1) Э. РЕЗЕРФОРДУ 16 апреля 1930, Кембридж

1) Э. РЕЗЕРФОРДУ 16 апреля 1930, Кембридж

Председателю

Комитета магнитных исследований Кембридж

Дорогой профессор Резерфорд,

Прошло уже ровно восемь лет с тех пор, как началась моя работа над сильными магнитными полями. Вы помните, конечно, как эта работа развивалась. На первом ее этапе я получил магнитные поля до 100 тысяч гаусс с помощью специальных аккумуляторов, но тогда казалось маловероятным, что эти поля, существующие только доли секунды, могут быть использованы в экспериментальных исследованиях. Тем не менее, успешное использование таких магнитных полей для обнаружения искривления траекторий а-частиц в камере расширения Вильсона и для изучения эффекта Зеемана показало, что этот метод является весьма перспективным.

Практически всецело благодаря Вашей поддержке и вниманию были начаты эксперименты, развивающие этот метод для получения магнитных полей большей силы. Мы отказались от аккумуляторов, а необходимая большая мощность получалась от специальной динамо-машины. После двух или трех лет работы, в течение которых у меня не раз возникали сомнения относительно того, могут ли быть преодолены все возникающие трудности, мы наконец нашли способ получения полей более 300 тысяч гаусс и провели ряд экспериментов в таких полях.

Два или три года работы с использованием сильных магнитных полей показали, что открывается широкая область исследований, которых хватит на несколько человеческих жизней. Кроме того, было установлено, что наиболее интересная область магнитных исследований находится при низких температурах. В прошлом году мы приступили к низкотемпературным работам и теперь имеем очень эффективную установку для получения жидкого водорода, которую сделали сами и которая позволяет расширить диапазон исследований до 14 градусов по абсолютной шкале. На мой взгляд, наша Магнитная лаборатория, без преувеличения, располагает сейчас совершенно уникальными возможностями для дальнейших исследований в новых областях современной физики.

К настоящему времени на эту работу было истрачено более 25 000 фунтов стерлингов. Однако, несмотря на очевидный успех, лаборатория имеет в целом неопределенный и временный статус. Такие условия совершенно естественны в начале работы, когда результаты и перспективы могут, и вполне оправданно, казаться сомнительными. Но сейчас, как мне кажется, мы вправе рассчитывать на то, чтобы перспективы развития этой исследовательской работы были определены на постоянной основе, и я прошу поставить этот вопрос перед Комитетом [магнитных исследований].

Так как я отвечаю за работу Магнитной лаборатории, то хотел бы изложить Вам мои соображения относительно будущего этой работы.

Если сравнить масштабы физических исследовании наших дней с тем, что было пятнадцать или двенадцать лет назад, то разница будет огромная. Широкий размах нынешних физических исследований требует значительно более громоздкой и сложной аппаратуры. Если в прежние времена исследователь мог сам обеспечить себя приборами, необходимыми для его работы, то сейчас во многих случаях он должен идти туда, где он может найти такую аппаратуру. Эти новые условия привели к созданию таких специализированных исследовательских институтов, как, например, Институт низких температур в Лейдене и Reichsanstalt[1] , ряд лабораторий высоких напряжений, Магнитная лаборатория профессора Вейса и др. Совершенно очевидно, что в будущем подобных специализированных институтов будет создаваться все больше и больше — институты рентгеновского излучения, лаборатории высоких давлений и высоких температур и т. д. Поскольку методы получения сильных магнитных полей и низких температур, применяемые в нашей лаборатории, требуют очень больших средств и могут быть использованы в очень широкой области исследований современной физики, развитие нашей лаборатории в подобную организацию представляется мне вполне оправданным.

В организационном отношении современные исследовательские лаборатории можно разделить на два типа. К первому относятся университетские лаборатории, подобные Кавендишской, в которых молодые люди обучаются исследовательской работе, постоянный штат также занят в основном педагогической работой и лишь малую часть своего времени тратит на научную работу. Научные учреждения второго типа не зависят ни от какого университета и заняты исключительно исследованиями, как, например, лаборатории различных предприятий или национальные физические лаборатории, где постоянные сотрудники все свое время посвящают исследовательской работе. На мой взгляд, ни та, ни другая организационная структура не подходит для развития магнитных исследований, и мне кажется, что самым лучшим вариантом будет компромиссный между этими двумя типами научных учреждений. И вот почему. Во-первых, подлинно научно-исследовательская лаборатория должна быть связана с университетом, чтобы иметь возможность получать новых молодых исследователей. Во-вторых, научная работа в подобной лаборатории потребует очень много времени, и поэтому лишь малая часть рабочего времени персонала может быть использована для учебных целей. Однако для того, чтобы сотрудники лаборатории были в курсе всего нового и поддерживали связь с молодежью, некоторое количество преподавательской работы высокого уровня совершенно необходимо. В-третьих, в лаборатории должны быть созданы условия для работы стажеров из разных университетов. Я считаю, что организационная структура лаборатории должна отвечать этим требованиям.

Поскольку экспериментальная техника в лаборатории довольно сложная, необходим штат хорошо подготовленных лаборантов высокой квалификации. Эти лаборанты освободят стажеров-исследователей от необходимости осваивать рутинные приемы экспериментально» работы и возьмут на себя ответственность за соблюдение всех предосторожностей. При работах с жидким гелием, например, легко может случиться, что из-за неаккуратности и неосторожности неопытного молодого исследователя будет потеряно несколько кубических футов гелия, что обойдется лаборатории в значительную сумму денег, а при использовании сильных магнитных полей плохо выполненный контакт может стать причиной опасного взрыва. Большое количество специальных приборов, нужных для работы в такой лаборатории, приводит к необходимости иметь опытных механиков и стеклодувов. Хорошим примером организованного по этим правилам учреждения является криогенная лаборатория при Лейденском университете, созданная Камерлинг-Оннесом.

Нет сомнения, однако, что подобные научные институты являются весьма дорогостоящими. В качестве примера необходимых затрат могу сослаться на оценки профессора Мак-Леннана. <...> Профессор Мак-Леннан подсчитал, что одно лишь оборудование криогенной лаборатории может стоить 10 000 ф. ст., строительство здания— 15 000 ф. ст., текущие расходы — около 3 000 ф. ст., оплата технического персонала в 6—8 человек — примерно 2 500 ф. ст. (сюда не включен научный персонал). Эти оценки дают, несомненно, правильную по порядку величины сумму, которая потребуется для подобного учреждения.

В этом направлении, с моей точки зрения, и должны развиваться и расширяться методы магнитных исследований и низкотемпературная работа нашей лаборатории. Этот рост, однако, должен происходить медленно и постепенно, так как каждый новый механик или сотрудник, принятый в постоянный штат, должен быть тщательно отобран и обучен. Рост лаборатории, ее превращение в полноценное учреждение займет, вероятно, десяток лет или больше. Однако сейчас для меня важно быть уверенным в возможности такого продолжения нашей работы. Вот почему наша лаборатория, в ее теперешнем виде, должна быть признана самостоятельной организацией со своим бюджетом и штатом. Необходимо также определить ее отношения с [Кембриджским] университетом.

Сейчас будущее магнитных исследований совершенно неопределенное. Срок полученной субсидии истекает через три года, а выделенных средств <...> не хватает уже и сейчас на то, чтобы поддерживать растущие расходы на научную работу. Кроме того, существует проблема помещений: все комнаты, занятые лабораторией, были временно предоставлены университетом. Они очень удобны для работы, но во время последнего расширения было занято все свободное пространство рядом с лабораторией, и свободной площади для дальнейшего роста больше нет. В существующем здании могут работать не больше двух аспирантов, поэтому, если предложенный план будет принят, надо рассмотреть необходимость расширения лаборатории в течение двух или трех лет. Кроме того, совершенно не определено положение моего персонала и меня самого по истечении трехлетнего срока субсидии.

Я надеюсь, Вы понимаете, что я ставлю перед Вами этот вопрос за три года до истечения субсидии потому, что мне приходится быть весьма предусмотрительным, поскольку, если моя работа будет прервана, мне понадобится два или три года, даже при наличии полученного опыта, чтобы начать все сначала.

У меня нет уверенности в том, будут ли приняты мои предложения университетом, потому что, насколько я понимаю, существует мнение, что те сугубо научные работы, которые я веду и которые лишь очень косвенно связаны с обучением, не должны делаться в университете, а те деньги, которые университету время от времени перепадают на исследовательскую работу, не должны тратиться на разработки, подобные упомянутым выше.

Есть еще одна организация, на поддержку которой можно было бы рассчитывать. Это Департамент научно-технических исследований. Но не исключено, что ДНТИ решит, что оказание поддержки на постоянной основе не входит в круг его традиционных дел. Может быть, в случае отказа со стороны университета и ДНТИ Комитет [магнитных исследований] найдет возможным попытаться привлечь необходимые средства и пожертвования из других источников, подобных Рокфеллеровскому фонду.

Вы можете быть уверены, что я желаю лишь того, чтобы иметь возможность продолжать свою работу в этом университете и в этой стране. Я всегда буду обязан Вам лично за большую помощь, поддержку и внимание, которыми я пользовался в течение всех десяти лет моей работы в Кавендишской лаборатории. Но все же я не могу оставить без внимания некоторые полученные мною предложения о создании подобного института в другом месте, и в случае отказа развивать мою работу и перевести ее и моих сотрудников на постоянную основу мне придется рассмотреть эти предложения весьма серьезно и, возможно, принять их. Я понимаю, конечно, что с моей стороны было бы проявлением неблагодарности, если бы я покинул эту лабораторию с ее весьма дорогостоящим оборудованием и у Вас возникли бы трудности с поиском работников, которые могли бы заменить меня и моих сотрудников. В случае моего возможного ухода я считаю необходимым предусмотреть полное возмещение всех первоначальных расходов на оборудование лаборатории, которые, как мне кажется, составят 15 000 или 20 000 фунтов стерлингов. Это также упростит мое положение в новом месте, поскольку я смогу перевезти туда научное оборудование[2]. Я был бы Вам очень благодарен, если бы Вы поставили перед Комитетом вопрос о возможности подобного соглашения в отношении оборудования.

Наконец, что касается жидкого гелия. Водородный ожижитель, как Вы знаете, работает вполне успешно, и я думаю, что теперь мы вполне подготовлены к тому, чтобы приступить к созданию гелиевого ожижителя. Поскольку, однако, эта новая работа займет около пяти-шести месяцев, было бы, по-моему, нецелесообразно приступать к ней в этом году и уж, во всяком случае, не стоит этого делать до того, пока не будут решены в положительном смысле вопросы, поднятые в первой части моего письма. <...>[3]

Искренне Ваш П. Капица.