Искатель, 1961 №6
Шрифт:
На стерженек надета спиральная лампа мощностью в несколько киловатт, дающая белый свет.
Вот и все принципиальное устройство квантово-механического генератора.
Закончены последние приготовления..
Слышится команда:
— Сигнал!
Из трубки прибора вырывается ослепительный рубиновый луч. Он уходит вдаль, подобно металлической спице.
Он ярче солнца.
Если бы мы захотели получить такую же яркость излучения с помощью нити накаливания, то температура ее должна была бы быть выше, чем температура в центре Солнца, Иными словами, равнялась бы нескольким миллиардам градусов.
Но
Рубиновая игла пронизывала ночную тьму, но она не освещала ни облаков, ни деревьев, Кругом по-прежнему царил мрак.
На вышке раздался телефонный звонок. Это звонили с приемной станции, расположенной в сорока километрах.
— Видим! — послышалось в трубке. — Видим! На экране — светлое пятно диаметром около метра!
То, о чем здесь рассказано, уже не фантастика. Такие испытания действительно проводились. Луч ярче солнца существует.
Что происходит в рубине, посылающем такой луч?
Для создания квантового генератора подходящими по своим свойствам оказались атомы хрома.
При облучении атомы хрома захватывают кванты зеленого света. Возбужденный атом очень неустойчив. Через мгновение он самопроизвольно теряет небольшую часть энергии. Потерянная им энергия превращается в тепло и рассеивается в пространстве.
Излучения кванта при этом не происходит.
Атом оказывается в третьем энергетическом состоянии — промежуточном между возбужденным и невозбужденным. Это состояние атома относительно устойчиво.
Множество находящихся в промежуточном состоянии атомов хрома — это нависшая, готовая обрушиться лавина. Она пока недвижна.
Что же вызовет обвал, цепную реакцию излучения квантов? Сами кванты. При переходе из промежуточного состояния в невозбужденное атомы излучат кванты, соответствующие красному свету. Лавина обрушится как бы под действием собственной тяжести.
Первый квант, случайно излученный вдоль кристалла, многократно отражается от его посеребренных зеркальных концов, образуя плоскую световую волну. Эта волна заставляет остальные атомы излучать в том же направлении — вдоль кристалла — так, что все остальные кванты присоединяются к этой волне, усиливая ее.
И лавина эта неиссякаема.
Зеленый свет постоянно возбуждает все новые и новые атомы, а ураган «красных» квантов в рубине не дает угаснуть цепной реакции.
Из рубина выходит световой луч, принципиально ничем не отличающийся от радиоволн в узкой полосе частот. А это, собственно, и есть работающая радиостанция, которая еще не начала своих передач.
Вот тот фантастический луч! Он-то и преодолеет сверхдальние космические расстояния, чтобы принести голос человека из глубины вселенной на Землю, и доставит телевизионную передачу с борта космического корабля.
Квантово-механический генератор оптического диапазона принципиально можно осуществить не только на искусственном рубине. На снимке показан прибор, в котором роль рубина выполняет смесь газов — гелия и неона, а возбуждение производится с помощью обкладок, излучающих электромагнитные колебания радиодиапазона.
Острая направленность почти не расходящегося в пространстве луча позволит осуществлять надежную связь.
Вместо лампы, применяя зеркала и линзы для подсвечивания рубина, можно использовать солнечный свет.
Значит, межзвездный корабль не будет тратить энергию для постоянно действующей связи.
Пока эта радиостанция молчит. Пока она не может передать ни речи, ни изображения.
Пока…
Чего же не хватает?
Лошади не хватает наездника.
Дело в том, что вначале радиоволны тоже молчали, как молчат пока световые волны.
Они не несут никакой информации. Их необходимо «оседлать».
В радиотехнике это решается просто: на сетку электронной лампы подаются низкочастотные звуковые колебания, возбужденные голосом или оркестром. Они-то и являются «наездниками».
Проблема, давно осуществленная в радиотехнике, ждет своего решения в области практического применения световых волн как средства связи.
Надо искать. Искать пути освоения световых волн.
Когда из космоса на Землю пришел голос человека: «На борту полный порядок!» — ученые в своих лабораториях уже работали над тем, чтобы люди, которые полетят к далеким мирам, не были одиноки.
Вслед за первыми околоземными полетами последуют более дальние. Люди полетят к Луне, к другим планетам, к другим мирам. И, конечно, к тому времени наши ученые создадут такую аппаратуру для связи, которая будет действовать на сверхдальних расстояниях. И, может быть, именно рубиновая игла, протянувшаяся на миллиарды километров, свяжет космонавта с Родиной! Но новое средство связи будет применяться не только в межзвездных просторах.
На земле для него тоже найдется много дела. Современные средства связи не могут позволить создать такую систему, чтобы любой человек, живущий, скажем, на Чукотке, мог при помощи обычного телефонного аппарата связаться с знакомым, живущим в Архангельске или Ереване.
Для создания такой всеобъемлющей телефонной сети необходима совершенно новая техника, допускающая одновременную передачу десятков миллионов телефонных разговоров, миллионов телеграмм и многих телевизионных программ. Это станет возможным в результате развития новых систем оптической связи с применением квантовых генераторов и приемников света и специальных световодов.
И. Росоховатский
МОСТ