Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)
Шрифт:
Просверливая слюдяные пластинки для приборов, он заметил анизотропию деформации и описал ее в статьях о фигурах сверления, связав форму этих фигур со строением материи [32, 44]. В поисках приемов точной шлифовки сферических поверхностей А. В. Шубников изобрел способ шлифовки шаров вращающейся трубкой, повсеместно применяющийся и теперь [38].
Занимаясь отмучиванием наждачных порошков на ситах разных номеров, А. В. Шубников подметил явление муара, наблюдающееся при наложение двух сит друг на друга [350, с. 31]. Периодичность сит он связал с периодичностью кристаллической решетки. Отсюда родились его первые работы по муару. Еще в 1927 г. он высказал идею о том, что с помощью явлений муара можно будет увидеть атомные сетки. «Да простят нам нашу мечту строгие критики», — писал А. В. Шубников
Сначала один, а потом с Б. В. Витовским он сконструировал фотографическую установку с множеством объективов, для чего тогда же был разработан метод шлифовки малых идентичных линз [130] . Для наблюдения эффекта муара он смастерил из фанеры держатель, в котором над осветителем крепились два негатива с изображением сетки. Наблюдатель, вращая один из негативов, мог видеть, как появляется и изменяется увеличенное изображение сетки. В 1932 г. эта установка демонстрировалась на выставке достижений АН СССР к 15-летию Великой Октябрьской революции. В пояснительной надписи высказывалась идея о том, что с помощью явлений муара когда-нибудь можно будет увидеть атомные сетки. Работы А. В. Шубникова по муару привели к развитию растровой оптики.
Обучая молодых сотрудников шлифовке кристаллов, Алексей Васильевич открывал нам путь в науку. Характерно, что в книге «Руководство к изготовлению пьезокварцевых препаратов» [58J А. В. Шубников в качестве соавторов включил работавших в мастерской шлифовальщиков. Каждого из них он заставил написать свою часть текста, а потом тщательно отредактировал его.
Из молодежи, работавшей в те годы в мастерской, несколько человек перешли на работу в лабораторию или в вузы, иные стали самостоятельными мастерами. Особо надо упомянуть К. А. Драгунова, который под руководством А. В. Шубникова вырос в непревзойденного мастера по обработке кристаллов. Он создавал уникальные приборы и изделия из кристаллов, воспитывая учеников, которым передавал мастерство, воспринятое им от своего учителя.
Интерес к пьезокварцу быстро возрастал. В лаборатории все чаще появлялись представители различных организаций. Рамки лаборатории при Академии наук стали тесны. Тогда под руководством А. В. Шубникова была организована лаборатория в Институте прикладной минералогии (ныне ВИМС), помещавшемся неподалеку, тоже на Васильевском острове. Почти все сотрудники Кристаллографической лаборатории работали там по совместительству. Несколькими годами позже в Москве был организован Государственный трест № 13, для работников которого А. В. Шубников читал лекции. Материал этих лекций явился основой книги «Кварц и его применение» [133].
Как уже было сказано, материалом для изготовления пьезокварцевых пластинок служили груды гальки горного хрусталя [350, с. 32], сваленные на полу в углу лаборатории. Однако запасы ее быстро истощались, сырья не хватало. Промышленной добычи кварца в то время не существовало. А. Е. Ферсман и В. И. Крыжановский предложили скупить остатки горного хрусталя у бывших уральских кустарей — горщиков. Послали с этим поручением В. 3. Бульванкера, а в помощь ему дали меня.
Можно было бы написать отдельный увлекательный рассказ о том, как летом 1930 г. мы ездили по уральским деревням и встречались со старателями, даже со знаменитым Андреем Хрисанфовичем Южаковым; как у старателей раскрывались сердца и сундуки с кристаллами — стоило нам отрекомендоваться, что мы от Ферсмана и Крыжановского. Нам удалось прислать в лабораторию несколько ящиков кварца.
В те годы кварц господствовал в лаборатории. На столе Г. Г. Леммлейна громоздились груды мелких кристалликов, привезенных им из Грузии. На них он изучал коррозию, регенерацию, скелетные формы, двойники.
А. В. Шубников исследовал механические свойства кварца, в частности фигуры удара и давления. В лаборатории не было больших нагрузочных устройств, и Е. В. Цинзерлинг проводила механические испытания на большом прессе Бринеля в Физико-техническом институте (ФТИ). Перед испытанием кварцевые срезы протравливали, чтобы выделить монокристальную область. Каково же было изумление Е. В. Цинзерлинг, а потом и всей лаборатории, когда, протравив кварц не до, а после вдавливания, она впервые обнаружила любопытную картину — ныне всем известную как
Один из этих дней начался с того, что А. В. Шубников повесил на двери своего кабинета надпись: «Входа нет». Дверь в кабинет профессора никогда не запиралась, и любой из нас имел право войти туда без спроса. Но если на дверь вешалась аккуратно написанная черной тушью вывеска: «Входа нет», тогда никакая причина не могла бы заставить кого-либо нарушить запрет. «Входа нет» означало, что ставится опыт, требующий затемнения, проявляются фотографии или же профессор хочет сосредоточиться в тишине. На этот раз входа не было с раннего утра до середины дня, а около полудня А. В. Шубников громко и весело стал созывать всех. «За чаем, — объявил он, — я расскажу вам, что происходит с кварцем».
Полуденный чай входил в традиции лаборатории. В середине дня все собирались за общим столом. Здесь обсуждались события дня, сообщались новости, здесь слышали мы рассказы А. В. Шубникова, блестящие импровизации Г. Г. Леммлейна, позже увлекательные повествования Б. В. Витовского. За чаем Алексей Васильевич часто обращался к воспоминаниям. Это здесь слышали мы его рассказы об организации лаборатории в Екатеринбурге и в Ленинграде, о его детстве и юности, о недавней командировке в Германию. Очень хорошо помню, как, рассказывая о нравах немецких буршей, он сказал: «Я даже не сразу разобрался, почему мне было так противно, а потом понял — мне отвратительно любое проявление национализма, в какой бы стране оно мне ни встретилось».
Но вернусь к полуденному чаю того дня, когда А. В. Шубников разгадал суть процессов механического двойникования кварца. Мне кажется, что это было ранней весной 1933—1934 гг. На этот раз перед чаем он прочел краткую лекцию, объяснив нам, как образуются механические двойники. На доске, висевшей в его кабинете, он заранее нарисовал с присущим ему мастерством структуру кварца до и после двойникования — рисунок, который теперь воспроизводится в учебниках [350, с. 356].
Замечу, к слову, что слушателей лекций А. В. Шубникова всегда поражало то, как великолепно чертил он на доске. Одним взмахом руки рисовал он идеальную окружность. Казалось, что это врожденный талант. Но однажды за чаем в лаборатории он рассказал, что перед тем, как впервые читать лекции в Екатеринбурге, он два вечера подряд по нескольку часов тренировался у доски, чтобы научиться рисовать окружность. Чертежи и рисунки к своим статьям он всегда делал сам. Того же требовал и от нас. Вспоминается, как вычерчивал он схему образования поверхностей равных разностей хода в оптически одноосных и двухосных кристаллах. Схема представляет собой множество пересекающихся эллипсов и кругов, от которых рябит в глазах. Алексей Васильевич несколько раз приступал к этому чертежу, но сбивался из-за ряби. Тогда он установил доску с начатым чертежом у себя в кабинете. Ежедневно утром, едва войдя в лабораторию, подходил к чертежной доске и проводил только три окружности или три эллипса. Так, в течение многих дней постепенно были начерчены нужные схемы [231, рис. 83 и 86].
Зимой 1930—1931 г. А. В. Шубников увлекался простым методом наглядной демонстрации симметрии кристалла: естественно ограненный кристаллик помещался в центре сферической колбы, стенки которой играли роль конденсатора для света, направленного на кристалл. Колбу с кристаллом можно было наклонять, поворачивать, и свет, преломленный гранями кристалла, попадая на экран или фотопластинку, давал сходные с лауэграммами красивые симметричные картины. В статье [63, с. 112] воспроизведена фотография той простейшей установки, которая стояла тогда на столе в кабинете А. В. Шубникова. Метод, к сожалению, не стал широко распространенным, но автор его вернулся к этой идее и развил ее совместно с В. Ф. Парвовым в последнем своем докладе на Федоровской сессии 1969 г., напечатанном уже посмертно [346].