Юрий Вебер - Профиль невидимки

Электричество возводит в квадрат - не правда ли, странно звучит для непривычного уха? Но электроника знает свои средства, приспосабливая к задачам математики кристаллики веществ, именуемых полупроводниками.

Небольшой плоский кружочек с двумя усиками проводочков лежал на монтажной панели. Твердый выпрямитель по названию, а по сути дела - тот маленький -электроматематик, который как раз и умеет проделывать нужное действие: возводить в квадрат. Там, в кружочке, на границе металла и кристалликов полупроводника происходят под током такие перетасовки электронов, что сила тока заметно меняется. И меняется как раз в квадрате. Дважды два - четыре. Трижды три - девять… Умненький, сообразительный кружочек!

Казалось бы, и все. Поставлен в прибор такой кружочек, идут к нему сигналы от гребешков - и математика работает.

- Только не в таком приборе, - усмехнулся Александр Иванович.

Прибор опять ставил свои особые условия. Никакие готовые рецепты и средства ему не годились. Кружочек работал умно, очень умно… но вдруг ошибался. Дважды два не давало точно четыре. И трижды три не всегда превращалось в девять. Кружочку не хватало того постоянства действия, какое строго и неукоснительно должно соблюдаться в приборе. В этом приборе особенно. Столько уже было тяжелых поисков из-за этого требования постоянства, и теперь оно снова властно диктовало свое. Вероятно, какая-то оставшаяся примесь в кристалликах выпрямителя, ничтожная атомная грязь сбивала узел квадратов со счета.

Они перебрали все известное. Выпрямители меднозакисные - не годится. Медносульфидные - не годится. Селеновые - не годится. Кремнистые - не годится… С утра до вечера лабораторное «окошечко» заполнялось тем, что Марк, подавая ток в кружочек, выкрикивал его величины:

- Два! Три! Четыре!..

Мила, следившая за стрелкой амперметра, певучим голоском отвечала:

- Три и семь десятых! Восемь и шесть! Шестнадцать и три!..

А не ровно четыре, не ровно девять или шестнадцать.

Марк отмечал точками на миллиметровой бумаге посланные сигналы и ответы. Строил кривую характеристики и рассматривал ее долгим изучающим взглядом. Кривая все отклонялась и отклонялась в сторону, никак уже не походя на ту плавно округлую параболу, которая и должна изображать изменения по точным квадратам.

Александр Иванович тоже рассматривал. Бросал рассеянный взгляд на термометр, на двор института, где оттепель перемешивала снег с дождем. И погода и температура - все могло влиять на чувствительные кристаллики, вышибая их из параболы квадратов.

Он искал объяснения, требуя снова проверок и проверок. «Ну-с, продолжим». Марк перестраивал опыт, и снова изо дня в день, из «окошечка» в «окошечко» раздавалось в комнате:

- Два! Три! Четыре!

Наконец появились на монтажной панели вот эти аккуратные зеленые баллончики. В их полукруглых шляпках заключены кристаллики наиболее математически верного, чистого вещества. Германий - вещество, известное в истории тем, что было открыто дважды: сна-чала теоретически Менделеевым по своей таблице, а затем уже в действительности, в самой природе. А ныне, в век электроники, стали эти кристаллики бледно-серого вещества одной из тех драгоценностей техники, за которой гоняются все лаборатории мира. Они отличаются такой чистотой изготовления, что на десять миллиардов атомов остается иногда не больше одного атома примеси. Одна десятимиллиардная частица!

И все же даже такой отменной чистоты кристаллики нельзя было использовать для точного счета квадратов. Они чувствительны к температуре. Какая-нибудь лишняя долька градуса могла уже вызвать ошибку. Дважды два - сколько же?

Пришлось пойти на маневр, на обходной маневр. Он был рассчитан и разрисован на карточках в один из тех вечеров, когда Александр Иванович сидел в своей квартирке за обеденным столом и под говор и шум общей кухни за стенкой обдумывал еще и еще раз проблему узла квадратов.

- Я думаю так, - сказал он на следующее утро, протягивая Марку новую карточку.

Нельзя использовать свойство одно - придется дать выпрямителям свойство другое. Пусть не возводят в квадрат, если с этим не справляются. Но если к выпрямителю присоединить еще сопротивление, всего лишь небольшой моточек проволоки, он вдруг приобретает ценную способность. Выпрямитель начинает «работать по прямой». Характеристика его по графику выражается уже не кривой параболы, а просто прямой линией. Теперь возведением в квадрат заведует моточек сопротивления, по самому простому закону электричества, известному всем школьникам: сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Точно, всегда одинаково, без отклонений.

Выпрямитель стал играть при этом роль ключика. «Да», - говорит он и пропускает ток в моточек сопротивления. «Нет», - говорит он и тока не пропускает. «Да» - «нет», - зеленый баллончик выполняет первую функцию логической мысли.

Так в этой сложной игре, выстраивая целую шеренгу баллончиков и сопротивлений, искал Александр Иванович подхода к точным квадратам. Теперь у него кривая параболы должна была складываться из отдельных прямых отрезков. Один отрезок к другому отрезку, один к другому - и из прямых кусочков вырастала на графике чуть ломаная кривая. Совсем-совсем близко к плавной параболе - кривой квадратов.

Насколько же это близко? Может ли ломаная линия заменить практически кривую? Будут ли чувствительны отклонения? На все мог ответить лишь опыт, лишь тогда, когда все разрисованные элементы и все графики перейдут с карточек Александра Ивановича на монтажную панель. И еще это зависело от того, как верно и чисто проведет Марк Вятич соответствующий опыт.

- Один! Два! Три! - посылает Марк последовательно токи разной величины в новую систему узла квадратов: шеренга зеленых баллончиков с катушечками сопротивлений.

- Один! Три и девять! Восемь и… нет, ровно девять! - отмечает Мила результаты возведения.

Марк снимает характеристику.

Каждые полтора-два часа новая характеристика. Из отдельных отрезков вырастает общая линия, чуть изломанная в некоторых точках, как на переходных ступеньках. На эти-то изломы и смотрит, смотрит Марк: как они сглаживаются, приближаются ли к действительно кривой? Смотрит и анализирует. А потом Александр Иванович смотрит и анализирует.

И каждый раз надо еще подправить, подстроить там, на панели, в узле квадратов, чтобы еще и еще округлить изломы, приблизить ломаную к плавной кривой. Дать лишние обороты проволоки на сопротивлении, точнее от-регулировать напряжение, питающее выпрямитель… Тонко рассчитанное, крайне малыми шажками продвижение к цели.

И каждый раз при любой перемене снова и снова повторяется в течение долгих часов: