Юный техник 1966-08, страница 25

жите к нему электрическое напряжение, электроны дружною толпой устремятся вдоль электрического поля.

Но если нет в кристалле свободных электронов, этой «электронной жидкости», — нет и электрического тока, какое бы напряжение к нему ни прикладывали. И такие кристаллы — изоляторы или диэлектрики. Атомы или ионы в них отстоят друг от друга так далеко, что соседи не в силах посягнуть на чужие электроны.

А если попытаться сблизить атомы искусственно — что тогда? Станет ли изолятор проводником? Такой опыт в свое время проделал американский физик П. Бриджмен. Правда, сначала цель у него была другая: воздействуя на графит высокими давлениями, исследователь пытался получить из него алмаз. Создать искусственный алмаз Бриджме-ну не удалось, зато...

Продолжая опыты, Бриджмен начал сжимать уже не графит, а образец фосфора. Под давлением в 40 тыс. атмосфер тот значительно уменьшился в объеме, спрессовался. И атомы вещества наст олько сильно сблизились, что их наружные электроны «сорвались» со своих «насиженных мест». Тогда у фосфора вдруг обнаружилась металлическая электропроводность. Это уже был не фосфор-диэлектрик, а фосфор-металл. Искусственный металл.

Подобные опыты были проделаны и с йодом в Институте физики высоких давлений Академии наук СССР. При давлении в 70 тыс. атмосфер йод тоже становился металлическим проводником. Впоследствии были испытаны и другие изолирующие вещества, они тоже при высоком давлении переходили в металлическое состояние.

Фронт исследования сейчас непрерывно расширяется; ведь сегодня в лабораториях могут получать давления до полумиллиона атмосфер. Теоретики же предсказывают, что при давлениях около двух миллионов атмосфер даже твердый водород превратится в металл.

Но существуют ли подобные металлы «поневоле» в природе? Оказывается, существуют. Только глубоко под нами, в земле.

Что мы знаем сейчас о строении своей планеты? Только то, что она состоит из наружной оболочки (она более или менее изучена) и из внутреннего ядра. Этот же «земной орешек» оказался очень крепким: до его сердцевины человеку еще не удалось добраться. Остается только догадываться по косвенным признакам о том, из чего состоит ядро Земли, занимающее шестую часть ее объема. Наличие у Земли магнитного поля говорит об очень высокой электропроводности ее внутренней части. В свое время была выдвинута гипотеза о том, что ядро Земли целиком состоит из железа. Между тем состав ядра Земли может и не отличаться от состава ее наружных слоев. Электропроводность же его должна быть значительно выше уже благодаря высокому давлению. Такая гипотеза была впервые выдвинута еще в 1939 году советским ученым В. Н. Лодочниковым.

В самом деле, в недрах Земли все вещества находятся под давлением вышележащих слоев земных пород. То давление, которому Бриджмен подвергал фосфор, есть уже на глубине в 320 км. А в центре Земли давление достигает 3—4 млн. атмосфер! В таких условиях любому веществу трудно сохранить свои изолирующие свойства. Скорее всего в ядре Земли господствуют «вынужденные металлы». И, испытывая сегодня различные материалы под сверхвысокими давлениями, ученые как бы заглядывают в недра земного шара.

23