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: 39 (всего у книги 42 страниц)
Но подтвердится ли другая: может ли пристенный слой жидкого гелия-II течь с такими скоростями, какие необходимы для объяснения опытов со струей, вытекающей из бульбочки?
Выяснить этот вопрос теперь было легко: оставалось только найти то максимальное количество тепла, выделяемого нагревателем, которое может быть скомпенсировано холодом, вносимым пристенным слоем гелия.
Уже было сказано, что скорость заполнения прибора гелием-II нарастала по мере увеличения количества тепла, выделяемого нагревателем. Пока линейная зависимость между скоростью и теплом не нарушалась, температура внутри сосуда продолжала оставаться неизменной.
Но вот при увеличении количества тепла скорость заполнения сосуда начинала замедляться, а температура жидкости в нем начинала повышаться. Что это могло означать?
На этот вопрос Капица ответил так: мы достигли той максимальной скорости, с которой тонкий слой жидкого гелия-II еще может двигаться, не теряя характерного для него свойства сверхтекучести. Эту скорость Капица назвал критической. В зависимости от ширины щели и температуры жидкости она менялась в пределах от 80 до 110 сантиметров в секунду.
Увы, даже наибольшее значение критической скорости – 110 см/сек – было слишком мало для того, чтобы пристенное течение тонких слоев гелия-II могло скомпенсировать всю массу жидкости, вытекающей из бульбочки.
И тут нить мысли перешла из рук Капицы в руки Ландау.
Капица и Ландау здорово дополняли друг друга. И, безусловно, оба ощущали огромную потребность друг в друге. К этому еще примешивалось никогда не иссякавшее чувство благодарности, которое Ландау испытывал к Капице, помогшему ему в трудные минуты жизни. Но об этом он говорил редко. Ландау предпочитал расхваливать Капицу за трезвый ум, за умение настоять на разумном решении вопроса, за абсолютное понимание физики, наконец, за великолепное научное творчество, в частности за его последние работы.
Я все старался тогда осмыслить понятия «живой» и «мертвой» жидкости, на которые Дау разделил гелий-II.
Более всего меня поразил предсказанный Ландау опыт с вращением гелия-II: нормальная компонента («живая») должна была вращаться вместе со стаканом, а сверхтекучая («мертвая») – оставаться неподвижной.
Я заканчивал работу над сверхпроводимостью сплавов, потом закончил ее, потом расстался с Институтом физических проблем почти на четыре года, но так и не смог расстаться с мыслями об опыте с вращающимся стаканом, в котором жидкий гелий должен был стоять и двигаться одновременно. Парадокс!
Но здесь мне придется уклониться от пересказа блистательной теории Ландау, объяснившей открытие Капицы, – нельзя пугать читателя множеством непривычных сведений о «якобы-частицах». квазичастицах – фононах и ротонах, о «структуре тепла», об «энергетической щели» – то есть о минимальной энергии, которая в значительной степени предопределяет сущность самого явления сверхтекучести, отличая жидкий гелий от всех других, неквантовых, классических жидкостей.
Что же следует из того, что в гелии-II в каждый данный момент в тепловое движение вовлечена только часть атомов, притом во всякое мгновение – разные атомы? Испытывать трение могут только те участки жидкости, в которых в данный момент есть тепло: трение всегда связано с выделением тепла. Поэтому при протекании через тонкие капилляры и щели такие участки жидкости будут тормозиться. А участки, лишенные тепла, будут просачиваться через тончайшие зазоры, не испытывая трения. Отсюда следует, что жидкость можно отфильтровать от содержащегося в ней тепла чисто механическим образом. Этим и воспользовался Капица, когда он измерял вязкость гелия по скорости его протекания через щель или когда он заставлял втекать в бульбочку навстречу выделявшемуся в ней теплу тонкий слой жидкости, теплосодержание которого оказалось равным нулю.
Ландау представил себе гелий-II как смесь двух компонент, обладающих диаметрально противоположными свойствами. Если нагревать гелий-II, то нормальная компонента, то есть охваченная тепловым движением, будет стремиться в более холодные части жидкости, а сверхтекучая – навстречу теплу. И хотя жидкость будет неподвижна как целое, обе компоненты потекут навстречу друг другу, выравнивая температуру во всем объеме.
Но как определить взаимную концентрацию нормальной и сверхтекучей компонент при разных температурах?
Вот для решения этого вопроса Ландау и предложил вращать стакан, наполненный гелием-II. Тогда нормальная компонента увлечется стенками, а сверхтекучая будет оставаться неподвижной.
Но как определить, сколько гелия стоит на месте и сколько вращается вместе с вращающимся стаканом?..
Этот-то опыт и запал мне в душу, и мысли о нем не покидали меня последующие годы.
9. И все-таки мне везло…
…Но в июле 1941 года мы погрузили станки, ожижительные машины и большую часть научного оборудования в товарный состав и отправились в эвакуацию в Казань. Развернули кое-какие лаборатории в аудиториях и коридорах Казанского университета и стали ждать приезда Капицы, пока остававшегося в Москве.
Вскоре он приехал, полный планов и замыслов. Большинство сотрудников института было сконцентрировано вокруг проблемы получения жидкого кислорода новым капицевским методом – турбодетандером, работавшим от компрессоров низкого давления. Кислород прежде всего был нужен для военных аэродромов. К внедрению первых передвижных установок институт приступил уже в первые месяцы войны. Затем возникла проблема создания мощных стационарных установок, которые работали бы на тех же новых принципах и могли бы содействовать переводу металлургических заводов на кислородное дутье. Петр Леонидович возглавил Главное управление кислородной промышленности при Совете Народных Комиссаров СССР.
В этих работах Института физпроблем мне не пришлось участвовать: Академия наук Грузии отозвала меня из докторантуры, и в октябре 1941-го я покинул Казань.
От сверхпроводимости – к физиологической оптике. От мечты о жидком гелии – к изучению действия ударных волн на живой организм. Таков был скачок, который мне пришлось совершить вместе с переменой места работы. Темновое видение, скорость адаптации глаза, следящего за быстро перемещающейся светящейся точкой (самолет в лучах прожектора), мы изучали вместе с Н. П. Калабуковым и Г. Н. Рохлиным, пока на смену прожекторам не пришли радары. Тогда возник новый альянс между физиологами, возглавлявшимися академиком И. С. Бериташвили, и мною. Характер поражения различных тканей животного организма изучался параллельно с эффективностью защитных средств.
Казалось бы, как далеко от этих чисто практических и не очень физических проблем до гидродинамики жидкого гелия, до квазичастиц – фононов и ротонов, – и все же мысль все время возвращалась к вращающейся квантовой жидкости.
Летом 1944 года, когда война приближалась к концу и академические учреждения, ранее эвакуированные из Москвы, начали возвращаться в столицу, я получил письмо от Капицы: он приглашал меня в свой институт продолжать исследования в области физики низких температур.
Я приехал в командировку в Москву.
– Когда сможете вернуться в институт? – спросил меня Петр Леонидович.
– Вероятно, смогу начать работу в январе.
– А в каком амплуа вы предпочитали бы начать работу у нас?
– Пожалуй, докторантом, – ответил я. – Пожалуй, так легче будет освободиться…
– Вы хотите продолжать исследования по сверхпроводимости?
– Нет, Петр Леонидович. Я мечтаю заняться сверхтекучестью. В развитие ваших последних работ и теоретических исследований Дау.
– Сверхтекучестью… – неопределенно произнес Капица. И добавил: – Ну, ладно, о деталях поговорим после вашего приезда.
Я распрощался с ним и пошел толкаться по коридорам института. И тут выяснилось, что институт за время войны страшно вырос. Сколько новых сотрудников, докторантов, аспирантов, кончавших студентов; сколько новых конструкторов, чертежников, механиков!
Наговорившись со всеми вдоволь, я удалился из института и вскоре отбыл в Тбилиси.
В Москве я порезал ногу и приехал домой с нагноившейся раной. Пришлось пролежать два месяца с больной ногой, но с совершенно здоровой головой. И тут-то мне удалось придумать для себя «научную биографию» на много лет вперед. Все, что я собирался делать когда-нибудь, должно было быть связано со сверхтекучестью.
Лежу и день за днем придумываю эксперимент за экспериментом.
Почти ежедневно ко мне приходили два моих бывших студента, приносили нужные книги, делали расчеты для моих будущих экспериментов. Если бы не превратности судьбы, то и сейчас я продолжал бы осуществлять ту тотальную программу.
Наконец я здоров. Наконец я в Москве. Наконец я опять в кабинете Капицы.
И снова:
– Чем собираетесь заниматься?
– Я продумал большую программу экспериментов по сверхтекучести…
– По сверхтекучести? – Пауза. – Знаете, Элевтер, когда я приехал в Кембридж, Резерфорд спросил меня: «Чем вы хотите заниматься?» – «Альфа-частицами», – ответил я. «Но альфа-частицами занимаюсь я», – обрезал Резерфорд. И мне стало ясно, что я должен выбрать другую область исследования. Правда, я вскоре приобщился к тому, чем занимался сам Резерфорд.
– Но, Петр Леонидович! – почти прошептал я. – Я понял вас в тот раз так, что вы согласны…
– Ну ладно, бог с вами. Начните тогда с того, на чем остановился перед войной я. Начните с измерения критических скоростей. Располагайтесь в большой комнате, там уже работают трое моих сотрудников, в частности Пешков. Он тоже изучает сверхтекучесть.
10. Второй звук
Василия Петровича Пешкова я знал, еще когда он был студентом. И то, что я о нем знал, не предвещало ничего хорошего. Он был предельно несговорчив, критиковал всех экспериментаторов, не верил теоретикам и имел привычку сомневаться в результатах всего, что делали окружающие кандидаты и даже доктора.
Это – будучи студентом! А теперь он уже сам кандидат, да еще сумел открыть новое явление.
Среди прочих необычайных эффектов и парадоксальных фактов, которые были предсказаны Ландау в его теории сверхтекучести, был и так называемый второй звук.
Согласно его теории, в сверхтекучем гелии, в отличие от всех других веществ, кроме обычного звука могут распространяться еще и другие волны. Их скорость, зависящая от температуры, должна быть раз в десять меньше, чем скорость обычного звука. Будучи равной нулю в лямбда-точке, она должна резко возрастать при уменьшении температуры, достигать максимума при 1,63°К, снова уменьшаться по мере дальнейшего уменьшения температуры, а достигнув минимума в области 1°К, снова расти.
Кроме того, второй звук должен быть «беззвучен» – принципиально недоступен нашему слуху. Его существование связано со структурой тепла в гелии-II – с тем, что тепла не хватает на всю жидкость.
Еще до того, как второй звук был открыт экспериментально, Лифшиц вычислил, в каких условиях наиболее выгодно его наблюдать: он предложил периодически нагревать пластинку, погруженную в жидкий гелий-II.
Обнаружить второй звук Капица поручил Пешкову. Это был тонкий эксперимент.
В первых же экспериментах Пешков обнаружил второй звук. Общий характер зависимости скорости его распространения от температуры совпал с тем, что было предсказано Ландау. Однако фактическая скорость звука при низких температурах оказалась процентов на двадцать меньше, чем это следовало из теории.
Двадцать процентов – очень серьезное расхождение. Поэтому Пешков немедленно построил новую, еще более совершенную установку и выжал из нее точность определения скорости, равную 0,3 %.
Весть об открытии второго звука довольно быстро облетела основные криогенные лаборатории мира. И хотя метод обнаружения был предвычислен Женей Лифшицем, все равно экспериментальным обнаружением этого нового явления мог бы гордиться каждый ученый. После этого Вася Пешков стал ну совершенно несговорчивым. Чтобы поставить мой стол, надо было чуть сдвинуть тот, за которым работал он, и поместить под его столом корзину для бумаг. Но Вася заупрямился. Вот до чего дело дошло! Даже мусорную корзину нельзя ему под стол подставить! Подумать только: за мусорной корзинкой не видеть моих важнейших в мире экспериментов!
Может быть, он перестал сомневаться в чужих результатах? Ничуть.
– Измеренные тобою значения критических скоростей неправильны, – безапелляционно изрекал он, хотя никогда не измерял этой величины.
– Критическая скорость, по-моему, должна при всех условиях быть равной двадцати сантиметрам в секунду.
– Это по-твоему, а Капица получил…
– У Капицы щель могла быть перекошена, и это привело к завышению критических скоростей.
– Могла быть перекошена, но не была.
– Нет, по-моему, мне сам Петр Леонидович говорил, что не может ручаться за параллельность плоскостей, образовавших в его экспериментах щель.
– Но у Мейера и Меллинка тоже…
– А прибор этих голландцев мне вообще внушает сомнение.
И так до бесконечности.
Бывало, и не раз, что его возражения не имели под собой должной почвы, но правда и то, что многое ему «показавшееся» оказывалось правильным, так как он уже и тогда был прекрасным физиком. В этом я убеждался неоднократно, наблюдая его споры со многими советскими и иностранными учеными, споры, из которых он часто выходил победителем. Однако мне-то от этого было не легче. Безусловно, я был мученик, самый настоящий мученик. Предвзятые мнения Пешкова, подобно тому как тучи заслоняют небо, закрывали от меня горизонт. Порой я забывал о целях своего пребывания в институте и думал только об одном: как доказать этому упрямцу, что он ошибается?
Иногда это удавалось.
«Ну, кажись, ты и впрямь прав в данном случае», – нехотя соглашался он, и тогда я наконец мог начать думать о чем-то новом, выбросив из головы обрывки изжившего себя спора. Но бывало и так, что приходилось обращаться к третейскому суду. Все согласны, что в этом моем опыте нет и не может быть ошибки, а в опыте моего оппонента имеются, мягко выражаясь, неясности. Но на него это не действует. Он органически лишен способности увидеть свою неправоту глазами другого человека. Ему нужны какие-то особые, изуверские доказательства. И я подолгу вдалбливаю в него свою правоту, но почти всегда напрасно. Чаще всего за меня это делает время.
Он даже знал, чтó думал Ландау, создавая свою теорию.
– Во-первых, – твердил он мне, – у неподвижной частицы импульса быть не может, а Ландау, вводя понятие ротона, имел в виду, что он немного мягкий и что если он стукнется о стенку, то чуть-чуть деформируется.
Когда-то потом, лет через десять – двадцать, американский теоретик профессор Фейнман на одной из международных конференций попытается объяснить, почему неподвижной квазичастице можно приписать импульс, и после его доклада мой друг скажет:
– Вот видишь, Элевтер, я же говорил тебе еще тогда, что ротон немного мягкий.
А я ему отвечу:
– Да разве это вытекает из доклада Фейнмана?!
…Но до этого еще далеко, а пока он посылает меня к Ландау.
– Элевтер! Спросил бы ты у Ландау, так это или не так?
– Иди сам, тебе же пришел в голову этот вопрос!
– Мне что-то не хочется. Он, того гляди, окрысится.
– За такие вопросы он и на меня окрысится.
Но Пешков все же уговаривает меня пойти.
– Дау, ротон может деформироваться?
– Откуда вы взяли?
– У нас в лаборатории говорят, что вы это имели в виду, когда создавали теорию сверхтекучести.
– Никогда и ничего подобного я в виду не имел. Откуда они берут такие вещи?..
– Ну, что Дау? – спрашивает меня Вася по возвращении.
– Конечно, ничего подобного он в виду не имел.
– Ты, Элевтер, чего-нибудь у него не понял, – возражает мой железно непоколебимый Вася. – Уверяю тебя, что он имел в виду именно это.
…Когда ему стукнет 50 лет, Капица принесет на заседание ученого совета, посвященное юбиляру, толковый словарь Даля и прочитает все пояснения к слову «упрямство».
Я же хочу пожелать всем молодым ученым обзавестись упрямым другом, потому что нет другого инструмента, на котором можно было бы так успешно затачивать и шлифовать свои мозги.
Но хорошо и то, что сейчас мы с Василием Петровичем Пешковым работаем в разных городах, ибо нет у меня теперь того здоровья, которое помогало мне когда-то сохранять непоколебимое равновесие в тех наших спорах…
11. Experimentum crucis
Решившись отложить на время эксперимент с критическими скоростями, предложенный мне Капицей, снова возвращаюсь в мыслях к пункту № 1 моей программы.
Задача заключалась в том, чтобы ответить на вопрос: может ли гелий-II одновременно и стоять и двигаться?
В эксперименте, который был мною задуман, оставаться в покое должна была сверхтекучая компонента, а участвовать в движении прибора – нормальная компонента.
На мое великое счастье, я решил поставить этот опыт не с вращающимся стаканом, как это предлагал Ландау, а в том варианте, который только и мог в то время привести к прямому доказательству правильности основных идей, заложенных в его теорию. Во вращающемся стакане в определенных, но неизвестных тогда условиях обе компоненты могут двигаться вокруг оси прибора с совершенно одинаковыми средними скоростями.
Я решил взвесить нормальную компоненту, не прибегая к весам, и показать, что ее масса отличается от полной массы гелия-II тем больше, чем ниже температура всей системы. С этой целью мне пришло в голову построить прибор, состоящий из большого числа параллельных лепестков, который, будучи подвешен на тонкой упругой нити, должен был бы вместо вращения совершать малые колебания вокруг своей оси. Нормальная компонента, обладающая вязкостью, будет вовлекаться лепестками в колебательное движение прибора, и, чем больше ее масса, тем большим моментом инерции будет обладать такая система и тем больше окажется период колебания прибора.
Выполнить задуманный мною опыт было довольно трудно по трем причинам. Во-первых, вязкость даже жидкого гелия-I – полностью нормальной жидкости – почти в 1000 раз меньше, чем вязкость воды при комнатной температуре. Стало быть, для того, чтобы увлечь весь жидкий гелий-I, находящийся между соседними лепестками, расстояния между ними должны быть очень маленькими. Расчет показал, что они не должны превышать 0,02 сантиметра.
Во-вторых, лепестки должны быть в точности параллельны по отношению друг к другу и в точности перпендикулярны оси, вокруг которой происходят колебания, иначе не избежать тривиального перемешивания жидкости, и в движение вовлечется не только нормальная, но и сверхтекучая компонента.
Наконец, общий вес прибора, изготовленного из металла, должен быть сравним с общим весом жидкого гелия, заполняющего прибор, иначе он будет нечувствителен к изменению периода колебаний, а вместе с тем и момента инерции, а следовательно, и к изменению плотности нормальной компоненты. Максимальная плотность жидкого гелия в семь раз меньше плотности воды, – значит, прибор надо было сделать как можно более ажурным. Расчеты показали: толщина каждого алюминиевого лепестка-диска должна быть порядка одной тысячной сантиметра.
Сто совершенно параллельных дисков: толщина каждого – одна тысячная, расстояние между ними – две сотых сантиметра. Зато – возможность определить роэнкро! (Так скороговоркой принято произносить формулу соотношения плотностей двух компонент жидкого гелия – «ро-эн» к «ро».)
Мне никогда не приходило в голову делать тайну из планируемых мною опытов. Это не соответствует моему темпераменту. Поэтому о работе вскоре знало множество людей, которые ничем не могли помочь, зато интересовались ею ежедневно. Но что мне их интерес, когда у меня ничего не выходило! Я вернулся в институт и приступил к делу 2 января 1945 года, а десятого или пятнадцатого в лабораторию вбежал Ландау:
– Неужели вы в самом деле сможете измерить, как изменяется с температурой плотность нормальной компоненты?
– Попытаюсь, во всяком случае, – отвечаю уклончиво, боясь взять на себя всю полноту ответственности за будущее науки.
– Дау говорил мне, что вы взялись за определение роэнкро? Если вам это удастся, это будет очень здорово! – сказал мне Лифшиц через несколько дней после разговора с Ландау.
– Ты действительно сможешь открыть закон убывания роэн с понижением температуры? – спросил Мигдал.
– Смогу открыть!
– Вы скоро сможете сообщить данные о роэнкро? – вцепился в меня Смородинский. – Теоретики в них очень нуждаются…
– Скоро, Яша дорогой, скоро.
И так на протяжении многих недель. Спрос на роэнкро растет. Отступления нет и быть не может, и я уже ругаю себя за то, что вставил в свой тотальный план экспериментов по гелию-II этот опыт, которого теоретики не хотят ждать даже каких-нибудь несколько месяцев. Надо же было!..
Возле моего стола то и дело возникают фигуры интересующихся и сочувствующих: ученые, аспиранты, студенты, механики. Одни говорят «выйдет», другие «не выйдет», третьи «да ты нажми», четвертые «когда же?». Хороша обстановка для работы!
И ведь это 1945 год. Еще идет война. Нет ни необходимых материалов, ни приборов. Часть оборудования не перенесла двойной транспортировки – в эвакуацию и из эвакуации. Кое-что институт оставил в Казани. Не было ни дьюаров, ни форвакуумного насоса, ни вакуумной резины. Все приходилось занимать, выпрашивать, выклянчивать.
Раздобыл я наконец алюминиевую фольгу, из которой собирался сделать прибор, и занялся сооружением макета будущей установки.
И вдруг неприятность. К моему макету подошел Капица:
– Ну, где у вас тут приборчик, которым вы собираетесь измерить плотность нормальной компоненты?
– Пока не готов, Петр Леонидович.
– А чем вы занимаетесь? – недовольным тоном спросил Капица.
– Ведь я здесь только полтора месяца… Вот успел сделать макет и собираюсь испытать его. Всего два дня, как фольгу для прибора достал.
– Я не пойму, – сказал Капица, – вы приехали ко мне в игрушки играть, что ли?
– При чем тут игрушки? Работаю как умею, не нравится – могу уехать…
Я сам удивился резкости своего тона, но поправить что-нибудь было невозможно: Капицы в лаборатории уже не было. Конечно, если бы я тогда знал, что именно так обрушивался на сотрудников его учитель Резерфорд и что впоследствии сам усвою эту манеру и стану так же обрушиваться на своих учеников, то мог бы сдержаться…
Собрал разбросанные инструменты, приборы, выключил все установки и пошел домой.
В коридоре меня догнал Шальников, бежавший буквально вприпрыжку.
– Что вы там натворили?
– Ничего…
– А почему же Капица вышел от вас сам не свой от гнева? Я его спрашиваю: «Что с вами, Петр Леонидович?» А он махнул рукой и говорит: «Ну и гонористый парень этот Андроников! Ничего ему сказать нельзя». И ушел из института к себе в коттедж.
– Дело плохо, – говорю.
– Да уж не блестяще, – подтвердил Шальников. – Ираклия и Виву сюда выпишете с Арбата или сами к ним поедете?
– А ну вас, вечно одно и то же, не до шуток мне сейчас, – отмахнулся я от него, сел в автобус и поехал на Арбат к своим.
Конечно, мне следовало извиниться перед Капицей. Но я был так взвинчен, что не извинился, а Петр Леонидович ни разу не напомнил о происшедшем.
Задуманный мною опыт был предельно трудным и, во всяком случае, выходил за рамки моих тогдашних экспериментальных навыков. Он требовал мобилизации всех умственных и физических сил, вдохновения, терпения. Иногда нельзя было перевести дыхание в течение минуты, а иногда нельзя было отвести взгляд в течение получаса. Иногда нельзя было пошевелиться. С утра до вечера нельзя было сделать ни одного неосторожного или неправильного движения.
Наша лаборатория поняла это и всячески старалась вести себя так, чтобы мне ничто не мешало. Но поведение остальных было просто ужасным. Каждый раз, когда приходилось переживать один из напряженнейших моментов жизни, во время сборки стопки дисков, в комнату врывался кто-нибудь из посторонних и отвлекал мое внимание. Я делал неуверенное движение – и многочасовая работа шла насмарку.
Теперь приходилось жалеть, что я не Капица, к которому нельзя входить, когда он экспериментирует. С удивлением взирал я на непрошеных гостей, и по моему взгляду они догадывались о неуместности своего визита и виновато удалялись.
Наконец все прониклись серьезным отношением к моей затее. Контакты со всеми были отрегулированы, а это как раз то, без чего заниматься наукой просто невозможно. Научное общение требует обязательно взаимной доброжелательности, огромного взаимного доверия.
Особенно я сошелся с Тумановым – мягким, интеллигентнейшим, очаровательным юношей, одинаково близким и теоретикам и экспериментаторам. Его рабочий день по сравнению с рабочим днем других сотрудников института был довольно рыхлым. По-видимому, это и была та главная причина, которая рассорила его с Ландау, чьим аспирантом он был, и привела в лагерь экспериментаторов. Зато у него был велик интерес к людям, его окружающим, и к тому, что они делают. Он оказывал любую помощь товарищам, и мы, перегруженные сверх меры, часто пользовались его услужливостью. В частности, он постоянно делал за меня расчеты.
Поскольку опыт, о котором идет речь, просуществовал на поверхности физики вот уже больше 30 лет, стоит описать его поподробнее.
Уже говорилось, что прибор надо было сделать из алюминиевых лепестков толщиной 10 микрон. Число таких лепестков достигало сотни. Все лепестки надо было насадить на общую алюминиевую ось вперемежку с алюминиевыми же шайбами, толщина которых с точностью до 1 % равнялась 0,02 см. Шайбы предназначались для того, чтобы создать одинаковое расстояние между лепестками и придать им параллельность.
Весь прибор в собранном виде должен был обладать точной осевой симметрией, а для этого хорошо было бы обточить его на токарном станке. В кусочках фольги произвольной формы с помощью пробойника я вырезал отверстия, затем эти кусочки и разделяющие их кусочки бумаги насадил на ось с винтовой нарезкой на конце и всю эту массу плотно зажал между двумя стальными пластинками с помощью гайки. Механик вставил ось в цангу, запустил станок, и резец… пошел рвать бумагу и алюминиевую фольгу, превращая все в клочья.
Мы с токарем Алексеем Макаровичем Гончаровым долго скребли в затылках. Наконец решили: я соберу еще одну такую же заготовку, заморожу ее в жидком воздухе и Гончаров обточит ее в холодном виде. Но алюминий хорошо проводил тепло внутрь заготовки, и она успевала согреться раньше, чем кончалась обработка. Только после четвертого или пятого замораживания работу удалось довести до конца.
Теперь предстояло расчленить заготовку на алюминиевые и бумажные кружочки и выровнять их. Механический пресс стоит у моего стола в лаборатории, но алюминий – металл очень мягкий: не успеешь распрямить диск, глядишь, а он уже опять мятый. О том, чтобы такой диск взять в руки, не может быть и речи, от одного прикосновения на нем появляются изгибы и изломы.
Однажды просыпаюсь рано утром с чувством готового решения. Сделать фольгу совершенно плоской можно, равномерно растянув каждый диск на оправке. Одеваюсь и бегу в лабораторию. Оправка готова, и вот уже рука устала дергать рукоятку пресса, диски натянуты, но… их коробят огромные напряжения, необходимой жесткости нет. С неудачей пришли ознакомиться все.
В сочувственном гомоне мозги почему-то не хотели работать. Они предпочитали делать это по ночам, и хотя спать приходилось очень мало, а потому сон бывал крепким, русская пословица «утро вечера мудренее» оправдывалась всякий раз, как только дело заходило в тупик. Правильные решения приходили ко мне подсознательно, во сне.
Скидываю ноги с кровати, а в голове уже ясная картина: на каждом диске надо сделать ребра жесткости. И полная технология: необходимо на матрице сделать один круговой валик и концентричную этому валику канавку, высота и глубина которых равны толщине шайбы. Соответствующие канавка и валик, в точности таких же размеров, должны быть сделаны на пуансоне. И тут мне на помощь снова пришла высочайшая квалификация Гончарова, всегда готового выдать для науки все, на что он только был способен. Не будь Алексея Макарыча – не было бы и эксперимента, повсеместно известного как «Андроникашвили-эксперимент».
Как много значит для ученого замечательный профессионализм и потребность бескорыстного (именно бескорыстного) служения науке, которая так часто проявляется в людях, обслуживающих научное учреждение! И как редко мы вспоминаем этих людей…
Стеклодув Петушков, машинисты ожижительных установок Яковлев и Мрыша, механики и токари Минаков, Арефьев, Гончаров, Христюк, Корольков – все это люди, сделавшие для меня гораздо больше, чем сделало большинство моих друзей и коллег по профессии. Без их доброго отношения, без их бескорыстной дружбы мои успехи в науке были бы совершенно невозможны.
…На этот раз не помогла и дружба. Ребра придали фольге жесткость, но напряжения остались столь сильными, что диски повело, как крылья вентилятора.
«Последний штрих» пришел по безнадежности или по интуиции – не помню. Я взял два листа шероховатой бумаги, проложил между ними диск из алюминиевой фольги, вставил все это между пуансоном и матрицей и нажал на рукоятку пресса.
С трепетом разъединил листки бумаги и вынул металлический лепесток – совершенно плоский и жесткий. Но не блестящий, а матовый. Шероховатость, появившаяся на нем благодаря неровностям поверхности бумаги, приняла на себя (или, лучше сказать, разрядила) все напряжения, искажавшие форму лепестка.
Я слегка дунул, и легчайший листок отделился от стола и стал парить в воздухе.
Это была победа. И страшное волнение. Настало время собирать лепестки в стопку. Не прикасаясь к ним пальцами. Подхватываю их лопаточкой из тонкой слюды и как бы роняю на ось, зажатую в миниатюрные тиски. Собрав стопку, заключаю ее в алюминиевую оболочку с толщиной стенки всего лишь в сотую долю сантиметра – шедевр, вышедший из рук Виктора Христюка. В этой эфемерной броне моему детищу были не страшны даже руки Ландау, которому я разрешил подержать прибор несколько секунд, что он и сделал с весьма понимающим видом.
Но вот прибор скреплен с тонкой, прямой, как стрела, стеклянной палочкой, другой конец ее подвешен на упругой бронзовой проволочке.
В дьюар, в котором трепетно колотится о стенки моя стопка, залит жидкий гелий – и эксперимент начинается.
Как ни странно, опыт удался с первого раза. С секундомером в руках, с прикованным к шкале взглядом я измерял период колебаний стопки дисков. Время от времени крутил вентили и, понижая упругость паров гелия в дьюаре, уменьшал температуру. Вместе с температурой совершенно явно уменьшался и период колебаний. Когда жидкий гелий выкипел, я выключил установку, схватил попавшийся под руку кусок миллиметровки и, вооружившись логарифмической линейкой, наскоро нанес несколько точек и провел кривую.
