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BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Kapitsa Petr Leonidovich. Biografia de um cientista
Diretório / Biografias de grandes cientistas
Pyotr Leonidovich Kapitsa nasceu em 26 de junho (9 de julho) de 1894 em Kronstadt na família de um engenheiro militar, general Leonid Petrovich Kapitsa, construtor das fortificações de Kronstadt. Ele era um homem educado e inteligente, um engenheiro talentoso que desempenhou um papel importante no desenvolvimento das forças armadas russas. A mãe, Olga Ieronimovna, nascida Stebnitskaya, era uma mulher educada. Ela estava envolvida em atividades literárias, pedagógicas e sociais, deixando uma marca na história da cultura russa. Peter primeiro estudou por um ano no ginásio e depois na escola real de Kronstadt, na qual se formou com honras. Graças às suas habilidades e paixão pela física e engenharia elétrica, ele foi admitido sem restrições na sala de física da escola. Aqui ele montou experimentos químicos e físicos, consertou instrumentos. Ele gostava especialmente de desmontar e remontar relógios. Seu interesse por relógios permaneceu para sempre. Há um caso em que, já em idade muito respeitável, ele consertou o relógio de seu velho amigo. Em 1912, Kapitsa ingressou no Instituto Politécnico de São Petersburgo. Em agosto de 1914, estourou a Primeira Guerra Mundial. O estudante do terceiro ano Peter Kapitsa, como muitos estudantes, foi mobilizado para o exército. Por algum tempo ele serviu na frente polonesa como motorista de um destacamento sanitário - ele transportou os feridos em um caminhão coberto com lona. Em 1916, após a desmobilização do exército, Kapitsa voltou ao instituto. Ioffe o envolveu em trabalhos experimentais no laboratório de física dirigido por ele, bem como na participação em seu seminário - aparentemente um dos primeiros seminários de física na Rússia. No mesmo ano, o primeiro artigo de Kapitsa apareceu no Journal of the Russian Physical and Chemical Society. Em 1918, sob condições incrivelmente difíceis, Ioffe fundou em Petrogrado um dos primeiros institutos de física de pesquisa científica na Rússia. Kapitsa foi um dos primeiros funcionários deste instituto, que desempenhou um papel muito importante no desenvolvimento da física experimental, teórica e técnica soviética. Depois de se formar no Instituto Politécnico no mesmo ano, Peter ficou nele como professor da Faculdade de Física e Mecânica. Na difícil situação pós-revolucionária, Ioffe tentou com todas as suas forças salvar o seminário e seus alunos - jovens físicos, entre os quais Kapitsa. Quase todos os participantes do seminário eram experimentadores e estavam em uma situação muito difícil: devido à falta de materiais, ferramentas, dispositivos necessários, até mesmo um simples fio, acabou sendo o mais difícil e burocrático para montar a configuração experimental . E, no entanto, os experimentos foram definidos, e bastante complexos. Em 1920, Kapitsa e N. N. Semenov desenvolveram um método para determinar o momento magnético de um átomo, utilizando nele a interação de um feixe atômico com um campo magnético não homogêneo. Ioffe insistiu que Kapitsa deveria ir para o exterior, mas o governo revolucionário não deu permissão para isso até que Maxim Gorky, o escritor russo mais influente da época, interveio. Finalmente, Kapitsa foi autorizado a partir para a Inglaterra. Ele partiu em estado de depressão: pouco antes disso, Peter experimentou grande tristeza: durante a epidemia, sua jovem esposa, Nadezhda Chernosvitova, morreu (eles se casaram em 1916) e seus dois filhos pequenos. Em maio de 1921, Kapitsa chegou à Inglaterra. Kapitsa acabou no laboratório de Rutherford. Mais tarde, Peter Leonidovich dirá sobre Rutherford: "Devo muito a ele e sua atitude gentil em relação a mim". Simultaneamente às palestras, Kapitsa teve que passar por um estágio de física, obrigatório para todos os que iniciam o trabalho no Laboratório Cavendish. Liderado por James Chadwick. O estágio foi projetado por dois anos, mas Kapitsa, para surpresa de todos, passou em todos os testes em duas semanas e imediatamente se tornou famoso entre os funcionários do laboratório, incluindo o próprio Rutherford. Essa fama também foi facilitada por um seminário organizado por Kapitsa logo após sua chegada a Cambridge, chamado "Clube Kapitza", no qual estudantes e jovens professores se familiarizaram com problemas científicos interessantes, discutiram os resultados de suas próprias pesquisas e às vezes discutiam sobre uma ampla variedade de questões, inclusive muito distantes da física. Em nome de Rutherford, Kapitsa começou a estudar partículas alfa. Essas eram as partículas "favoritas" de Rutherford, e quase todos os seus alunos estavam engajados no estudo. Kapitsa teve que determinar o momento da partícula alfa. Para realizar experimentos com sucesso na medição do momento de uma partícula alfa, Kapitsa precisava de um forte campo magnético. O trabalho na criação de campos magnéticos superfortes gradualmente começou a assumir um caráter independente e mais tarde levou Kapitsa a deixar de medir o momento de uma partícula alfa para outros trabalhos sobre física do estado sólido. Assim, ele se afastou da física nuclear. No entanto, o tema de sua tese de doutorado, defendida em Cambridge em 1922, foi "A passagem de partículas alfa pela matéria e métodos para a produção de campos magnéticos". A autoridade científica de Kapitsa cresceu rapidamente. Ele subiu com sucesso os degraus da hierarquia acadêmica. Em 1923, tornou-se doutor em ciências e recebeu a prestigiosa Maxwell Fellowship. Em 1924 foi nomeado Diretor Associado do Laboratório Cavendish para Pesquisa Magnética e em 1925 tornou-se membro do Trinity College. Em 1928, a Academia de Ciências da URSS concedeu a Kapitsa o grau de Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas e em 1929 elegeu-o seu membro correspondente. No ano seguinte, Kapitsa tornou-se professor de pesquisa na Royal Society de Londres. Por insistência de Rutherford, a Royal Society está construindo um novo laboratório especificamente para Kapitsa. Quando Kapitsa começou a implementar seus planos para determinar o momento magnético de uma partícula alfa, os pesquisadores produziram fortes campos magnéticos usando um eletroímã composto por uma bobina e um núcleo de ferro. A tensão era de 50 oersteds. Era impossível superar esse número por causa do fenômeno da saturação magnética do ferro. Depois que o limite de saturação foi atingido, não importa o quanto a intensidade da corrente passada pelo eletroímã fosse aumentada, a intensidade do campo não aumentou. Kapitsa, à frente de Rutherford, fez uma revolução técnica nos métodos de pesquisa experimental. A poderosa instalação de Kapitsa, o próprio princípio da pesquisa, causou forte impressão não apenas em Rutherford e seus colegas, mas também em outros cientistas que visitaram Cambridge. Com a mão leve de Kapitsa, instalações complexas e instrumentos e aparelhos melhorados começaram a aparecer cada vez com mais frequência no Laboratório Cavendish. Em 1934, Kapitsa tornou-se o primeiro diretor do novo laboratório. Mas ele estava destinado a trabalhar lá por apenas um ano. A criação de equipamentos exclusivos para medir os efeitos da temperatura associados à influência de campos magnéticos fortes nas propriedades da matéria, como a resistência magnética, levou Kapitsa a estudar os problemas da física de baixas temperaturas. Para atingir tais temperaturas, era necessário ter uma grande quantidade de gases liquefeitos. Desenvolvendo máquinas e instalações de refrigeração fundamentalmente novas, Kapitsa usou todo o seu notável talento como físico e engenheiro. O auge de sua criatividade nessa área foi a criação em 1934 de uma instalação extraordinariamente produtiva para a liquefação de hélio, que ferve ou se liquefaz a uma temperatura de cerca de 4,3 graus Kelvin. Em 1925, em Paris, o acadêmico Alexei Nikolaevich Krylov apresentou Kapitsa à sua filha Anna, que então morava com a mãe na capital da França. Em 1927, Anna Alekseevna tornou-se a esposa de Kapitsa. Após seu casamento, Kapitsa comprou um pequeno terreno na Huntington Road, onde construiu uma casa de acordo com seu plano. Aqui seus filhos Sergey e Andrey nasceram. Ambos mais tarde se tornaram cientistas. Enquanto estava em Cambridge, Kapitsa gostava de andar de moto, fumar cachimbo e usar ternos de tweed. Ele manteve seus hábitos ingleses para o resto de sua vida. Em Moscou, ao lado do Instituto de Problemas Físicos, foi construído para ele um chalé de estilo inglês. Ele encomendou roupas e tabaco da Inglaterra. As relações entre Kapitsa e o governo soviético sempre foram um tanto misteriosas e incompreensíveis. Durante seus treze anos na Inglaterra, Kapitsa retornou várias vezes à União Soviética com sua segunda esposa para dar palestras, visitar sua mãe e passar férias em algum resort russo. Oficiais soviéticos pediram repetidamente que ele ficasse permanentemente na URSS. Pyotr Leonidovich estava interessado em tais propostas, mas apresentou certas condições, em particular a liberdade de viajar para o Ocidente, o que atrasou a solução da questão. No final do verão de 1934, Kapitsa e sua esposa vieram mais uma vez para a União Soviética, mas quando o casal se preparou para retornar à Inglaterra, descobriu-se que seus vistos de saída haviam sido cancelados. Depois de uma escaramuça furiosa, mas inútil, com autoridades em Moscou, Kapitsa foi forçado a ficar em sua terra natal, enquanto sua esposa foi autorizada a retornar à Inglaterra para seus filhos. Um pouco mais tarde, Anna Alekseevna se juntou ao marido em Moscou, e as crianças a seguiram. Rutherford e outros amigos de Kapitsa apelaram ao governo soviético com um pedido para deixá-lo sair para continuar trabalhando na Inglaterra, mas em vão. Em 1935, Kapitsa foi oferecido para se tornar diretor do recém-criado Instituto de Problemas Físicos da Academia de Ciências da URSS, mas antes de dar seu consentimento, Kapitsa recusou o cargo oferecido por quase um ano. Rutherford, resignado com a perda de seu destacado colaborador, permitiu que as autoridades soviéticas comprassem o equipamento do laboratório de Kapitsa e o enviassem por mar para a URSS. As negociações, o transporte dos equipamentos e sua instalação no Instituto de Problemas Físicos levaram vários anos. A família Kapitsa se instalou ali mesmo, no território do instituto, em uma mansão de vários cômodos. Do corredor, uma escada levava aos quartos acima. No térreo, em uma grande sala de estar, havia armários de vidro com uma coleção de brinquedos Khokhloma. Os filhos de Kapitsa, os futuros cientistas Sergey e Andrey, eram então crianças em idade escolar. Na instalação entregue a Moscou pelo Laboratório Cavendish, Kapitsa continuou a pesquisa no campo de campos magnéticos superfortes. Seus funcionários de Cambridge, que chegaram a Moscou por um tempo, participaram dos experimentos - o mecânico Pearson e o assistente de laboratório Lauerman. Este trabalho levou vários anos. Kapitsa os considerava muito importantes. Em 1943, em uma reunião do Presidium da Academia de Ciências da URSS, Petr Leonidovich disse que, em sua opinião, existem três áreas principais de pesquisa em física: no campo das baixas temperaturas, no campo do núcleo , e, finalmente, no campo dos sólidos. "Nosso instituto", disse Kapitsa, "está trabalhando no estudo de fenômenos que ocorrem em baixas temperaturas, perto do zero absoluto. Observo que nos últimos anos essa direção tem sido uma das que mais se desenvolvem na física, e muitas descobertas novas e fundamentais podem ser esperado nele.” . Em 1938, Kapitsa melhorou uma pequena turbina que liquefazia o ar com muita eficiência. Ele foi capaz de detectar uma diminuição extraordinária na viscosidade do hélio líquido quando resfriado a uma temperatura abaixo de 2,17 K, na qual ele se transforma em uma forma chamada hélio-2. A perda de viscosidade permite que ele flua livremente pelos menores orifícios e até suba pelas paredes do recipiente, como se "não sentisse" a ação da gravidade. A ausência de viscosidade também é acompanhada por um aumento na condutividade térmica. Kapitsa chamou o novo fenômeno que descobriu de superfluidez. Dois ex-colegas de Kapitsa no Laboratório Cavendish, J. F. Allen e A. D. Mizener, realizaram estudos semelhantes. Todos os três artigos publicados relatando seus resultados na mesma edição da revista britânica Nature. O artigo de 1938 de Kapitsa e dois outros artigos publicados em 1942 estão entre seus artigos mais importantes sobre física de baixas temperaturas. Piotr Leonidovich, que possuía uma autoridade extraordinariamente alta, defendeu corajosamente seus pontos de vista mesmo durante os expurgos realizados por Stalin no final dos anos 1938. Quando Lev Landau, um funcionário do Instituto de Problemas Físicos, foi preso em XNUMX sob a acusação de espionagem para a Alemanha nazista, Kapitsa garantiu sua libertação. Para fazer isso, ele teve que ir ao Kremlin e ameaçar renunciar ao cargo de diretor do instituto em caso de recusa. Em seus relatórios aos representantes do governo, Kapitsa criticou abertamente as decisões que considerava erradas. Após a eclosão da guerra, o Instituto de Problemas Físicos foi evacuado para Kazan. Ao chegar ao local, ele foi colocado nas instalações da Universidade de Kazan. Em tempos difíceis, a Kapitsa criou a usina de turbinas mais potente do mundo para a produção em larga escala do oxigênio líquido exigido pela indústria. Em 1945, o trabalho na criação de armas nucleares se intensificou na União Soviética. Kapitsa foi afastado do cargo de diretor do instituto e ficou em prisão domiciliar por oito anos. Ele foi privado da oportunidade de se comunicar com seus colegas de outros institutos de pesquisa. Em sua dacha, Pyotr Leonidovich equipou um pequeno laboratório e continuou a fazer pesquisas. Dois anos após a morte de Stalin, em 1955, ele foi reintegrado como diretor do Instituto de Problemas Físicos e permaneceu nesse cargo até o fim de sua vida. O trabalho científico pós-guerra de Kapitsa abrange uma ampla variedade de áreas da física, incluindo a hidrodinâmica de finas camadas de líquido e a natureza dos raios esféricos, mas seus principais interesses estão focados em geradores de micro-ondas e no estudo de várias propriedades do plasma. Trabalhando nos anos cinquenta na criação de um gerador de micro-ondas, o cientista descobriu que micro-ondas de alta intensidade geram uma descarga luminosa claramente observável em hélio. Ao medir a temperatura no centro da descarga de hélio, ele descobriu que a uma distância de alguns milímetros do limite de descarga, a temperatura muda em cerca de dois milhões de graus Kelvin. Esta descoberta formou a base para o projeto de um reator de fusão com aquecimento a plasma contínuo. Além das realizações em física experimental, Kapitsa provou ser um administrador e educador brilhante. Sob sua liderança, o Instituto de Problemas Físicos tornou-se um dos institutos mais produtivos e prestigiosos da Academia de Ciências da URSS, atraindo muitos dos principais físicos do país. Kapitsa participou da criação de um centro de pesquisa perto de Novosibirsk - Akademgorodok e de um novo tipo de instituição de ensino superior - o Instituto de Física e Tecnologia de Moscou. As plantas de liquefação de gás construídas pela Kapitsa encontraram ampla aplicação na indústria. O uso de oxigênio extraído do ar líquido para jateamento de oxigênio revolucionou a indústria siderúrgica soviética. Em 1965, pela primeira vez depois de mais de trinta anos, Kapitsa recebeu permissão para deixar a União Soviética para a Dinamarca para receber a Medalha de Ouro Internacional Niels Bohr. Lá ele visitou laboratórios científicos e deu uma palestra sobre física de altas energias. Em 1969, o cientista e sua esposa fizeram sua primeira viagem aos Estados Unidos. Kapitsa possuía qualidades que o tornam extraordinariamente interessante na comunicação. Sua erudição, profundo conhecimento de literatura e arte foram surpreendentes. Ele tinha muito tempo para tudo quando estava extremamente ocupado com o trabalho. O próprio Kapitsa disse que talento sem eficiência, via de regra, não dá grandes resultados. Pyotr Leonidovich foi distinguido por um senso de humor vivo e muito valorizado nos outros. Há uma anedota bem conhecida sobre como uma empresa inglesa pediu à Kapitsa para corrigir problemas em um novo motor elétrico, que, por razões desconhecidas, se recusou a funcionar. Kapitsa examinou cuidadosamente o motor, ligou e desligou várias vezes, depois pediu um martelo. Pensando, ele bateu no motor com um martelo, e - eis! - o motor está funcionando. Para esta consulta, a empresa pagou à Kapitsa mil libras adiantadas. O representante da empresa, vendo que o assunto foi resolvido em poucos minutos, pediu à Kapitsa que informasse por escrito o valor recebido. Kapitsa escreveu que estimou um golpe com um martelo no motor em 1 libra, e as 999 libras restantes foram pagas a ele porque ele sabia exatamente onde bater. Em 17 de outubro de 1978, a Academia Sueca de Ciências enviou um telegrama de Estocolmo a Petr Leonidovich Kapitsa sobre a concessão do Prêmio Nobel de Física pela pesquisa fundamental no campo da física de baixas temperaturas. De temperaturas extremamente baixas próximas do zero absoluto a temperaturas extremamente altas necessárias para a síntese de núcleos atômicos - esse é o enorme alcance do incansável trabalho de longo prazo do acadêmico Petr Leonidovich Kapitsa. Faleceu em 8 de abril de 1984. Autor: Samin D. K.
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