Вам жить в XXI веке
Шрифт:
Однако требования заводских технологов растут. Производству нужно все больше и больше разнообразных алмазных инструментов. И непревзойденную твердость кристалла следовало победить новейшим способом.
И вот в институте геологии Якутского филиала СО АН СССР родился уникальный прием, которому нет аналогов в мире. Назван он термохимическим способом обработки кристаллов. Ученые воспользовались свойством некоторых металлов при повышенных температурах растворять в себе атомы элемента № 6 таблицы Менделеева. Обработка здесь — это растворение алмаза, но постепенное и программируемое. В этом эффекте и заключается передовая технология, победа над непобедимым.
Для наглядности приведем пример, как в объеме кристалла получается шестеренка. Про такое можно сказать:
Новый способ обработки прост. Форма достигается сложная, а существенного технологического усложнения тут нет. Теперь появляется возможность взять несколько железных проволочек и разрезать ими алмаз в камере с водородом на тонкие параллельные пластинки, столь необходимые современным исследовательским приборам, хирургическим инструментам, электронным узлам ЭВМ, заводским техническим приспособлениям. При этом скорость термохимического распиливания в любом направлении примерно в пять раз выше, чем при старых механических приемах. И не только быстрее, но и с меньшими потерями сырья. Коэффициент использования дорогого кристалла резко повышается. При этом допустимо сперва разрезать, а потом и отшлифовать заготовку новым методом.
Совершенно понятно, что производительность зависит и от размеров камеры с водородом. Поставил туда, скажем, сотню кристаллов, и одновременно металлическими матрицами обрабатывается эта сотня под надзором бдительной автоматики.
Итак, появилась необычайно обнадеживающая возможность изготовления самых разнообразных рабочих инструментов из непреодолимого ранее камня. Например, алмазные полусферы для выглаживания поверхности узлов трения машин и механизмов. Механическое шлифование и полирование их весьма трудоемко. Если же применить якутский метод, то полусфера получается быстрее и точнее. Как рабочий инструмент, она уменьшит степень шероховатости поверхности деталей в 40 раз. Новый способ даст возможность придать граням алмазных резцов в буровых коронках такие углы, которые приведут к резкому повышению их рабочих способностей.
СВЕТОЧИ ЗНАНИЯ
АРХИМЕД
Из светлого эллинистического мира сквозь мрачную тьму средневековья светит нам радостное, ясное имя — Архимед!
Кто же не знает Архимеда? Ведь это именно он, выскочив из ванны, бежал голышом по улице, крича «Эврика!». Ведь это именно ему принадлежит гордая самоуверенная фраза: «Дайте мне точку опоры, и с помощью рычага я подниму Землю!» Ведь это именно он, наконец, во время разграбления Сиракуз отстранил римского легионера, заставшего его во время размышлений над набросанным на песке чертежом, и сказал: «Размозжи голову, но не касайся моих линий!»
И все-таки мы должны разочаровать читателя, ибо единственное, что достоверно известно об Архимеде, — это дата смерти: он погиб в 212 году до нашей эры при взятии Сиракуз римлянами. Дата рождения — 287 год до н. э. — установлена лишь приблизительно. Биография Архимеда, написанная неким Гераклидом, утрачена, а по темным недомолвкам и отрывочным сведениям, рассеянным в сочинениях писателей древности, восстановить жизнеописание великого грека затруднительно. Можно лишь предполагать, что родился Архимед в Сиракузах в Сицилии в семье математика и астронома Фидия. С детства получил он основательную математическую подготовку, некоторое время жил в Александрии, потом вернулся на родину, где и жил до самой смерти.
К великому счастью для науки, до нас дошли некоторые его произведения — и этого достаточно, чтобы понять: Архимед был гений.
Сейчас никого не затруднит задача: как вычислить длину окружности? Всякий знает — надо умножить диаметр круга на знаменитое число л =3,141159… А кто первый установил эту важную истину? Кто первый доказал, что л должно быть больше g, но меньше 223\71?
В наше время по формулам из учебника каждый легко убедится в том, что поверхность шара в четыре раза больше площади большого круга и что объем и поверхность цилиндра, описанного вокруг шара, ровно в полтора раза больше объема и поверхности самого шара. Но кто впервые обнаружил эти и многие другие замечательные геометрические закономерности?
Все это сделал Архимед!
Сейчас человек, владеющий высшей математикой, без особого напряжения сумеет вычислить площадь параболы и спирали, объемы и поверхности сфероидов и коноидов. А кто впервые две с лишним тысячи лет назад сумел решить эти и многие другие задачи?
Все это сделал Архимед!
И сделал так изящно, так остроумно и так убедительно, с применением методов, настолько близких к методам математического анализа, что корифеи XVII–XVIII столетий были единодушны в признании выдающихся достижений «сиракузского старца». «Внимательно читая сочинения Архимеда, — говорил один из создателей дифференциального исчисления, немецкий математик Лейбниц, — перестаешь удивляться всем новейшим открытиям геометров». «Архимед — человек сверхъестественной проницательности, — вторил Лейбницу англичанин Валлис. — Ему мы обязаны в зародыше большей частью открытий, развитие которых покрыло славой переживаемую нами эпоху». «За Архимедом сохранится репутация одного из удивительнейших гениев, которые когда-либо посвящали себя математике, — считал француз Даламбер. — Несмотря на преимущества новых методов, всякий математик должен заинтересоваться, какими своеобразными путями и глубокими размышлениями Архимед мог достичь таких сложных результатов».
Здесь не случайно приведены мнения одних лишь математиков, ибо до наших дней дошли лишь математические работы Архимеда, и в глазах потомков Архимед по преимуществу математик.
Совсем другими глазами смотрели на Архимеда писатели и историки древности, которых больше всего поражали его физические познания. Для них он — «человек, знавший все тайны природы», «не имевший себе равных наблюдатель неба и звезд». На них произвела неизгладимое впечатление знаменитая «сфера» Архимеда — небесный глобус, приводимый в движение водяным двигателем. На этом изумительном приборе — прообразе современного планетария — можно было наблюдать, как Луна уступает место Солнцу на земном горизонте, как происходит солнечное затмение, как постепенно погружается Луна в тень Земли.
На астрономов древности большое впечатление произвела замечательная точность измерения углового диаметра Солнца: как оказалось, точность Архимедовых измерений не превзошел спустя 1800 лет сам Коперник! Наконец, для философов, размышляющих о сущности всего земного, Архимед припас трактат «О плавающих телах» — знаменитый закон Архимеда, «О равновесии плоских фигур и центре тяжести» — знаменитое правило рычага, изумительную «Катоптрику». В этом сочинении, впоследствии утраченном, объяснялось немало любопытных вещей: почему в плоских зеркалах предметы сохраняют свою величину, в выпуклых — уменьшаются, а в вогнутых — увеличиваются; почему бывает радуга; почему вогнутые зеркала, поставленные против солнца, зажигают трут.