Техника - молодёжи 2008-09, страница 32

Нобелевские лауреаты

авторы

Магнитное поле взрыва

САХАРОВ

Андрей Дмитриевич

(1921-1989), Нобелевская премия мира 1975 г.

Российский физик и общественный деятель, один из создателей водородной бомбы в СССР. Груды по магнитной гидродинамике, физике плазмы, управляемому термоядерному синтезу, элементарным частицам, астрофизике, гравитации. Предложил (совместно с И.Е. Таммом) идею магнитного удержания высокотемпературной плазмы. Академик АН СССР.

Как известно, многие области науки уже давно оказались в некоем тупике. Им нужны очень сильные магнитные поля, а существующие физические методы не позволяют их получить. Десятки, сотни тысяч эрстед и... потолок. Потолок, четкий, жёсткий, непреодолимый, держался несколько десятков лет. Но потом рухнул и он.

Четырнадцать лет тому назад советские учёные осуществляли свой первый магнитный взрыв. Смысл этого смелого эксперимента, по сути дела, заключался в том, что с помощью мощного направленного взрыва сжимается пространство, в котором локализовано магнитное поле. Магнитные силовые линии «сжимаются», сгущаются, а поле вырастает до чудовищных величин в десятки миллионов эрстед. Соответствующую установку - МК-1 («Магнитокумулятивный генератор) и схему её работы вы видите на вкладке.

Физическая сущность усложнённой модели - МК-2 та же самая - взрыв сжимает контур с током, сжимается связанное с ним магнитное поле, импульсивно растёт его напряжённость. Простота, разумеется, кажущаяся.

Теоретические расчёты были не столь сложными, ведь, по

сути дела, это обычное устройство с превращением механической энергии в электрическую.

Техническое же воплощение идеи, естественно, столкнулось с большими трудностями. Но сейчас в нашей стране уже имеется несколько систем МК самых разнообразных мощностей и размеров. В одной из установок, весящей 150 кг, при взрыве 15 кг взрывчатых веществ в энергию магнитного поля переходит до 107 Дж!

Советские и американские исследователи использовали МК-генераторы для метания металлических тел с космическими скоростями. Так моделировались микрометеоры и изучались физические процессы, происходящие при сверхвысоких давлениях, получающихся при ударе таких тел о преграду. Кроме того (см. вкладку),

с помощью МК-генератора можно осуществить магнитную передачу давлений.

Но в перспективе у магнитокумулятивных генераторов, несомненно большое будущее. Мне кажется, что самым фундаментальным научным применением этих пока ещё экзотических устройств будет питание сверхмощных ускорителей элементарных частиц. Легко прикинуть, например, что для того, чтобы разогнать частицы в бетатроне до энергии в 1000 Гэв (мечта современной физики), потребуется энергии взрыва около одного миллиона тонн тротилового эквивалента. То есть, речь идёт о подземном термоядерном взрыве «средней» мощности. Для этого придётся создать на глубине несколько более 1 км шахту объёмом в 10 000 м³. Идея кажется безумно расточительной, но, как показывает расчёт, при повторении эксперимента, скажем, сто раз общие затраты будут вполне сравнимы со стоимостью соответствующего «обычного» ускорителя такой же мощности!

Я совершенно уверен, что не один подобный фантастический проект будет осуществлён в самое ближайшее будущее, и МК-генераторы при всей уникальности их работы перестанут быть диковинкой. И мы ещё раз скажем спасибо созидательному взрыву!

ТМ № 8, 1966 г.

Разговор С НиАЬСОМ Бором

БОР (Bohr) Нильс (1885-1962), Нобелевская премия 1922 г.

Выдающийся датский физик. Основатель и руководитель Института теоретической физики в Копенгагене (Институт Нильса Бора); создатель мировой научной школы; иностранный член АН СССР.

«ТМ» № 9/1937 «Об атомном ядре» «ТМ» № 8/1961 «Единство человеческого знания»

Вопрос. Однажды, высказываясь по новой и очень смелой физической теории, Вы сказали её автору: «Мы все согласны, что Ваша теория сумасшедшая. Однако вопрос, который нас разделяет, заключается в том, достаточно ли она сумасшедшая, чтобы иметь вероятность быть правильной». Как понять Ваши слова?

Ответ Нильса Бора. Создание новых теорий - сложное и трудное дело. Иногда нам, учёным, приходится даже прибегать к юмору, чтобы продвинуть вперёд этот вопрос. Проблемы современной квантовой физики крайне сложны. И каждый шаг, который удаётся сделать на пути осмысливания этих проблем, неотвратимо ведёт нас вверх по лестнице познания.

Физика стучится в двери новой теории, без которой осмысливание фактов становится затруднительным. Новая теория должна быть «сумасшедшей» потому, что она должна быть совершенно новой, давая новое представление в сравнении с квантовой механикой. Пока что все попытки весьма выдающихся физиков не ушли достаточно далеко от существующих представлений. Вот почему я и говорил, что эта попытка ещё недостаточно «сумасшедшая».

Что же касается моих попыток в этой области, я хотел бы высказать кое-какие соображения в своей небольшой статье, которую с удовольствием вышлю в ваш журнал.

ТМ № 8, 1961 г.

30