Pyotr Leonidovich Kapitsa o Peter Kapitza FRS ( ruso : Пётр Леонидович Капица , rumano : Petre Capița ; 9 de julio [ OS 26 de junio] 1894 [2] - 8 de abril de 1984) fue un destacado físico soviético y premio Nobel , [3] [4] cuya investigación se centró en la física de bajas temperaturas.
Kapitsa nació en Kronstadt , Imperio ruso , hijo de Leonid Petrovich Kapitsa ( en rumano , Leonid Petrovici Capița ), un ingeniero militar que construyó fortificaciones, de Besarabia , y de Olga Ieronimovna Kapitsa, de Volinia , de una familia noble polaca de Stebnicki. [5] [6] Además del ruso , la familia Kapitsa también hablaba rumano . [7]
Los estudios de Kapitsa se vieron interrumpidos por la Primera Guerra Mundial , en la que sirvió como conductor de ambulancia durante dos años en el frente polaco . [8] Se graduó en el Instituto Politécnico de Petrogrado en 1918. Su esposa y sus dos hijos murieron en la epidemia de gripe de 1918-19. Posteriormente estudió en Gran Bretaña , trabajando durante más de diez años con Ernest Rutherford en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge y fundando el influyente club Kapitsa . Fue el primer director (1930-34) del Laboratorio Mond en Cambridge. [9]
En la década de 1920, inventó técnicas para crear campos magnéticos ultrafuertes inyectando corrientes elevadas durante breves períodos en electroimanes con núcleo de aire especialmente construidos . En 1928 descubrió la relación lineal entre la resistividad y la intensidad del campo magnético en varios metales sometidos a campos magnéticos muy fuertes. [3]
En 1934, Kapitsa regresó a Rusia para visitar a sus padres, pero la Unión Soviética le impidió viajar de regreso a Gran Bretaña. [10]
Como su equipo para la investigación de campos magnéticos elevados permaneció en Cambridge (aunque más tarde Ernest Rutherford negoció con el gobierno británico la posibilidad de enviarlo a la URSS), cambió la dirección de su investigación hacia el estudio de los fenómenos de baja temperatura, comenzando con un análisis crítico de los métodos existentes para alcanzar bajas temperaturas. En 1934 desarrolló un aparato nuevo y original (basado en el principio adiabático ) para fabricar cantidades significativas de helio líquido . [ cita requerida ]
Kapitsa formó el Instituto de Problemas Físicos , en parte utilizando equipos que el gobierno soviético compró al Laboratorio Mond en Cambridge (con la ayuda de Rutherford, una vez que quedó claro que a Kapitsa no se le permitiría regresar). [ cita requerida ]
En Rusia, Kapitsa comenzó una serie de experimentos para estudiar el helio líquido . Esta investigación culminó con el descubrimiento en 1937 de la superfluidez (otra expresión del estado de la materia que da lugar a la superconductividad ). A partir de una carta al editor de Science del 8 de enero de 1938 en la que informaba de la ausencia de viscosidad medible en el helio-4 líquido enfriado por debajo de 1,8 K, Kapitsa documentó las propiedades del helio-4 superfluido en una serie de artículos. Este fue el trabajo por el que más tarde recibió el Premio Nobel de Física, "invenciones y descubrimientos básicos en el área de la física de baja temperatura". [11]
En 1939 desarrolló un nuevo método para la licuefacción del aire con un ciclo de baja presión utilizando una turbina de expansión especial de alta eficiencia. En consecuencia, durante la Segunda Guerra Mundial fue asignado a la jefatura del Departamento de Industria del Oxígeno adjunto al Consejo de Ministros de la URSS , donde desarrolló sus técnicas de expansión a baja presión para fines industriales. Inventó generadores de microondas de alta potencia (1950-1955) y descubrió un nuevo tipo de descarga de plasma continua a alta presión con temperaturas de electrones superiores a 1.000.000 K. [ cita requerida ]
En noviembre de 1945, Kapitsa se peleó con Lavrentiy Beria , jefe de la NKVD y responsable del proyecto de la bomba atómica soviética , y le escribió a Joseph Stalin sobre la ignorancia de Beria en materia de física y su arrogancia. Stalin respaldó a Kapitsa y le dijo a Beria que tenía que cooperar con los científicos. Kapitsa se negó a reunirse con Beria: "Si quieres hablar conmigo, entonces ven al Instituto". Stalin se ofreció a reunirse con Kapitsa, pero esto nunca sucedió. [12]
Inmediatamente después de la guerra, un grupo de destacados científicos soviéticos (entre los que se encontraba Kapitsa en particular) presionaron al gobierno para crear una nueva universidad técnica, el Instituto de Física y Tecnología de Moscú . Kapitsa enseñó allí durante muchos años. Desde 1957, también fue miembro del presidium de la Academia Soviética de Ciencias y, a su muerte en 1984, fue el único miembro del presidium que no era también miembro del Partido Comunista . [13]
En 1966, a Kapitsa se le permitió visitar Cambridge para recibir la Medalla y el Premio Rutherford . [14] Mientras cenaba en su antigua universidad, Trinity , descubrió que no tenía la toga requerida . Pidió que se la prestaran, pero un sirviente de la universidad le preguntó cuándo había sido la última vez que cenó en una mesa principal . "Treinta y dos años", respondió Kapitza. En cuestión de momentos, el sirviente regresó, no con ninguna toga, sino con la propia de Kapitsa. [15]
En 1978, Kapitsa ganó el Premio Nobel de Física "por sus inventos y descubrimientos básicos en el área de la física de bajas temperaturas " y también fue reconocido por su papel a largo plazo como líder en el desarrollo de esta área. Compartió el premio con Arno Allan Penzias y Robert Woodrow Wilson , quien ganó por descubrir el fondo cósmico de microondas . [16]
La resistencia de Kapitsa es la resistencia térmica (que provoca una discontinuidad de temperatura) en la interfaz entre el helio líquido y un sólido. El efecto Kapitsa-Dirac es un efecto mecánico cuántico que consiste en la difracción de electrones por una onda estacionaria de luz. En dinámica de fluidos , el número de Kapitsa es un número adimensional que caracteriza el flujo de películas delgadas de fluido a lo largo de una pendiente.
Pyotr Kapitsa tenía el apodo de "Centauro". Esto surgió cuando una vez Artem Alikhanian le preguntó al estudiante de Kapitsas Shalnikov "¿su supervisor es un humano o una bestia?" a lo que Shalnikov respondió que es un centauro, es decir, puede ser humano pero también puede enojarse y golpearte con los cascos como un caballo. [17] Kapitsa se casó en 1927 con Anna Alekseyevna Krylova (1903-1996), hija del matemático aplicado Aleksey Krylov . Tuvieron dos hijos, Sergey y Andrey. Sergey Kapitsa (1928-2012) fue un físico y demógrafo. Kapitsa también fue el presentador del popular y duradero programa de televisión científico ruso Evident, but Incredible . [18] Andrey Kapitsa (1931-2011) fue un geógrafo. Se le atribuye el descubrimiento y el nombre del lago Vostok , el lago subglacial más grande de la Antártida , que se encuentra 4.000 metros por debajo de la capa de hielo del continente . [19]
Kapitsa contaba con el apoyo de personas de alto rango en el gobierno soviético debido a la utilidad de sus descubrimientos para la industria, y escribía cartas regularmente sobre cuestiones de política científica. En particular, salvó a Vladimir Fock y a Lev Landau de las purgas de Stalin en los años 30, diciéndole a Vyacheslav Molotov que Landau era el único que podría resolver un importante enigma de la física de la época. [20]
Kapitsa murió el 8 de abril de 1984 en Moscú a la edad de 89 años.
Un planeta menor , 3437 Kapitsa , descubierto por la astrónoma soviética Lyudmila Karachkina en 1982, lleva su nombre. [21] Fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1929. [ 1] En 1958 fue elegido miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina . [22]
