彼得·列昂尼多维奇·卡皮察
苏联物理学家、1978年诺贝尔物理学奖获得者
彼得·列昂尼多维奇·卡皮察(Пётр Леонидович Капица,1894年7月8日[俄历6月26日]-1984年4月8日),苏联著名物理学家、工程师和创新者,超流体的发现者之一,获得1978年的诺贝尔物理学奖
生平经历
早年生活
彼得·列昂尼多维奇·卡皮察于 1894年7月8日(俄历6月26日)出生于喀琅施塔得(现为圣彼得堡的一个行政区)的一位波兰比萨拉比亚血统的军事工程师家庭。其父亲为列昂尼德·彼得罗维奇·卡皮察 (Леонида Петровича Капицы) ,是工程兵团的少将。其母亲为奥尔加·伊罗尼莫夫娜是地形学家希罗尼姆·斯特布尼茨基的女儿,她来自一个自1723年定居在沃伦的波兰贵族家庭。
1905年,彼得·卡皮察进入了中学学习。一年后,由于拉丁语学习成绩不佳,他转学到喀琅施塔得皇家学校并于1912年以优异成绩毕业。从学校毕业后,他于1912年进入圣彼得堡理工学院(圣彼得堡彼得大帝理工大学)的机电学院。这位才华横溢的学生很快就被阿布拉姆·费奥多罗维奇·约飞注意到,并吸引了他参加他的研讨会和实验室工作。
1914年,卡皮察在暑假期间前往苏格兰学习英语。8月,第一次世界大战开始,他直到11月才设法返回彼得格勒。1915年1月,他自愿前往西线,作为城市联盟卫生分队的一员担任救护车司机。1915年1-3(一说5月)月,他是全俄城市联盟(一个帮助俄罗斯政府在前线组织医疗服务的公共组织)卫生分队的司机和机械师,参加了华沙西南部的敌对行动。卡皮察在救护车上担任司机,并在波兰前线运送伤员。1916年复员后,他回到彼得格勒继续他的学业。
1919-1920年冬天,他的妻子、两岁的儿子、刚出生的女儿和父亲在彼得格勒死于西班牙流感
初露锋芒
甚至在取得文凭之前,阿布拉姆·费奥多罗维奇·约飞就邀请卡皮察在新成立的X射线和放射研究所(1921年11月改建为物理技术研究所)的物理技术部门工作。卡皮察在物理与文化学院发表了他的第一篇科学论文并开始教学。
约飞认为,卡皮察作为一个有前途的年轻物理学家需要在国外顶级高校继续深造,但不可能长期组织一次出国旅行。幸亏克雷洛夫的协助、马克西姆·高尔基的干预和的约飞推荐,1921年,卡皮察作为特别委员会的一部分被派往英国,并在欧内斯特·卢瑟福的监督下在卡文迪什实验室找到了一份工作。同年7月23日,卡皮察开始在剑桥工作。这位年轻的苏联科学家凭借工程师和实验员的才华,很快就赢得了同事和管理层的尊重。他在超强磁场领域的工作为他在科学界赢得了广泛的声誉。起初,卢瑟福和卡皮察之间的关系并不容易,但逐渐地,这位苏联物理学家赢得了他的信任,很快他们就成为了非常亲密的朋友。卡皮察给卢瑟福起了个著名的绰号“鳄鱼”。早在1921年,当著名实验家罗伯特·伍德访问卡文迪许实验室时,卢瑟福就委托彼得·卡皮察在这位著名客人面前进行了一次壮观的演示实验。
1922年,卡皮察在剑桥组织了一次物理研讨会,后来被称为“卡皮察俱乐部”。著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦尼尔斯·玻尔沃尔夫冈·泡利保罗·狄拉克维尔纳·海森堡都曾访问过这里。
1923年,他为题为“α 射线穿过材料介质的通道和获得强磁场的方法”的论文进行了答辩,并获得了剑桥大学的博士学位,并获得了著名的麦克斯韦奖学金。从1925年1月起至1934年,卡皮察担任卡文迪许磁学研究实验室的副主任。
卡皮察于1925 年当选为剑桥大学三一学院的成员。
1925 年,在巴黎,阿列克谢·尼古拉耶维奇·克雷洛夫院士将卡皮察介绍给了他的女儿安娜,安娜随后与母亲一起住在法国首都。1927 年,安娜·阿列克谢耶夫娜成为卡皮察的妻子。婚后,卡皮察在亨廷顿路买了一小块地,按照自己的计划在那里建了房子。他的儿子谢尔盖·卡皮查和安德烈·卡皮查在这里出生。他们后来都成为了科学家。
1928 年,卡皮察被授予物理和数学科学博士学位(没有为论文答辩)。
1928 年,彼得·卡皮察与英国物理学家拉尔夫·福勒一起创办了《国际物理学专著系列》(牛津大学出版社)的出版物,并一直担任该系列的主编之一,直到 1950 年。
1929年,卡皮察当选为伦敦皇家学会的正式会员。(自 1930年起,教授兼研究员)
1929年2月22日,苏联科学院常务秘书谢尔盖·奥多诺维奇·奥登堡院士通知卡皮察,“科学院对您在物理科学领域的科学成就表示深深的敬意,在今年2月13日的苏联科学院全体会议上选举您为通讯成员。”事实上,卡皮察在得知自己被选为伦敦皇家学会正式会员后,才收到了奥登堡的信。
1930年,他成为英国皇家学会的教授。
卡皮察于1930年初向卢瑟福提议建立一个低温和高磁场物理实验室。1930 年 11 月,英国皇家学会理事会决定拨款15000英镑,在剑桥为卡皮察建造一个特殊实验室,实验室于1933年2月3日正式开放。1933年2月3日,蒙德实验室(Mond Laboratory,以实业家和慈善家路德维希·蒙德的名字命名)盛大开幕。英格兰保守党领袖、前首相斯坦利·鲍德温在他的开幕词中指出:“我们很高兴卡皮察教授担任我们实验室的主任,他如此出色地将物理学家和工程师结合在一起。我们相信,在他的英明领导下,新实验室将为了解自然过程做出贡献。”
研究放射性衰变原子核转化的过程需要强磁场。卡皮察提出了在脉冲磁场中进行研究的想法,开发了获得脉冲磁场的原始方法和设备。在他的安装中,卡皮察获得了当时创纪录的磁场——比以前的所有磁场高 6-7000 倍。用朗道的话来说,迄今为止前所未有的磁场的创造使他在很长一段时间内都是“磁世界冠军”。
返回苏联
在英国工作期间,卡皮察多次来到苏联进行讲座和报告。自1929年以来,他一直担任乌克兰物理与技术研究所(现为哈尔科夫物理与技术研究所)的顾问。
直到1934年,卡皮察和他的家人都住在英国,他们经常来苏联度假和探望他们的亲戚。8月底,卡皮察和往年一样,打算去看望他的母亲,并参加一个专门纪念德米特里·门捷列夫诞辰100周年的国际大会。这时苏联政府不允许他返回剑桥。
1934年9月20日,古比雪夫卡冈诺维奇将卡皮察的到来写信通知正在索契度假的斯大林,皮亚塔科夫代表全苏共产党(布尔什维克)中央委员会与他就在本国的工作进行了谈判,但卡皮察拒绝了。这封信的作者提议:(a)代表政府再次与他交谈;(b)如果谈判没有达到预期的结果,则拘留卡皮察服兵役 ,但他尚未实现(他当时40岁);(c)无论如何,不要让卡皮察出国,即使是暂时的,因为有充分的理由相信他不会再回到欧盟,并且会隐藏他的发明;(d)作为最后的手段,申请逮捕。”这封信的作者坚持认为:“当我们的公民向外国提供具有军事意义的发明时,这种情况必须结束。他们提议不惜一切代价将这位科学家留在苏联。第二天,斯大林同意了,并补充说:“卡皮察......必须留在苏联,并且根据众所周知的关于不返回者的法律不允许进入英国。
从1934年8月到10月,由卡冈诺维奇签署的政治局多项决议获得通过,下令将这位科学家拘留在苏联。
卡皮察被派去见瓦列里·伊万诺维奇·梅兹劳克。根据赫鲁晓夫的回忆录,斯大林对梅兹劳克的指示如下:“告诉卡皮察,我们将尽一切努力为他创造理想的条件,我们将为他建立一个专门的研究所,但要坚定地解释说,他不会返回英国,我们不会让他去那里。国家计划委员会主席告诉这位科学家,出国旅行是不可能的,签证被取消了。卢瑟福、英国皇家学会和来自其他国家的众多科学家为卡皮察重返剑桥而奋斗的努力是徒劳的。
1935年,应卢瑟福的要求,剑桥大学参议院和英国政府同意将蒙多夫实验室的科学设备出售给苏联,以便这位科学家可以在莫斯科继续他的研究。
卡皮察被迫搬到他的母亲那里,他的妻子安娜·阿列克谢耶夫娜独自去剑桥与孩子们一起生活。英国媒体在评论这一事件时写道,卡皮察教授在苏联被强行拘留。
卡皮察留在列宁格勒。1935年1月,他被任命为苏联科学院物理问题研究所(现为俄罗斯科学院卡皮察物理研究所)的代理主任,同年3月正式当选。1935-1946年,卡皮察是他自己在莫斯科组织的物理问题研究所的主任。它建在莫斯科的麻雀山上。在卢瑟福的协助下,蒙德实验室的科学设备被购买到英国的研究所。
卡皮察深感失望。起初,他甚至想离开物理学,转行从事生物物理学,成为伊万·巴甫洛夫的助手。他向保罗·朗之万、阿尔伯特·爱因斯坦和欧内斯特·卢瑟福寻求帮助和干预。在给卢瑟福的一封信中,他写道,他刚刚从所发生的事情的震惊中恢复过来,并感谢他的老师帮助了留在英格兰的家人。卢瑟福在给苏联驻英国全权代表的一封信中要求解释——为什么这位著名的物理学家被拒绝返回剑桥。在一封回信中,他被告知卡皮察返回苏联是由于五年计划中计划的苏联科学和工业的加速发展所决定的。
卡皮察在苏联的最初几个月很艰难——没有工作,未来充满不确定性。他不得不住在他母亲的公共公寓里,条件狭窄。那一刻,他的朋友尼古拉·谢苗诺夫、阿列克谢·巴赫、费奥多尔·谢尔巴茨科伊给了他很多帮助。渐渐地,卡皮察清醒过来,同意继续从事他的专业工作。作为条件,他要求将他工作的蒙德实验室运送到苏联。如果卢瑟福拒绝转让或出售设备,那么就有必要购买独特设备的复制品。根据全苏共产党(布尔什维克)中央政治局的决定,拨款3万英镑用于购买设备。
1934年12月23日,莫洛托夫签署了一项关于组织物理问题研究所 (IPP) 作为苏联科学院一部分的法令。1935年1月3日,《真理报》和《消息报》报道了任命卡皮察为新研究所所长的消息。1935年初,卡皮察从列宁格勒搬到莫斯科的大都会酒店,并得到了一辆私人汽车供他使用。1935年5月,该研究所在麻雀山的实验室大楼开始建设。在与卢瑟福和科克罗夫特进行了相当艰难的谈判后(卡皮察没有参与),有可能就将实验室转移到苏联的条件达成协议。1935-1937年间,设备逐渐从英国接收。由于参与供应的官员的迟钝,这件事大大停滞不前,有必要给苏联最高领导层写信,直到斯大林。结果,他们设法得到了卡皮察要求的一切。两位经验丰富的工程师来到莫斯科帮助安装和配置——机械师Пирсон和实验室助理Лауэрман
在1930年代后期的信件中,卡皮察承认在苏联工作的机会不如国外的机会——尽管他得到了一个可供他使用的科学机构,并且几乎没有遇到资金问题。令人沮丧的是,在英国,一个电话就能解决的问题却陷入了官僚主义的泥潭。这位科学家的严厉言论和当局创造的特殊条件无助于与学术环境中的同事建立相互理解。
1935年,卡皮察的候选人资格甚至没有被考虑当选为苏联科学院的正式成员。他多次向当局代表写信和写信,讨论改革苏联科学和学术体系的可能性,但没有得到明确的回应。卡皮察曾多次参加苏联科学院主席团的会议,但正如他自己回忆的那样,两三次后他就“退出”了。在组织身体问题研究所的工作时,卡皮察没有得到任何认真的帮助,主要依靠自己的力量。
1936年1月,安娜·阿列克谢耶夫娜带着孩子们从英国回来,卡皮察一家搬到了学院领土上建造的小屋。到 1937年3月,新研究所的建设完成,大部分设备被运输和安装,卡皮察重新开始积极的科学活动。与此同时,在物理问题研究所,彼得·列昂尼多维奇著名的研讨会开始工作,该研讨会很快就获得了全苏的声誉。
1938年1月,卡皮察在《自然》杂志上发表了一篇关于一项基本发现的文章,即液氦的超流体现象,并继续他在物理学的新方向上进行研究。与此同时,以彼得·列昂尼多维奇为首的研究所工作人员正在积极致力于开发用于制氧的空气分离装置的重要任务,同时试图引入一种相对较新的技术来生产基于涡轮膨胀机的低温生产。这项创新在苏联引起了热烈的讨论,他的工作在国外也没有被忽视。1938年,卡皮察和约翰·艾伦等人发现了液态氦Ⅱ在低温下的超流体。1939年当选苏联科学院院士。
在1939年1月24日苏联科学院数学与自然科学系的全体会议上,卡皮察被一致接受为苏联科学院正式成员。
在1936-1941年期间,这位科学家做了很多事情。他开发了一种新的空气液化方法,该方法为全世界生产氧气、氮气和惰性气体的大型装置的发展奠定了基础,在热量从固体到液氦的转变过程中建立了温度跳跃,发现了液氦的超流动性等。
1937-1941年,发现并研究了液氦中的其他异常现象,特别是其中热量的传播。卡皮察得出结论,两种液体在这种氦中共存——正常和异常(超流体),它们可以像彼此一样移动。
事实证明,液氦的这些特性和其他完全不寻常的特性只能在量子理论概念的框架内进行解释。卡皮察的实验工作成为开发新方向的基础——量子液体的物理学。
卫国战争
1941-1945 年,在伟大的卫国战争期间,卡皮察是苏联国家国防委员会专员下属的科学技术委员会的成员。
在伟大的卫国战争期间,IFP被疏散到喀山,彼得·列昂尼多维奇一家从列宁格勒搬到了那里。在战争年代,以工业规模从空气中生产液氧的需求急剧增加(特别是用于生产炸药)。卡皮察正在努力引进他开发的氧气低温装置。1942年,Object No 1 的第一个副本——一台容量高达 200 kg/h液氧的TK-200涡轮制氧装置——制造出来,并于1943年初投入运行。1945 年,Object No 2 投入使用,这是一台容量高出十倍的 TK-2000装置。
在他的建议下,1943年5月8日,根据国家国防委员会的一项法令,苏联人民委员会下属的氧气总局成立,彼得·卡皮察被任命为氧气总局局长。1945年,成立了一个专门的氧气工程研究所 - VNIIKIMASH,并开始出版新期刊“氧气”。1945年,他获得了社会主义劳动英雄的称号,以他为首的研究所被授予劳动红旗勋章。
除了实践活动,卡皮察还抽出时间进行教学。1943年10月1日,卡皮察被任命为莫斯科国立大学物理学院低温教研室主任。1944年,在系主任更换时,他成为14位院士的一封信的主要作者,这封信引起了政府对莫斯科国立大学物理学院理论物理系情况的关注。结果,在伊戈尔·叶夫根尼耶维奇·塔姆之后,不是阿纳托利·亚历山德罗维奇·弗拉索夫(Анато́лий Алекса́ндрович Вла́сов),而是弗拉基米尔·亚历山德罗维奇·霍克,成为该系的负责人。在这个职位上工作了很短的时间后,霍克在两个月后离开了这个职位。卡皮察签署了一封由四位院士写给莫洛托夫的信,信的作者是阿布拉姆·费奥多罗维奇·约飞。这封信开启了所谓“学术”与“大学”物理学对峙的解决。
根据赫鲁晓夫的回忆录在伟大卫国战争结束时,斯大林开始表达对卡皮察的不满——他没有给出他能付出的一切,没有证明我们的希望是合理的。
1942-1947年,彼得·卡皮察是苏联物理学杂志《英语物理学杂志》的执行主编。
战后
在1945年下半年,战争结束后,苏联原子计划进入了活跃阶段。1945年8月20日,苏联人民委员会下属的原子能特别委员会成立,由贝利亚领导。 该委员会最初只包括两名物理学家:
库尔恰托夫和卡皮察都是特别委员会技术委员会的成员,卡皮察立即对贝利亚的领导方法感到不满,他对国家安全总专员的个人和专业的批评都非常不利和尖锐。 1945年10月3日,卡皮察给斯大林写了一封信,要求解除他在委员会的工作,但没有得到回应。 11月25日,卡皮察写了第二封信,更详细(8页),1945年12月21日,斯大林允许卡皮察辞职。1945年11月30日第9号议定书“苏联人民委员会特别委员会会议记录”公布,卡皮察在会上报告了他根据对广岛和长崎使用原子弹的后果数据的分析得出的结论,没有给出指示,对这些城市的轰炸进行了详细分析委托给以艾布拉姆·伊萨科维奇·阿利哈诺夫为首的委员会。
1945年8月,他被纳入苏联人民委员会下属的特别委员会,该委员会旨在管理有关铀原子内能利用的所有工作,但在与委员会主席贝利亚发生冲突后,他于1945年底被免职。1946年,卡皮察被免去格拉夫基斯洛罗德研究所所长和苏联科学院物理问题研究所所长的职务并被软禁了八年。他被剥夺了与其他研究机构的同事交流的机会。这位科学家不得不在他在别墅创建的家庭实验室中进行研究。
与此同时,在 1945 年至 1946 年,围绕涡轮膨胀机和液氧工业生产的争议再次升级。卡皮察与苏联领先的低温工程师进行了讨论,他们设法证明在卡皮察领导下开发的液氧获取过程在效率上不如传统的高压装置。国家委员会认识到卡皮察发展的前景,但认为现在推出工业系列还为时过早。卡皮察的装置被拆除,项目被冻结。命运的讽刺之处在于这个决定的短视和考虑不周——卡皮察工艺对液化氧气确实没有什么用处,但它对于大量生产气态氧却出奇地高效和经济,而这正是苏联钢铁工业需要的产品。
经过长时间的争论,卡皮察建造的天然气液化厂在工业中得到了广泛应用。使用氧气进行吹氧导致了钢铁行业的一场革命。富氧鼓风工艺最终在西方成功引入,后来才在苏联成功引入。
1946年8月17日,卡皮察被免去了 IFP 主任的职务。他退休后回到了尼科利娜·戈拉村的别墅里。在那里,他组织了一个家庭实验室“身体问题小屋”。阿纳托利·彼得罗维奇·亚历山德罗夫被任命为该研究所所长,而不是卡皮察。根据范伯格院士的说法,当时卡皮察“流亡海外,被软禁”。别墅是卡皮察的财产,但里面的财产和家具大多是国有的,几乎完全被拿走了。1950 年,他被莫斯科国立物理与技术大学开除,该莫斯科国立物理与技术大学是在他的参与下创建的。
在卡皮察的回忆录中,卡皮察写了关于执法机构的骚扰,由贝利亚发起的直接监视。 尽管如此,卡皮察并没有放弃他的科学活动,并继续他在低温物理学、铀和氢同位素分离领域的研究,并提高他的数学知识。 由于苏联科学院院长谢尔盖·伊万诺维奇·瓦维洛夫的协助,有可能获得最低限度的实验室设备并将其安装在该国。 在给莫洛托夫马林科夫的众多信件中,卡皮察讲到了在手工条件下进行的实验,并要求有机会恢复正常工作。 1949年12月,卡皮察虽然受到邀请,却缺席了莫斯科国立大学为纪念斯大林70周年举行的会议。
1947-1949 年— 莫斯科国立大学物理与技术学院普通物理系教授兼系主任,他是该学院的创始人之一。(1951年,该学院改建为莫斯科物理与技术学院)。
1950 年 6 月,他被任命为苏联科学院晶体学研究所(后来的阿列克谢·瓦西里耶维奇·舒布尼科夫晶体学研究所,现为俄罗斯科学院“晶体学和光子学”联邦研究中心,莫斯科)的高级研究员(具有顾问的职责)。
1951 年,他成为莫斯科国立物理与技术大学物理与技术学院(现莫斯科国立物理与技术大学具有国立研究型大学地位)的创始人之一。自 1956 年以来,他一直担任莫斯科国立物理与技术大学协调委员会主席、低温物理与技术系主任。
1950-1955 年,卡皮察开发了一种新型微波发生器——容量高达 300 kW(连续模式)的平电子和电子电子管,并发现在密集气体中进行高频放电时,会形成稳定的等离子体索,估计电子温度为 105-106 K。这项工作(1969 年发表)开辟了受控热核聚变领域的新研究方向。
后斯大林时代
斯大林去世后,1953 年 8 月,彼得·卡皮察被任命为苏联科学院物理与数学科学系物理实验室的负责人。
1954 年,苏联科学院物理实验室在科学家的家庭实验室的基础上成立,彼得·卡皮察被任命为该实验室的负责人。
1955 年 1 月,在与苏共中央第一书记尼基塔·赫鲁晓夫会晤后,卡皮察院士恢复了苏联科学院物理研究所所长的职务。
同时,他被任命为该国领先的物理学期刊《实验与理论物理学杂志》的主编。自 1956 年以来,卡皮察一直是莫斯科国立物理与技术大学低温物理与技术教研室的组织者之一和第一任系主任。1957-1984 年,他是苏联科学院主席团成员。根据赫鲁晓夫的回忆录,卡皮察拒绝了从事具有国防意义的话题的开发,因为他是“一名科学家,而科学家就像演员:他们喜欢被谈论、写作、在电影中展示,而军事话题是秘密的。接触她意味着孤立自己,将自己埋在研究所的围墙内......”
卡皮察继续他积极的科学和教育活动。在此期间,科学家的注意力被等离子体的特性、薄层液体的流体动力学,甚至球状闪电的性质所吸引。他继续主持他的研讨会,该国最优秀的物理学家认为能够在那里发言是一种荣幸。“Kapichnik”成为一种科学俱乐部,不仅邀请了物理学家,还邀请了其他科学、文化和艺术人物的代表。
1957-1984 年,他是苏联科学院主席团成员。
1958 年 5 月,他恢复了主要氧气部门的负责人职务。
1960 年至 1984 年,他是和平与裁军科学家帕格沃什运动苏联全国委员会的成员。
彼得·卡皮察是牛津大学克拉伦登出版社出版的国际物理学系列专著的创始人和主编之一(1928-1950 年)。他曾担任“Nauka”出版社“科学经典”系列的主编(1980-1984 年),苏联物理学杂志《英语物理学杂志》的执行主编(1942-1947 年),《实验与理论物理学杂志》的主编(自1955年6月起)。
1965 年,30 多年后,卡皮察第一次获准离开苏联前往丹麦,获得尼尔斯·玻尔国际金质奖章。在那里,他参观了科学实验室并发表了关于高能物理学的讲座。1969 年,这位科学家和他的妻子首次访问了美国。
卡皮察对受控热核反应产生了兴趣。1978 年,彼得·列昂尼多维奇·卡皮察院士被授予诺贝尔物理学奖,以表彰“低温物理学领域的基础发明和发现”。这位院士在 Barvikha 疗养院度假时得知了获奖的消息。与传统相反,卡皮察的诺贝尔奖演讲不是针对那些获得该奖项的作品,而是致力于现代研究。卡皮察提到,大约 30 年前,他不再关注低温物理学领域的问题,现在他对其他想法着迷。这位诺贝尔奖得主的演讲题为“等离子体和受控热核反应”。谢尔盖·彼得罗维奇·卡皮察回忆说,他的父亲将奖金完全留给自己(他以自己的名义在瑞典的一家银行存款),没有给国家任何钱。
直到生命的最后几天,卡皮察仍然对科学活动感兴趣,继续在实验室工作,并继续担任物理问题研究所的主任。
1984年3月22日,卡皮察感觉很糟糕,被送往医院,被诊断出患有中风。4月8日,卡皮察没有恢复意识,就去世了。他被埋葬在莫斯科的新圣女公墓。
1946年8月,卡皮察因违抗拉夫连季·巴夫洛维奇·贝利亚的指令,拒绝参加苏联的核武器研制计划而被革去了研究所主任的职务,被软禁在家。这期间他研究了球状闪电约瑟夫·维萨里奥诺维奇·斯大林去世后,卡皮察恢复了原来的职务,重新担任研究所主任,1956年后任低温物理研究所所长。1957年被选为苏联科学院主席团成员。直到1984年逝世。
担任职务
美国艺术与科学院以及丹麦印度波兰瑞典荷兰芬兰南斯拉夫等国科学院院士,法国物理学会、国际天文联合会会员。
所获荣誉
1945年和1974年两次获苏联社会主义劳动英雄称号。
两次社会主义劳动英雄(1945年、1974年)。两次斯大林一等奖获得者(1941年、1943年)。他被授予六次列宁勋章(1943年、1944年、1945年、1964年、1971年、1974年)、劳动红旗勋章(1954年)。
1978年,“由于低温物理学领域的基础发明和发现”,彼得·卡皮察与美国天体物理学家阿诺·彭齐亚斯和天文学家罗伯特·威尔逊一起被授予诺贝尔物理学奖。
科学家获得的奖项包括:苏联科学院罗蒙诺索夫大金奖(1959年)、法拉第奖章(英国,1942年)、富兰克林奖章(美国,1944年)、尼尔斯·玻尔奖章(丹麦,1965年)、卢瑟福奖章(英国,1966年)等。
家庭成员
父亲为列昂尼德·彼得罗维奇·卡皮察 (Леонида Петровича Капицы) ,是工程兵团的少将。其母亲为奥尔加·伊罗尼莫夫娜(Ольга Иеронимовна Капица),是地形学家希罗尼姆·斯特布尼茨基(Иерони́м Ива́нович Стебницкий)的女儿,她来自一个自1723年定居在沃伦的波兰贵族家庭,她是儿童文学和民俗学领域最伟大的专家,第一位儿童文学教授,儿童文学系的创始人,也是赫尔岑师范学院独特的儿童文学示范图书馆的创始人。
两个儿子谢尔盖·卡皮查和安德烈·卡皮查也都是科学家
彼得·列昂尼多维奇·卡皮察结过两次婚。自 1916 年以来,他与第一任妻子切尔诺斯维托娃·娜杰日达·基里洛夫娜(Черносвитова Надежда Кирилловна)结婚,生下了儿子杰罗姆(Иеронимом)和女儿娜杰日达(Надежда)。1919/1920 年冬天,彼得·卡皮察的妻子和孩子死于流感大流行(“西班牙流感”)。
他的第二任妻子安娜·阿列克谢耶夫娜(Анна Алексеевна,1903-1996年)是俄罗斯数学家和造船师阿列克谢·克雷洛夫 (Alexei Krylov) 的女儿。在这段婚姻中,生下了两个儿子:谢尔盖 (1928-2012年)物理学家,“显而易见-难以置信”节目的电视节目主持人;安德烈(1931-2011年)是一位地理学家,也是俄罗斯科学院远东分院太平洋地理研究所的创始人和第一任所长。
研究贡献
卡皮察主要从事核物理学电磁学低温物理学研究。1920年,和索梅诺夫(H.H.Cоменов)共同提出测定原子束中原子磁矩的方法。1923年,首先把威尔逊云雾室置于强磁场中,并观察α粒子径迹。1924年提出获得高能磁场的脉冲方法,并制成达到5万高斯磁场的装置。1928年,在强磁场中发现一系列金属电阻与磁场强度之间的线性关系,被称为卡皮查定律。1950-1955年,研制成新型的特高频发电机,功率达300千瓦。同时还发现,在稠密气体中的高频放电时形成稳定的等离子带,该带区的电子温度估计为10-10K。这一工作在实现可控热核反应方面开辟了新的研究方向。
卡皮察于1934年用绝热方法研制成一种液化氦装置。1939年又提出液化空气的新方法。1938年,发现液氦的超流动性,并指出从固体向液氦传热时,在分界处产生温度的骤增现象,被称为卡皮查温度骤增。
卡皮察因低温物理学和核物理学方面的研究成果,1978年与美国工程师阿诺·彭齐亚斯罗伯特·威尔逊共同获得诺贝尔物理学奖。还获2次苏联国家奖金,6枚列宁勋章,以及玻尔奖章、卢瑟福奖章、亥姆霍兹奖章等。
主要著作
卡皮察主要著作有:《大功率电子学》(1962年)、《为科学而生活》(1965年)、《理论、实验和实践》(1966年)、《物理学的任务》(1972年)等。
1964 年,彼得·卡皮察的科学著作集的第一卷在英国以英文出版。在苏联,这位科学家去世后出版了三卷作品集:《强磁场》(1988年)、《低温物理学与技术》(1989年)、《高功率电子学和等离子体物理学》(1991年)。1974年由出版社“Nauka”出版,是文章和演讲集《实验、理论与实践》也在国外出版(九种语言)。
最新修订时间:2025-12-21 13:20
目录
概述
生平经历
参考资料