Текст книги "Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения"

Автор книги: Владимир Орлов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 27 страниц)

Повторяю, чтобы не быть неправильно понятым, что речь идет о самом отвлеченном подсчете. На современном уровне техники в устройстве для столь большого подъема температуры будут происходить громадные потери, что намного превысит удельный вес первоначальных затрат. Но и так игра, как говорится, стоит свеч. Какая это сложная игра!

Первая, далеко не главная, сложность в том, что уже при температуре в сто тысяч градусов в твердом или жидком дейтерии возникают давления, превышающие миллион атмосфер. Такой силы не выдержит ни одна оболочка. Поэтому в веществе с большой плотностью термоядерную реакцию можно возбудить только на миг, и процесс протечет в виде слабого и, быть может, неопасного взрыва. Но эту сложность можно сравнительно легко преодолеть, если опыты вести на газообразном дейтерии. Аппаратура, которая здесь понадобится, по прочности будет не более солидной, чем обычный паровой котел.

Главная сложность кажется непреодолимой. При нагревании дейтерия его частицы, разбегаясь во все стороны, отдают тепловую энергию стенкам сосуда. Уже при температуре в несколько десятков тысяч градусов расточительная деятельность частиц достигает такой степени, что объем дейтерия, заключенного в сосуде, в энергетическом отношении превращается в бездонную бочку. Даже мощные потоки тепла, притекающие сюда, мгновенно растрачиваются. Потери энергии становятся настолько большими, что дальнейшее повышение температуры становится практически невозможным. Нужна теплоизоляция. Но где найти теплоизоляцию, способную выдержать температуру в миллионы градусов? Ни один материал в мире тут не устоит.

Несмотря на кажущуюся безнадежность проблемы, она все-таки была решена. На какое-то короткое время теплоизоляция была создана… «из ничего». Был придуман такой опыт, который позволил удержать частицы в плазме и лишил их возможности передавать тепло стенкам.

Молодому физику Андрею Дмитриевичу Сахарову, ныне академику, было всего двадцать девять лет, когда он совместно с академиком Игорем Евгеньевичем Таммом в 1950 году предложил использовать для теплоизоляции плазмы магнитное поле. Дело в том, что магнитное поле решительным образом меняет характер движения электронов и ядер в плазме. Они перестают метаться по прямолинейным путям и начинают двигаться по малым спиралям. В беседе со мной академик И. В. Курчатов сравнил положение частиц в плазме с положением путника, не могущего выбраться из лабиринта. Еще более яркий образ применен им в его популярной статье: частицы оказываются плененными в плазме, как белка в колесе. Потеряв свободу, частица в присутствии магнитного поля уже не в состоянии унести энергию из плазмы. Советские ученые показали, что магнитное поле играет роль незримой стены, ограничивающей плазму и создающей тепловую изоляцию.

Разреженный газ и тем более плазма электропроводны. Пропуская через газ электрический ток, создавая газовые разряды, можно сделать сразу два дела: разогреть плазму до высокой температуры и образовать вокруг теплоизолирующее магнитное поле. При достаточной силе тока здесь могут возникнуть термоядерные реакции.

В лаборатории, напоминающей мастерскую Зевса-громовержца, началось исследование кратковременных, но зато весьма мощных электрических зарядов в газах. У прямых разрядных трубок, попеременно наполняемых разреженным водородом, дейтерием и другими газами и их смесями, собрался отряд разнообразных измерительных приборов, появление которых было подготовлено всем предшествующим развитием электроники и оптики. Пьезоэлементы приготовились измерять давления, а спектрографы – интенсивность отдельных спектральных линий. Миниатюрные катушки и иголочки пробрались даже внутрь разрядной трубки, чтобы зондировать магнитное и электрическое поля. Провода от всех приборов шли к осциллографам – этим «электронным стенографистам» науки, записывающим ход процессов со скоростью в несколько десятков километров в секунду. Здесь присутствуют фотоаппараты с моментальными затворами электровзрывного действия и киноаппараты для сверхскоростной съемки с быстротой в два миллиона кадров в секунду. Если бы им действительно пришлось поработать на протяжении целой секунды, то кинофильм, снятый ими, надо было бы просматривать в обычном кинотеатре по нескольку сеансов в день почти целую неделю. У разрядных трубок расположился многоглазый Аргус современной науки, приготовившись бдительно наблюдать процессы, протекающие за миллионные доли секунды. Он как бы обладал волшебным свойством, описанным Гербертом Уэллсом в рассказе «Новейший ускоритель», – способностью замедлять бег времени и останавливать мгновение.

Только специалист-электрик может оценить по достоинству все остроумие «генератора молний», способного накапливать электроэнергию и создавать электрические разряды более мощные, чем любая небесная стрела. Поражает не только колоссальная сила тока, доходившая в отдельных опытах до мгновенных значений в два миллиона ампер, но и темп ее нарастания, превышающий сотни миллиардов ампер в секунду.

Изучение документов опытов, расшифровка графиков, вычерченных осциллографами, просмотр фотографий доказали, что способ термоизоляции плазмы, изобретенный А. Д. Сахаровым и И. Е. Таммом, в условиях кратковременного динамического процесса реален и действует.

Кадры сверхскоростной киносъемки показали воочию, что широкий сияющий столб газового разряда, заполнявший вначале всю трубку до самых стенок, как в газосветной лампе, постепенно начинает сужаться. Цилиндрическая стенка нарастающего магнитного поля постепенно сжимает горло разряда, теснит плазму с боков, превращая ее в оторванный от стенок сосуда ослепительно яркий плазменный шнур.

Магнитное поле изолировало плазму от стенок, как оболочка незримого термоса. Температура плазмы стремительно повышалась. При силе тока в несколько сотен тысяч ампер, в момент максимального сжатия шнура, температура в плазме достигала порядка миллиона градусов.

То была большая победа науки. В лабораторных условиях столь высоких температур не получал еще никто.

«Только в водородной бомбе, – писал академик И. В. Курчатов, – достигается более высокая температура. Однако в этом случае наблюдатель не рискнет приблизиться к месту взрыва на расстояние меньшее, чем в несколько километров. В опытах, о которых идет речь, тонкая струйка раскаленной плазмы… безопасна для окружающих, так как содержит небольшое количество вещества».

Но, быть может, ничего не ожидали исследователи с таким волнением, как появления специфических ядерных излучений – нейтронов и жестких рентгеновских лучей, этих вестников начавшейся ядерной реакции. Чувства их, вероятно, можно было сопоставить лишь с переживаниями физиков у прообраза первого атомного реактора, у вошедшей в историю кучи графита и урана, ожидавших с бьющимся сердцем появления потока нейтронов, извещавшего о пробуждении энергии ядра.

В 1952 году серебряные пластинки, погруженные в парафин, зарегистрировали залп нейтронов, а специальные приборы – одновременный всплеск проникающего рентгеновского излучения, исходящего из мощного электрического разряда в газах. Что это—термоядерная реакция или отголосок других, не известных еще ядерных процессов, протекающих в плазменном шнуре?

Настоящая наука строга к себе и осторожна в выводах. Эксперименты опрокинули многие привычные представления о свойствах плазмы, укоренившиеся в результате многолетних исследований газовых разрядов в обычных условиях, и, по выражению И. В. Курчатова, «совершенно изменили ландшафт и краски той картины, которая была создана первыми импульсами теоретической мысли».

Плазменный шнур – это не просто хаос электронов и ядер, характерный для обычной плазмы. Электрическое и магнитное поля внесли известную организацию в ее строение, наделили ее своеобразной и сложной жизнью. Советские физики изучили анатомию этого «огненного червя», исследовали его незримую «мускулатуру». Оказалось, что плазма в разрядной трубке испытывает ряд стремительных, следующих друг за другом сжатий и расширений. Вещество волнами то сбегается к центру шнура, то расходится к стенкам с быстротой, в сотни раз превышающей скорость звука. В результате здесь возникают мгновенные, очень большие электрические перенапряжения, которые, быть может, и служат одной из основных причин, вызывающих испускание нейтронов и проникающего рентгеновского излучения.

«Только дальнейшие исследования, – говорил в заключение академик И. В. Курчатов, – смогут ответить на вопрос, удастся ли, идя по этому пути, приблизиться к созданию регулируемой термоядерной реакции большой интенсивности. Вместе с тем следует тщательно изучить и другие направления в решении этой основной задачи».

Античные легенды рисуют участь смельчаков, дерзнувших приблизиться к солнцу. Здесь и пылающая колесница Фаэтона, и распавшиеся крылья Икара, и прикованный к кавказской скале Прометей.

Но неукротимо дерзновение ученых!

В 1802 году петербургский академик Василий Владимирович Петров, применяя сверхмощную по тем временам экспериментальную технику, при посредстве «огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 420 медных и цинковых кружков», получил между угольками «яркое, белого цвета пламя». Благодарное человечество называло электрическую дугу Петрова «русским солнцем».

Но электрическая дуга не была частицей солнечного огня. Она меркла на фоне солнечного диска. В пламени дуги Петрова были потревожены лишь внешние электронные оболочки атомов, а огонь Солнца и звезд – итог глубочайших ядерных потрясений.

И лишь в 1952 году, ровно полтораста лет спустя, советские академики, опять применив сверхмощную экспериментальную технику, достойную своей исполинской эпохи, получили в электрическом разряде не только свет, но и ядерное излучение. Электрическая мощность в опытах Петрова, вероятно, не превышала мощности современных сухих радиобатарей, а мгновенная мощность разряда в советских опытах в десять раз превосходила мощность Куйбышевской ГЭС. И опять количество породило новое качество. Впервые в лаборатории был получен огненный шнур с температурой в миллион градусов – подлинное волокно солнечной пряжи, тонкая нить той звездной материи, из которой скроено дневное светило. Пожелаем дальнейших побед советским ученым, одолевшим еще один этап великого соревнования с Солнцем. Неугасимо горит дуга Василия Петрова; она пронизывает светом глуби морей и лучами достигает лунного диска. Это русское солнце светит во Вселенной – солнце русской науки.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ,
где рассказывается об изобретениях, сделанных напрямик, об источниках вдохновенья в математической формуле; попутно автор делится впечатлениями от посещения производства искусственных алмазов и о счетной машине, осудившей капитализм

7.1.

Речь пойдет об изобретениях, сделанных, так сказать, напрямик.

Где-то у Марка Твена я читал забавную сказку. Во владениях некоего короля поселился огнедышащий дракон. Дракон жил так, как положено сказочному дракону, – по ночам выползал из пещеры, пожирал жителей, разорял города и деревни. Король тоже вел себя так, как положено сказочному королю. Он объявил международный конкурс, посулив руку своей дочери тому храбрецу, который убьет дракона.

Со всех концов света съезжались рыцари, закованные в железо. Они кидались в логово дракона с копьями наперевес и навсегда исчезали в пещере. Дракон не уставал жевать рыцарей в жесткой железной скорлупе. Королевна в отчаянии следила за исчезновением стольких женихов, она рисковала остаться старой девой.

И вот является хилый рыцарь без всяких доспехов, в пенсне и с дорожным рюкзаком за плечами. Явился и мямлит, щуря близорукие глаза:

– Я, если позволите, тоже желал бы испытать свои силы в поединке с драконом.

И такой он был хилый и близорукий, что рыцари и дамы захихикали, а король пожал плечами. Но согласие дал. Королевское слово крепко.

Собрались придворные поглядеть на смерть чудака. А чудак вынимает из мешка пожарную каску и огнетушитель и уверенным шагом идет к пещере. Дракон зарычал, высунул голову, пламенем дохнул из пасти. Но рыцарь проворно хлопнул оземь огнетушителем. Пенная струя ударила в огненную глотку. Дракон задымил и сдох. Закатили на радостях пир горой. Король подхватил героя под руку, потащил его к столу.

Стали спрашивать, как он осилил дракона.

«Милостивые государи и государыни, – начал рыцарь, назидательно подняв палец, – я первый подошел к этой проблеме научно. Мои уважаемые коллеги и предшественники слепо бросались на чудовище, не разобравшись предварительно, с чем имеют дело. Я же поставил вначале лабораторные опыты. Пришлось построить специальный инкубатор и в лаборатории вывести из драконовых яиц маленьких драконят. Тщательно изучив их поведение, мне удалось выяснить, что жизненной силой дракона является огонь, и если его погасить, дракон погибнет. Теперь мне осталось только снять со стены огнетушитель… И вот дракон у ваших ног».

Я не помню сейчас, как кончается сказка, женился ли рыцарь на королевне или нет.

Нас не это интересует.

Важно другое. Рыцарь наш – изобретатель. Он ведь изобрел оружие против драконов.

Тут Марк Твен шутливо описал один из путей, которыми изобретатель доходит до изобретения. Путь решения задачи «в лоб». Изобретатель ставит задачу, рассуждает теоретически, проделывает в лаборатории опыты и постепенно, шаг за шагом, медленно, но верно, добирается до правильного решения.

7.2.

Именно так в середине прошлого века было сделано важное изобретение в химии: способ искусственного получения пунцовой краски – ализарина.

Раньше ализарин находили в готовом виде – в корнях полевого растения морены. Химия в те времена была развита слабо. Кое-кто считал, что и вообще человеку не под силу искусственно делать естественные вещества, которые встречаются в природе.

– И не пытайтесь! – шептали некоторые, делая таинственное лицо. – Есть в природе такие вещи, которых никогда не освоить человеку.

И у многих опускались руки.

Но красильщикам дела не было до каких бы то ни было тайн. Им нужна была краска, чтобы красить ткани. Они требовали ализарин наперебой и так взвинтили спрос, что растения морены стало не хватать. Краска страшно вздорожала, и химики начали добиваться получения ализарина искусственным путем.

Многие поломали на этом деле копья и все нападали на неразрешимые технические трудности.

Наконец, изобретатели добились своего: получили ализарин из каменноугольного дегтя.

Пунцовое из дегтя! Как это пришло в голову? Как они добрались от корней растеньица морены к черному каменноугольному дегтю?

Нельзя же думать, что составили они алфавитный список всех и всяких вещей и давай пробовать все подряд, по алфавиту:

– «А» – алмаз – не пойдет! – арбуз, асбест, аспирин.

«Б» – брынза – отставить! – бронза, брюква…

Невозможно поверить, чтобы изобретатель выбрал таким путем нужный ему исходный материал. Ведь одних химических веществ сейчас известно более миллиона.

Судите сами! Может ли слепец без поводыря нашарить клюшкой не открытую еще Америку?

В том и секрет успеха, что изобретатели и не стали вслепую толкаться из стороны в сторону. Они постарались найти дорогу повернее. Изобретатели не только знали химию, они еще и уважали математику.

Изобретатели рассуждали так, как решают геометрическую задачу. Предположим, задача решена – ализарин получен.

Возьмем готовый ализарин из корней морены и изучим такие его химические реакции, которые, если их провести в обратном порядке, снова дадут ализарин. Скажем, реакция окисления и восстановления.

С помощью цинковой пыли удалось восстановить ализарин. Вышло удачно. Получилось хорошо известное вещество антрацен. Его-то химики знали, как получать. Он легко добывался из каменноугольного дегтя.

Порядком повозившись в лаборатории, химики научились окислять антрацен и вскоре стали готовить ализарин на заводе.

Красильщики получили дешевую краску.

А философы получили еще одно подтверждение материалистической теории.

На заре органической химии люди искусственно сделали сложное естественное вещество, встречавшееся только в природе. Они лишний раз убедились в том, что нет для человека в мире непостижимых тайн, и еще крепче поверили в свою безграничную силу.

7.3.

Внешний облик нового в Советском Союзе производства искусственных алмазов довольно внушителен. Аппаратура размещается в бронированных комнатах, напоминающих сокровищницы банковских подвалов.

В них попадаешь через стальные двери, похожие на дверцы сейфов, замыкающиеся на прочный запор. Можно сказать, что алмазы не только хранятся, но и рождаются в сейфах.

Между тем социальная природа бронированных сейфов, в которых рождаются алмазы, несколько иная, чем природа банкирских сейфов. В стальных стенах и надежных замках, заблокированных электричеством, воплотилась не жадная скупость и мнительность толстосумов, а забота о здоровье и благополучии людей, обслуживающих сложную аппаратуру. Не тревожное око частного детектива контролирует все эти солидные ограждения, а заботливый глаз профорга, отвечающего вместе с дирекцией за технику безопасности. Скажем прямо, производство алмазов – дело нешуточное. Оно было решено применением сверхмощных технических средств. В аппаратах пленены и стараются вырваться из плена могучие силы природы. Потому-то оказалось разумным оградить установки защитной броней для страховки от маловероятных, но все же возможных аварий…

По свидетельству филологов, слово «алмаз» происходит от греческого «адамас», что означает «непреодолимый», «непобедимый». И в самом деле, алмаз царит на высшей ступени иерархии твердости. На любом из природных материалов он способен процарапать черту, словно гордый росчерк своего превосходства; ни один, даже самый твердый, природный материал не способен поцарапать грани алмаза.

Мифология устами Гесиода и Эсхилла повествует, что из материала под названием «адамас» был не только вычеканен шлем Геракла, но и выкованы цепи Прометея. Тут истоки двойной социальной символики алмаза и зачин объяснения того, почему драгоценные бриллианты венчали короны и скипетры императоров. Самодержцы всех времен искали в алмазе некий талисман неприступной силы, нерушимой власти над людьми.

Редкостность крупных алмазов, квадратичная формула роста цены их с увеличением веса сделали алмаз ядром концентрации самых больших денежных сумм, которые когда-либо воплощались в маленьком куске природного вещества: известно, что крупные алмазы стоят миллионы. Не случайно поэтому, что в обществе, где деньги властвуют над людьми, алмаз стал узлом и пружиной драматических конфликтов. Библиография художественных произведений об алмазе, упомянутая академиком А. Я. Ферсманом, где перечисляется более тысячи романов, рассказов, пьес, поэм, доказательно подтверждает это. Камень чистейшей воды становился эпицентром мутного водоворота, в котором кипело и вихрилось все бесчестное и мерзкое, что рождалось корыстью и жестокостью досоциалистических формаций. Голубой аристократический огонек хорошо отграненного бриллианта символично соседствовал с красной искоркой крови. Величайшие алмазы императорских дворов Европы появились в потоке разграбления Индии, Латинской Америки, африканских стран, жесточайшей эксплуатации колоний. В испещренном древними письменами алмазе «Шах», преподнесенном персидским шахом русскому царю в виде компенсации за убийство русского посланника, до сих пор мерцает кровь Грибоедова.

В истории алмаза все символично! Незадолго до того, как сиятельный Людовик XVI был развенчан в заурядного гражданина Капета и отправлен на гильотину, французский химик Лавуазье сжег и развенчал алмаз, доказав его полное химическое тождество заурядному углю, графиту. Оказалось, что сверхтвердый алмаз и мягчайший графит состоят из одних и тех же атомов углерода, но построенных в кристаллические решетки, различные по своей архитектуре. С той поры открылись новые, но все так же кипящие страстями страницы истории алмаза, где не короли и пираты, а ученые и предприниматели исполняют роли главных действующих лиц. Начались попытки реализовать обратный процесс – графит превратить в алмаз.

Научная – библиография алмаза содержит более десятка тысяч названий. Среди них немало великолепных работ. Но таково уж роковое соседство алмаза, что вокруг сопряженных с ним научных проблем завихрилось и все худшее, что скрыто в буржуазной науке: скороспелые сенсации и сомнительные эксперименты, эфемерные теории и спекулятивные выводы. С величайшей осторожностью приходилось относиться особенно к тем работам, где задача искусственного получения алмазов объявлялась будто бы разрешенной.

Взоры многих ученых обратились в глубину воронок алмазных копей, где под бичами надсмотрщиков копошились полуголые черные рабы. Исследователи силились представить себе и по возможности повторить алмазообразующие процессы, когда-то происходившие в глубоких воронках, заполненных синей породой – кимберлитом, – в этих артиллерийских стволах вулканизма. Англичанин Хенней накалял заваренный наглухо реальный артиллерийский ствол, начинив его соответствующей смесью, и как будто бы «получил алмазы». Крукс взрывал кордит в стальной бомбе и «получил алмазы». Француз Муассан стремительно охладил раствор графита в железе и тоже «получил алмазы». Другие бросались на штурм проблемы с еще более легковесным научным вооружением. Русско «получил алмаз», разлагая ацетилен в электрической дуге. Дедьер разлагал четыреххлористый углерод над алюминием, а Болотин – светильный газ над ртутью, и оба «получили алмазы». Люпарк и Ковален разлагали сероуглерод и также «получили алмазы».

Может быть, никогда еще в науке со времен алхимии не появлялось такого количества столь сенсационных и столь зыбких результатов. Как и у старинных алхимиков, эти разнообразные опыты имели одну общую особенность: их не удавалось повторить последователям. Теперь можно утверждать, соблюдая прямоту и деликатность, что эти работы относились к категории опытов, не подтверждаемых общественной практикой, непременным критерием истины. Похоже, что блеск драгоценностей слепил глаза ученым, мешал объективно оценивать результаты.

Но штурм алмазной проблемы продолжался…

Уже одно сопоставление удельного объема графита со сравнительно меньшим удельным объемом алмаза показывало, что без сжатия не обойтись. Известный американский физик П. В. Бриджмен попытался при комнатной температуре подвергнуть графит давлению в 400 тысяч атмосфер. То была последняя, отчаянная и – увы! – неудачная попытка решить проблему с одной лишь «позиции силы».

Дальнейшее потребовало тонких рассуждений… То, что не могло проясниться в циклопических бомбах экспериментатора, родилось при содействии маленькой стальной вещицы, столь же легкой, как рыболовный крючок, но, быть может, не менее могущественной, чем величественный телескоп или синхрофазотрон; мы имеем в виду оружие теоретика – перо. Советскому физику О. В. Лейпунскому путем тонких расчетов, буквально на кончике пера, удалось сформулировать «алмазные условия» – условия перехода графита в алмаз. Здесь и выяснилось, что одних высоких давлений недостаточно.

И вот в чем тонкость дела. Структура кристаллов графита и алмаза подобна строению каркаса высотных зданий. В узлах каркаса расположены атомы углерода, а невидимые связи между ними можно уподобить балкам и колоннам, силовым элементам здания. Разумеется, архитектура «здания» графита и алмаза совершенно различная. Теперь представьте самонадеянного

строителя, который подрядился изменить архитектуру здания одним лишь давлением извне, попыткой сдавить каркас. Вероятнее всего, у него ничего не получится. Для того чтобы заново перекроить архитектуру, недостаточно все решительно сжать, но, возможно, понадобится кое-что растянуть. Нужно не только уменьшить расстояние между атомами графита, но и кое-где их увеличить. Тут необходимо участие, как минимум, двух противоречивых сил, сжимающей и растягивающей, усиливающей и ослабляющей атомные связи. Такие противоборствующие факторы есть – это давление и температура. О. В. Лейпунский, опираясь на законы термодинамики, самые общие, непреложные законы природы, теоретически рассчитал области давлений и температур, в которых ажурная хрупкая архитектура графита переходит в несокрушимую крепостную архитектуру алмаза. Дугообразная плавная кривая диаграммы теоретика стала как бы аркой ворот в заповедное царство искусственных алмазов. Но открыть эти ворота оказалось невероятно трудным.

Давление в несколько десятков тысяч атмосфер, температура в несколько тысяч градусов – таковы были заветные числа «алмазных условий». Но ведь знать заветные величины для науки еще далеко не все. Для завоевания космоса мало знать величину космической скорости, надо суметь построить ракету, способную ее достигнуть.

Нашими учеными открыты богатые россыпи алмазов в Якутии, ими же решена задача искусственного производства алмазов.

Вот лишь несколько ступенек решения этой труднейшей задачи.

При высоких давлениях конструкционные материалы коварно изменяют свои свойства, проявляют себя с неожиданной стороны. Так, массивная стальная бомба, заполненная глицерином, под давлением в несколько тысяч атмосфер обнаруживала свою скважность, и глицерин струйками сочился из стенок бомбы, как пот из пор кожи. Сжатый под давлением в 9 тысяч атмосфер водород со взрывом прорывается сквозь стенки стального баллона, словно крепкий баллон превращается в рогожный мешок. Вещество бунтует, не желая подчиняться воле людей.

И ученые постепенно укрощали этот бунт материи и заставляли конструкционные материалы выдерживать давления, в десятки раз более высокие. Было открыто удивительное свойство стали и других материалов повышать свою пластичность и прочность под воздействием высоких всесторонних давлений. Оказывается, всестороннее давление само упрочняет стенки сосуда, уменьшает их скважность подобно тому, как уплотняется хлебная крошка, зажатая между пальцами. Были созданы сосуды с «активными» стенками, которые не пассивно сопротивлялись давлению, а сами переходили в наступление и сжимали объем, подпираемые гидравлическим давлением извне. Получился такой же эффект, как если бы кариатиды, изваяния силачей, поддерживающих здание, внезапно ожили и подперли стены силой своих богатырских мышц.

Предстояла еще одна головоломная задача: примирить аппаратуру не только с высокими давлениями, но и с высокими температурами, при которых начинают мягчеть и таять металлы. Теперь мы видим по установкам одного из институтов Академии наук СССР для получения искусственных алмазов, что и эта, казалось бы, вовсе нерешимая проблема решена.

Производится загрузка аппарата. Замыкаются бронированные двери. Большой, как медведь, электромотор начинает вращать компрессор. Дальнейшее управление осуществляется дистанционно. Манганиновые проволочки, введенные в аппарат, передают сигналы растущего давления, термопары регистрируют температуру. Как представить себе зрительно это мощное нарастание давления? Вообразим себе давление в фундаменте высокой водяной колонны, высокого водяного столба. Колонна растет все выше, вот она проходит за пределы атмосферы и касается главой орбиты спутника… Выше, выше… Еще выше… Много выше! А тем временем нарастает температура. В недрах аппарата масса раскаляется сначала до вишнево-красного каления, а затем все ярче – до слепящего накала электрической лампочки! В аппаратуре, такой массивной, словно она состоит из одних стенок, происходит великое таинство рождения алмазов.

Получение искусственных алмазов – процесс недолгий. Разгружают аппарат и раскалывают спекшийся брикет. В черном бархатистом его изломе, словно звезды на ночном небе, сверкают искорки алмазов, сияют их скопления, похожие на броши и диадемы. Мы внимательно вглядываемся в кристаллы. В их неровных скульптурированных ребрах запечатлелась драматическая история их рождения. Это очень твердые алмазы, они царапают самый твердый природный алмаз.

Аппаратура, созданная в академическом институте, была передана в один отраслевой институт для дальнейшего совершенствования применительно к условиям массового производства. За успешное решение всех задач руководителям институтов Л. Ф. Верещагину и В. Н. Бакулю присвоено звание Героев Социалистического Труда.

Инструмент, изготовленный из искусственных алмазов, при испытании в работе показал на 40 процентов большую стойкость, чем инструмент, изготовленный из природных алмазов.

Не короны и не скипетры королей украшают советские алмазы. Они призваны безмерно умножать мощь орудий труда в руках рабочего класса. Скоро все эти кристаллики истолкут в железной ступе, а затем превратят в абразивный круг, буровую коронку, резец. Ведь алмазы у нас в стране – это прежде всего средство технического прогресса. Без алмаза не сделаешь надежной, не знающей износа детали, без алмаза не построишь точного прибора, без алмаза не воздвигнешь атомной электростанции и не осуществишь полета в космос. Из старинного символа власти над людьми наш алмаз превратился в символ власти над природой.

Естествознание насквозь революционно.

Когда Лавуазье превратил алмаз в уголь, в его лаборатории блеснул огонь французской революции; когда советские ученые превращают уголь в алмаз, в их цехах полыхает зарево Великого Октября.

«Уголь – в алмазы!» – да ведь это девиз всей социалистической техники, всей советской науки, а быть может, и всей советской жизни, всех советских людей, строящих коммунизм.

7.4.

А бывает, что и без всяких опытов, чисто математическим путем приходят к неожиданным изобретениям.

Любопытные обступают изобретателя и его чудодейственную машину, восхищаются, спрашивают: как вы додумались? Какой вы умный!

– Это не я, – улыбается изобретатель, – это перо мое умное!

Мы уже писали, что есть в истории открытия и изобретения, словно пойманные на кончик пера. Рассказать о них толком невозможно в этой простой книге. Чтобы лишь намекнуть на то, как они делаются, мы расскажем об одном открытии, сделанном при помощи математики.

Было время, когда такой запутанной, такой прихотливой представлялась игра электрических и магнитных сил, что охватить их причуды казалось не под силу человеческому воображению.

Когда физик Максвелл задумал проникнуть в тайны их игры, он привлек на помощь воображению математику.

Он сумел уловить и представить себе начальную связь электрических и магнитных сил и перевести ее на язык математических уравнений.

После этого стало возможно дать на время отдых воображению. Заключив явление в математические выкладки, Максвелл будто перестал о нем и думать. Он строчил формулу за формулой, беспокоясь только о том, чтобы не наврать в математике. Он, казалось, совсем оторвался от действительности и не видел ничего, кроме кончика своего пера.