В поисках чуда (с илл.)
Шрифт:
«Создание полупроводниковых квантовых генераторов, — заявил президент Академии наук СССР М. В. Келдыш, — открывает новые перспективы технического прогресса, в частности, в области автоматики и приборостроения».
В 1964 году за эти работы члену-корреспонденту АН СССР Б. М. Вулу, кандидатам физико-математических наук О. Н. Крохину, Ю. М. Попову, А. П. Шотову (все фиановцы), докторам физико-математических наук Д. Н. Наследову, С. М. Рывкину, научным сотрудникам А. А. Рогачеву и Б. В. Царенкову (все из Ленинградского физико-технического института имени А. Ф. Иоффе АН СССР) вручена Ленинская премия.
Однородный, без внутренних дефектов, правильно сформированный кубик из арсенида галлия с ребром в миллиметр — таким крошкой он выглядит уже сегодня,
Каким он будет завтра?
Вчерашний первенец полупроводниковой квантовой электроники не одинок, у него уже появились собратья — другие карликовые источники неистового света, готовые затмить само Солнце. Соединения галлия, индия, свинца, кадмия с мышьяком, сурьмой, фосфором, селеном, теллуром — все богаче ассортимент лавирующих материалов, все пестрее палитра частот, перекрытых их лучами в видимом и инфракрасном диапазоне.
Множится и семья лазеров — «ветеранов». От синтетического рубина до простого стекла — список твердых тел, рождающих луч, пополняется из года в год.
А газы? Всего лет 13 назад заработал у Прохорова и Басова молекулярный генератор на аммиаке.
В 1960 году советские исследователи В. К. Аблеков, М. Е. Песин и И. Л. Фабелинский, пропустив электрический разряд через смесь ртутных и цинковых паров, десятикратно усилили поток излучения. Пары ртути, цезия, других металлов сейчас успешно применяются в лазерной технике. Гелий, неон, аргон, криптон, ксенон… Наряду с этой благородной когортой мощно засветились кислород, азот с двуокисью углерода, даже пары воды. Правда, в отличие от инертных газов все они испускают излучение не путем электронных переходов, а благодаря колебательным движениям атомов в молекуле — тем самым, которые обусловливают комбинационное рассеяние. Коэффициент усиления у них меньше, поэтому трубки таких лазеров напоминают стеклянные колонны длиной в метры.
Уж коли физики дошли до газов, которыми мы дышим, то не заставят ли они лазировать обыкновенный воздух? А творец первого генератора на инертных газах американский физик Али Джаван поговаривает о создании… огненного лазера! Он считает, что когерентное излучение удастся получить от пламени, возникающего при горении некоторых веществ.
Уж не гаринские ли «пирамидки» шагнут в действительность из утопии Алексея Толстого?
На первый взгляд гаринские чертежи могут показаться чуть ли не патентной заявкой на рецепт квантового генератора. На деле же они не имеют с этим изобретением решительно ничего общего, кроме чисто внешнего сходства. Но если Гарину не удалось предвосхитить принцип лазера, то нельзя отказать в прозорливости другому герою романа — коммунисту Шельге. Правда, слова Шельги касаются применения, а не изготовления прибора: «Опасность величайшая, неизмеримая грозит миру…»
«Икс-оружие», «пушки, стреляющие молнией», «лучи смерти» — за этими названиями, будто сошедшими со страниц фантастического романа, стоят вполне реальные ассигнования Пентагона на разработку наисовременнейших наступательных средств а-ля гаринский гиперболоид (проект «Дефендер»).
В марте 1962 года американский журнал, посвященный авиационной и космической технике, напечатал статью Б. Миллера «США приступают к программам лазерного вооружения».
Бесславно закончилась авантюра Гарина, употребившего гиперболоид на то, чтобы стать властелином мира. Несдобровать и тем, кто захочет сделать новое чудо света слугой тьмы, оружием насилия.
Трудно предугадать судьбы лазера, когда он возмужает, — ведь сейчас он переживает пору своего младенчества. Кто знал лет 60 назад, какое будущее ожидает радиоприемник или электронную лампу?
А вспомните стремительную поступь расщепленного атома и космической ракеты!
Или историю радиолокации.
Эхо приходит с донесением
…Это был настоящий плавучий город, многоэтажный, шумный, густонаселенный. На борту лайнера водоизмещением 60 тысяч тонн находилось 1316 пассажиров и 890 членов экипажа. Он вышел в свой первый трансатлантический рейс.
14 апреля 1912 года в 23 часа 40 минут с фор-марса раздался хриплый возглас вахтенного матроса:
— Прямо по носу айсберг!
Мало кто почувствовал толчок: удар о подводный выступ ледяной глыбы казался слабым. Между тем борт был располосован от носа до кормы; сквозь зияющую стометровую пробоину бурлящими потоками вливалась вода.
В 2 часа 20 минут «Титаник» пошел ко дну. Вместе с ним погибло полторы тысячи человек…
Если бы колесо истории повернулось вспять и капитан поставил наблюдателем самого опытного, самого зоркого в мире марсового, снабдив его лучшим биноклем и мощным прожектором, удалось бы избегнуть катастрофы? Такой гарантии нет. Массивная, неповоротливая махина, несущаяся с большой скоростью, не в этот раз, так в другой могла напороться на ледяной утес, на встречный корабль, незаметно подплывающий под покровом ночи или тумана; ведь физиологические возможности зрения, даже самого острого, даже при отличной погоде, не безграничны!
Навигационной технике было в пору хоть самой подавать сигналы «505». Ее выручила радиолокация.
…За стеклом иллюминатора — непроглядная мгла. Да еще туман и пурга. Сколько ни всматривайся в ночь, хоть до рези в глазах, — не видно ни зги. А кругом — плавучие льды. А позади — караван судов. Но атомоход «Ленин» уверенно держит путь. Перед штурманом круглое оконце, напоминающее не то иллюминатор, не то экран телевизора. По мерцающему зеленовато-голубому полю там и сям разбросаны светящиеся пятна. Здесь они образуют цепочку — это кромка берега. Точка чуть левее и выше — встречное судно. До него семь с половиной кабельтовых, до острова, что справа по борту, вдвое дальше — полторы мили. Непрерывно меняющаяся за бортом обстановка здесь как на ладони. И как стрелка по циферблату секундомера, только быстрее, все бегает и бегает по экрану индикатора неугомонный радиус-луч, прорисовывая объекты, выхваченные из тьмы и тумана. А на фок-мачте столь же неутомимо кружится решетчатая параболическая антенна — это она бдительно прощупывает пространство своим незримым лучом.
Весь советский флот дальнего плавания оснащен надежными всевидящими приборами отечественного производства.
Туго пришлось бы не только надводным кораблям, но также воздушным и космическим, если бы не радары. На самолетах, в портах и на аэродромах, на станциях слежения за спутниками — всюду исправно и неусыпно несут они свою верную службу.
А давно ли сама мысль о радиозрении, безотказно действующем в любое время суток и при любой погоде, казалась несбыточной мечтой?
Еще в 30-е годы широко в ходу были звукоулавливатели. Несколько громоздких раструбов, похожих на граммофонные, реагировали на сотрясение воздуха, донося до ушей «слухача» рокот мотора, — так удавалось узнать о приближении самолета, скрытого от глаз покровом ночи или облачной завесой. Удавалось с грехом пополам: ведь гул зачастую «сдувается» в сторону ветром, не слышен на больших расстояниях, да и доходит сравнительно медленно — на каждые 5 километров требуется целых 15 секунд; за это время даже «небесный тихоход» той эпохи успевал пройти больше километра.
И хотя начало 30-х годов ознаменовалось настоящим бумом вокруг автоматизированных «комбайнов», совмещавших в себе прожекторы со звукоулавливателями, постепенно складывалось трезвое мнение: как порознь, так и в виде новоиспеченных гибридов эти приборы обречены, они бесперспективны, сколько их ни совершенствуй. Но ничего лучшего пока не было в распоряжении ни у одной страны.
Ключ к решению проблемы лежит в радикально ином подходе. Зондирующее устройство должно полностью полагаться на собственное излучение, как прожектор, а не на «чужое», испускаемое объектом поисков, как в случае звукоулавливателя или теплопеленгатора. Только вместо световой надо найти другую энергию. Какую? Тоже электромагнитную, ибо она самая быстрая, самая дальнодействующая. Почему бы не использовать радиоволны?