Незападная история науки: Открытия, о которых мы не знали - Джеймс Поскетт
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Поначалу Капица был совершенно раздавлен. В письме к жене, которой разрешили вернуться в Кембридж, он жаловался, что «жизнь изумительно пуста сейчас у меня… я готов рвать на себе волосы и беситься». Его лишили собственной лаборатории, лишили возможности заниматься настоящей научной работой. «Я здесь один сижу, и для чего это нужно, я не понимаю, – писал он. – Мне кажется подчас, что я схожу с ума». Его кембриджские коллеги делали все, что могли, чтобы помочь ему вернуться в Англию. Директор Кавендишской лаборатории Эрнест Резерфорд обратился к советскому послу в Лондоне, а Поль Дирак лично приехал в Москву в надежде добиться для Капицы разрешения на выезд. Но все усилия были напрасны. Сталин твердо решил: российские ученые должны оставаться в СССР, чтобы отдавать все силы служению родной стране{479}.
Постепенно Капица смирился со своей новой судьбой. «Совершённая в отношении меня несправедливость не должна меня ослеплять», – писал он в письме Нильсу Бору. Если путь в Кембридж ему заказан, нужно выжать как можно больше из возможностей, которые есть у него в СССР. К концу 1934 г. Капица согласился на компромисс. Он будет работать на советскую науку при условии, что советское правительство предоставит ему собственную лабораторию и все необходимое оборудование для проведения серьезных научных исследований. Вскоре Капица был назначен директором созданного специально для него нового исследовательского центра в Москве – Института физических проблем. Советское правительство также согласилось заплатить 30 000 фунтов стерлингов, чтобы приобрести экспериментальное оборудование из Мондовской лаборатории Капицы в Кембридже, в том числе два очень сильных электромагнита и установку для сжижения гелия{480}.
Эти вложения окупились. 1 января 1938 г. Капица опубликовал в журнале Nature короткую статью, в которой объявил об открытии явления, названного сверхтекучестью. В статье он описал свой московский эксперимент по измерению вязкости жидкого гелия.
Рис. 33. Переход жидкого гелия в «сверхтекучую» фазу. В этой фазе жидкий гелий начинает течь вверх по стенкам стеклянной чаши и перетекать через край – отсюда небольшая капля у ее основания
Изначальной целью эксперимента было измерить, с какой скоростью жидкий гелий будет перетекать через очень узкое отверстие из одной емкости в другую. Результаты измерений, по словам Капицы, «были поразительны». Когда гелий охлаждали до температуры чуть ниже его точки кипения, около –269 ℃, он вел себя как обычная жидкость и перетекал между емкостями с постоянной, но относительно медленной скоростью. Однако при дальнейшем охлаждении, когда температура гелия приближалась к абсолютному нулю (–273 ℃), он внезапно начинал течь с невероятной скоростью, превращаясь в «сверхтекучую жидкость». Это положило начало совершенно новой области исследований, ставшей известной как физика низких температур. Капица обнаружил, что при очень низких температурах некоторые вещества начинают проявлять новые, необычные свойства. Некоторые эксперименты Капицы, казалось, и вовсе противоречили известным законам физики. Сильно охлажденный жидкий гелий тек вверх по стенкам сосуда и даже перетекал между, казалось бы, полностью герметичными емкостями. Все это требовало совершенно нового объяснения того, как взаимодействуют между собой молекулы этого вещества{481}.
За открытие явления сверхтекучести Петру Капице была присуждена Нобелевская премия по физике. Он был первым из нового поколения советских ученых[10], совершивших в XX в. ряд крупных научных прорывов, по большей части в новых областях физики – квантовой механике и теории относительности. Но жизнь Капицы демонстрирует нам две разные стороны советской науки. С одной стороны, новое социалистическое государство, созданное после революции 1917 г., значительно увеличило вложения в науку. С другой – наука в СССР часто подвергалась прямому политическому и идеологическому вмешательству со стороны государства.
Как мы увидели в предыдущих главах, ученые царской России внесли важный вклад в развитие современной науки. От Петра I в конце XVII – начале XVIII в. до Александра II в XIX в., российские цари рассматривали науку как средство модернизации и укрепления могущества Российской империи. Таким образом, в своем отношении к науке новое советское государство вовсе не порвало с прошлым, но продолжило давнюю традицию. Более того, вложения в науку после 1917 г. достигли беспрецедентных масштабов – впрочем, как и острота идеологической борьбы. Большевики, захватившие власть в 1917 г., были убеждены, что инвестиции в науку имеют решающее значение для военного и промышленного развития Советского Союза, которое они назвали «социалистическая реконструкция». Некоторые видные деятели раннесоветской эпохи, такие как Николай Горбунов, личный секретарь Ленина, управляющий делами Совнаркома РСФСР (затем СССР), имели естественно-научное образование. Горбунов, инженер-химик, окончивший Петроградский технологический институт, убедил правительство организовать ряд современных научно-исследовательских учреждений. Одним из них был Физико-технический институт в Петрограде, основанный в сентябре 1918 г., менее чем через год после Октябрьской революции. В то же время советское правительство национализировало существующие частные научные лаборатории, в том числе лабораторию Физического общества в Москве. К 1930 г. в СССР на науку выделялось свыше 100 млн рублей ежегодно (примерно столько же, сколько СССР тратил на производство боеприпасов для армии){482}.
Первое время советское правительство содействовало обучению российских ученых за рубежом. После Первой мировой войны большевики осознали важность восстановления связей с европейскими учеными. Многие молодые ученые, включая Капицу, были отправлены учиться в иностранные университеты. Советское правительство часто обращалось к ним с просьбой о помощи в укреплении и развитии научного потенциала на родине (это касалось, например, покупки научного оборудования и книг). В тот же период Советский Союз приглашал и иностранных ученых. С 1919 по 1930 г. Всероссийская ассоциация физиков проводила ежегодные конференции, в которых принимали участие и ведущие европейские ученые. В 1928 г. Поль Дирак и немецкий физик Макс Борн прибыли в Москву, чтобы обменяться с советскими коллегами новейшими идеями в области квантовой механики. После первого дня конференции все участники, включая Дирака и Борна, сели на пароход и отправились вниз по Волге, продолжая обсуждение{483}.
Но у советской науки была и обратная сторона. Как мы увидели на примере Капицы, советским ученым приходилось жить и работать в условиях жесткой идеологической борьбы, которая обострилась после прихода к власти Иосифа Сталина (фактически – в 1922 г., а формально – в 1924-м, после смерти Ленина, который долго и тяжело болел). В 1930-х гг. Сталин становился все более и более подозрительным, в том числе и по отношению к гражданам собственной страны. Он запретил почти все зарубежные поездки, особенно после бегства Георгия Гамова в 1934 г., а те ученые, которые демонстрировали недостаточную приверженность советской идеологии, подвергались политическим репрессиям. Это было не только вопросом публичной поддержки марксизма: идеологические споры с легкостью распространялись и на некоторые из наиболее фундаментальных аспектов современной науки. Многие первые большевики, включая самого Ленина, видели прямую связь между недавней революцией в физических науках и политической революцией в России. Поэтому ожидалось, что советские ученые будут отстаивать и пропагандировать новые революционные идеи. Ленин даже посвятил главу 5 своего главного философского труда «Материализм и эмпириокритицизм» (1909) «новейшей революции в естествознании». В ней он заявил, что теория относительности Альберта Эйнштейна разоблачает «кризис современной физики», который отражает кризис в самом капиталистическом обществе. Согласно Ленину, Эйнштейн был одним из «великих реформаторов» современности{484}.
С одобрения самого вождя революции в 1922 г. Эйнштейн был избран иностранным членом-корреспондентом Российской академии наук (затем, в 1926-м, – иностранным почетным членом АН СССР), а его теорию относительности (которая зачастую преподносилась как революционное «противоядие» классическому учению Исаака Ньютона) студенты физических факультетов в Москве и Ленинграде изучали еще в начале 1920-х гг. Но не все в советском государстве были согласны с мнением Ленина по поводу Эйнштейна. Для многих теория относительности чересчур отдавала «буржуазной наукой». Эрнест Кольман, председатель Московского математического общества в начале 1930-х гг., назвал Эйнштейна «великим ученым, но плохим философом». С точки зрения Кольмана, специальная и общая теории относительности были
