Глава 7 «Изба физпроблем»

Глава 7

«Изба физпроблем»

Капица вместе с первым будущим сотрудником, ленинградским физиком Александром Иосифовичем Шальниковым ходили по наркоматам и главкам, выясняли возможности промышленности в создании нужного оборудования и приборов. А потом так же много и долго бродили по городу, по улицам и переулкам Москвы и искали место для института. Сперва Капица облюбовал дом в Нескучном саду. Но не получил его. А берег Москвы-реки продолжал притягивать. И вот там, где кончался Нескучный сад, рядом с однодневным домом отдыха, отыскался ничейный пустырь. Была на пустыре огромная свалка, разгуливали кошки. Но внизу под обрывом протекала река, и место было по тем временам почти что загородное.

А. Ливанова.

Ландау

Рис. 7.1. На вручении П. Л. Капице Нобелевской премии (1978)

Помимо открытия новых явлений природы, которые мы не можем предвидеть, главные усилия ученых всегда будут направлены на более глубокое изучение уже открытых явлений природы, на решение методических и прикладных задач. Чтобы найти те направления научных работ, которые в ближайшем будущем станут ведущими, надо определить области естествознания, которые теснее всего связаны с наиболее актуальными запросами жизни.

П. Капица.

Будущее науки

История создания Института физпроблем, носящего сегодня имя своего основателя, нобелевского лауреата и академика П. Л. Капицы, довольна необычна. Дело в том, что Петр Леонидович много лет проводил исследовательскую работу в Кембридже, а его научным руководителем был сам Резерфорд. Как-то раз, приехав в очередной семейный отпуск на родину, профессор Капица неожиданно обнаружил, что не может вернуться в Великобританию. Хотя Петр Леонидович и не отличался особой политической наивностью, это стало для него совершенно неожиданным и страшным ударом.

По мнению историков науки, таких как Г. Е. Горелик, деятельность Капицы в Кембридже, который давал научно-технические консультации европейским промышленникам еще с конца 1920-х гг., вызывала глубокое беспокойство у советских «компетентных органов». Геннадий Ефимович считает, что задолго до 1934 г. был разработан некий план по возвращению академика в Советский Союз, и сам Сталин был не только хорошо о нем осведомлен, но и контролировал его выполнение. Г. Е. Горелика дополняет доктор исторических наук В. Д. Есаков, указывающий, что с августа по октябрь 1934 г. был принят ряд постановлений Политбюро за подписью Л. М. Кагановича, категорически предписывающих задержать членкора АН СССР Капицу на родине. Окончательная резолюция гласила:

Исходя из соображений, что Капица оказывает значительные услуги англичанам, информируя их о положении в науке СССР, а также и то, что он оказывает английским фирмам, в том числе военным, крупнейшие услуги, продавая им свои патенты и работая по их заказам, запретить П. Л. Капице выезд из СССР.

Так с 1934 г. П. Л. Капица надолго превратился в невыездного гражданина Страны Советов. После долгих объяснений с чиновниками и ряда демаршей Петр Леонидович понял, что ему отныне предстоит работать исключительно на родине. В конце концов было принято компромиссное решение, и Капица получил возможность сформировать институт с довольно обширными правами на проведение широкомасштабных научных исследований.

Пользуясь поддержкой своего любимого учителя – Резерфорда, – Капице удалось уговорить органы власти выкупить для его института уникальное лабораторное оборудование. Благодаря этому он получил возможность создавать сверхмощные магнитные поля и сверхнизкие температуры, изучая поведение веществ в таких экстремальных условиях. Особо интересовало Петра Леонидовича конструирование установок для сжижения газов.

Вспомнив, что он был автором довольно обидной клички Крокодил, которую он дал своему учителю Резерфорду за то, что барельеф этого экзотического пресмыкающегося красовался на фасаде кембриджской лаборатории и должен был означать мудрость и долголетие, Капица распорядился укрепить на стене своего коттеджа гордый профиль Прометея. Однако кто-то из острословов тут же заметил, что из античных персонажей директору ИФП больше всего подходит прозвище Кентавр, поскольку в зависимости от его настроения можно получить и дружеское рукопожатие, и «копытом в лоб».

Между тем в работе своего института Капица хотел воплотить оптимальные, с его точки зрения, принципы организации «большой науки», исключающие распыление сил и бюджетных средств на различное «мелкотемье». Все силы своего коллектива молодой директор хотел направить исключительно на изучение фундаментальных явлений природы, их всесторонний анализ и познание глубиной сущности физических процессов. Тем не менее тревожные предвоенные годы внесли много корректив в планы научно-исследовательской работы Ленинградского физтеха академика А. Ф. Иоффе, УФТИ и нового Института физических проблем (ИФП). Военно-оборонная спецтематика навсегда получила безусловный приоритет в финансово-материальном обеспечении, позволяя сотрудникам института лишь в довольно узких рамках заниматься фундаментальными изысканиями. Правда, такая ситуация сложилась не сразу, но рост доли спецтематики с момента ее появления в начале 1930-х гг. шел очень быстро.

Вскоре после организации ИФП Капица понял, что в его структуре не хватает очень важного звена – теоретического отдела, возглавляемого авторитетным физиком-теоретиком. В то же время такой имелся в УФТИ, где им заведовал Лев Давидович Ландау. Капица лично побывал в УФТИ, но на несколько настойчивых приглашений переехать в Москву Ландау никак не среагировал. В те годы у великого теоретика начались крупные неприятности: он лишился университетской кафедры, затем был вынужден оставить любимый политех и замкнуться в «теорбригаде» УФТИ, из-за весьма скудного финансирования влачившей жалкое существование. Наконец, не выдержав давления обстоятельств, гений Дау, как его называли коллеги и ученики, вынужден был принять предложение Кентавра. Но и в столице великий теоретик не оказался в безопасности: весной 1938 г. он был арестован как один из авторов антисоветской (а правильнее сказать – антисталинской) прокламации.

Рис. 7.2. Немецкая радарная установка времен Второй мировой войны на побережье Нормандии

С самого начала Второй мировой войны немецкая и британская авиация и противовоздушная оборона стали широко использовать стационарные и мобильные системы радиолокационного обнаружения. Это позволяло заблаговременно проводить эвакуацию гражданского населения и поднимать в воздух истребители, направляя их против конкретных целей с максимальным использованием запасов горючего. Данные радаров и наземных служб наблюдения собирались в центрах управления ВВС и штабах ПВО.

История эта до сих пор выглядит противоречивой и запутанной, но многие исследователи тех далеких событий все же склоняются к мысли, что некая листовка, обвиняющая Сталина в фашистских методах правления, существовала, и к ней имел отношение бывший ассистент Ландау – М. А. Корец. Неизвестно, какова была действительная роль Льва Давидовича в этом довольно наивном протесте, но дальнейшая его судьба сложилась трагически, и после ареста он просто угасал в ужасных тюремных условиях. Вот тут-то и помогло заступничество его учителей и покровителей – Нильса Бора и Капицы. Они настойчиво посылали письма в защиту Ландау, адресуя их в самые высокие инстанции, и это произвело определенный эффект. Лев Давидович был отпущен на волю «на поруки» Капицы, что само по себе было крайне необычно в те годы кровавых репрессий.

Летом 1941 г. институт эвакуировался в Казань. Там, как и остальные сотрудники, Ландау отдавал силы прежде всего оборонным заданиям, строя теоретические модели и производя расчеты процессов для институтских спецтем. Были среди них и головоломные расчеты для радиофизических экспериментов, среди которых встречались и вопросы, посвященные радиолокационной невидимости.

Тут надо заметить, что в те годы даже сам термин «радиолокация» был известен только специалистам, а в открытой печати он появился лишь в 1950-е гг. В те времена его произносили тихим голосом, с большим почтением и уважением, предполагая, что человек, так свободно употребляющий этот термин в разговоре, наверняка причастен к каким-то высшим военным и научным секретам. Сообщения в средствах массовой информации того времени, не говоря уже о литературе и кинофильмах детективно-фантастического жанра, убеждали обывателя в существовании некоего чуда-прибора. Этот прибор, входящий в состав очень сложного оборудования, способен создать фантастический радиощит, ограждающий наше небо от непрошеных гостей. Кроме того, чудесный прибор мог бы быть удивительным навигатором, позволяющим воздушным и морским судам летать и плавать в любую погоду, при любой видимости, видя все, что творится в небесах, на земле и на море. Затем массовый интерес к радиолокации долгое время подогревали поразительные проекты радиолокации Луны и ближайших планет, позволившие создать радиолокационные карты поверхности Венеры, вечно скрытой за густым облачным покровом.

Вернувшись в предвоенные годы, надо отметить, что наиболее значительных результатов первой добилась в 1935 г. группа советских инженеров, создавших импульсную радиолокационную станцию с осциллографическим индикатором для обнаружения самолетов. В это время в Англии и Америке только приступали к аналогичным работам. Фактически советские инженеры впервые предложили принципы импульсной радиолокации, а изготовленная ими аппаратура позволяла фиксировать отраженный сигнал от самолета на расстоянии десятков километров.

Схему импульсной радиолокационной станции (РЛС) успешно доработали американские конструкторы, и в конце 1930-х гг. радиус дальности обнаружения летящих объектов достиг 70 км. В те же годы появились первые американские корабельные РЛС. Так, одна из них была установлена на борту известного эсминца «Лири», участвовавшего в самых различных радиолокационных экспериментах. Тогда же РЛС и получили название РАДАР (Radio Detection And Ranging, т. е. прибор для радиопеленгации и измерения)[39]. На базе этой установки был разработан целый новый модельный ряд радиолокационных приборов, которые с исследовательскими целями были установлены сразу на двух десятках крейсеров, эсминцев и миноносцев. Так была заложена техническая основа последующих экспериментальных исследований сверхмощного радиолокационного оборудования.

Между тем после страшного года, проведенного в тюремных застенках, Ландау сильно изменился. Все встречавшиеся с ним в это время отмечают, что характер Дау стал совсем иным, и его внутренняя опустошенность была как бы прикрыта обманной мягкостью. Если раньше Дау просто фонтанировал словесной энергией, совершенно не задумываясь о последствиях, то теперь он стал очень аккуратно подходить к личности собеседника. Ну и, конечно же, кардинально изменился его подход к спецтематике, которой Институт физпроблем Капицы занимался в полном объеме.

Трудно даже представить себе изумление и возмущение Великого Теоретика, когда ему, едва оправившемуся от тюремного заключения, с соблюдением всех режимных процедур были переданы для теоретической проработки все те же материалы по «лучам смерти Теслы». Однако в этот раз все свое негодование Ландау держал в глубине души. Теперь он даже боялся подумать о том, как в свое время бросил на стол заместителя директора по режимно-секретной работе УФТИ эти самые листки техзадания с криком:

– Это полная патология, я этой ахинеей заниматься не буду!

И как рассмеялся в лицо институтскому особисту, когда тот произнес со скрытой угрозой:

– Тогда мы будем заниматься вами, товарищ Ландау!

Как же заглянуть за полог секретности и хотя бы приблизительно узнать, чем закончились оценочные расчеты над пучковым оружием заокеанского изобретателя?

К сожалению, всякий раз, когда речь заходит о точных архивных данных, нам приходится ссылаться на какие-то препятствующие обстоятельства. Срочная эвакуация института Капицы в Казань, суматоха «бивачной жизни», как называл ее сам Лев Давидович, очень даже способствовала исчезновению множества документов, так или иначе проливающих свет на интересующие нас вопросы. Судя по воспоминанием сотрудников института, вся спецтематика, обсчитываемая «гением Дау» в годы войны, так или иначе касалась взрывных процессов. Были среди этого и довольно интересные вещи, например ступенчатые и объемные взрывы, а также взрывное выделение энергии при электромагнитных резонансах. Больше, увы, дополнительно узнать ничего не удалось, хотя существует несколько послевоенных открытых публикаций, в которых академик Ландау рассматривает математические модели течения взрывных процессов в различных режимах.

Рис. 7.3. Гениальный физик-теоретик прошлого века Лев Давидович Ландау (1908–1968)

Всю свою последующую жизнь Ландау помнил о своих спасителях. Он сторицей отплатил Капице в науке, построив теоретическую модель явления сверхтекучести. Но это было еще далеко не все. Когда сам Капица попал в опалу, Ландау остался ему верен до конца и активно участвовал в расчетах для его новых и довольно необычных проектов…

Между тем вскоре после окончания войны в силу сложившихся обстоятельств его шеф и благодетель академик П. Л. Капица был вынужден оставить работу в созданном им институте. Эту непростую историю, связанную с его коллегой и другом А. Ф. Иоффе, можно узнать в самых различных вариациях, а отдельные ее эпизоды давно уже стали сюжетами романов и художественных фильмов.

Академик Иоффе к 1942 г. превратился в крупнейшего чиновника от науки и совершенно не понимал перспектив развития атомной физики, тем более ее инновационных технических аспектов. Из-за своего незнания ядерной проблематики он крепко подставил своего друга Капицу, порекомендовав его Сталину в руководители «Атомного проекта». Вождь тут же организовал небольшое совещание, где, к своему несказанному удивлению, услышал от Кентавра, что военные атомные технологии не имеют особых перспектив. Иоффе был страшно смущен, но после писем Флерова (будущий академик Георгий Николаевич Флеров в 1942 г. написал два письма Сталину, где доказывал, что немецкие и американские ученые начали интенсивно работать над ядерными боезапасами) деваться ему было некуда, и после нескольких неудачных попыток во главе проекта был поставлен Игорь Васильевич Курчатов. Сталин же при свидетелях заметил, что если Капица неправ, то он лишится своего института.

Хотя Петр Леонидович очень тяжело переживал свою вынужденную отставку с поста директора института, он ни на мгновение не изменил своим научным и нравственным принципам. Главным из них была непрекращающаяся творческая деятельность, всегда и в любых условиях, и в этом смысле, как впоследствии выяснилось, у академика Капицы существовала серьезная «домашняя заготовка». Это был очень своеобразный научный проект, который преследовал две весьма амбициозные цели: во-первых, показать, что он может придумать вещи пострашнее атомной бомбы, а во-вторых, благодаря собственному таланту и изобретательности разработать их буквально, как говорят радиоэлектронщики и прочие умельцы, «на коленях», в домашних условиях. Вот в этих условиях Петр Леонидович и занялся так называемой электроникой больших мощностей.

Рис. 7.4. Академик Абрам Федорович Иоффе (1880–1960)

…Если вместо школы в несколько учеников я создал большой исследовательский институт, если я ставил и разрешал вопросы серьезного теоретического и практического значения, то это, конечно, не моя личная заслуга. Подготовленный до некоторой степени условиями… я попал в русло революции, и потом уж только активное участие в величайшей в истории человечества задаче построения социализма сделало меня сознательным ее работником.

А. Иоффе.

Моя жизнь и работа

Начало этим исследованиям положил проект известного советского радиофизика и конструктора Н. И. Кабанова, предложившего идею раннего загоризонтного обнаружения летательных аппаратов в диапазоне коротких волн на удалении в несколько тысяч километров. Он обнаружил, что зондирующие лучи при длине волны от 10 до 100 м в принципе способны, отразившись от ионосферы, облучить цель и возвратиться по тому же пути к РЛС.

Прежде всего тут требовалось сверхмощное радиоэлектронное оборудование, и теоретические расчеты Ландау ясно указали экспериментаторам оптимальный путь.

Сначала академик Капица приступил к оборудованию на своей подмосковной даче, расположенной на Николиной Горе, личной лаборатории, которую он назвал с язвительным подтекстом «избой физпроблем». Несколько лет Кентавр вел замкнутый образ жизни, выезжая в Москву только для чтения лекций в МГУ. Правда, к опальному директору иногда приезжали посетители. В основном это были его бывшие сотрудники, среди которых встречались институтские рабочие высочайшей квалификации, способные создавать сложнейшие лабораторные приборы и установки. Регулярно бывал на даче своего бывшего шефа и Ландау. Именно он рассказывал в своем теоротделе, как «изба физпроблем», под которую Капица выделил обширный сарай, превращается в самую настоящую небольшую частную лабораторию наподобие тех, которые Ландау видел во время своих давних загранкомандировок.

Все, что делал у себя на Николиной горе академик Капица, до сих пор окутано тайнами и легендами. Есть среди них полуфантастические и просто фантастические. Так, можно услышать, что когда строптивый академик не явился на празднование 70-летия «отца народов», его не только изгнали из МГУ, но и отключили его дачу от электроэнергии.

Однако по свидетельству тех, кто побывал на даче Капицы в последний период его ссылки, уже после «энергетической блокады», в доме и «физизбе» было освещение, работали электроприборы и научное оборудование. Откуда же поступала энергия? Ведь после смелого демарша академика с дачи сняли не только внешнюю проводку, но и спилили столбы линии электропередачи, которые вели к Николиной Горе. Некоторые говорят, что это сотрудники Иоффе привезли и установили уникальные полупроводниковые солнечные батареи с накопителями электричества, выработанного в светлое время суток. Действительно, это должен был быть какой-то довольно необычный источник энергии, ведь никто не видел и не слышал работы дизель-генератора или какой-то еще динамо-машины. Существует и вообще совершенно невероятная версия, особо популярная среди американских уфологов. Одним из первых ее озвучил М. Сейфер, предположивший, что еще в довоенное время в руки Капицы попали некие чертежи с «гиперрезонансными системами Теслы», и после долгих серий экспериментов, начатых еще в Институте физпроблем, Петру Леонидовичу удалось создать некое подобие «нейтронного магнетрона», принцип действия которого чем-то напоминал термоядерный реактор «холодного синтеза». Вот это совершенно фантастическое даже по сегодняшним меркам устройство и снабжало энергией дачу опального академика.

Но как невыносимо тяжело литератору «писать в стол», так и труд ученого требует признания или хотя бы обсуждения в научном сообществе. И того и другого Петр Леонидович был формально лишен, хотя изредка опального академика посещали коллеги, подтверждая его интуитивные представления о том, что он находится на правильном пути…

И тогда Кентавр решается написать ныне знаменитое, но долгое время неизвестное письмо Сталину. В нем академик Капица поднимает вопрос принципиально нового – волнового и пучкового оружия, которое полностью способно изменить характер будущих войн. Атомное вооружение, по словам академика, вообще малопригодно на современных театрах военных действий, поскольку оставляет после себя только выжженную радиоактивную пустыню, крайне опасно и для самих наступающих войск, а при множественном использовании даже способно вызвать глобальную природную катастрофу. В общем, делал вывод Петр Леонидович, любая стратегия и тактика ядерных ударов глубоко ущербна по своей сути.

Какую же альтернативу предлагал академик?

В пояснительной записке, сопровождавшей письмо и предназначенной для независимой научно-технической экспертизы, Капица указывал, что в своих опытах он использовал принципиально новый источник микроволновых колебаний, названный им ниготроном. Работы с ниготроном показали, что электромагнитную энергию можно сконцентрировать в небольших объемах и передавать ее на значительные расстояния без существенных потерь. В различных режимах эксплуатации этого высокочастотного генератора было получено электромагнитное излучение мощностью в импульсе до нескольких десятков киловатт, причем длину волны удавалось варьировать от нескольких миллиметров до метра. Ученый показал, что энергию высокочастотного электромагнитного поля большой плотности можно преобразовать в другие виды энергии и использовать для ускорения элементарных частиц, нагревания и удержания плазмы.

В конце письма делались выводы об очень высоком избирательном воздействии новых «лучей смерти» и многозначительно подчеркивалось, что все расчеты были многократно проверены «ведущим теоретиком мирового уровня – академиком Ландау».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.