В 1912 г. Петр Леонидович поступает в Санкт-Петербургский политехнический институт на электромеханический факультет, выбрав профессию инженера-электрика. Но в 1914 г. вспыхнула первая мировая война, и третьекурсник Петр Капица был мобилизован в армию, где служил шофером на санитарном грузовике. Только в 1916 г. после демобилизации он смог вернуться в институт и сразу же начал работать в физической лаборатории А. Ф. Иоффе. Именно Абрам Федорович первым увидел в Капице одаренного студента и сделал все возможное для становления его как ученого. Петр Леонидович часто подчеркивал, что он — ученик, прежде всего, А. Ф. Иоффе.
В 1916 г. появляется первая научная работа П. Капицы. Она была опубликована в «Журнале русского физико-химического общества» и содержала описание оригинального и поразительного по простоте способа получения тонких кварцевых нитей (стрела обмакивалась в расплавленный кварц, выстреливалась из лука и вытягивала кварцевую нить, которая застывала на лету и падала вместе со стрелой на подостланное бархатное полотно). Этот метод прочно вошел в практику, и Петр Леонидович любил демонстрировать его студентам на лекциях.
После окончания в 1918 г. политехнического института Капица был оставлен преподавателем физико-механического факультета и стал одним из перовых сотрудников вновь созданного в Петрограде физического института, организованного и возглавляемого А. Ф. Иоффе.
В апреле 1921 г. П. Л. Капица получил возможность выехать в Англию. Это было большой радостью для молодого ученого, тем более что в план командировки входило посещение знаменитой Кавендишской лаборатории Резерфорда. В начале июня в Лондон из Германии приехал и А. Ф. Иоффе. «Капицу хочу оставить здесь на зиму у Резерфорда, если он его примет:
Красин ' дал согласие»,— писал Иоффе домой.
12 июля А. Ф. Иоффе и П. Л. Капица отправились в Кембридж. На другой день Иоффе писал жене: «Был в Кембридже у Томсона и Резерфорда, последний пригласил меня к чаю и согласился принять в свою лабораторию Капицу». Это было действительно так. Но прежде чем Резерфорд сказал свое «да», было следующее, как говорит лабораторное предание. Со свойственной ему прямотой директор Кавендишской лаборатории заявил, что у него много иностранных стажеров и всего лишь тридцать мест для работы. «Извините, но все места до одного заняты»,— заключил он.
А. Ф. Иоффе, как всегда вежливо что-то ответил, но тут вмешался Капица,— терять-то уже все равно было нечего.
— Какова точность Ваших экспериментальных работ, профессор? — спросил он.
— Порядка пяти процентов,— ответил Резерфорд.
— Если к тридцати прибавить еще одного человека,—заметил Капица,—то этот «процент» окажется в пределах экспериментальной ошибки, не так ли профессор? Ведь за большей точностью Вы и не гонитесь. Говорили, что Резерфорд был покорен. — Ладно, оставайтесь! — пробурчал он и, усмехнувшись, добавил для острастки.— Но если Вы вместо научной работы займетесь большевистской агитацией, я этого не потерплю!
Так Петр Леонидович остался в Кембридже. Через год он писал своей матери: «Почему меня приняли? Я до сих пор этого не знаю. Я как-то об этом спросил Резерфорда. Он расхохотался и сказал: «Я сам был удивлен, когда согласился Вас принять, но, во всяком случае, я очень рад, что сделал это...»
Совместная работа великого Резерфорда, о котором Капица писал как о втором отце, как о выдающемся учителе и прекрасном человеке, и молодого советского физика, которого Резерфорд называл своим лучшим учеником, продолжалась с тех пор тринадцать лет, и принесла прекрасные научные результаты. Головокружительным и беспримерным был взлет молодого Капицы в стенах Кавендиша: от начинающего исследователя до директора Мондской лаборатории на берегах Кема, члена Лондонского Королевского общества.
О том, как это происходило, лучше всего рассказывают письма Петра Леонидовича, написанные без предварительного замысла, без раздумий о том, что когда-нибудь они будут важными документами к жизнеописанию великого Резерфорда и самого Капицы.
«24 июля 1921 г. Перебрался из Лондона в Кембридж и начал работать в лаборатории... Ничего не задумываю, ничего не загадываю. Поживем — увидим...
6 августа 1921 г. Вот уже больше двух недель я в Кембридже. Теперь настает самый рискованный момент — это выбор темы для работы.
12 августа 1921 г. Вчера в первый раз имел разговор на научную тему с проф. Резерфордом. Он был очень любезен, повел к себе в комнату, показывал приборы. В этом человеке, безусловно, есть что-то обаятельное...
25/х—21 г. Отношения с Резерфордом или, как я его называю, Крокодилом, улучшаются. Работаю усердно с воодушевлением.
1/Х1—21 г. Результаты ( которые я получил, уже дают надежду на благополучный исход моих опытов. Резерфорд доволен, как мне передавал его ассистент. Это сказывается на его отношение ко мне. Пригласил в это воскресение пить чай к себе. Он очень мил и прост. Но когда он недоволен, только держись.
22/ХП. 21 г. Сегодня, наконец, получил долгожданное отклонение в моем приборе. Крокодил был очень доволен. Если опыты удадутся, то мне удастся решить вопрос, коий не удавалось разрешить с 1911 г. ни самому Резерфорду, ни другому хорошему физику, Гейгеру... Завтра еду в Лондон, так как начинаются рождественские каникулы и лаборатория закрывается...
5/11.21 г. В прошлом триместре я работал по 14 ч в день, теперь же меня хватает всего-навсего на 8—10 ч.
28/111.22 г. ...Резерфорд доволен, и у нас уже идут с ним разговоры о дальнейших работах. Сегодня было очень забавно... Оказалось, что мои данные ближе согласуются с данными Гейгера, а не Резерфорда. Когда я это ему изложил, он спокойно сказал мне: «Так и должно быть: работа Гейгера произведена позже, и он работал в более благоприятных условиях». Это было очень мило с его стороны...
7/1У.22 г. Работал после урочного времени по специальному разрешению Крокодила, после приходил домой и подсчитывал результаты до 4—5 ч ночи, чтобы на следующий день все опять начать с утра. Немного устал... За это время имел три долгие разговора с Резерфордом (по часу). Голова его, мамочка, действительно поразительная. Лишен всякого скептицизма, смел и увлекается страстно.
24/У.22 г. Опять работаю как вол, не менее 14 ч в день. Думаю написать свою работу на будущей неделе и отправить в печать. Крокодил торопит'.
15/У1.22 г. Начал новую работу с одним молодым физиком 2. Резерфорд увлечен моей идеей и думает, что мы будем иметь успех 3. У него чертовский нюх на эксперимент, и если он думает, что что-нибудь выйдет, то это очень хороший признак.
5/ХП.22 г. Я тебе уже писал, что затеял новую работу, очень смелую и рискованную. Я волновался очень. Первые опыты сорвались. Но Крокодил дает мне еще одну комнату и согласен на расходы.
17/УШ.22 г. Предварительные опыты окончились полной удачей. Резерфорд, мне передавали, только и мог говорить, что о них. Мне дано большое помещение, кроме той комнаты, в которой я работаю, и для эксперимента полного масштаба я получил разрешение на затрату довольно крупной суммы.
2/1Х.22 г. Мои опыты принимают очень широкий размах. Последний разговор с Резерфордом останется мне памятным на всю жизнь. После целого ряда комплиментов мне он сказал: «Я был бы очень рад, если бы имел возможность создать для вас у себя специальную лабораторию, чтобы вы могли работать в ней со своими учениками». (У меня работают сейчас два англичанина 4.)
29/Х122 г. Для меня сегодняшний день до известной степени исторический. Вот лежит фотография—на ней только три искривленные линии. Но эти три искривленные линии — полет альфа-частицы в магнитном поле страшной силы. Эти три линии стоили профессору Резерфорду 150 фунтов стерлингов, а мне и Эмилю Яновичу5 — трех с половиной месяцев усиленной работы.
Крокодил очень доволен этими тремя искривленными линиями... Правда, это только начало работы.
' В 1922 г. П. Л. Капица закончил работу по исследованию закона потери энергии а-частнцей в среде.
2 Речь идет о Блэккете.
* Имеется в виду помещение камеры Вильсона в сильное магнитное поле. 4 Д. Кокрофт и В. Вебстер.
8 Лауэрман — электрик и механик, с которым Капица был знаком еще в Петрограде.
27/1.23 г. В среду я был избран в университет, в пятницу был принят в колледж. Для меня были сделаны льготы, и кажется. через месяцев пять я смогу получить степень доктора философии (Все, конечно, устроил Резерфорд, доброте которого по отношению ко мне прямо нет предела.)
18/111.23 г. Я боюсь, что у тебя превратное мнение обо мне и моем положении тут. Дело в том, что мне вовсе не сладко живется на белом свете. Волнений, борьбы и работы не оберешься. Кружок, мною организованный, берет много сил '. Одно, что облегчает мою работу, это такая заботливость Крокодила, что ее можно смело сравнить с заботливостью отца.
14/1У.23 г. Главное уже сделано и дало головокружительные результаты. Масштаб работы сейчас у меня крупный, и меня пугает это. Но то, что за мной стоит Крокодил, дает мне смелость и уверенность. Ты себе не можешь представить, дорогая моя, какой это крупный и замечательный человек.
15/У1.23 г. Вчера я был посвящен в доктора философии. Мне так дорого стоил этот чин, что я почти без штанов. Благо Резерфорд дал взаймы, и я смогу поехать отдохнуть. Тут у меня вышла следующая история. В этом году освободилась стипендия имени Максвелла. Она дается на три года лучшему из работающих в лаборатории, и получение ее считается большой честью. В понедельник, в последний день подачи прошения, меня позвал к себе Резерфорд и спросил, почему я не подаю на стипендию. Я отвечал, что то, что я получаю, уже считаю вполне достаточным и считаю, что как иностранец-гость должен быть скромным. Он сказал, что мое иностранное происхождение нисколько не мешает получению стипендии... Мой отказ его, конечно, несколько озадачил и обидел...