Техника - молодёжи 1944-10-11, страница 30

Пучок cecia заставил легкую вертушку крутигьсч с очень большой скоростью. Казалось, что давление света доказано. Но простой расчет убедил Крукса, что дело обстоит гораздо сложнее: сила, вращающая «световую мель-ницусШ много, раз превышала силу свегово\а давлешщ ярчайших прожекторов, а в лаборатории горел слабый источник света.

ПОБЕДА НАД УРАГАНОМ В ПУСТОТЕ

Мы уже знаем, что давление света ничтожно. Свежинка, упавшая на площадку багажных весов, вызвала бы большее давление, чем ярчайший со л* нечный свет, льющийся в полдень на эту площадку. Но ничтожная величина светового давления не препятствие для ученых. Они бы давно измерили это давление, если бы свет не вызывал других, гораздо более мощных воздействий.

В лаборатории английского физика Крукса был построен очень интересный прибор. К тонкой пластинке, подвешенной щ еще более тонкой нити, прикреплялись две блестящие чашечки. Все хрупкое и изящное coop у гение помещали под стеклянный колокол « затем выкачивали оттуда почти весь воздух, На одну из чашечек прибора Крукс направлял тонкий луч света. Пластинка вздрагивала и отклонялась до тех пор, пока луч не -падал на вторую чашечку. Тогда движение пластинки ускорялось, а через некоторое время она уже крутилась во-всю. Настоящая све-ювая мельница!

На одну минуту Крукс подумал, что ему удалось уловить световое давление. Но простой расчет убедил его, что дело, к сожалению, обстоит не так просто. Оказалось, что сила, вращающая пластинку,. I» сто тысяч раз больше предполагаемого светового давления. Крукс, а за ним и другие ученые много времени потратили на исследование причин, вызывающих кручение приборчика. Выяснилось, что это явление очень сложное, Тут сказывается и нагревание пластинки и испарение в разреженном пространстве как бы прилипших! к ней частиц -воздуха. Улетучиваются в разреженном воздухе даже частицы самой пластинки, А каждая частица воздуха или -пластинки, срываясь с ее поверхности, отталкивает пластинку, совершенно -подобно тому, как купальщик, прыгая с лодки, толкает ее в противоположную сторону. В конце концов ученым удалось построй\ь прибор, способный измерить давление света без того, чтобы пластинка, подвешенная на тончайшей нити, начала бы крутиться Но осталось другое, еше бо. •tee грозное препятствие. Световой луч нагревал редкие, но никакими способа

ми ие устранимые молекулы разреженного воздуха. И к нагретому «светом» воздуху устремлялись со всех сторон потоки холодного воздуха. Молекул воздуха было m приборе так мало,^ что пушинка и свинцовая пуля упали бы в нем с одинаковой скоростью, как в -пустоте, И все же по- сравнению' с давлением света потоки холодного воздуха были порывами урагана, И пластинка отклонялась в первую очередь «могучим» дыханием ветра, пусть это и был ветер вроде бури оз стакане воды, а ие тем чуть заметным Давлением света, которое безуспешно пытались обнаружить и Крукс и многие другие ученые» блиставшие своим уменьем ставить опыты.

Все эти трудности не остановили Лебедева. Вернувшись после учебы в Москву, он приступил к работе в своей лаборатории. Но что это была за лаборатория? От комнаты, где занимались студенты, занавеской был отгорожен небольшой уголок. Денег на покупку приборов почти совсем не было. С* большим трудом с помощью «профессора Столетова Лебедеву удалось достать токарный станок, необходимый ему для приготовления приборов. Как все это не походило на торжественные «храмы «науки», которые видел Лебедев за границей! В конце прошлого века чиновники царского правительства ие очень-то жаловали науку и баловали ученых. Однако Лебедев быстро освоился с обстановкой, Он умел находить помощников среди студентов. Настоящих помощников, которые становились его учениками, последователями, увте-кались его идеями, вместе с ним недосыпали, ©месте с ним недоедали и без конца работали, работали, работали.

Одни опыты шли за другими. Повторялись старые исследования явлений, мешающих обнаруживанию давления света. Конструировались новые приборы. Оживленно проходили «лебедев-ские четверги» — собрания в лаборатории -Петра* Николаевича, которые посещали его большой друг Климент Аркадьевич Тимирязев, Николай Егорович Жуковский, знаменитые русские физики Столетов и Умов- и ©месте с ними никому еще не известная «зеленая молодежь», Наконец все было готово

В большой колбе, из которой был выкачан почти весь воздух,, на гонкой шли подвешен «давильный» прибор —

пластинка с двумя чашечками. Опыт физиков всего мира и опыт нескольких лет самостоятельных исследований был учтен при постройке этого, невидимому, очень простого прибора. В нем было продумано все. Оказалось^ что в большой колбе силы, крутившие мельницу Крукса, сказываются очень мало. Выяснилось, что надо добиться очень большой степени разрежения воздуха в колбе. А самое главное заключалось в том, что Лебедев придумал способ избавиться от вредного действия порывов «урагаш» в пустоте. Лебедев стал направлять пучок света на чашечку 'пластинки го с одной стороны, то с другой, Направление порывов «ветра» от этого не изменялось: молекулы холодного разреженного воздуха ной ре жнем у устремлялись от нижней, неосвещенной и потому более холодной части колбы к давильному приборчику. Иное дело — световое давление. Его действие на чашечку пластинки то складывалось с действием порывов «ветра», то вычиталось, когда «ветер» давил чашечку а одну сторону,- а свет в противоположную. Значит,, -нить, на которой была подвешена пластинка, закручивалась то сильнее (если свет падал, например, спереди), то слабее (если пучок света давил сзади), Измерив точнейшим образом угол закручивания нити, определив в предварительных опытах силу порь> вов «ветра», зная яркость пучка света, Лебедев смог уже вычислить и световое давление.

В 1900 году на мировом конгрессе физиков Лебедев доложил о том,, что измеренное им давление света точно совпало с предположением Максвелла. Среди многих других выступлений только доклад супругов Кюри об открытии радия вызвал такой же интерес, как сообщение Лебедева,

Через несколько лет физик Томсон сказал Тимирязеву:. «Вы, может быть, знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавал его светового давления, и вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».

Крукс прислал Лебедеву поздравительное письмо.

Петербургская академия наук присудила Петру Николаевичу Лебедеву премию,

Но сам ученый знал, что сделал он только полдела Он измерил давление света на твердые тела. А хвосты комет состоят, вероятно, из частичек разреженного газа. И чтобы решить загадку комет, надо исследовать действие света и на газы, что гораздо труднее,, чем измерить давление света на твердые тела.

В это-то время как раз и произошел разговор Лебедева с астрономом-, о котором я рассказал в начале статьи. Но что же за новые трудности встали перед Лебедевым? Почему исследовать действие света на газ труднее, чем на твердую пластинку?

ЕЩЕ ОДНА ПОБЕДА

Газы состоят из отдельных частиц — молекул, которые с огромной скоростью двигаются во всех направлениях. Молекулы газов, в свою очередь, состоят из одного или нескольких* атомов, А к началу XX века было уже известно* что атом любого вещества это не просто очень маленький комочек, а сложно устроенная частица материи.

В атоме есть ядро и расположенные вокруг него электроны. У ядра заряд положительный, у электронов ~ отрицательный. Внутри атома поэтому имеются электромагнитные силовые поля, а сам атом может излучать электромагнитные водны и наружу. Часто атомы могут излучать и световые волны. Мы