"Внуки наших внуков" - читать интересную книгу автора (Сафронов Юрий Павлович, Сафронова Светлана...)


ЭЛЕКТРОН НЕИСЧЕРПАЕМ

Спустя два с половиной месяца я с удовлетворением сообщил Елене Николаевне, что проштудировал курс атомной физики.

— Теперь выполняйте свое слово, — сказал я.

— Какое?

— Вы обещали рассказать мне о своей работе.

— Обещала, я помню. Но сначала давайте вот как сделаем. Журнал «Атомная физика» печатал регулярные отчеты о нашей работе. Там есть и несколько больших статей, написанных сотрудниками чашей лаборатории. Прочтите сначала все это. А потом уже мы с вами поговорим.

Я прочитал статьи о работе их лаборатории и был поражен грандиозностью проблемы, которую взялись решать эти люди.

* * *

Миллиарды лет непрерывно льются на Землю солнечные лучи. Они приносят с собой тепло и свет, а с ними и жизнь. Они дают жизнь всему сущему на Земле, начиная от невидимых глазом бактерий и кончая человеком. Без животворных лучей солнца наша планета была бы мертва и пустынна. Могильный покой, невообразимая тишина, лишь изредка нарушаемая глухим звуком падения метеоритов, царили бы на ее поверхности.

Но солнце слепо раздает свои дары. Его лучи скользят по полюсам нашей планеты, не в силах растопить гигантские пласты векового льда. Огромные пространства, занятые ледяными пустынями, долгое время так и оставались пустынями.

На пороге третьего тысячелетия человек заговорил о том, чтобы улучшить климат в северном полушарии. Но осуществить свою мечту люди смогли лишь тогда, когда стало возможным вести хозяйство Земли в интересах всех народов. Построив гигантские плотины и повернув морские течения, люди улучшили климат северных районов Европы, Азии и Америки…

Антарктида — еще одна огромная ледяная пустыня. Занятые грандиозными преобразованиями в северном полушарии, люди временно как бы забыли об этом «белом пятне» на карте мира. Но вскоре Антарктида потребовала от людей пристального внимания к себе.

Через несколько лет после растопления льдов в северном полушарии было обнаружено, что слой льда на Антарктиде из года в год увеличивается.

Уровень Мирового океана, немного поднявшийся в период таяния льдов в северном полушарии, теперь снова упал. По всей видимости, испарявшиеся с поверхности океана воды конденсировались в новые слои льда на южном материке.

Некоторые предварительные работы ученых говорили о том, что дальнейшее оледенение шестого материка грозит серьезными последствиями. Появились опасения, что в результате образования на Южном полюсе огромных масс льда может измениться наклон земной оси.

Перед учеными мира возникла задача: растопив вновь образовавшиеся наслоения льда, приостановить оледенение Антарктиды.

Группа ученых Торитаунского института атомной физики выдвинула смелую идею: создать искусственное солнце, которое, находясь на расстоянии трехсот-пятисот километров от Земли, излучало бы энергию, достаточную для того, чтобы приостановить новое оледенение Антарктиды.

Возглавила работу ученых Елена Николаевна.

Было ясно, что в недрах микросолнца должны были протекать мощные термоядерные реакции, подобные тем, которые происходят в таинственных глубинах настоящего солнца. Только с помощью таких циклических превращений можно было бы обеспечить длительное существование микросолнца и получить необходимое количество света и тепла. Но это были лишь отправные предпосылки. С самого начала работы перед учеными встал вопрос: как обеспечить устойчивость искусственного микросолнца?

Настоящее солнце не «крошится», не разлетается на части в результате того, что все силы, действующие на него, уравновешиваются. С одной стороны, находящееся под огромным давлением газовое вещество, из которого состоит солнце, стремится расширяться. С другой стороны, этой страшной разрушающей силе противодействует сила тяжести самих газов. Поэтому в течение многих миллиардов, лет солнце существовало и будет существовать, имея устойчивую форму шара.

Каким же способом сделать устойчивым искусственное солнце? Если внутри него будут происходить обычные термоядерные реакции, то за сотые доли секунды там возникнут огромные давления и температуры, то есть появится разрушающая сила, стремящаяся разорвать микросолнце на клочки. Следовательно, в результате простого термоядерного взрыва микросолнце не может быть создано.

Как же найти противодействующую силу? Вес микросолнца будет сравнительно невелик, поэтому сила тяжести, которая спасает от разрушения настоящее солнце, здесь окажется недостаточной. Никакая, даже самая прочная оболочка, если ею окружить микросолнце, не выдержит колоссального давления.

«Найти сдерживающую силу!» — вот задача, которую в первую очередь должна была решить группа Елены Николаевны.

Прошли годы упорных поисков и многочисленных, порой очень опасных опытов. Много раз казалось, что выход уже найден, что проблема в основном решена, но более тщательное исследование сводило на нет всю предыдущую работу. И все же каждый отрицательный результат подводил все ближе и ближе к решению этого необычайно сложного вопроса.

Однажды — это было два года назад — Елене Николаевне удалось искусственно создать в одной новой, очень сложной термоядерной реакции, протекавшей при температуре свыше четырехсот миллионов градусов, совершенно неизвестную атомную частицу. Она обладала чрезвычайно интересными свойствами: ее заряд был отрицательным и в сотни миллионов раз превосходил заряд обычного электрона; масса же отрицательной частицы была в сотни раз больше массы протона. Просуществовав менее секунды, частица исчезла, но точнейшая измерительная аппаратура успела зафиксировать ее существование. Опыт удалось повторить еще три раза.

Открытие Елены Николаевны заинтересовало всех ученых, работающих в области атомной физики. Изучение свойств новой атомной частицы, названной термоэлектроном, было сопряжено с величайшими трудностями. Для получения термоэлектрона требовалось очень точное соблюдение условий реакции и, что самое главное, сверхвысокие температуры, специальные подземные камеры, охлаждаемые потоками жидкого гелия, и уникальные измерительные приборы, которые от высокой температуры часто выходили из строя. Все это чрезвычайно тормозило экспериментальное исследование свойств термоэлектрона. Одновременно торитаунские ученые пытались теоретически доказать возможность длительного существования открытой Еленой Николаевной атомной частицы.

Прошло полгода, и Виктор Платонов, один из ведущих ученых группы Елены Николаевны, доказал, что при определенных условиях термоэлектрон притягивает к себе множество положительно заряженных ядер атомов, потерявших из-за высокой температуры свои электронные оболочки. Эти ядра, словно электроны в обычном атоме, начинают вращаться вокруг термоэлектрона по сложным орбитам. Таким образом, возникает сложный атом, в центре которого находится отрицательный термоэлектрон, а по орбитам вращаются положительные ядра — остатки обычных атомов.

Работа Виктора Платонова, опубликованная в журнале «Атомная физика», наделала много шуму в ученом мире. Обратная модель атома! В центре атома отрицательный заряд! Уже казалось возможным создание нового вещества, состоящего из атомов с атомным номером настолько большим, что ему не находилось места в таблице Менделеева. Какими свойствами будет обладать вещество, созданное из таких атомов? Чем оно будет отличаться от известных нам веществ?

…Задавались вопросы, выдвигались смелые гипотезы, ученые трудились не покладая рук, а в это время в далекой Антарктиде ледяной щит миллиметр за миллиметром, незаметно для глаза, но безостановочно и непрерывно рос…

Прошло еще несколько месяцев, и с новой теоретической работой выступил Чжу Фанши.

Он убедительно показал возможность осуществления новой ядерной реакции, при которой миллионы термоэлектронов должны образовать очень сложные соединения — «политермоэлектроны», как он их назвал.

Политермоэлектроны представляли собой как бы гигантские молекулы, состоящие из термоэлектронов. Они обладали двумя ценными свойствами. Во-первых, политермоэлектроны притягивались друг к другу с колоссальной силой, стремясь сжаться в тугой клубок. Во-вторых, для их существования не требовалось поддерживать вокруг них сверхвысокую температуру: после образования политермоэлектронов температура резко падала, они на какой-то миг отскакивали друг от друга, при этом некоторые политермоэлектроны распадались на отдельные термоэлектроны с выделением огромной порции света и тепла. Под действием вновь возросшей температуры политермоэлектроны стремительно стягивались в плотный клубок. Проходило еще мгновение, температура снова падала, и снова политермоэлектроны, отскакивая друг от друга, выделяли порцию световой и тепловой энергии.

Реакция, которую Чжу Фанши назвал пульсирующей, раз начавшись, могла протекать в течение десятилетий.

«Пульсирующая реакция отличается от прежних атомных реакций тем, что ее коэффициент полезного действия близок к единице, — писал в своей работе Чжу Фанши. — Это означает, что материя в процессе пульсирующей реакции почти целиком превращается в тепло и свет. Если на базе пульсирующей реакции создать микросолнце, то должны пройти годы, прежде чем вся масса политермоэлектронов превратится в тепловую и световую энергию».

Открытия торитаунских ученых сулили огромные перспективы атомной физике. В научной прессе их называли основой атомной физики будущего…

Но это было лишь началом исследований. Предстояла очень трудоемкая, скрупулезная работа, которая всегда лежит на пути от теоретической идеи к ее воплощению.

Когда после долгих месяцев работы группа Елены Николаевны составила, наконец, все уравнения, определявшие закономерности новой реакции, то оказалось, что размер микросолнца не будет постоянным. Оно должно сжиматься и разжиматься, словно сердце, беспрерывно меняя свой объем.

Тревожило сомнение: не разорвется ли оно, как атомная бомба, после первых же пульсаций? Ответ могли дать только длительные и сложные расчеты.

О последнем этапе работы торитаунских ученых писал профессор Джемс Конт. За сухим изложением фактов в его статье я почувствовал, что торитаунские ученые находятся в серьезном затруднении, а сам автор далеко не уверен в успехе эксперимента.

Вот вкратце и все, что я нашел в литературе о работе лаборатории, возглавляемой моей праправнучкой. Последняя статья была написана почти год назад. Больше никаких сообщений в печати не появлялось. Что же могло произойти за этот год? В какой стадии теперь работы по созданию микросолнца? Какие проблемы остались у них нерешенными? На все эти вопросы могла мне ответить только Елена Николаевна. Я связался с ней по радиотелефону.

— Вы еще продолжаете исследовать эту проблему теоретически?

— Не только. Одновременно мы готовим эксперимент, создаем небольшую модель микросолнца. С ее помощью мы надеемся проварить основные закономерности, связанные с пульсациями. Сейчас все наши надежды на этот эксперимент.

— А расчеты?

— С расчетами много сложнее. Скоро год, как мы составили уравнения и отдали их в вычислительный центр, а нам успели посчитать только три пульсации. Через месяц обещают закончить расчет четвертой. Вы представляете, за год — четыре пульсации! И это несмотря на то, что вычислительные машины производят десять миллионов операций в секунду. Настолько сложны оказались расчеты. Нет, этот путь слишком длительный, и мы не можем делать на него основную ставку.

— Зачем же они тогда вообще нужны?

— По ним мы можем, хотя бы приближенно, судить о поведении микросолнца.

— А как обстоит дело с моделью?

— Все подготовительные работы к эксперименту закончены. Через неделю загорится первое микросолнце.

— Через неделю? — воскликнул я. — Елена Николаевна, а как же я? У меня ровно через десять дней кончается срок пребывания в санатории. Мне очень хотелось бы принять участие в этом опыте, хотя бы в качестве простого наблюдателя.

— Вы ознакомитесь с результатами опыта по протоколам наших наблюдений.

— Нет! Я здесь не останусь! Я сейчас же пойду к Кинолу и потребую, чтобы меня отпустили, тем более что я чувствую себя прекрасно. Я обязательно буду на вашем опыте!

— Ну что же, попробуйте. Если удастся уговорить врачей, то сообщите мне, я вас встречу в Торитауне.

— Эх, а в Москву-то я собирался! — спохватился я.

— Еще побываете. Я с удовольствием съезжу туда вместе с вами после опыта.

Я кинулся искать Кинолу. Он сидел в столовой.

— Выписывайте меня из санатория! — сказал я без всякого предисловия.

От неожиданности он даже поперхнулся супом и удивленно спросил:

— Что случилось?

Я передал ему содержание разговора с Еленой Николаевной и добавил:

— Если добром не отпустите — сам сбегу.

Он помолчал, глядя в свою тарелку с супом, помешал его ложкой, внимательно наблюдая за тем, как переливаются золотыми искорками кружки жира, потом сказал:

— Отпустить вас досрочно из санатория, мне кажется, можно.

— Вот спасибо! — воскликнул я.

— Только поедете вы не сегодня, а дня через три-четыре. Вам обязательно надо пройти заключительное обследование.

— Но я же не успею. Ведь ехать-то мне в Австралию!

Кинолу улыбнулся.

— Вы забыли, что теперь век совсем иных скоростей, чем это было сто пятьдесят лет назад.

Вопрос решился неожиданно быстро и просто. На пятый день утром, когда Кинолу пришел за мной в палату, я был уже готов к путешествию.

У подъезда нас ожидал красивый автомобиль каплевидной формы с большим выпуклым смотровым стеклом, тупым, обрывающимся к земле носом, с килем на задней части кузова и с двумя небольшими крыльями по бокам, придававшими машине устойчивость при больших скоростях.

— Ничего не забыли? — спросил меня Кинолу. — Тогда поехали!