五、家庭实验室

然而命运却突如其来地发生了急剧的转折。有些人不赞同研究所的课题，并到处告状。过了一些时候，一个专门找碴子寻缺点的委员会在研究所开始活动了。缺点被找到了，涡轮冷气发动机的方法被取消了。活塞冷却机被认为比涡轮机更好，更有利。工作作风被认为是恶劣的。卡皮察不得不离开研究所。

卡皮察的别墅位于离莫斯科不远的尼科林山上。现在他几乎所有时间都在别墅里度过，但仍继续紧张地工作。

40 年代末，卡皮察在自己的别墅里办起了家庭实验室。一切都亲自动手

——他既是金属车工，又是铣工、细木工和电工。他继续研究无论在理论上，还是实验上都使他深感兴趣的问题。他研究了大功率电子学。发表了一系列有关这个问题的文章之后，在 1962 年，又发表了意义重大的《大功率电子学》一书，引起苏联及其他一些国家科学家的重视。但是在家庭实验室中，从事低温领域的研究是不可能了。

他开始研究球形闪电现象。在青少年时代，卡皮察不止一次听到过球形闪电的故事。在古代和中世纪，球形闪电被认为是对人们罪恶的一种惩罚。见过球形闪电的人绘声绘色地描述闪电过后顿成废墟的可怖景象。即使在现代，当大气中的放电现象已经得到相当深入研究的时候，人们对球形闪电的兴趣并未减弱。人们着手创立一个确实可信的球形闪电理论。

卡皮察对球形闪电的性质提出了一种新解释。根据能量守恒定律，他认为，在球形闪电闪光时，能量不断输入。这种能量的来源在球形闪电之外，球形闪电起着一个空腔谐振器的作用，强烈地吸收无线电辐射。球形闪电在云层或接近地面的静电场中的强大振荡过程中开始出现。发生球形闪电的罕见性表明，并非所有大气放电都伴随有能产生球形闪电的振荡过程。卡皮察认为，球形闪电在大气层中运动的特性，能够经过烟道、缝隙进入建筑物，有时沿电线突然在电报机或电话中出现，这一切是球形闪电无线电波理论正确性的重要证明。球形闪电甚至在喷气式飞机的密封舱中也曾出现过。

卡皮察在他称之为大功率电子学领域内已经进行了多次试验后，提出了球形闪电无线电波性质的理论。他利用尼山磁控管——一种强微波振荡源来进行这些试验。在成功地进行了第一批实验之后，卡皮察决定利用它来研究热核过程。

卡皮察确信，“大规模的动力工程中使用高频电子技术，这在现代电工技术的发展中是大有希望的方向之一。”把巨大的电磁能集中到一些小容积中，正可以达到改造高频能量的种类，这是加速基本粒子或加热和约束等离子体所必需的。

卡皮察认为，电流沿波导管在埋在地下的管子里传输，而不沿电线传输，这是使用大功率电子技术最重要的例子之一。电能沿波导管传输，就使复杂的、昂贵的高压线路成为不必要了，同时高压线路的绝缘问题也将失去意义。

正是在使用尼山磁控管进行实验时，卡皮察观察到高温等离子体的形成现象，这形成利用这种高频仪器作为将来建立热核反应堆基础的想法。在热核聚变的研究上，卡皮察以大功率电子技术为起点，开始了多年的探索。

在家庭实验室，卡皮察还对解决数学和力学方面的一些迫切问题做了很多工作。

当时在尼科林山上，卡皮察的工作环境是这样的： “别墅的警卫室变成了农村实验室。大家都称它为‘伊弗普’——物理

问题小木屋。小木屋有两间房子、一间厨房和汽车库。在机械加工室有车床、铣床、钻床和磨床。离实验室不远有一间板棚，把它变成了细木工车间，用炉子供暖，只在最近才改用水暖设备，⋯⋯地方不够用，因此又在实验室边上接了一间，大家叫它货舱。”

“逐渐又有了存放各种科学杂志和书籍的柜子，它们又得占一间房子。实验室开始侵占到住房了。有一次制造仪器需要银，农村实验室没有贵重金属储备，不得不利用银汤匙来做。”

几乎每个星期天，A·И·阿利汗诺夫院士都到尼科林山来看望卡皮察。他总随身带一筐水果和一瓶卡皮察爱喝的亚美尼亚白兰地酒。阿利汗诺夫是帮助卡皮察装备家庭实验室的为数不多的科学家之一。

卡皮察平日深居简出，工作十分繁忙，既要搞科研，又要回复许多人写给他的信，还要撰写文章。他写的文章有纪念罗蒙诺索夫、巴甫洛夫等人的，也有纪念富兰克林、卢瑟福等人的。他的生活虽然十分紧张，但很有规律。

在这段时间里，他收到了斯大林寄来的《苏联社会主义经济问题》一书，向他征求意见。卡皮察读完这本书之后，写了整整 17 页的信给斯大林，指出斯大林把社会主义发展规律和自然规律弄混淆了。斯大林看了意见以后，并没有生气，还多次打电话同他联系，相互交谈。事后，卡皮察对人说，斯大林是容得别人提意见的人。

1954 年，卡皮察长期的隐居生活宣告结束，他的家庭实验室搬进了物理问题研究所，并冠之以“物理实验室”之名，而列入苏联科学院的正式科研机构名单之中。1955 年，卡皮察被重新任命为物理问题研究所所长，同时兼任物理实验室主任之职。在实验中，他继续进行尼科林山隐居时开始的等离子体柱的研究。

物理问题研究所恢复了讨论会，许多人把它们称为“卡皮察会”。像过去一样，大礼堂总是满满的，莫斯科各个高等院校，各个科学研究所各类职称的科学工作者纷纷前来参加，有时甚至从外市也有人来参加，大学生们也很乐意到讨论会来听听。卡皮察为讨论会选择的题目是非常现实和迫切的。他清楚地懂得，在许多科学家云集的讨论会上，研究分析最迫切问题的重要性。

1970 年 12 月，苏联部长会议发明和发现委员会已将卡皮察的发现——

《在高压条件下，在线型高频放电时，高温等离子体的形成》进行了登记。同年，题为《具有在高频场中自由飞翔等离子体柱的热核反应堆》一文问世。

卡皮察深信，热核聚变在动力学中具有重要作用，他在这一领域的工作还在继续中。