Эксперимент, Теория, Практика. Статьи, Выступления - Пётр Капица

Мне помнится еще такой разговор с Резерфордом за обедом в Тринити Колледж. Не помню, по какому поводу — под влиянием ли книги Ломброзо «Гений и помешательство» или по другой причине, — я развил взгляд, что всякий крупный ученый должен быть до некоторой степени сумасшедшим. Резерфорд услыхал этот разговор и спросил меня: «По вашему мнению, Капица, я тоже сумасшедший?» — «Да, профессор», — «А как вы это докажете?» — спросил он. «Очень просто, — ответил я. — Вы помните, несколько дней назад вы сказали мне вскользь, что получили письмо из США, в котором крупная американская фирма (не помню сейчас какая, по-видимому, это была «Дженерал электрик») предлагала вам построить в Америке колоссальную лабораторию и при этом предлагала платить сказочное жалованье. Вы только рассмеялись на такое предложение, и серьезно его не стали рассматривать. Так вот, с точки зрения нормального человека вы поступили, как сумасшедший». Резерфорд рассмеялся и сказал, что, по всей вероятности, я прав.

Осенью 1934 года, когда я, как обычно, поехал в Советский Союз, чтобы повидать мать и друзей, и был совершенно неожиданно для меня лишен возможности вернуться в Кембридж, я в последний раз видел Резерфорда и больше не слышал его голоса и его смеха. В Советском Союзе в продолжение последующих трех — четырех лет я не имел своей лаборатории и не мог продолжать свою научную работу. Конечно, мое душевное состояние было тяжелым. В эти годы единственный ученый, с которым я переписывался за пределами СССР, был Резерфорд. Не реже, чем раз в два месяца, он мне писал длинные письма, которые я глубоко ценил. В этих письмах он рассказывал о жизни Кембриджа, о своих научных успехах и достижениях своей школы, писал о себе, шутил и давал мне советы, неизменно подбадривая меня в моем трудном положении. Он хорошо понимал, что главное — мне нужно скорее приступить к научной работе, которая была так резко прервана. Хорошо известно, что главным образом благодаря его участию и помощи я мог получить свое научное оборудование из Мондовской лаборатории, так что через три года я опять мог возобновить свои работы в области физики низких температур.

Я уверен, что со временем письма Резерфорда будут опубликованы, но сейчас я все же хочу привести несколько отрывков из них, которые и без комментариев говорят за себя.

21 ноября 1935 года он пишет: «...Мне хочется дать небольшой совет, хотя, может быть, он и не нужен. Я думаю, что для вас самое важное — начать работать по устройству вашей лаборатории как можно скорее и постарайтесь научить ваших помощников быть полезными. Я думаю, что многие из ваших неприятностей отпадут, когда вы снова будете работать, и я также уверен, что ваши отношения с властями улучшатся, как только они увидят, что вы работаете ревностно над тем, чтобы пустить в ход ваше предприятие... Возможно, что вы скажете, что я не понимаю ситуации, но я уверен, что ваше счастье в будущем зависит от того, как упорно вы будете работать в лаборатории. Слишком много самоанализа плохо для каждого...».

15 мая 1936 г. он пишет: «... Этот семестр я был более занят, чем когда-либо. Но вы знаете, мой характер очень улучшился в последние годы, и мне кажется, что никто не пострадал от него за последние несколько недель. Начните научную работу, даже если она не будет мирового значения, начните как можно скорее, и вы сразу почувствуете себя счастливее. Чем труднее работа, тем меньше времени остается на неприятности. Вы же знаете, что некоторое количество блох хорошо для собаки, но я думаю, что вы чувствуете, что у вас их больше, чем нужно...».

Коротко, ясно и бодро дает он прекрасные отцовские советы. Последнее письмо датировано 9 октября 1937 года. Он подробно пишет о предполагаемой поездке в Индию. Но в нем есть одна фраза, которую я приведу:

«... Мне приятно сказать, что физически я чувствую себя недурно, но мне хотелось бы, чтобы жизнь не была столь утомительна во время семестра».

За десять дней до смерти он не чувствовал, как она близка.

Для меня смерть Резерфорда была не только потерей учителя и друга. Для меня, как и для ряда ученых, эти годы были также концом целой эпохи в науке.

По-видимому, к этим годам надо отнести начало того периода в истории человеческой культуры, который сейчас общепринято называть научно-технической революцией. Один из главных факторов этой революции — это использование человечеством ядерной энергии. Мы все хорошо знаем, что последствия этой революции могут быть очень страшны, — она может уничтожить человечество. В 1921 году Резерфорд предупреждал меня, чтобы я не вздумал заниматься коммунистической пропагандой, теперь же оказывается, что в это же время в Кавендишской лаборатории он сам со своими учениками заложил основу научно-технической революции.

Хотя мы все надеемся, что у людей хватит ума, чтобы в конечном итоге повернуть научно-техническую революцию по правильному пути для счастья человечества, но все же в год смерти Резерфорда безвозвратно ушла та счастливая и свободная научная работа, которой мы так наслаждались в годы нашей молодости. Наука потеряла свою свободу. Она стала производительной силой. Она стала богатой, но она стала пленницей, и часть ее покрывается паранджой. Я не уверен, продолжал ли бы сейчас Резерфорд по-прежнему шутить и смеяться.

О НЕКОТОРЫХ ЭТАПАХ РАЗВИТИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МАГНЕТИЗМА

Речь на открытии Международной конференции по магнетизму 1973 года

Опубликована в журнале «Природа», № 2, 1974.

Меня просили сказать вступительное слово при открытии конференции. Как это ни печально для меня, но, по-видимому, я являюсь одним из самых великовозрастных членов этого собрания и поэтому я принял почетное предложение провести первое заседание конференции.

Моя дипломная работа при окончании Политехнического института в 1918 г., сделанная в лаборатории А. Ф. Иоффе, относилась к магнетизму, и с тех пор я остался верным этой области физики. Я надеюсь, что для вас будет интересно, если на основе моего многолетнего участия в этой области я вспомню о том, какие этапы в развитии магнетизма за это время произвели на меня наибольшее впечатление.

Начну с рассмотрения весьма простого явления. В точке 1 находится заряд е (см. рисунок). Тогда на расстоянии а от него в точке 2 возникает электрическое поле напряженностью

(1)

Если в точке 2 будет находиться заряд е', то между обоими зарядами возникнет механическая сила электростатической природы.

(2)

Если заряд е движется со скоростью и, то в точке на

расстоянии а возникает еще магнитное поле напряженностью

(3)

где с — скорость света. Если заряд е в точке 2 движется параллельно заряду с той же скоростью и, то на него действует сила электромагнитной природы. Как хорошо известно, она равна

Таким образом, полная сила между параллельно движущимися зарядами будет равна

Отсюда видно, что основная сила создается электростатическим взаимодействием и из нее вычитается сила магнитного взаимодействия (член с коэффициентом и2/с2), которая возникает при движении зарядов е и е' в магнитном поле.

Теперь положим, что наблюдатель тоже движется с той же скоростью и параллельно зарядам. Тут мы встречаемся с парадоксом, так как этот наблюдатель, в отличие от покоящегося, будет описывать ту же силу взаимодействия частиц как чисто электростатическую. Для него магнитное поле как бы не будет существовать.

Этот простой пример наглядно выявляет природу электромагнитного поля, и я его обычно привожу на лекциях студентам. В наши дни этот парадокс хорошо объясняется теорией относительности. Я вспомнил о нем, так как в несколько более общей форме он разбирается у Максвелла в последней главе его «Трактата по электричеству и магнетизму». Но в то время трактовка этого явления вызывала существенные затруднения.

Я привел этот пример для того, чтобы привлечь ваше внимание к тому, что первое изда ние «Трактата» Максвелла вышло ровно 100 лет тому назад.

(3)

где с — скорость света. Если заряд е в точке 2 движется параллельно заряду с той же скоростью и, то на него действует сила электромагнитной природы. Как хорошо известно, она равна

(4)

(5)

На рисунке воспроизведена заглавная страница этой замечательной книги, которую я купил еще в 1921 г. за несколько шиллингов у букиниста на рынке в Кембридже.) Я думаю, что нашей конференции, посвященной магнетизму, нельзя пройти мимо этой юбилейной даты. Если «Principia» Ньютона являются теоретическим обобщением экспериментальных работ Галилея и положили основу механики, то «Трактат» Максвелла следует рассматривать как теоретическое обобщение экспериментальных работ Фарадея, положивших основу современной электродинамики.