В поисках чуда (с илл.)
Шрифт:
Сейчас телевизор прочно вошел в наш быт. Каждый вечер вспыхивают голубые экраны в миллионах квартир. Аппараты советских марок пользуются спросом и за границей.
22 марта 1965 года между правительствами СССР и Франции подписано соглашение о сотрудничестве с целью внедрить единую систему цветного телевидения на основе хорошо зарекомендовавшего себя проекта «СЕКАМ».
Телекамеры ведут репортажи не только с поверхности Земли, но и с борта космических кораблей. В дни группового полета «Востока-3» и «Востока-4» родилось космовидение — изображение передавалось на миллионы голубых экранов не только СССР, но и других стран, подключенных к системам Интервидения
Можно без конца рассказывать о триумфах электронного луча, создающего изображение на экранах телевизоров. Да и только ли телевизоров? А осциллографов? А радиолокаторных индикаторов? А электронных микроскопов?
Электронная оптика… Сейчас это обширнейшая область науки и техники, в основе которой лежит формирование заряженных частиц в организованные потоки — широкие ли пучки, узкие ли лучи — и управление ими. Немалый вклад в ее развитие внесли советские ученые А. А. Лебедев, Г. А. Гринберг, многие другие. Именно в лаборатории Лебедева, в Государственном оптическом институте, еще в 1940 году был построен первый советский электронный микроскоп, дававший увеличение в 10 тысяч раз. Сегодня эта цифра превзойдена более чем десятикратно.
Чтобы постигнуть смысл приведенных «холодных числ», достаточно сказать, что самый мощный оптический микроскоп, хотя его никак не назовешь подслеповатым, далеко уступает электронному в зоркости — в десятки и сотни раз. Именно благодаря электрическим и магнитным «линзам», фокусирующим электронные лучи, удалось разглядеть тонкую структуру клетки, даже увидеть отдельные «живые молекулы», а это привело, как известно, к настоящей революции в биологии.
Богатейшие возможности пучка частиц в роли волшебного карандаша уже проиллюстрированы на примере телевидения. Здесь корпускулярное излучение, как когда-то волновое (лазер!), доказало нам свою «ловкость», свою грациозную легкость, мобильность, гибкость. Между тем оно тоже способно быть мощным и разрушительным.
Согните его в бараний рог!
Под Серпуховом по соседству с крестообразным радиотелескопом построено еще одно чудо техники, кольцевидное. Его поперечник — около полукилометра, периметр — полтора. Ныне это самый большой, самый мощный ускоритель, какого еще не видывал свет. Представляете? Точнейшая, сложнейшая машина размером со стадион!
…О чудесах-пирамидах умолкнет пусть варварский Мемфис. Посрамлена и кичливость всех Вавилонских твердынь. Храмом Эфесским отныне не хвастают пусть ионийцы. Взора не тешит уже славный Делосский алтарь. Да не возносят теперь до небес, похваляясь, карлицы Чудо свое — Мавзолей, что надменно вздымается ввысь. Все уступают они творению…Так и хочется продолжить:
…физиков русских — Наш ускоритель-гигант славит людская молва.Но в оригинале стихи звучат иначе:
…цезарей римских. Больше всего Колизей славит людская молва.Сей высокопарный панегирик принадлежит античному поэту Марциалу.
«А среди памятников, которые оставит после себя наш беспокойный век, быть может, наиболее яркими будут полуразрушенные и поросшие травой, старьте, заброшенные к тому времени гигантские ускорители, — так считает молодой журналист и ученый, кандидат технических наук В. П. Карцев. — Ускорители — вот те памятники, по которым потомки будут судить о нас, об уровне нашей техники и культуры. Ускорители — это наши пирамиды».
Среди литературных вариаций на эту тему чаще всего сталкиваешься именно с архитектурно-строительными ассоциациями. Вот, пожалуйста:
— Каждый вид ускорителей имеет собственный архитектурный стиль. Синхроциклотроны для меня — барокко. Протонные синхротроны выполнены, без сомнения, в романском стиле, хотя их изогнутые арки расположены горизонтально. Электронные синхротроны обладают той легкостью и грацией, которая присуща готике. А изохронный циклотрон с его вычурными полюсными наконечниками оформлен как бы в манере рококо…
Это говорит ученый. И не кто иной, как специалист, участвовавший в сооружении первых циклотронов, — Роберт Уилсон.
Незаметно для себя мы очутились среди отнюдь не царских «тронов», перенесясь сюда из мира «скопов», — помните? Кинескоп, иконоскоп, имедж-иконоскоп, электронный микроскоп… У всех у них, как и у клистронов, у магнетронов, есть немало общего с циклотронами, синхрофазотронами и прочими «тронами». Имена радиоламп-малюток и ускорителей-великанов созвучны неспроста.
В «лампе морского прибоя» электронным потоком управляют с помощью электрического поля, в магнетроне — магнитного. Управляют — это значит формируют частицы в прямолинейные пучки или закручивают их в вихри, разгоняют их на пути от катода к аноду, отклоняют и таким образом заставляют работать, эксплуатируют, добиваясь нужной цели. А разве в ускорителях происходит не то же самое, разве что в больших масштабах?
Потоки корпускул вполне правомерно рассматривать как лучи. Чем массивнее эти «пули» и чем сильнее они разогнаны электрическим полем, тем короче волна. Ее длину подбирают так, чтобы она была сравнимой с размерами исследуемого объекта. Ведь облучаемое вещество сообщит о себе что-то лишь в том случае, если оно как-то исказит нахлынувшую на него волну. Дмитрий Иванович Блохинцев, президент Международного союза чистой и прикладной физики, член-корреспондент АН СССР, так иллюстрирует эту закономерность:
— Представьте себе лодку на поверхности пруда. Гонимые ветром волны набегают на нее, отражаясь от одного, например левого, борта, а за другим, правым, возникает область штиля. По тени и отражению можно судить с? размерах и форме лодки, даже не видя ее саму. Зато если погрузить в воду вязальную спицу, то волны, чересчур большие в сопоставлении с нею, не возмутятся, не исказятся. Они попросту не заметят столь ничтожного препятствия, а мы о нем так ничего и не узнаем.
У протонных пучков дубненского синхрофазотрона длина волны составляет одну стотриллионную долю сантиметра, а это меньше нуклона. Значит, таким путем можно «прощупывать» внутреннюю структуру ядра и его «кирпичиков».
Еще выше разрешающая способность у серпуховского ускорителя. Частицы в нем удается разгонять до энергий в 70 миллиардов электрон-вольт — в семь раз больше, чем на дубненском. Однако, если учесть, что при ударе микротарана ядра обстреливаемой мишени податливо отступают назад, то, к сожалению, волна корпускулярного излучения укоротится не во столько же раз, а лишь в корень квадратный из 7, то есть примерно в два с половиной раза. Чтобы уменьшить ее вдесятеро, понадобилась бы машина, которая мощнее дубненской во сто крат.