Техника - молодёжи 1949-08, страница 15

.швает с го Секреты, и металл покоряется человеку. Каким бы операциям ни подвергался металл, какие бы силы ни превращали простой кусок стали в совершенное, хитроумное изделие, человек, вооруженный микроскопом, непрестанно следит за ходом процесса, и от его внимательного взора не укрывается ни один дефект, ни один изъян в сложной пени технологических превращений.

Но как бы ни были велики заслуги микроскопа, могущество его ограничено. Сама природа света ставит предел его проникновению в тайны невидимого.

Чудесные достижения сегодняшней науки воочию доказали, что микроскоп оказывается совершенно бесполезным прибором, когда исследователь стремится увидеть самое мельчайшее и самое сокровенное из всего того, что является материалом, из которого построен окружающий нас мир, да и мы с вами, конечно. Вы можете взять множество искусно изготовленных линз, собрать из них самый совершенный микроскоп, ио ваши усилия все равно будут тщетны — вам никак не удастся поднять «потолок» микроскопа!

В две-три тысячи раз увеличивает самый лучший, самый совершенный микроскоп, но эти пределы уже не устраивают сегодняшнюю науку.

Далеко-далеко, за границами этих цифр, существуют миры, населенные частицами и существами, в громадное число раз меньшими самого крошечного объекта, видимого через чудесное «окно» микроскопа.

В конце прошлого века известным русским ученым, профессором ботаники Д. И. Ивановским были заложены основы новой науки, так называемой вирусологии. Объектами этой весьма важной науки как раз и являются существа, на. селяющие самое преддверие того мира, где микроскоп уже демонстрирует свою явную беспомощность. Оспа и бешенство, корь и грипп, детский паралич и

страшиый„ так__н азы в_аемъш__лехаргице--

ский_энцефалит — вот далеко не полный перечень того, чем грозят человеку вирусы, существа, до недавнего времени считавшиеся невидимками. Сверхмельчайшие существа эти вызывают смертоносные болезни скота, проникают на поля и огороды, причиняя сельскому хозяйству громадный ущерб.

Находясь где-то на границе между живыми существами и неживой материей, вирусы, в частности, являются тем ключом, овладение которым означает проникновение в тайну возникновения жизни.

Но человек, даже вооружась микроскопом, оставался самым настоящим слепцом в мире вирусов, где могло обеспечить, как это оказалось впоследствии, успех дела только увеличение в несколько десятков тысяч раз.

Но вирусы — это только преддверие обширнейшего мира невидимого! Здесь ученый имеет дело с объектами, длина которых выражается миллионными долями миллиметра.

Трудно» конечно, представить себе» насколько мала эта величина!

Но самой настоятельной потребностью науки было желание заглянуть в царство тех мельчайших «кирпичиков», из которых построено вещество. В сравнении с «кирпичиками» вещества даже самый мелкий из вирусов кажется настоящим гигантом!

Ученым нужны были какие-то иные приборы, отличные от обычного оптического микроскопа, такие приборы, «потолок» которых соответствовал бы потребностям современной науки. И такие приборы были созданы!

Шаг за шагом проникал человек н мир невидимого, слой за слоем срывал он покровы таинственности с неизвестного, еще не познанного, и мир становился обширнее, красочнее, ярче.

Итак, микроскоп не удовлетворил человека. Нужно было совершить прыжок в область больших увеличений, перейти к новым объектам, новым возможностям. Прежде всего нужно было выяснить причину ограниченных возможностей микроскопа, обнаружить тот корень зла. который упорно пресекал всякие попытки вырваться вперед, к большим увеличениям.

К странному на первый взгляд выводу пришли ученые. Они полностью реабилитировали микроскоп и совершенно освободили его от всех и всяческих подозрений. В несовершенстве микроскопа виноватым оказался отнюдь не микроскоп, а только лишь свет. Сама природа света ставит предел могуществу микроскопа, глубине его проникновения в царство невидимого.

Но что такое свет? Здесь мы сталкиваемся с удивительной двойственностью некоторых физических явлений. Мы будем, например, совершенно правы, если сравним свет с вереницей волн, бегущих но морскому простору. Но в то же время мы не сделаем ошибки, воспользовавшись для сравнения примером абсолютно иного порядка. Пучок стремительно летящих пуль — вот этот второй пример. Не правда ли, поистине «дистанция огромного размера» 'лежит между морскими волнами и пучком пуль, между этими равноправными примерами одного и того же явления?! Но в том-то и сила современной науки, в том-то и могущество ее, что в сочетании, казалось бы, самого противоречивого она вскрывает истинное.

Свет в одно и то же время и поток волн и поток особых световых частиц, квантов Или фотонов. Одни опыты выявляют волновые свойства света, тогда как другие можно объяснить, оперируя только лишь своеобразными световыми пулями, то-есть квантами.

В судьбу микроскопа вмешались именно волны света, и мы немного поговорим о них. Ближе всего, родственнее световой волне та волна, которая доносит до вас слова любой радиопередачи, — радиоволна. Интересующие нас световые волны тоже являются волнами электромагнитными. И в световых и радиоволнах действуют электрические и магнитные силы.

Изучая волны, мы сталкиваемся с одним чрезвычайно важным понятием, лежащим в основе всего того многообразия, которое являет нам волновое движение. Понятие это — длина волны.

В море мы наблюдаем мелкую и ед»"» заметную рябь, возникающую под влиянием ветерка, и колоссальные бугры волн, бороздящие морскую поверхность в штормовые дни. Длины этих волн, то-есть расстояние между их гребнями, чрезвычайно разнообразны. Но длины электромагнитных волн — это целый океан разнообразия, громадная лестница цифр, на одном конце которой сотни и тысячи метров, тогда как на другом лишь миллиардные доли миллиметра.

Длины волн видимого света, крошечный островок в необъятном океане излучений,— лишь одна ступенька гигант, ской лестницы цифр. Границы этого островка — фиолетовая и красная — четыре и восемь десятитысячных миллиметра — сухие цифры, между которыми скрывается все чудесное, красочное богатство видимого мира.

Располагая этими волнами и микроскопом, человек начал штурмовать невидимый мир. Было сделано много. Чрезвычайно многого добился человек, штурмуя невидимую твердыню в содружестве с микроскопом и видимым светом. В дальнейшем содружеств это, как мы уже говорили, оказалось бесполезным. Но почему? Лучше всего ответит нам на этот вопрос картина бурного моря. С шумом бежит пенистая череда воли к берегу. Но, встретив на пути своем крупный камень, с рокотом разбивается о него, шипя и разбрасывая в стороны множество брызг... Волна, так сказать, заметила камень1 Но совершенно спокойно волна направится к берегу в том случае, если встретит на пути своем только тонкий шест. Она обогнет этот шест, то-есть просто-напросто «не заметит» его. Толщина шеста слишком мала по сравнению с длиной морской волны. То же самое, оказывается, происходит и в мире света. Если длина какого-нибудь микроскопического предмета меньше половины световой волны, ни один микроскоп не сделает его видимым.

Предельная величина объекта, который еще может быть увеличен с помощью микроскопа, равна одной десятитысячной доле миллиметра! Это тот последний рубикон, за пределами которого микроскоп становится абсолютным слепцом.

Но человек должен быть зрячим всюду И везде, он должен и может видеть самое сокровенное, самое незримое! Если свет оказался слабым помощником, если помощник этот сдается и пасует перед такой защитой объекта, как его размер, нужно найти другого помощника.

(Продолжение следует)

Простой опыт, который может поставить каждый, позволяет убедиться в явлении диффракции волн, мешающем увеличению так называемой разрешающей способности оп/ического микроскопа, то-есть в возможности с помощью его увидеть частицы, меньшие, чем половина длины волны света, который в нем работает. Волны на воде, порождаемые колебаниями ладони, встречая на своем пути поставленную ладонь, дают своеобразное изображение ладони — волновую тень. Палец же, поставленный на пути волн, волны огибают, проходят мимо него, как бы не замечая его присутствия. Точно так же и световые волны огибают предметы, меньшие, чем они, и не могут

дать их изображения.