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  1894年出生于沙俄的喀琅施塔得一个军事工程师家庭。一战期间,卡皮察被迫中断学业,在波兰前线做了两年救护车司机。卡皮察1918年在彼得堡工学院毕业后留校当讲师。留校期间,卡皮察和N.N.谢苗诺夫在这里一同研究,他提出了一个确定原子磁矩的相互作用与非均匀磁场的方法。这种方法后来被用在著名的施特恩-格拉赫实验。1921年前往英国剑桥大学,在别人的建议下于卢瑟福领导的卡文迪许实验室工作十余年,在那里进行强磁场方面的研究,1923年他做了第一个实验。通过一个被放置在强大的磁场中的云室,他观察了弯曲的α粒子的路径。1924年他开发的方法获得非常强大的磁场和生产领域的达320千高斯在体积2立方厘米。1928年,他发现放置在很强的磁场的各种金属的电阻率线性依赖于磁场。1928年,他发现电阻率的线性依赖于很强的磁场中的各种金属。在剑桥的最后几年卡皮察转向低温研究。1929年卡皮察被选为英国皇家学会院士。1930年成为专门研究强磁场的蒙德实验室的第一任主任。在1920年代,他发起创建的技术就是超强磁场的高电流注入短暂专门建造的空芯电磁铁。  1934年,卡皮察回国探望母亲,从此留在了苏联,被任命为物理问题研究所的所长,他没有设备,所以所需要的实验仪器由苏联政府在卢瑟福的协助下从蒙德实验室购得。在1930年代,他开始做低温研究,开始以批判分析现有的方法获得较低温度。 1934年,他开发了新的设备和原有设备(基于绝热原则)作出大量的液态氦。1938年,卡皮察和约翰·艾伦等人发现了液态氦II在低温下的超流体。1939年当选苏联科学院院士。卡皮察是卢瑟福在剑桥大学的学生(1923年至1926年),在卡文迪什实验室助理署长进行磁性研究(1924至1932年) 在俄罗斯,卡皮察开始了一系列的实验,以研究液氦为主,导致在1937年发现的超流性(不要混淆超导)。他报告的这一些新的物质状态的一系列文件,为他后来获得了诺贝尔物理奖。1939年,他开发出一种新的液化空气的方法——使用一种特殊的高效率涡轮膨胀低压力循环。因此,在第二次世界大战期间,他被分配到该部负责工业氧附着在苏联部长会议,他在那里发展了他的低压扩展技术。他发明了高功率微波发生器(1950-1955年),并发现了一种新的连续高压放电等离子体,其电子温度超过100多万开尔文。  紧随战争结束后,一群苏联的著名科学家(包括卡皮察)游说政府建立一个新的技术大学,即莫斯科物理技术学院。卡皮察任教多年。从1957年起,他是主席团成员,也是苏联科学院院士。  1946年8月,卡皮察因违抗内务部部长贝利亚的指令,拒绝参加苏联的核武器研制计划而被革去了研究所主任的职务,被软禁在家。这期间他研究了球状闪电。斯大林去世后,卡皮察恢复了原来的职务,重新担任研究所主任,直到1984年逝世。  1978年,卡皮察由于“在低温物理领域的基本发明和发现”,与美国工程师彭齐亚斯和威尔逊(此二人由于发现宇宙微波背景辐射)共同获得诺贝尔物理学奖。

  卡皮察1927年与应用数学家结婚,育有二子,谢尔盖和安德里。

  苏联天文学家发现的小行星3437卡皮察以卡皮察的名字命名。
彼得·列昂尼多维奇·卡皮察(,1894年-7月9日-1984年-4月8日),苏联著名物理学家,超流体的发现者之一,获得1978年的诺贝尔物理学奖。