Жизнь и мечта - Павел Ощепков

Диаметр такого самосконцентрированного пучка лучей в пределе может достигать одной-двух длин волн, и в таком нитевидном виде свет будет продолжать распространяться внутри среды. Плотность световой энергии в этом случае может достигать огромных значений.

174

Явление это представляет большой интерес и с научной, и с практической стороны. Теперь его внимательно изучают в соответствующих учреждениях Академии наук СССР.

Вот вам еще один пример того, как привычные факты, привычные представления (даже о константах!) под влиянием новых экспериментальных результатов сменяются, прямо скажем, на противоположные. Этого надо было ожидать, так как диалектическое представление о вечности движения материи неизбежно приводит к выводу, что и константы в этом всеобщем динамизме не исключение.

Привычное понятие о коэффициенте преломления света как о неизменной константе в этом случае остается таким только до тех пор, пока влияние света на физические свойства самой среды, в которой он распространяется, незначительно и потому незаметно. Килограмм веса также ведь не остается постоянным на различных широтах. Все зависит от конкретных условий взаимодействия различных физических процессов. Любой факт, оторванный от этих условий, может привести к неправильному пониманию явления.

Перечень необычных явлений в привычном нам мире можно продолжать и продолжать. Каждый из нас может, подумав, вспомнить что-то подобное.

Не так давно научный сотрудник Института металлургии имени А. А. Байкова Академии наук СССР

Константин Михайлович Климов с группой ученых провел серию весьма интересных и многообещающих опытов.

Вот их суть.

В современной технике, как известно, особо важную роль играют тугоплавкие и особо тугоплавкие металлы и сплавы. Эти металлы обладают очень высокой прочностью, кристалличностью и весьма трудно поддаются механической обработке, в частности прокатке или волочению. Чтобы прокатать, например, вольфрам до тонкой фольги, требуется провести не десятки, а сотни операций. И даже в этом случае получить фольгу нужной толщины из них нельзя. А между тем нужда в изделиях из этих металлов в современной технике очень велика.

175

Что же сделал Климов, чтобы преодолеть это затруднение? Он изолировал друг от друга валки, которыми прокатывают металл, и соединил их с низковольтным источником электрического тока соответствующей мощности. Прокатываемый металл, попадая в просвет между валками, замыкает их, и через него проходит ток определенной величины. Вследствие этого металл мгновенно приобретает в месте соприкосновения с валками особо высокую пластичность и необычно легко прокатывается за одну операцию до заданной, сколь угодно малой толщины.

Убедительный пример того, как привычные, веками проверенные приемы прокатки металлов могут быть в корне изменены. Такой способ прокатки дает большой экономический и производственный эффект.

А если распространить этот метод на все прокатное и волочильное производство? Думается, что двух мнений здесь быть не может.

ВСТУПАЕМ В НОВЫЙ, НЕВИДИМЫЙ МИР

Созерцание без мышления утомляет. Когда у меня нет все новых и новых идей для обработки, я точно больной.

И.В. Гете

Природа, создавая человека, открыла перед ним очень узенькое окно, через которое он может воспринимать красоту окружающего его мира. Чувствительность человеческого глаза к свету лежит в весьма ограниченном участке спектра электромагнитного излучения. Наш глаз может воспринимать только те волны, длина которых находится в пределах от 0,4 до 0,8 микрона. Все волны короче и длиннее — а их очень много — недоступны для человеческого глаза, они невидимы. Поэтому нам представляются прозрачными далеко не все предметы и среды окружающего мира. Для нас прозрачно только то, что хорошо пропускает сквозь себя электромагнитные излучения указанного выше диапазона волн. Все другие тела и среды воспринимаются нашим глазом как непрозрачные.

177

Однако прозрачных в обычном понимании тел и сред в природе очень мало, их буквально можно пересчитать по пальцам. Это — чистая вода, воздух да некоторые естественные кристаллы (кварц, каменная соль, флюорит и т. п.). Даже если к этому списку естественных прозрачных тел и сред добавить все искусственные (такие, как стекло, светлые пластмассы, светлые жидкости и вакуум), то и в этом случае прозрачных объектов вокруг нас будет ничтожно мало по сравнению с необозримым количеством непрозрачных.

Весь окружающий нас мир в основном непрозрачен.

Вся флора и фауна, недра земли и их ископаемые недоступны нашему глазу для внутреннего наблюдения. Мы можем созерцать их только с поверхности.

С помощью глаз мы получаем наибольшее количество сведений об окружающей нас действительности; эти сведения мы считаем наиболее достоверными. Известно изречение, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. И все же человеческий глаз очень далек от совершенства. Он имеет ограничения не только- по спектральной чувствительности, но и по ряду других свойств: он не видит, например, очень малых объектов наблюдения (и мы вынуждены пользоваться микроскопом); он не различает предметов, удаленных на большие расстояния (и это заставляет нас пользоваться телескопами), и т. д.

Словом, как и все другие органы чувств, глаз имеет свои жесткие ограничения, хотя устройство его изумительно тонко и сложно. Достаточно напомнить, что сетчатка глаза человека состоит из 140 миллионов ячеек, способных действовать безотказно в продолжение многих лет.

Человеческая мысль давно уже направлена на то, чтобы расширить пределы применимости человеческого глаза, дать возможность увидеть то, что недоступно ему по природным свойствам. И в этом направлении сделано немало.

Создание микроскопа в 1671 г. голландским мастером А. Левенгуком явилось первым крупным событием на этом пути. И пожалуй, нет сейчас ни одной научной или прикладной области знания (от медицины до металлургии и от биологии до агротехники), для развития которых микроскопы, или, как их называл М. В. Ломоносов, мелкоскопы, не сыграли своей исключительно важной положительной роли.

178

Уже первые, далеко не совершенные микроскопы позволили человеку увидеть тонкую структуру биологической ткани, микроструктуру многих материалов и веществ, возбудителей различных болезней. Применение микроскопов в металлургии и металловедении позволило детально изучить сложную структуру металлов и сплавов и тем обеспечить прогресс в этой важной для народного хозяйства области техники.

С помощью микроскопов были открыты и установлены многочисленные научные факты. Микроскопы дали человеку возможность увидеть то, что было скрыто от него в силу малости размеров наблюдаемых объектов.

Они ввели человека в совершенно новый, ранее неведомый для него мир микрообъектов.

Создание современных электронных микроскопов еще больше расширило возможности человека. С помощью электронных микроскопов сейчас наблюдают даже фильтрующиеся вирусы, т. е. субмикроскопические объекты.

Другим важным открытием, расширившим возможности наблюдения человеческим глазом, явилось создание телескопа, связанное с именем Галилея. С помощью телескопа человек увидел то, что ранее было скрыто от него в силу дальности наблюдаемых объектов.

Значение телескопов для развития общечеловеческой культуры также общеизвестно: они позволили установить законы движения небесных тел, открыть новые звезды, галактические туманности и т. д. Телескоп ввел человека в безбрежный океан звездного мироздания.

Однако человеческая мысль никогда не удовлетворяется достигнутым, она все время стремится вперед и вперед. Сейчас уже можно и обязательно нужно говорить о зарождении в наше время и развитии совершенно нового направления в области разработки средств прямого оптического наблюдения — внутривидения, интроскопии, что означает прямое и непосредственное видение внутри непрозрачных тел и сред. Интроскопы дают человеку возможность видеть то, что было скрыто до сего времени в силу непрозрачности.

Желание заглянуть внутрь изучаемых непрозрачных материалов, посмотреть на характер процессов, протекающих внутри непрозрачных сред, давно было заветной мечтой многих исследователей и практиков. Оно нашло отражение в многочисленных фантастических сочинениях и сказках и особенно укрепилось после открытия «таинственных» лучей Рентгена и Беккереля. Немало усилий было затрачено на разрешение проблемы видения в нейрозрачных средах, но только в наше время можно говорить о реальном ее решении.

179

Успехи современной физики и, в особенности, технической электроники определили совершенно новые и притом неожиданные перспективы в этом отношении.

В принципе стало возможным преобразование любых невидимых для глаза излучений в оптически видимые изображения. Невидимых излучений в настоящее время известно уже много (гамма-излучения высоких энергий, рентгеновские излучения, инфракрасные излучения, радиоизлучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов), а кроме того, известны магнитные и электрические поля, упругие колебания высокой частоты, корпускулярные излучения различных видов и многое другое, что также обладает высокой проникающей способностью. И мы можем использовать это свойство для проникновения внутрь изучаемых непрозрачных материалов или процессов. В сочетании с новейшими методами электронного преобразования эти излучения позволяют практически осуществить видение в любой непрозрачной среде и сделать, таким образом, весь окружающий нас непрозрачный мир как бы прозрачным.