Головна | Правила | Додати твір | Новини | Анонси | Співпраця та реклама | Про проект | Друзі проекту | Карта сайта | Зворотній зв'язок

П. Л. Капица и русская наука

23.04.2011

В одной из своих статей П. Л. Капица указывал, что уже в то время (в 20-е годы) состояние техники позволяло сделать конденсаторные батареи, которые могли бы создать поле 200…300 Тл. Однако технические трудности оказались столь велики, что только лишь через 40 лет таким способом удалось получить поля, о которых говорил П. Л. Капица. Планомерные исследования в магнитных полях до 32 Тл Капице удалось также провести c помощью импульсного генератора. Поле импульсного генератора, занимавшее объем всего 2 см3, стало верхней границей уверенно получаемого магнитного поля. Вплоть до этой границы Капица совместно с другими учеными исследовал явления Зеемана и Пашена Бека, магнитосопротивление, магнитострикцию и другие эффекты. Рекорды, поставленные П. Л. Капицей, оставались нетронутыми более 20 лет.


Они были побиты лишь в 50-х годах. Создание лаборатории имени Монда. П. Л. Капица, по мысли Резерфорда, должен был бы впоследствии стать его преемником по Кавендишской лаборатории. Резерфорд поддержал предложения Капицы построить специальную лабораторию для исследований в сильных магнитных полях и при сверхнизких температурах и даже получил соответствующие средства. Решение вопроса сильно облегчалось тем, что авторитет Капицы в Кембридже уже был чрезвычайно высок – его избрали даже членом Лондонского Королевского общества, т. е. английским академиком. Небольшое современное здание лаборатории имени Монда, директором которой был назначен П. Л. Капица, поднялось на древней кембриджской земле рядом со старыми корпусами колледжа, торжественное открытие которого состоялось в феврале 1933 г. в присутствии премьер-министра Великобритании С. Болдуина и, разумеется, Э. Резерфорда. …в Кембридже была все же одна дорогостоящая лаборатория, оборудованная по последнему слову техники.


Я имею в виду лабораторию русского физика Капицы, создавшего специальные мощные генераторы, которые замыкались накоротко, создавая токи огромной силы, пропускавшиеся по массивным проводам; провода шипели и трещали, как рассерженные змеи, а в окружающем пространстве возникало магнитное поле колоссальной силы… Капица был пионером в создании лабораторий-заводов с мощным оборудованием… Сейчас, в связи с созданием атомной бомбы и развитием исследований по физике атомного ядра, такие лаборатории стали совершенно обычными : вспоминал Н. Винер. Резерфорд был необычайно доволен и новым зданием, и его оборудованием, и особенно новым директором Монд – лаборатории. Создание и работа в Институте физических проблем Академии наук СССР Директором Монд – лаборатории П. Л. Капица пробыл недолго, потому что пришло время возвращаться на родину, где надо было налаживать научную работу в Москве создавать Институт физических проблем Академии наук СССР. Главными темами научных исследований этого института стали магнетизм и сверхнизкие температуры. Проблемы должны были решаться комплексно, с участием физиков-экспериментаторов и физиков-теоретиков. Капица думал о том, что их работа в рамках единого института будет способствовать общему прогрессу исследований. По его замыслу здесь должны были работать первоклассные ученые, полностью отдавшие себя научному творчеству Не имея ни сотрудников, ни научной школы, ни готовых кадров Капица приехал в Москву. А может, это и неплохо создавать новые направления и традиции. Формирование и обучение основного и вспомогательного состава сотрудников, образование его ядра заняло несколько лет.


В институте культивировалось служение науке. Руководство его также должно было участвовать в научном процессе. От проведения собственных исследований Капица отказываться не собирался, потому что только когда работаешь в лаборатории сам, своими руками, проводишь эксперименты, пускай часто даже в самой рутинной их части, только при этом условии можно добиться настоящих результатов в науке ,- писал он. Чужими руками хорошей работы не сделаешь. Человек, который отдает несколько десятков минут для того, чтобы руководить научной работой, не может быть большим ученым. Я, во всяком случае, не видел и не слышал о большом ученом, который бы так работал, и думаю, что этого вообще быть не может. Я уверен, что в тот момент, когда даже самый крупный ученый перестал работать сам в лаборатории, он не только прекращает свой рост, но и вообще перестает быть ученым. Наконец, институт укомплектован, в нем ведутся исследования… Мне кажется, цель достигнута, и институт можно считать не только одним из самых передовых в Советском Союзе, но и в Европе - писал радостный Капица. Кембриджские опыты на установке для получения сверхсильных магнитных полей кавендишцы, в одном из которых был зафиксирован новый рекорд, получено импульсное магнитное поле в 50 Тл, помогали продолжать механик Пирсон и лаборант Лауэрман. Целью экспериментов был выяснить, насколько различные металлы могут противостоять механическим и тепловым воздействиям сверхсильных импульсных полей. Эксперименты показали, что ни один металл не может без разрушения выдержать усилия, возникающие в магнитном поле 100 Тл. Казалось бы, этим и будут ограничены успехи физики сверхсильных полей.


Однако современными учеными, по-видимому, найден выход из этого затруднительного положения. Он заключается в применении бессиловых обмоток, где используются принципы наложения противоположно направленных сил. Мировая наука остро нуждалась в сверхсильных магнитных полях. Физики циклотронной лаборатории Гарвардского университета, например, мечтали о полях хотя бы 20 Тл, которые могли бы заметно искривлять траектории частиц, попадающих в толстые фотоэмульсии. Они использовали конденсаторные батареи. Внезапное высвобождение огромной энергии происходило с грохотом, напоминающим удар грома. Мощные конденсаторные батареи за 0,00001 смогли обеспечить получение электрической мощности 1 млн. кВт или 1 млрд. Вт (мощность Днепрогэса 600 тыс. кВт), удалось получить магнитное поле более 100 Тл. Вся эта лавина энергии загонялась в один-единственный массивный виток. Как показал П. Л. Капица, соленоиды обычного типа с намотанной на них медной проволокой, выживают лишь в полях до 30…35 Тл. Соленоиды биттеровского типа, изготовленные из медных дисков, оказались устойчивее, но и они выдерживали магнитные поля не выше 50…70 Тл. Соленоиды не в состоянии противодействовать огромным усилиям, возникающим в таких полях. Особенно слабым местом казалась межвитковая изоляция. Чтобы от нее избавиться, пришлось перейти на один-единственный массивный виток, который вместе с держателем изготовили из меди, закаленной стали или бериллиевой бронзы. В опытах Капицы было разработано большое число бессиловых и малосиловых обмоток – последняя надежда физиков на получение устойчивых полей в неразрушающихся обмотках в том случае, если не будут открыты более прочные и тугоплавкие материалы Для создания полей 20…70 Тл сейчас широко используются Ссильные магнитные поля при разрядке мощных конденсаторных батарей на биттеровский соленоид, иногда запеченный для прочности в керамику, или на отдельный виток.


Страницы: 1 2


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
© 2000–2017 "Литература"