Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

То были удивительные годы. Молодое государство, молодые институты, молодые руководители и ученые молодые. Это обстоятельство немаловажное, молодость не так чувствительна к лишениям, а время тяжелое. Нет топлива, нет воды, нет приборов — это на работе, нет еды — дома, есть только уверенность — что все это скоро будет, и какая-то дерзкая жизнерадостность, делающая невозможное возможным.

Конец 1924 года. Ленинград. Физико-технический институт. Лаборатория Николая Семенова. Три маленькие комнаты, довольно плотно уставленные приборами. Часть из них — самодельные, часть — новенькие, сверкающие стеклом и никелем, их закупил в Германии Абрам Федорович. Среди серьезного академического интерьера странными пришельцами выглядят ампирные, павловские, барочные кресла, столы, стулья, шкафы. Эти следы былой роскоши привезли сюда из кладовых Зимнего дворца, когда два года назад институт получил новое здание, не приспособленное для научной работы, и его решили укомплектовать хорошей мебелью, а где самая лучшая мебель, как не в царском дворце. Разумеется, были взяты отдельные предметы обстановки, не представляющие художественной ценности.

В лаборатории ведется одновременно несколько исследований. Руководитель лаборатории участвует в каждом из них — не по положению, не потому, что обязан руководить, а по душевной склонности, по горячему интересу, по нетерпению сердца. Разумеется, времени на все остальное остается очень мало — он ведь еще заместитель директора и читает курс лекций студентам; а в двадцать девять лет у человека есть еще «все остальное».

И вот в этой ситуации к Николаю Николаевичу как-то раз приходит молодая девушка. Здоровается, называет свое имя — Зина Вальта, говорит, что окончила университет и хочет поступить в аспирантуру. Ее собеседник, как заместитель директора, уточняет — в какую лабораторию. Оказывается, что к нему в лабораторию. Тогда, как заведующий лабораторией, Семенов вынужден ответить ей, что у него нет места. Зина смущается, мнется, говорит, что ей так много хорошего рассказывали о работах, здесь ведущихся, о руководителе этих работ. Ей очень хотелось бы, она надеется… Словом, происходит сцена, знакомая каждому, кто когда-либо выступал в роли просителя, роли, прямо скажем, не героического плана.

Семенов обещает ей подумать, просит зайти через некоторое время, прощается, а когда она уходит, созывает своих товарищей. В отличие от Семенова, его сотрудники знакомы с Зиночкой Вальта, действительно, много рассказывали ей о своем коллективе и ходатайствуют о ее зачислении. Николай Николаевич говорит, что рад бы уважить их просьбу, но куда же сажать ее в этакой тесноте, да и какую тему ей давать, да и где руководителя взять. Словом, не хочет заведующий брать Зиночку, не хочет. Откуда знать ему, что вместе с ней придет к нему редкостная удача.

Но все же через несколько дней Семенов сдался. Поворчав для строгости, посопротивлявшись для порядка, подписал у Иоффе распоряжение о зачислении Зинаиды Вальта аспирантом в лабораторию электронных явлений.

Когда Зиночка, сияя от радости и гордости, вышла на работу, Юлий Борисович Харитон, ее руководитель, в будущем академик, а тогда — двадцатилетний начинающий ученый, стал объяснять ей тему работы. Есть фосфор — элемент, как говорят химики, жадно притягивающий кислород; есть кислород, охотно вступающий в реакцию с фосфором. При удовлетворении их взаимных интересов происходит реакция окисления, сопровождаемая выделением энергии. Это легко видно невооруженным глазом, поскольку часть энергии или вся она превращается в световое излучение: фосфор светится. Ясно? Ясно. Пошли дальше.

Вальта напряженно слушала, с нетерпением ожидая, когда ее шеф наконец подойдет к сути их совместной работы. Было немножко страшновато, что сегодня, сейчас ей придется стать причастной к исследованиям, начатым столь великими учеными, — ей, еще не сделавшей ничего в науке, только стоящей у ее порога. Кто мог подозревать тогда, что первый же робкий шаг новой аспирантки приведет к удивительному результату, с которого, по существу, начнется новая область химической кинетики.

Однажды ученым пришла в голову идея проверить окисление фосфора при низком давлении. Можно было предположить, что при обычном атмосферном давлении возбужденные молекулы окислов фосфора не успевают превратить в свет всю полученную энергию; она, по-видимому, частично теряется при столкновении с другими атомами и молекулами. А если это так, то стоит понизить давление в сосуде, где идет реакция, как количество столкновений уменьшится, а свечение должно будет увеличиться, что и станет тут же видно.

Вот такая идея родилась как-то в лаборатории электронных явлений, хотя никакого отношения к электронным явлениям не имела. Но, как известно, идеи приходят без разрешения; можно четко обозначить профиль работы лаборатории, но нельзя обозначить профиль мышления сотрудников.

Когда эта незваная идея появилась в лаборатории, ее не приветствовали радостными криками, но и не стали показывать ей на дверь; ее заперли до поры до времени в ящик письменного стола вместе с другими хорошими и плохими мыслями, требовавшими на свою проверку времени, которого не было. И они лежали там, записанные наспех, несколькими словами или формулами, в ожидании своего часа, когда их достанут, стряхнут с них пыль забвения и пустят в дело, чтобы через месяц или год выбросить скомканными в корзину или переписать набело — в новую публикацию, а оттуда — в учебник или монографию.

Дождалось своего часа и предположение о яркой вспышке фосфора при низком давлении кислорода. Оно было отдано в бережные руки молодой аспирантки, которая пришла сюда также нежданно; и вот теперь им предстояло соединиться — двум случайным гостьям занятых людей. Поэтому и дал эту тему Семенов именно ей, что работа казалась достаточно простой, чтобы с ней мог справиться даже новичок, достаточно ясной, чтобы он понял результат опыта, и вместе с тем достаточно безразличной самому ученому, чтобы ее было не жалко подарить неопытному сотруднику.

Итак, Зинаида получила свое место под солнцем науки — кусок лабораторного стола, на котором она должна была собрать установку для опыта. Схема ее выглядела довольно просто.

Стеклянный сосуд, где находится кусочек фосфора; из него откачан воздух; к сосуду подходит трубка, по которой идет кислород; давление кислорода замеряет ртутный манометр; чтобы пары фосфора или его окислов не попали в манометр и не испортили его, часть трубки охлаждается жидким воздухом, он конденсирует пары, возвращая обратно в сосуд сбежавшие вещества. Вот и все, собственно.

Сам эксперимент заключался в следующем. Надо было устанавливать разные значения концентрации паров фосфора — и с этой целью нагревать сосуд; регистрировать разные значения давления кислорода — и с этой целью записывать показания манометра; устанавливать взаимосвязь между давлением кислорода и свечением фосфора — и с этой целью просто смотреть в оба.