KAPİTSA, Pyotr Leonidoviç (1894-1984) SSCB’li fizik bilgini. Maddenin şiddetli manyetik alanlarda ve çok düşük sıcaklıklardaki davranışını incelemiş, özellikle helyumda üstünakışkanlık olgusunu keşfetmiştir.
26 Haziran 1894’te St.Petersburg açıklarındaki Kronştadt Adası’nda doğdu, Moskova’da öldü. 1918’de Petrog-rad Politeknik Enstitüsü’nün Elektrik Mühendisliği Fakültesi’nden diplomasını alarak, 1919’dan 1921’e değin aynı kuruluşta öğretim görevlisi olarak çalıştı. 1921’de Rus imparatorluk Bilimler Akademisi’nin oluşturduğu bir bilim heyetine katılarak Londra’da bulunduğu sıralar, Rutherford’un önerisiyle heyetten ayrılıp Cambridge Universitesi’nin Cavendish Labo-ratuvarı’nda çalışmaya başladı. Cambridge Üniversitesi’nden doktora derecesini alarak 1924’ten 1932’ye değin bu laboratuvarda manyetik araştırmaları yöneten Kapitsa, 1934’te Moskova’daki bir konferansa katılmak üzere SSCB’ye gittiğinde, ülkeden çıkış vizesi son anda kaldırıldığından İngiltere’ye dönemedi ve yetkililerin tüm ısrarlarına karşın bir yıl kadar SSCB’de hiçbir görevi kabul etmedi. Stalin’in sağladığı özel koşullardan sonra direnişinden vazgeçerek, SSCB Bilimler Akademisi’nde yeni kurulan Fiziksel Problemler Enstitüsü’nün yöneticiliğine getirildi. Ancak, 1946’da nükleer silah yapımı için kurulan Kozmik Işınımın Stratejik Kullanımı Komisyonu’nda görev almayı reddettiği için, “ulusal savunmayı kasıtlı olarak sabote etmek”le suçlanıp Stalin ile anlaşmazlığa düşünce görevinden ayrılmak zorunda kaldı. Uzun süre gözaltında tutulduktan sonra Urallar’daki bir nükleer araştırma laboratuvarma gönderilen Kapitsa, 1953’te Stalin’in ölümünden sonra yeniden enstitünün başına getirildi.
1939’da üye seçildiği SSCB Bilimler Akademisi başta olmak üzere, çalışmaları ülkesinin en önemli bilimsel kuruluşlarınca ödüllendirilen, 1934, 1944, 1945, 1964, 1971 ve 1974’te altı kez Lenin nişanını, 1941 ve 1943’te iki kez Devlet Fizik Ödülü’nü, 1959’da SSCB Bilimler Akademisi’nin Lomonosov madalyasını alan Kapitsa, çağdaş SSCB’li fizikçiler arasında en tanınmışlarından biridir. 1929’da İngiltere’deki Royal Society’nin, ayrıca ABD, Fransa, İsveç, Hollanda, Sırbistan, Finlandiya ve Çekoslovakya’da bilim akademilerinin ve en ünlü bilim kuruluşlarının üyeliğine seçilmiş, 1944’ten sonra pek çok üniversite ve bilim derneğinin onur doktorası, onur üyeliği ve madalyasıyla ödüllendirilmiş, 1978’de ABD’li Penzias ve Wilson ile birlikte Nobel Fizik Ödülü’nü bölüşmüştür.
Şiddetli manyetik alanların yaratılması
1921’de çalışmaya başladığı Cavendish Laboratuvarı’ndaki ilk deneylerinde çekirdek fiziğini konu alan Kapitsa, kendi yaptığı bir “mikroradyometre” ile, radyumun saldığı radyoaktif ışınların enerjisini ve alfa parçacıklarının gazlardan geçerken kaybettiği enerjiyi ölçmüştü. Sonradan bu parçacıkların manyetik alandaki sapmalarını incelemeye başladı ve güçlü bir manyetik alanda sapan alfa parçacıklarının eğri izlerinin ilk kez fotoğrafını çekti. O aralar çok şiddetli manyetik alanların yaratılması sorununa eğilerek, 1924’te yaptığı özel bir elektropııknatısia 500.000 Gauss’luk bir manyetik alan elde etti. Yer’in doğal manyetik alanının bir milyon katı değerinde olan bu güçlü alanın rekoru ancak 1956’da kırılabilecekti. 1928’de, akümülatör bataryalarından oluşan doğru akım kaynağı yerine kendi özel tasarımıyla gerçekleştirdiği tek fazlı bir alternatör kullanarak ve küçük bir bakır bobini her yarım periyotta 55 kw’lık güçle besleyerek, yüz binlerce Gauss şiddetinde manyetik alanları kolayca elde etme yöntemini geliştirdi. Bununla önce alfa izlerini, sonra metal yapısındaki birçok elementin manyetik direncini inceledi; 1931’de duyarlı bir yaylı teraziyle 10 milisaniyeden daha kısa süreler içinde manyetiklenme özelliklerini ölçmeyi başardı. Bu ölçümler sonucunda, maddenin şiddetli manyetik alanların etkisindeki davranışlarını, özellikle manyetik büzülme olayını açıklamaya yöneldi.
1934’te gerçekleştirdiği çalışma, Kapitsa’nın üstün deney yeteneğinin ve mühendislik becerisinin en güzel örneğidir. O güne değin, özelliklerini incelemeye yetecek kadar bol ve katışıksız sıvı helyum elde edilememişti. İlk kez helyumu sıvılaştırmayı başaran Kamerlingh-Onnes’in yöntemini geliştirmek gerekiyordu. Kapitsa, çok çabuk genleşen gazlarınbirdenbire soğuma özelliğinden yararlanarak, -269°C’ta sıvılaşan helyumu bu denli düşük sıcaklığa getirdiğinde ortamdaki başka maddelerin donması nedeniyle arı helyum üreten ve saatte iki litre gibi çok yüksek bir verimle çalışan helyum sıvılaştırıcısmı yaptı. Üstelik, bu aygıtın ön soğutulması için Kamerlingh-Onnes’in kullandığı sıvı hidrojen yerine, hem tehlikesiz olan, hem de daha yüksek sıcaklıklarda elde edilen sıvı azot kullanılıyordu.
Üstün akışkanlık olgusu ve açıklanması
1908’de Kamerlingh-Onnes, ısı iletkenliği çok yüksek olan sıvı helyumun, yaklaşık 2,2 K dolayında önemli fiziksel değişimlere uğradığını gözlemlemişti. Bu sıcaklık “lamda noktası” dolaylarında, helyumun ısınma ısısının birdenbire yükselerek gene birdenbire düştüğü biliniyordu. Daha sonra araştırmacılar, sıvı helyumun ağdalılığınm (viskozite) çok düşük olduğunu, 2,2 K’nm altındaki sıcaklıklarda sıvının bulunduğu kabın çeperlerinde ince bir tabaka halinde yükseldiğini gözlemlediler. 1938’de de üstünakışkanlığm en ayırt edici olgularından biri olan “fıskiye olayı ”nı tanımladılar. Bu olayda sıvı helyum, 2,2 K’nın altındaki sıcaklıklarda kılcal bir boruda yükselirken, normal sıvılar gibi yüzey gerilimiyle kendi ağırlığının dengelendiği yerde durmayıp, borunun üst ucundan fışkırır. 1938’de Kapitsa, bu olguların özel bir üstünakışkanlık durumunu yansıttığını açıkladı. Bu konudaki araştırmalarını 1942’ye değin sürdürerek, bir dizi deneyle, helyumun üstünakışkan durumu olan He H’nin kılcal borulardaki çok yüksek ısı iletkenliğini açıklayabilecek ölçümler yaptı ve bu iletkenliğin temelinde gene üstünakışkanlık özelliğinin bulunduğunu öne sürdü. On binde bir milimetreye kadar ayarlanabilen bir aralıktan geçirilerek akıtılan He H’in akış özelliklerini inceleyerek, üstünakışın yalnızca kap duvarlarında olmadığını ve ağdalılığm önceki ölçümlerinde saptadığı değerden en az bin kat daha düşük olduğunu gösterdi, sıvının özellikle çok dar aralıklardan hiç zorlanmaksızın akmasını He H’nin “sıfır entropili” durumda bulunmasıyla açıkladı.
Sonraki çalışmalarım genleşmeli sıvılaştırıcılarm geliştirilmesine ve yüksek güçlü mikrodalga elektroniğine yönelten Kapitsa, elektrik enerjisinin dalga kılavuzlarıyla aktarılmasında kullanılmak üzere çok yüksek frekans üretecek “düzlem magnetron”un yapımıyla ilgilendi. “Sputnik” yapma uydu programında da görev alan fizikçinin son araştırmaları, çekirdek birleşmesi (füzyon) tepkimelerini kontrol ederek enerji üretimi sağlayacak düzeneklerin yapımı ve plazma ısıtma yöntemlerine ilişkindir.
Bilimsel araştırmaların siyasal baskı ve güdümün dışında tutulmasını savunan Kapitsa, nükleer silah yapımında çalışmayı kabul etmeyerek Stalin’e ve Politbüro’ya direnmesine karşın, ülkesinin önde gelen bilim adamları arasında yerini korumuştur. 1929’da, iki yüz yıldır yabancı üye kabul etmeyen Royal Society’nin üyeliğine seçilmesi ve 1930’da Messel araştırma profesörlüğüne getirilerek Cambridge’de kendisi için Mond manyetik araştırma laboratuvarının kurulması da uluslararası ününün ve saygınlığının bir göstergesidir. Fen bilimlerinin ve sosyal bilimlerin hızla geliştirilmesi için uluslararası işbirliğinin gerekliliğini savunan Kapitsa, dünya barışının sağlanmasında bilime ve bilim adamlarına büyük bir görev düştüğünü önemle vurgulamıştır.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi