Parler d'énergie atomique en termes de bombes atomiques, c'est comme parler d'électricité en termes de chaise électrique.
Pyotr Leonidovich Kapitsa ou Peter Kapitza était un physicien soviétique de premier plan et lauréat du prix Nobel, surtout connu pour ses travaux en physique des basses températures.
Biographie
Kapitsa est né à Kronstadt, Empire russe, de parents nés en Bessarabie-Volhynie Leonid Petrovich Kapitsa en roumain Leonid Petrovici Capiţa, un ingénieur militaire qui a construit des fortifications, et Olga Ieronimovna Kapitsa issue d'une noble famille polonaise Stebnicki. Outre le russe, la famille Kapitsa parlait également le roumain.
Les études de Kapitsa ont été interrompues par la Première Guerre mondiale, au cours de laquelle il a servi comme ambulancier pendant deux ans sur le front polonais. Il a obtenu son diplôme de l'Institut polytechnique de Petrograd en 1918. Sa femme et ses deux enfants sont décédés lors de l'épidémie de grippe de 1918–19. Il a ensuite étudié en Grande-Bretagne, travaillant pendant plus de dix ans avec Ernest Rutherford au Cavendish Laboratory de l'Université de Cambridge, et fondant l'influent club Kapitza. Il a été le premier directeur de 1930–34 du Mond Laboratory à Cambridge.
Dans les années 1920, il a mis au point des techniques pour créer des champs magnétiques extrêmement puissants en injectant un courant élevé pendant de brèves périodes dans des électroaimants à noyau d'air spécialement construits. En 1928, il a découvert la dépendance linéaire de la résistivité à la force du champ magnétique dans divers métaux pour des champs magnétiques très forts.
En 1934, Kapitsa est retourné en Russie pour rendre visite à ses parents, mais l'Union soviétique l'a empêché de voyager en Grande-Bretagne.
Comme son équipement pour la recherche sur les champs magnétiques élevés est resté à Cambridge, bien qu'Ernest Rutherford ait ensuite négocié avec le gouvernement britannique la possibilité de l'expédier en URSS, il a réorienté sa recherche vers l'étude des phénomènes de basse température, en commençant par une analyse critique des méthodes existantes pour atteindre les basses températures. En 1934, il a développé un nouvel appareil original basé sur le principe adiabatique pour produire des quantités importantes d'hélium liquide.
Kapitsa a créé l'Institut des problèmes physiques, en partie en utilisant l'équipement que le gouvernement soviétique a acheté au Mond Laboratory à Cambridge avec l'aide de Rutherford, une fois qu'il est devenu clair que Kapitsa ne serait pas autorisé à revenir.
En Russie, Kapitsa a entrepris une série d'expériences pour étudier l'hélium liquide, conduisant à la découverte en 1937 de sa superfluidité à ne pas confondre avec la supraconductivité. Il a rapporté les propriétés de cet état nouveau de la matière dans une série d'articles, pour lesquels il a reçu plus tard le prix Nobel de physique « pour les inventions et découvertes fondamentales dans le domaine de la physique des basses températures ».
En 1939, il a développé une nouvelle méthode de liquéfaction de l'air avec un cycle basse pression utilisant une turbine d'expansion spéciale hautement efficace. Par conséquent, pendant la Seconde Guerre mondiale, il a été chargé de diriger le Département de l'industrie de l'oxygène rattaché au Conseil des ministres de l'URSS, où il a développé ses techniques d'expansion basse pression à des fins industrielles. Il a inventé des générateurs de micro-ondes de haute puissance 1950–1955 et découvert un nouveau type de décharge de plasma continu haute pression avec des températures d'électrons dépassant 1 000 000 K.
En novembre 1945, Kapitsa s'est disputé avec Lavrentiy Beria, chef du NKVD et responsable du projet de bombe atomique soviétique, écrivant à Joseph Staline au sujet de l'ignorance de la physique par Beria et de son arrogance. Staline a soutenu Kapitsa, disant à Beria qu'il devait coopérer avec les scientifiques. Kapitsa a refusé de rencontrer Beria : « Si vous voulez me parler, alors venez à l'Institut. » Staline a proposé de rencontrer Kapitsa, mais cela ne s'est jamais produit.
Immédiatement après la guerre, un groupe d'éminents scientifiques soviétiques dont Kapitsa en particulier a fait pression sur le gouvernement pour créer une nouvelle université technique, l'Institut de physique et de technologie de Moscou. Kapitsa y a enseigné pendant de nombreuses années. À partir de 1957, il était également membre du présidium de l'Académie des sciences soviétique et à sa mort en 1984, il était le seul membre du présidium qui n'était pas aussi membre du Parti communiste.
En 1966, Kapitsa a été autorisé à visiter Cambridge pour recevoir la Médaille et le prix Rutherford. En dînant à son ancien collège, Trinity, il a découvert qu'il n'avait pas la toge requise. Il a demandé à en emprunter une, mais un serveur du collège lui a demandé quand il avait dîné en dernier à la table d'honneur, « Il y a trente-deux ans » a répondu Kapitza. En quelques instants, le serveur est revenu, non pas avec une toge quelconque, mais avec la propre toge de Kapitsa.
En 1978, Kapitsa a remporté le prix Nobel de physique « pour ses inventions et découvertes fondamentales dans le domaine de la physique des basses températures » et a également été cité pour son rôle de long terme en tant que leader dans le développement de ce domaine. Il a partagé le prix avec Arno Allan Penzias et Robert Woodrow Wilson, qui ont remporté le prix pour la découverte du rayonnement de fond diffus cosmologique.
La résistance de Kapitsa est la résistance thermique qui provoque une discontinuité de température à l'interface entre l'hélium liquide et un solide. L'effet Kapitsa–Dirac est un effet mécanique quantique consistant en la diffraction des électrons par une onde stationnaire de lumière. En dynamique des fluides, le nombre de Kapitza est un nombre sans dimension caractérisant l'écoulement de films minces de fluide sur une pente.
Vie personnelle
Kapitsa s'est marié en 1927 à Anna Alekseevna Krylova 1903-1996, fille du mathématicien appliqué A.N. Krylov. Ils ont eu deux fils, Sergey et Andrey. Sergey Kapitsa 1928–2012 était un physicien et démographe. Il a également présenté la populaire et longue émission de télévision scientifique russe Evident, but Incredible. Andrey Kapitsa 1931–2011 était géographe. Il a été crédité de la découverte et de la dénomination du lac Vostok, le plus grand lac sous-glaciaire de l'Antarctique, qui se trouve 4 000 mètres sous la calotte glaciaire du continent.
Honneurs et distinctions
Une petite planète, 3437 Kapitsa, découverte par l'astronome soviétique Lyudmila Georgievna Karachkina en 1982, porte son nom. Il a été élu Fellow of the Royal Society FRS en 1929. En 1958, il a été élu Membre de l'Académie allemande des sciences Leopoldina.
