Pjotr Leonidovič Kapica
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
 |
|
| Pjotr Leonidovič Kapica | |
|---|---|
| Význam: | |
| Narození | |
| Datum: | 8. července 1894 |
| Místo: | Kronštadt, Sankt-Petěrburg, Rusko |
| Úmrtí | |
| Datum: | 8. dubna 1984 |
| Místo: | Moskva, Sovětský svaz |
Pjotr Leonidovič Kapica (8. července 1894 – 8. dubna 1984) byl sovětský fyzik zabývající se fyzikou nízkých teplot (kryogeniky) a jevů probíhajících v plazmatu. Přispěl též k rozvoji fyziky silných magnetických polí, kvantové fyziky kondenzovaného stavu a elektroniky. Za zásadní vynálezy a objevy v oblasti fyziky nízkých teplot byl v roce 1978 odměněn Nobelovou cenou. Spolu s ním obdrželi Nobelovu cenu Arno Allan Penzias a Robert Woodrow Wilson (za objev reliktního mikrovlnného záření).
Obsah |
[editovat] Biografie
[editovat] Raná léta
Pjotr Leonidovič Kapica se narodil 8. července 1894 v Kronštadtu v rodině vojenského inženýra Leonida Petroviče Kapici a jeho ženy Olgy Jeronimovny Kapici. V roce 1918 absolvoval Petrohradskou vysokou školu polytechnickou. Po studiích tady pracoval do roku 1921 na katedře elektromechaniky.
Ve své první práci navrhl nový způsob přípravy tzv. Wollastonových drátů – velice tenkých zlatých nebo platinových drátků (o průměru menším než 1 μm). Tyto dráty se získávají tažením drátů ve stříbrném obalu. Kapica navrhl elektrolytické rozpouštění stříbra, aby zmenšil nebezpečí přetržení vlasového drátku.
V další své práci popsal Kapica originální konstrukci rentgenova spektrometru. Byl jím upraven tak, že se intenzita rentgenových paprsků odražených od krystalu mnohonásobně zvýšila.
Třetí práce se týkala metody určení magnetického momentu atomu. Spolu s N. N. Semjonovem navrhl metodu založenou na interakci magnetického momentu atomu s nehomogenním magnetickým polem. Stejnou metodu použili pro měření magnetického momentu Otto Stern a Walther Gerlach při měření magnetického momentu protonu.
[editovat] Práce v Cambridge
Od roku 1921 pracoval Kapica v Cavendishových laboratořích v Cambridge. Jejich ředitelem byl v té době E. Rutherford. V roce 1923 ho napadlo umístit Wilsonovu komoru do silného magnetického pole a pozoroval zakřivení dráhy částic α.
Pro tyto výzkumy potřeboval silné magnetické pole. To ho v roce 1924 přivedlo ke konstrukci solenoidu, ve kterém se mu podařilo na dobu asi 10 ms vytvořit magnetické pole o intenzitě 32 T. Magnetické pole vytvářel pouze krátkodobě, aby se cívka nestačila přehřát.
V roce 1925 se stává Kapica členem Trinity College a v roce 1929 je zvolen za člena Královské společnosti.
Jedním z jeho objevů při výzkumu fyzikálních vlastností látek v silných magnetických polích je zákon lineární změny magnetického a elektrického odporu různých kovů. Tento tzv. Kapicův zákon objevený v roce 1928 byl objasněn až po třiceti letech, kdy byla stanovena topologická struktura Fermiho ploch v kovech.
Při vložení monokrystalů vizmutu do silného magnetického pole poprvé pozoroval tzv. anomální magnetostrikci – vizmut se při použití magnetického pole ve směru tzv. trigonální osy prodlužuje, zatímco je-li pole k této ose kolmé, vizmut se zkracuje.
V letech 1930-34 byl Kapica ředitelem pro něj zřízené Mondovy laboratoře (The Royal Society Mond Laboratory) kterou prosadil E. Rutherford. Zde pokračoval ve výzkumu vlivu silného magnetického pole na látky a též se zabýval fyzikou nízkých teplot. Navrhl originální metodu zkapalňování helia – helium se ochlazovalo konáním práce ve speciálním expanzním stroji – detanderu.
[editovat] Práce v Sovětském svazu
V roce 1934 byl na profesionální návštěvě v Sovětském svazu. Jeho pas byl zadržen a nebylo mu dovoleno opustit zemi. Bylo od něj požadováno, aby vytvořil Institut fyzikálních problémů při Sovětské akademii věd - s vybavením zakoupeným sovětskou vládou z Mondovy laboratoře v Cambridge. Bylo jasné, že Kapicovi nebude dovoleno vrátit se do Anglie.
V Sovětském svazu se dále Kapica zabýval tématy, které ho zaměstnávaly v Cambridge. Při experimentech s tekutým heliem objevil v roce 1939 objevil jeho supratekutost. To vedlo ve svém důsledku ke vzniku nového fyzikálního oboru – kvantové fyziky kondenzovaného stavu.
V letech 1939 - 1945 byl Kapica profesorem na moskevské univerzitě. V roce 1941 při studiu tepelné výměny v kapalném heliu zjistil, že při přestupu tepla z pevné látky do kapalného helia se objeví na rozhraní konečný rozdíl teploty. Tento jev byl nazván Kapicův skok.
V roce 1946 se odmítl Kapica zúčastnit vývoje sovětské atomové bomby a proto byl odvolán z funkce ředitele Ústavu fyzikálních problémů a zbaven možnosti zde pracovat.
Na své chatě si proto zařídil malou laboratoř a pokračoval ve vědecké práci. Zpočátku se věnoval mechanice a hydrodynamice, ale koncem 40. let se začal zabývat konstrukcí výkonných vysokofrekvenčních generátorů. Podle svých výpočtů zkonstruoval vysokofrekvenční generátory planotron a nigitron. Během výzkumu vlivu vysokofrekvenčního elektromagnetického pole na látky přišel na myšlenku použít ho k ohřevu plazmatu. Při umístění baňky s plynným heliem do vysokofrekvenčního pole vznikl totiž v baňce jasně svítící výboj a baňka se roztavila.
V lednu 1955 (dva roky po Stalinově smrti) se mohl Kapica vrátit na místo ředitele Institutu fyzikálních problémů, kterým pak byl až do své smrti. Pokračoval ve výzkumech v oblasti elektroniky velkých výkonů a fyziky plazmatu. K nigitronu připojil komoru, která představovala vysokofrekvenční rezonátor a plnil ji různými plyny (heliem, vodíkem, deuteriem). Uprostřed komory vznikl šňůrový plazmový výboj o teplotě asi 1 milion K. Pokoušel se tak způsobit řízenou termonukleární fúzi. Na téma termonukleární fúze pak publikoval řadu vědeckých článků.
Pjotr Leonidovič Kapica zemřel 8. dubna 1984 v Moskvě ve věku 90. let.
[editovat] Osobní život
Kapica se po smrti své první ženy a dvou synů v době porevolučních zmatků v Sovětském svazu znovu oženil v roce 1927 s Annou Aleksejevnou Krylovovou a měl dva syny.
Byl známý svým odvážným občanským postojem. Zachránil mnoho svých kolegů před smrtí ve stalinských věznicích (L. D. Landau, V. A. Fock) a odmítl spolupracovat na vývoji atomové bomby. Bojoval za mír (byl členem Pugwashského hnutí) za čisté životní prostředí.
[editovat] Odkazy
[editovat] Citace a reference
- Kapica, Pjotr Leonidovič (1977). Experiment, teorie, praxe. Z rus. orig. přel. Miroslav Koláč. 1. vyd. Praha : Mladá fronta, 1982. Edice Kolumbus.
- http://www.converter.cz/fyzici/kapica.htm
[editovat] Externí odkazy
(en)
|
|
