Текст книги "Пути в незнаемое. Том 17"

Автор книги: Вячеслав Пальман

Соавторы: Юрий Давыдов,Борис Володин,Валентин Рич,Вячеслав Иванов,Анатолий Онегов,Юрий Чайковский,Олег Мороз,Наталия Бианки,Вячеслав Демидов,Игорь Дуэль
сообщить о нарушении

Текущая страница: 38 (всего у книги 42 страниц)

– Концентрация мала. Прибавьте амплитуду.

– Подожду до вечера пятницы, пока Капица не уедет.

– А что, уже взъелся из-за шума?

– Нет, не взъелся, но присылал Олега. Олег советует подождать, пока Пэ-Эл куда-нибудь уедет.

– Ну-у, вы своих экспериментов так и не успеете сделать. За вас их кто-нибудь другой сделает, если вы намереваетесь работать полтора дня в неделю. Работать надо день и ночь.

– Концентрация мала, – слышалось в понедельник.

– Концентрация мала, – слышалось во вторник.

– Концентрация мала, – слышалось в среду, четверг, пятницу и субботу. Эти слова произносил один и тот же голос – голос Шальникова.

Шальников был в курсе всех дел института и отдельных его сотрудников, никого не боялся (не то что я), ни с кем не считался и делал все в состоянии запальчивости и глубоко интуитивно. Нам, грешным, надо было рассчитать эксперимент, если мы хотели, чтобы он получился. Надо было оценить возможные погрешности и ошибки, чтобы ожидаемое явление не выскочило за пределы наблюдаемости. Надо было сконструировать установку, вычертить ее общий вид, по отдельности вычертить все части до единой, обдумать технологию изготовления деталей стеклодувным гением Александром Васильевичем Петушковым и боссом механических мастерских Николаем Николаевичем Минаковым. Не поступишь так – ан эксперимент и сорвется, что-то не сработает.

У Шальникова все было наоборот. К эксперименту любой сложности он приступал немедленно, без всякой подготовки. Он то и дело забегал в свою лабораторию: что-то приклеит, что-то привинтит, что-то намотает и тут же выбежит из комнаты снова. Он лепил эксперимент, как птица лепит гнездо: прилетит с соломинкой, потом улетит и снова вернется то с веточкой, то с комком глины. В экспериментах у него не бывало ни осечки, ни промашки. Он действовал с той же уверенностью и тем же вдохновением, с какими Эмиль Гилельс мог сыграть в первый раз по нотам, которых он до этого никогда не видел, незнакомое ему музыкальное произведение.

Но я так долго расписывал Шальникова, что забыл сообщить – он уже опять в моей лаборатории. Держа в руках сосуд с густым, как сметана, веществом (не жидкостью и не твердым телом, а тем, что принято называть в науке коллоидной суспензией), он спрашивает:

– Что за вещество?

– Сплав свинца с оловом.

– Какая концентрация?

– Десять весовых процентов.

– Недурно…

Все шло отлично, но почти каждый опыт стоил стеклянного дьюара. То он выскакивал из дико ревущей машины, колебания которой нередко срезали даже анкерные болты, удерживавшие ее на фундаменте. То капли жидкого азота попадали на кромку дьюара, что, как известно, является для него смертельно опасным, много было разных причин, которые могли привести и приводили к неминуемой гибели дьюаров.

Перед одним из семинаров Капица вдруг спросил, обращаясь ко всем нам:

– А куда подевались из шкафа в магнитном зале все дьюары?

– Это я их перебил, – заявляю с философским спокойствием.

– Но ведь их там был полный шкаф, – ужаснулся директор.

– Да, целый шкаф, – подтверждаю, все еще не понимая, что мне пора стушеваться и предоставить шефу возможность отругать меня в полную меру.

– Вы что же, хотите, чтобы от меня ушел мой стеклодув? Он уже заявил, что больше дьюаров никому не будет делать без специального моего разрешения.

Участники семинара вертелись на своих сиденьях, выбирая позу, чтобы можно было бы получше сопоставить мой глупый и унылый вид с грозным выражением лица Капицы. О счастье! Их надеждам не было суждено сбыться. Поняв, что за моим проступком не кроется ничего, кроме наивного невежества, и уж во всяком случае нет никакого злого умысла, Капица сказал довольно мирно:

– Я вас очень прошу обращаться с дьюарами поосторожнее и принять какие-нибудь меры, чтобы они у вас не бились в таком количестве.

К сожалению, очередной дьюар не заставил себя долго ждать…

Прежде чем приступать к опытам с коллоидными частицами, я занялся изучением магнитных свойств сверхпроводящих веществ на более простом объекте. У меня уже была своя установка для экспериментов с жидким гелием. Внутри нее помещался соленоид, создававший достаточно сильное магнитное поле, и я измерял магнитные моменты сплавов, имитировавших мелкодисперсную смесь сверхпроводящих и несверхпроводящих коллоидных частиц.

Измерения шли в течение нескольких месяцев нормально, если не считать того, что каждый опыт приносил что-нибудь неожиданное, не укладывавшееся в рамки представлений, уже сформулированных к тому времени учением о сверхпроводимости.

И вдруг мне пришло в голову кое-что изменить в конструкции прибора, погруженного в дьюар.

– У вас что-то не то, – говорит сверхопытный Яковлев, скорчившись у гелиевой машины. Поза его во время заливки была не из самых удобных, и, чтобы сохранить устойчивость, он, сидя на корточках, всегда держался левой рукой за носок ботинка правой ноги.

– А что такое? – забеспокоился я.

– Плохо заливается, – ответил Яковлев. – Я наливаю, а он выкипает тут же.

Возня с моим дьюаром затянулась, и около машины образовалась очередь научных сотрудников, ждущих заливки гелия в их приборы. Все присаживались на корточки и старались заглянуть в дьюар, в крышку которого был просунут сливной хобот гелиевой машины.

Если бы я был Том Сойер, то, конечно, на такой ходовой операции, как заглядывание в мой дьюар, мог бы заработать массу полезных вещей. Но, по-видимому, я растерялся и поэтому ничего не заработал.

– Эге, батюшка! Да ведь он у вас поет, – послышался голос одного из тех, кто дождался своей очереди заглянуть в мой дьюар.

К голосу говорившего следовало прислушаться. Это был многоопытный товарищ, недавно рванувший свой дьюар, вот так же стоявший под машиной. Обычно, лопаясь, дьюары не разбрасывают своих осколков. Но у него рвануло так, что осколки стекла, влетев в соседнюю комнату через открытую дверь, глубоко вонзились в деревянную подставку установки, которая отстояла от машины на семь метров. Один из этих осколков попал в глаз хозяину дьюара, и когда его, зажмурившегося и бледного, вывели, Шальников остановил первый попавшийся грузовик и помчал пострадавшего в больницу.

Услышав радостную весть о том, что мой дьюар запел, все снова установились в очередь, желая опять посидеть на корточках. Теперь они хотели уже не видеть, а слышать.

Поднявшись, каждый говорил с глубокомысленным видом:

– Да, поет…

Я забеспокоился.

– А в чем дело? – спрашиваю то одного, то другого, заглядывая им всем в лица. Лица ничего не выражали. Более того – они были загадочны, как всегда, когда человек не знает, но не хочет этого показать.

Все продолжали не знать, в чем дело, даже после того, как я нарисовал в деталях все внутреннее устройство поющего прибора. Покачали головами и разошлись. К этому времени Яковлеву надоела возня с моим дьюаром.

– Забирайте ваш прибор и ставьте его на испарение. Работать сегодня не будете, – заключил он.

Я покорно понес прибор в соседнюю комнату. Напряженные вибрации всего прибора даже ощущались на ощупь. Вдали от шума гелиевой машины явственно слышался издаваемый им однотонный высокий звук. Ввиду необычности ситуации ставить прибор на испарение пришел вместе со мной сам Яковлев.

Но не успели мы взяться за одну из резиновых трубок, надетых на медные рога крышки дьюара, как раздался оглушительный взрыв и нас окутали густые и холодные пары жидкого азота и жидкого гелия.

Все снова сбежались. Прибежал и Шальников.

– Сейчас же бегите звонить Ираклию. Пусть пошлет телеграмму в Тбилисский университет, чтобы вас встречали на вокзале с оркестром. Нет, пусть лучше на аэродроме, ведь вам все равно лететь из института, вот и долетите прямо до Тбилиси. Лучше всего позвоните Виве, пусть придумает, чем вам теперь заниматься, – так подбадривал меня Шальников.

Все были крайне озабочены моей судьбой. Яковлев, мой верный друг, считал, что Капица не должен знать о потере полутора кубометров газообразного гелия. Якобы у него, Яковлева, имеются внутренние ресурсы, которыми он может покрыть убыль.

Кандидаты наук уговаривали меня не ходить к Капице самому, а попытаться урегулировать этот вопрос через лиц, имеющих докторскую степень.

Все стояли на одном: объяснение с Капицей надо отложить до того часа, когда он будет выходить из своей лаборатории.

Однако я счел, что надо пойти навстречу своей судьбе.

– Ну и дурак, – послышался голос за моей спиной. – Сейчас ему Капица ка-ак даст!

6. Святая святых

Лаборатория Капицы, в которой он проводил опыты с жидким гелием, помещалась в подвале против той комнаты, где я шумел и гремел. По вторникам и пятницам греметь не полагалось – в 9.00 в лабораторию спускался лаборант Капицы Сережа Филимонов и приступал к подготовке очередного эксперимента.

Звонок по внутреннему телефону сверху от Яковлева: «Несите прибор». Звонок снизу от Сережи: «Все готово, Петр Леонидович». И через пять минут Капица сбегал вниз по лестнице, и ему иногда не удавалось даже вырваться на полчаса пообедать. Часов в семь вечера Капица покидал лабораторию. Вид – задумчивый. В руках журнал экспериментов и логарифмическая линейка.

Пока длился опыт, в комнату, в которой работал Капица, никто никогда не входил.

…Спускаясь с лестницы в подвал, обдумываю ситуацию. У моего соседа тоже была авария, но он потерял меньше гелия. Кроме того, осколком стекла ему проткнуло радужную оболочку. Это, наверное, его и спасло…

Возглас «войдите» вернул меня к действительности. Я даже не заметил, что успел постучать в дверь и продолжал свои размышления на пороге святая святых.

Быстро повернув ручку, вхожу. Темнота слепит. По лаборатории двигаются тени двух людей, и скорее по интуиции я обращаюсь именно к Капице, а не к Сереже.

– А разве вы не знаете, что входить сюда, пока я экспериментирую, нельзя? Вы мне помешали, – очень и очень грозно отвечает Капица на мое робкое «Здрасте, Петр Леонидович».

– Я не мог не прийти к вам, у меня случилось несчастье.

– Какое еще несчастье?

– Взорвался дьюар и…

– Опять взорвался дьюар?!

– Нет, не в том дело. Дело в том, что я потерял полтора кубометра гелия.

– Это уже хуже, – сказал Капица, явно расстроившись. – Ведь у нас осталось всего шесть кубометров газа из того, что я тогда привез из Англии. С тех пор мы не получили ни литра. Гелий – редкий газ, и он нужен им самим. Они отказались продавать его нам. («Они» – это англичане.)

– Я очень извиняюсь перед вами, Петр Леонидович, но на этот раз я, кажется, не виноват.

– А кто же виноват-то?

– Вы знаете, Петр Леонидович, дьюар пел, и никто не мог объяснить, в чем тут дело. Я только прикоснулся к трубке, и сразу…

– Да, это вы правы. На этот раз вы правда не виноваты. Я тоже встречался с этим загадочным явлением. Надо будет как-нибудь поставить специальные эксперименты, чтобы выяснить, в чем дело.

И сказал на прощание (это я точно запомнил): «Вы молодец, что пришли сами, благодарю вас».

На верхней площадке лестницы и в коридоре, куда она вела, собрались не только ученые, но и технический персонал.

– Когда уезжаете? – спросил Шальников.

– Представьте себе, не уезжаю!

– А что он вам сказал? – вмешался Бриллиантов.

– Он очень расстроился и сказал, что это явление надо изучить.

– Какое явление, как бить дьюары?

– Нет, не как бить, а почему они поют.

– Что это с ним сегодня? – сказал кто-то, недовольный тем, что предсказания не сбылись и ничего интересного не получилось.

– А что он все-таки там делает? – начали расспрашивать меня товарищи.

– Мне было не до разглядывания экспериментальной установки, – объяснил я.

– Ну, вы, видно, и впрямь струхнули, если не поинтересовались. Я бы на вашем месте обязательно рассмотрел.

– Постучите и войдите, – посоветовал кто-то.

– В другой раз так и сделаю.

Чем занимается Капица в своей лаборатории, никто из нас не знал. Было ясно одно – он пытается разгадать парадокс с двумя вязкостями жидкого гелия. Но как?

Через несколько недель ко мне в комнату постучал Сережа Филимонов.

– Петр Леонидович просит вас к себе.

Почти во мраке сидел он молча перед шкалой, по которой бегал световой зайчик от зеркальца, отражавшего луч, идущий от осветителя. Блики на серебряных цилиндрических поверхностях дьюаров, мерный стук форвакуумных насосов, откачивающих пары жидкого гелия, запах разогревшегося минерального масла. Все привычно, все обыкновенно. Необыкновенно только напряженное молчание экспериментатора.

– Ах, вы уже здесь? – наконец замечает мое присутствие Капица. – Вот видите бульбочку с капилляром внутри дьюара? Она заполнена гелием-II, как и весь дьюар. В ней намотан небольшой нагреватель из константановой проволоки. Когда я его включаю, подвешенное против нагревателя стеклянное крылышко отклоняется и зайчик от зеркальца бежит по шкале. Значит, из капилляра бьет струя. Можете это как-нибудь себе объяснить?

– Нет, по правде говоря, не могу. Ведь это просто чудо какое-то!

– Чудо не чудо, но интересное явление.

– А вы, Петр Леонидович, наверное, знаете, в чем дело?

– Догадываюсь, но говорить об этом рано. Надо еще повозиться, поэкспериментировать, посмотреть, как это явление выглядит в других условиях.

После работы меня обступили товарищи.

– Вам Пэ-Эл что-то показывал, говорят?

– Показывал.

– Ну что же он там делает?

– Сам не пойму: из маленькой бульбочки бьет струя беспрерывно, а бульбочка не пустеет.

– Бросьте, так не бывает.

– Ну, не бывает так не бывает…

– Говорят, Ландау знает, в чем там дело.

– Откуда ты это взял?

– Его Капица недавно вызывал к себе и очень долго консультировался.

– Это еще ничего не значит.

– Нет, значит!

– Ну так подите и спросите Дау, в чем дело.

– Да я спрашивал, он не говорит.

– Не говорит потому, что не знает.

– Нет, знает.

И так долго.

Однажды прохожу мимо лаборатории Капицы. Дверь открыта, изнутри доносятся голоса, хотя среди них голосов Капицы и Филимонова не слышно – видимо, ушли уже. Заглянуть? Заглянул.

Кое-кто из пятерки экспериментаторов рассматривает приборы, с помощью которых Капица только что изучал гелий-II.

Кто нагнулся и заглядывает в дьюар сбоку, через длинный просвет в серебрении, кто сидит на корточках и старается рассмотреть прибор снизу.

– Ничего не понятно. Вроде бы и так, вроде бы и не так, – говорит один.

– Ничего не понятно, – соглашается другой. – Видно, вязкость он и не думает больше измерять.

Я тоже приник к просвету, специально оставляемому в серебрении дьюара, и тоже старался разглядеть конструкцию прибора, помещенного внутри. Как и всем, мне было ничего не понятно…

– Хотите, покажу интересную вещь? – бросает в другой раз на ходу Капица мне и кому-то из моих товарищей. Сам он быстрой походкой идет через магнитный зал, сворачивает в коридор, спускается вниз, в подвал. Мы за ним – вприпрыжку.

– Загляните в дьюар! Сережа, сфокусируйте луч на черном колечке.

Мы по очереди прильнули к дьюару. На тонкой игле насажен двустенный стеклянный наперсток. Межстенное пространство с помощью тонких изогнутых трубочек соединяется с гелиевой массой, залитой в дьюар. Наперсток опоясывает черная полоса.

– Включите свет! – командует Капица.

Паучок с кривыми лапками начинает вращаться.

– Выключите свет!

Паучок останавливается.

Снова и снова вращается паучок, из его изогнутых ножек бьет невидимая струя, но наперсток не пустеет. Чудо.

– Что можете сказать по этому поводу? – обращается к нам Капица.

– Ну что ж тут скажешь, интереснейшее и необъяснимейшее явление!

– А вы уже знаете, в чем тут дело? – спрашиваю у Капицы.

– Теперь уже знаю.

– В чем же?

– Говорить пока рано, работа ведь еще не полностью закончена.

– Спасибо, Петр Леонидович!

– Ну, ну. Рад, что вам было интересно.

Теперь, пожалуй, следует пояснить, что жидкий гелий, которым мы занимались, единственная субстанция, которая остается жидкой вплоть до абсолютного нуля, тогда как все другие вещества превращаются в твердые тела при гораздо более высоких температурах. Голландский ученый Кеезом установил, что при температуре всего 2,17° выше абсолютного нуля жидкий гелий резко изменяет свои свойства – например, теплопроводность. Он ввел понятия «жидкий гелий-I», то есть более теплый, и «жидкий гелий-II», температура которого ниже 2,17°К, «точки фазового перехода». В 1937 году Капица открыл, что «гелий-II» практически не обладает вязкостью при протекании через тончайшие зазоры. Он открыл явление сверхтекучести и с ним – огромную область изысканий.

7. Сущность открытия

В одну из весенних сред 1940 года лаборатории обежал Писаржевский.

– Джентльмены! – обращался он ко всем. – Шеф проводит сегодняшний семинар не у себя в кабинете, а в конференц-зале!

– Почему? А что случилось особенного? – спрашивали джентльмены, впрочем, понимая уже, что бутербродов сегодня не будет и надо успеть сбегать куда-нибудь перекусить.

Действительно, в 19.00 зал до отказа был набит посторонними лицами, не имевшими никакого отношения к институту. Было много академиков, членов-корреспондентов. Были математики, физики, химики.

Гости спрашивали, о чём будет рассказывать Капица, но никто из нас не знал не только темы доклада, но даже и того, что докладчиком будет сам Капица. Для нас это было сюрпризом, еще бóльшим, чем для посторонних людей.

В переполненном зале Капица начал свой рассказ об исследованиях, которые он предпринял с целью выяснения новых законов, управляющих сверхтекучестью.

«Многие из вас, наверное, помнят, что Кеезом обнаружил у жидкого гелия-II необычайно высокую теплопроводность. После того как мною была открыта сверхтекучесть, я предположил, что большинство необычных свойств гелия-II объясняется отсутствием у него в некоторых условиях вязкости.

Если гелий-II обладает истинной теплопроводностью, то скорость распространения тепла должна только увеличиться у жидкости, когда мы ее начнем перемешивать. Если же механизм теплопередачи иной, то перемешивание могло бы значительно уменьшить скорость, с которой тепло распространяется по жидкому гелию-II.

Прежде всего я поставил эксперимент, в котором тепло от нагревателя протекало вдоль тонкой стеклянной трубочки, в эту трубочку была вставлена стеклянная палочка, которая могла либо находиться в покое, либо вращаться со скоростью от 0 до 900 оборотов в минуту. Скорость теплопередачи определялась мною по разности температур, возникавшей на концах трубочки. Оказалось, что разность температур резко возрастает, если стеклянная палочка вращается. Это означало, что механизм теплопередачи внутри гелия-II связан не с истинной теплопроводностью, а с каким-то особым конвекционным механизмом, который нарушается при перемешивании…»

Аудитория была захвачена.

В следующем опыте Капицы скорость теплопередачи измерялась в гелии, текущем по капилляру. И каждый раз в движущемся гелии механизм теплопередачи нарушался.

Установив этот факт, Капица перешел к опытам, в которых он задавался целью выяснить, не связана ли теплопередача в капиллярах с движением каких-то струй, разрушающихся, когда жидкость перемешивается или течет. Внутри дьюара, заполненного жидким гелием, на вращающемся коромысле прикреплялась та самая бульбочка с нагревателем внутри, которая отклонялась, как только включали нагреватель. Это означало, что из нее действительно бьет струя. Зная массу бульбочки и отклонение крутильных весов, на которых она подвешивалась, можно было определить количество жидкости, вытекавшей из сопла.

Эксперименты с бульбочкой легли в основу демонстрационного опыта с паучком, вращавшимся, когда на него падал луч света.

Во всех этих опытах оставалось непонятным только одно: почему бульбочка и паучок, из которых все время вытекала струя жидкого гелия-II, никогда не пустели? Каким образом туда проникал жидкий гелий?

Для того чтобы объяснить это, Капица предположил, что навстречу струе по стенкам капиллярчиков вползает тонкая пристенная пленка гелия-II, обладающая совершенно другими тепловыми свойствами.

Доклад окончен. Посыпались вопросы. Никто не решался оспаривать результаты опытов: они были поставлены так просто, что не допускали двоякого толкования. Никто не решился оспаривать и гипотезы о существовании пристенного противотока гелия-II: объяснить опыты Капицы как-нибудь иначе в ту пору никто не мог. Пристенная пленка вползает в бульбочку навстречу выделяющемуся теплу; струя жидкого гелия-II бьет из сопла, унося тепло, генерируемое нагревателем.

Единственная трудность заключалась в том, что скорость вползания пристенной пленки должна была быть очень велика. И это казалось неправдоподобным.

Сообщение о своих новых парадоксальных открытиях Капица сделал и на общем собрании Академии наук СССР.

Мне запомнились его слова, которые я потом слышал от него много раз:

«Если вы хотите глубоко исследовать какие-то свойства вещества или открыть в нем новые явления, то вы должны поставить его в крайние условия, то есть в такие условия, при который все мешающие вам явления были бы или исключены, или подавлены.

Например, вы хотите изучить магнитные свойства вещества. Но вам, как это часто бывает, мешает тепловое движение в кристаллической решетке твердого тела. В таком случае вы вынуждены применить магнитные поля такой большой напряженности, чтобы эффекты, связанные с тепловым движением, стали играть второстепенную роль по сравнению с магнитными явлениями, которые вы как раз и хотите изучить. Так поступил в свое время я, построив источник импульсного магнитного поля огромной напряженности.

Другую возможность изучать явления в крайних условиях предоставляют нам низкие температуры. Здесь тепловое движение внутри вещества исключено вовсе, и явление предстает перед вами, так сказать, в чистом виде…»

После доклада Капицы к дьюару с паучком нельзя было пробиться. Престарелые академики буквально стукались лбами, не защищенными шевелюрой, нагибаясь над столом и стараясь заглянуть внутрь дьюара. Над дьюаром нависла серьезная угроза, – пришлось вмешаться в эти смотрины и установить очередь.

8. Шонберг помешал

Когда истекли восемь месяцев моего пребывания в Институте физических проблем, Капица предложил мне поступить в докторантуру и начал хлопотать об именной стипендии для меня.

Я с радостью ухватился за это предложение и скоро был зачислен в институт докторантом, на три года.

Расплата последовала тотчас же.

– К сожалению, – сказал Капица, – поступив в докторантуру, вы уже перестали быть исполняющим обязанности профессора, и я не могу поставить вас в преимущественное положение перед вашими товарищами. Я имею в виду ту площадь, которую вы занимали в квартире номер пять. Вам придется переселиться в другую квартиру, где вам будет выделена одна комната, как и другим вашим коллегам.

Новое обиталище было значительно более изолированным, в связи с чем теперь я уже мог приглашать посетителей независимо от соседей по квартире.

Одними из первых гостей были Капицы: Петр Леонидович и Анна Алексеевна. Было много вина, каких-то грузинских блюд, острых и вкусных. Был и тамада. Первые полчаса Капица взирал на это времяпрепровождение с явным недоверием. Но потом дело пошло на лад.

Все познается в сопоставлении.

– У англичан тоже есть своего рода тамада, – сказал Капица. – Но обычно эти обязанности выполняет не хозяин и не его гости, а специально приглашенное лицо, которое не сажают за стол. У него в руках имеется нечто вроде жезла, которым он стукает о стол.

– Не стукает, Петенька, а поднимает на уровень своей головы, – поправила Анна Алексеевна.

– Стукает на уровне головы, – продолжал Петр Леонидович. – Его речи гораздо короче, чем те, которые произносит Элевтер, кроме того, их число не должно превышать числа блюд. При этом каждому тосту отводится свое место среди других. За короля пьют, кажется, после жаркого. При этом английский тамада поднимает свой жезл и произносит всего лишь одно слово: «King».

Впрочем, Капица очень скоро привык к грузинским застольным порядкам, и число тостов, произносимых в его доме, обычно значительно превосходило число подаваемых блюд.

…Я, как уже говорилось, изучал магнитные свойства сплавов. В ту пору было известно, что эвтектика олова с цинком образует механическую смесь чистых компонентов, не растворяющихся друг в друге. При температурах, достигавшихся с помощью жидкого гелия, в сверхпроводящее состояние должно было переходить только олово. Таким образом, измерялся магнитный момент сверхпроводящих зерен олова, окруженных зернами несверхпроводящего цинка.

Судя по температуре, при которой происходило разрушение сверхпроводимости образцов, я имел дело действительно с чистым оловом, без каких-либо примесей.

Повышая напряженность магнитного поля соленоида, я легко переводил зерна олова из сверхпроводящего в нормальное состояние. Но полностью разрушить сверхпроводимость магнитным полем мне так и не удалось. Ни разу, даже при очень мощных полях. На диаграмме, на которой магнитный момент образца изображался как функция от приложенного магнитного поля, тянулись длинные-предлинные «хвосты», которые портили всю картину.

– Что за черт! – ругаюсь все время. – Мой образец ведет себя так, как если бы цинк растворялся в олове. Но ведь температурная зависимость такая, что даже дурак поймет, что олово не содержит примесей цинка!

Никто не мог объяснить мне, в чем дело, – ни Бриллиантов, который был специалистом по физике твердого тела, ни Стрелков, который мог научить вас поддерживать и измерять с фантастической точностью любую заданную физическую величину.

Бывало, подойдет к нему научный сотрудник и спросит:

– Петр Георгиевич! А как бы мне поточнее измерить температуру в моих условиях?

– А что вы называете «поточнее», батенька? – ответит вопросом на вопрос Стрелков.

– Ну хоть с точностью до одной сотой градуса Цельсия при комнатных температурах.

– Вот это и есть как раз та самая точность, которую вы могли бы обеспечить сами, не обращаясь к другим за советом, – скажет обиженный Стрелков.

Но если вопрошающий хочет измерить температуру с точностью до одной десятитысячной градуса или с еще большей, то Стрелков весь обрадуется, загорится и скажет:

– Тут, батенька, есть о чем подумать!

Потом он сделает рот резонатором, похлопает перед ним в ладоши, стараясь извлечь таким образом подобие мелодии, и засыплет вас вопросами: «А какова теплоемкость? Велик ли объем? В каком интервале температур требуется поддержать температуру с заданной точностью?» – и пошло!

Итак, никто не мог пролить свет на незаконное поведение моих сплавов. Ни Бриллиантов, ни Стрелков, ни Алексеевский, ни Шальников, ни Ландау, ни Капица. Горе!

Вдруг – бац! Статья Шонберга в «Proceedings of Royal Society». Он тоже заинтересовался вопросом о поведении мелкодисперсных коллоидов, но только не сплавов, а чистых металлов.

В своей статье он подробно описывал, как растирал в ступке ртуть вместе со свиным салом, купленным в аптеке. Как сало не давало капелькам ртути соединяться вместе и как ему удалось получить ртутные капельки диаметром от одной тысячной до одной миллионной сантиметра. По-видимому, этот человек обладал дьявольским терпением, если он мог рукой растирать ртуть с салом до таких мелких частиц.

Так или иначе, но ему удалось установить, что дисперсные частицы чистого металла ведут себя вполне аналогично тому, как вели себя мои сплавы. В обоих случаях разрушить сверхпроводимость оказывалось невозможным вплоть до очень высоких величин напряженности магнитных полей. В обоих случаях получались «хвосты», которые были тем длиннее, чем мельче были частицы сверхпроводящего металла.

Это означало, что чистый металл в диспергированном виде такими опытами отличить от сплава невозможно. И сверхпроводящие частицы от несверхпроводящих – тоже невозможно, поскольку совсем несверхпроводящие вообще отсутствовали. А значит, продолжать далее мои эксперименты, видимо, не стоило.

Конечно, пришлось доложить статью Шонберга на нашем семинаре.

– Ну что же, – сказал Капица после моего доклада. – Шонберг здорово вас бьет. Придется вам подумать о другом эксперименте. И поторопитесь послать в печать вашу статью о сверхпроводимости эвтектик, а то как бы еще кто-нибудь не перебежал вам дорогу.

Все стали вспоминать Давида Шонберга, который провел три года в Институте физических проблем и которого все очень любили.

– Главное, что он очень способный и опытный экспериментатор, прошедший хорошую школу, – заметил Капица.

– Да он и теорию прекрасно знает, – добавил Ландау, редко хваливший ученых.

Через несколько дней Капица представил мою работу к публикации в «Докладах Академии наук СССР», я принялся за новые исследования. И сам Петр Леонидович снова стал уединяться в своей лаборатории.

Снова Сережа Филимонов подготавливал эксперименты, снова по вторникам и пятницам Яковлев требовал прибор под заливку, и, как и раньше, Капица сбегал по лестнице в подвал, чтобы в напряженной работе мысли, в догадках, в расчетах провести многие часы.

По глубине замысла и простоте исполнения новые опыты Капицы были замечательны.

Вообразим себе цилиндрический сосуд с запаянными днищами. Сбоку у него имеется отверстие, к которому примыкает плоский фланец – круглая пластинка с отверстием посредине, сделанная из кварца. Фланец прикрывается плоской кварцевой пластинкой, плотно пришлифованной к нему. Весь цилиндр окружен стеклянной рубашкой, образующей вторые стенки. Между стенками – почти абсолютная пустота: таким образом, тепло извне не может поступать во внутреннюю часть прибора. Внутри него смонтированы нагреватель из тонкой проволоки, по которой течет ток, и проволочный термометр сопротивления из фосфористой бронзы. Прибор погружен в жидкий гелий-II.

Новый парадоксальный факт: нагреватель выделяет тепло, а температура жидкого гелия внутри прибора не повышается. Зато растет уровень жидкости в нем. Выходит так, что гелий, протекающий сквозь тончайшую щель между фланцем и пластинкой, поглощает все выделяемое нагревателем тепло. Увеличивается количество генерируемого тепла – и количество втекающего гелия соответственно возрастает.

Такие эксперименты и точные расчеты показали, что, хотя температура гелия во внешнем дьюаре и внутри прибора далека or нуля, температура тонкой пленки гелия-II в зазоре между фланцем и пластинкой равна абсолютному нулю. Протекающий сквозь щель жидкий гелий не обладает никакими запасами тепла. Втекая в прибор, он действительно поглощает все выделяемое нагревателем тепло, и температура его сравнивается с той, какую имеет окружающий гелий.

Итак, гелий-II, текущий через тонкую щель, обладает не только нулевой вязкостью, но и нулевым содержанием тепла.

Одна гипотеза Капицы подтвердилась: у тонкого пристенного слоя гелия-II действительно оказались иные тепловые свойства, чем у того же гелия-II, но в достаточно большом объеме!