капица назвал явление сверхтекучестью.

• Сверхтекучий гелий проходит через щели в миллионные доли миллиметра.
• Он поднимается тонкой плёнкой по стенкам сосуда и вытекает через край.
• Если его раскрутить, он может крутиться очень долго, почти не останавливаясь.

Нобелевскую премию за это Капица получил только в 1978 году, в 84 года, «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». Вторую половину премии того года получили американцы Арно Пензиас и Роберт Вильсон за открытие реликтового излучения, «эха» Большого взрыва.

Ландау: гений с характером

Лев Давидович Ландау родился в 1908 году в Баку. Он рано начал учиться: в 14 лет поступил в Бакинский университет, потом перевёлся в Ленинградский. Работал в Копенгагене у Нильса Бора, затем руководил теоротделом в Харькове.

Ландау был резким, остроумным и требовательным. Он придумал «теорминимум», серию труднейших экзаменов по теоретической физике, и брал в ученики только тех, кто их сдал. За много лет сдать смогли несколько десятков человек, и почти все стали известными учёными. Вместе с учеником Евгением Лифшицем он написал многотомный «Курс теоретической физики», по которому учатся физики во всём мире. Студенты в шутку называют его «Ландафшиц».

Как Капица спас Ландау

В 1937 году Капица пригласил Ландау в свой институт. А в апреле 1938 года Ландау арестовали по обвинению в антисоветской деятельности. Ему грозил расстрел или долгий срок.

Капица в тот же день написал письмо Сталину, где говорил, что Ландау крупнейший физик страны и его потеря будет огромной для науки. Потом он писал Молотову. В 1939 году Капица пообещал: если Ландау отпустят, тот поможет объяснить новое явление, сверхтекучесть. Капица взял его на поруки, и в апреле 1939 года Ландау вышел из тюрьмы, очень ослабевшим.

Обещание Ландау выполнил. В 1941 году он построил теорию сверхтекучести, объяснив, как квантовые законы проявляются в целой капле жидкости.

Премия в больнице

7 января 1962 года Ландау попал в тяжёлую автокатастрофу под Москвой. Врачи из разных стран боролись за его жизнь, несколько раз фиксировали клиническую смерть. Он выжил, но к науке уже не вернулся.

В том же году Ландау присудили Нобелевскую премию по физике «за пионерские теории конденсированных сред, в особенности жидкого гелия». Поехать в Стокгольм он не мог, поэтому шведский посол вручил ему медаль и диплом прямо в московской больнице. Лев Ландау умер в 1968 году.

Частые вопросы