Техника - молодёжи 1945-06, страница 26

вежества авторов лженаучной фантастики.

Работы Ландау —это подлинно последнее слово науки. Мы найдем среди них не только отдельные задачи финики, блестяще решенные им на основе ее общих законов и данных лабораторных исследований. Мы найдем среди них гораздо больше: установление новых закономерностей между физическими величинами; введение в науку новых понятий; тонкий анализ границ применения физических законов; обобщение всего накопленного научного опыта в виде томов курса теоретической физики. Все это плоды большого труда, непрестанной работы мысли, ежедневно длящейся и сейчас. Но тяжелый груз вычислений не обременяет, видимо, его тренированный мозг. Он всегда остается свежим и ясным, и мысли, рожденные им, выражены с предельной и законченной точностью.

Среди работ Ландау мы не найдем надуманных, мертвых гипотез или бесплодных попыток универсального объяснения всех загадок природы каким-нибудь новоиспеченным законом. Пончика этого не только » его таланте. Его предохраняют от ошибок не энциклопедические знания» и не привычка к длительным вычислениям. Его творчество столь плодотворно лишь потому, что он, физик-теоретик, имеет непрестанную связь с физическим экспериментом, с лабораторными опытами. Ландау больше, чем кто-либо другой, знает, что теория питается опытом, что без него она захиреет, превратится в нагромождение бессмысленных идей. Он знает, что ученые-теоретики и экспериментаторы должны работать нераздельно, в постоянной живой связи друг с другом. Мы увидим сейчас яркий пример такого совместного труда в работах Шальникова и Ландау по промежуточному состоянию сверхпроводников.

В 1937 году Л. Д. Ландау сделал несколько предположений о точной форме и расположении сверхпроводящих и нормальных слоев в металле. Потом, пользуясь общими законами физики, он вывел ряд интересных формул для промежуточного состояния. Выходило, что толщина слоев внутри металла равна примерно одной десятой Миллиметра.

Не это ли вычисление явилось толчком к тому, чтобы попытаться проверить на опыте всю теорию слоев, доказать, что они действительно есть? Одна десятая миллиметра — это ведь вовсе немало, такая толщина вполне ощутима. Не удастся ли как-нибудь «почувствовать» ее, быть может измерить?

Придумать и сделать подобный физический опыт решил А. И. Шальни-ков. Его не испугало то, что на первый взгляд всем физикам это казалось со-всем невозможным. Дело в том, что, по расчетам Ландау, каждый слой! по мере приближения к поверхности металла должен разветвляться на все более и более тонкие части. У самой поверхности металла сверхпроводящие и нормальные слои делаются столь тонкими, что образуют общую однородную смесь, в которой уже неразличимо слоистое строение промежуточного состояния. Опыты показали, что это действительно так. Было очевидно, что если слои и существуют внутри металла, то на поверхности они исчезают вовсе. Это бы-по большое затруднение, и его нужно было как-нибудь обойти.

Шальнйкову удалось это в 1944 году. Он придумал и выполнил блестящий физический опыт, бесспорно доказавший существование именно таких слоев, какие были предсказаны его другом ~~ Ландау.

Это было сделано так. Шальников изготовил оловянный шарик и разрезал его по экватору на две равные половинки. Ширину щели между двумя половинками можно было менять с помощью особого приспособления, Шальииков рассуждал так: если щель будет значительно тоньше, чем предполагаемая толщина сверхпроводящего или нормального слоя, то слои не разветвятся у поверхности щели, пр перемешаются: они. пронижут шарик по всей его толщине дак, как если бы он и не был разрезан. Не то будет, если половинки раздвинуть широко друг ст друга. Тогда слои обязательно исчезнут по обеим сторонам щели, как они исчезают возле всякой поверхности.

Проверить это Шальииков решил, измеряя величину магнитного поля между половинками шарика в обоих случаях-г-при узкой и при широкой щелях. Надо сказать, что это было дьявольски трудно. Эти щели, хотя даже и назывались иногда «широкими», вовсе не напоминали щелей в полу или между створками двери. В некоторых случаях Шальников не раздвигал половинок шарика дальше, чем на? одну сотую миллиметра. И в-такую щелочку надо было проникнуть, чтобы измерить величину магнитного поля. Поистине чудесный прибор требовался для этого!

Шальнйкову служили таким прибором тончайшие хрупкие ленточки из висмута. С огромным терпением он изготовлял их, припаивал к ним еле видные глазом проводнички, осторожно закладывал в щель. Они обладали способностью изменять свое электрическое сопротивление в различном магнитном поле. И вот оказалось, что сопротивление ленточек менялось, когда Шальников сдвигал и раздвигал обе половинки шарика. Это означало, что магнитное поле различно при широкой

и узкой щелях. А это, в свою очередь, могло означать только одно: подлинное существование слоев. Если бы их не было, магнитное иоле оставалось бы одинаковым' при любой щели, сопротивление ленточек не изменилось бы. Тонкие и сложные опыты увенчались блестящим успехом.

А пока шли эти исследования в лаборатории, Ландау работал за своим письменным столом. Опыты Шальникова сделали для него необходимым возвращение к своей старой работе 1937 года. Он развивал ее дальше, находил! новые идеи и переносил, их' на бумагу в виде математических знаков—условных обозначений физики. Он вычислял новые формулы для опытов Шальникова, а тот непрерывно сообщал ему о своих результатах. Так появилась в 1944 году вторая работа Ландау о промежуточном состоянии. В ней можно найти не только объяснение проделанных опытов. В ней — источник для дальнейших экспериментов. Нужно лишь приложить к этому руки. И, может быть, в недалеком будущем будут сделаны новые, еще более тонкие опыты, и загадки сверхпроводимости будут исчезать одна за другой,

Загадка сверхпроводимости... Когда физика будущего разгадает ее, это будет новым углублением наших знаний о мире, окружающем нас, о строении вещества, это будет еще одно приближение к истине. Глубокое познание природы нужно человеку, чтобы подчинять ее своим нуждам. Познание дает ему наука. В науке — техника завтрашнего дня. Вот почему с неослабным вниманием должны работать ученые во всех ее областях. Среди главнейших из них — физика низких температур, а одна из ее самых многообещающих страниц — сверхпроводимость.

ОСУЩЕСТВЛЕННАЯ МЕЧТА

РОБЕРТА ГУКА

Роберт Гук был современником великого Ньютона. Его исследования охватывали самые различные области науки. Он первый, усовершенствовав микроскоп, открыл клеточное строение растений. Независимо от Гримальди Гук открыл явление дифракции света. Академик Вавилов в своей книге о Ньютоне указывает, что «Гуку принадлежат первые эскизы теории тяготения... Он автор «закона Гука» в теории упругости, им введена температура замерзания воды в качестве основной термометрической точки. Из числа многочисленных изобретений Гука можно назвать пружинные весы, ареометр, проекционный фонарь, приборы для исследования дна моря, минимальный термометр, дождемер и т. д.».

Однажды Гук задумался над возможностью изучения движения и работы органов тела, скрытых в грудной клетке.

«Мы слышим в часах, — писал Гук,-—стук маятника, ход колес, удары молотка, цепляние зубцов и многие другие звуки; кто знает, не сможем ли мы, подобно этому, открыть движение внутренних частей тел животных!

К стуку сердца, к щелканью суставов, к шумам, -которые возникают в легких при дыхании, прислушивался Гук и мечтал о тех временах, когда зк> этим звукам мы научимся распознавать болезнь. Однако звуки, производимые органами во время их работы, очень' слабы, а акустика во времена Гука была еще очень плохо разработанной отраслью физики, и Гук не знал, как можно усиливать звук.

Через несколько десятилетий после смерти Гука, последовавшей в 1703 году, известный! физик Хладни, бывший членом Петербургской академии наук, установил, что через твердые тела звук .распространяется быстрее и лучше* чем через воздух. Еще позже этот факт подробно исследовал французский ученый Био, и только тогда появилась возможность осуществить мечту Гука.

В 1819 году французский врач Лаэниек впервые применил для выслушивания тонов сердца, сосудов, легочных шумов стетоскоп —- костяную или деревянную трубку, С тех шор этот (простой прибор, усиливающий звуки, употребляется врачами для того, чтобы «открывать' внутреннее движение частей тел животных». Мечта Гука осуществилась.

24