Владимир Орлов - Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения

Давление в несколько десятков тысяч атмосфер, температура в несколько тысяч градусов — таковы были заветные числа «алмазных условий». Но ведь знать заветные величины для науки еще далеко не все. Для завоевания космоса мало знать величину космической скорости, надо суметь построить ракету, способную ее достигнуть.

Нашими учеными открыты богатые россыпи алмазов в Якутии, ими же решена задача искусственного производства алмазов.

Вот лишь несколько ступенек решения этой труднейшей задачи.

При высоких давлениях конструкционные материалы коварно изменяют свои свойства, проявляют себя с неожиданной стороны. Так, массивная стальная бомба, заполненная глицерином, под давлением в несколько тысяч атмосфер обнаруживала свою скважность, и глицерин струйками сочился из стенок бомбы, как пот из пор кожи. Сжатый под давлением в 9 тысяч атмосфер водород со взрывом прорывается сквозь стенки стального баллона, словно крепкий баллон превращается в рогожный мешок. Вещество бунтует, не желая подчиняться воле людей.

И ученые постепенно укрощали этот бунт материи и заставляли конструкционные материалы выдерживать давления, в десятки раз более высокие. Было открыто удивительное свойство стали и других материалов повышать свою пластичность и прочность под воздействием высоких всесторонних давлений. Оказывается, всестороннее давление само упрочняет стенки сосуда, уменьшает их скважность подобно тому, как уплотняется хлебная крошка, зажатая между пальцами. Были созданы сосуды с «активными» стенками, которые не пассивно сопротивлялись давлению, а сами переходили в наступление и сжимали объем, подпираемые гидравлическим давлением извне. Получился такой же эффект, как если бы кариатиды, изваяния силачей, поддерживающих здание, внезапно ожили и подперли стены силой своих богатырских мышц.

Предстояла еще одна головоломная задача: примирить аппаратуру не только с высокими давлениями, но и с высокими температурами, при которых начинают мягчеть и таять металлы. Теперь мы видим по установкам одного из институтов Академии наук СССР для получения искусственных алмазов, что и эта, казалось бы, вовсе нерешимая проблема решена.

Производится загрузка аппарата. Замыкаются бронированные двери. Большой, как медведь, электромотор начинает вращать компрессор. Дальнейшее управление осуществляется дистанционно. Манганиновые проволочки, введенные в аппарат, передают сигналы растущего давления, термопары регистрируют температуру. Как представить себе зрительно это мощное нарастание давления? Вообразим себе давление в фундаменте высокой водяной колонны, высокого водяного столба. Колонна растет все выше, вот она проходит за пределы атмосферы и касается главой орбиты спутника… Выше, выше… Еще выше… Много выше! А тем временем нарастает температура. В недрах аппарата масса раскаляется сначала до вишнево-красного каления, а затем все ярче — до слепящего накала электрической лампочки! В аппаратуре, такой массивной, словно она состоит из одних стенок, происходит великое таинство рождения алмазов.

Получение искусственных алмазов — процесс недолгий. Разгружают аппарат и раскалывают спекшийся брикет. В черном бархатистом его изломе, словно звезды на ночном небе, сверкают искорки алмазов, сияют их скопления, похожие на броши и диадемы. Мы внимательно вглядываемся в кристаллы. В их неровных скульптурированных ребрах запечатлелась драматическая история их рождения. Это очень твердые алмазы, они царапают самый твердый природный алмаз.

Аппаратура, созданная в академическом институте, была передана в один отраслевой институт для дальнейшего совершенствования применительно к условиям массового производства. За успешное решение всех задач руководителям институтов Л. Ф. Верещагину и В. Н. Бакулю присвоено звание Героев Социалистического Труда.

Инструмент, изготовленный из искусственных алмазов, при испытании в работе показал на 40 процентов большую стойкость, чем инструмент, изготовленный из природных алмазов.

Не короны и не скипетры королей украшают советские алмазы. Они призваны безмерно умножать мощь орудий труда в руках рабочего класса. Скоро все эти кристаллики истолкут в железной ступе, а затем превратят в абразивный круг, буровую коронку, резец. Ведь алмазы у нас в стране — это прежде всего средство технического прогресса. Без алмаза не сделаешь надежной, не знающей износа детали, без алмаза не построишь точного прибора, без алмаза не воздвигнешь атомной электростанции и не осуществишь полета в космос. Из старинного символа власти над людьми наш алмаз превратился в символ власти над природой.

Естествознание насквозь революционно.

Когда Лавуазье превратил алмаз в уголь, в его лаборатории блеснул огонь французской революции; когда советские ученые превращают уголь в алмаз, в их цехах полыхает зарево Великого Октября.

«Уголь — в алмазы!» — да ведь это девиз всей социалистической техники, всей советской науки, а быть может, и всей советской жизни, всех советских людей, строящих коммунизм.

А бывает, что и без всяких опытов, чисто математическим путем приходят к неожиданным изобретениям.

Любопытные обступают изобретателя и его чудодейственную машину, восхищаются, спрашивают: как вы додумались? Какой вы умный!

— Это не я, — улыбается изобретатель, — это перо мое умное!

Мы уже писали, что есть в истории открытия и изобретения, словно пойманные на кончик пера. Рассказать о них толком невозможно в этой простой книге. Чтобы лишь намекнуть на то, как они делаются, мы расскажем об одном открытии, сделанном при помощи математики.

Было время, когда такой запутанной, такой прихотливой представлялась игра электрических и магнитных сил, что охватить их причуды казалось не под силу человеческому воображению.

Когда физик Максвелл задумал проникнуть в тайны их игры, он привлек на помощь воображению математику.

Он сумел уловить и представить себе начальную связь электрических и магнитных сил и перевести ее на язык математических уравнений.

После этого стало возможно дать на время отдых воображению. Заключив явление в математические выкладки, Максвелл будто перестал о нем и думать. Он строчил формулу за формулой, беспокоясь только о том, чтобы не наврать в математике. Он, казалось, совсем оторвался от действительности и не видел ничего, кроме кончика своего пера.

Вот исписана кипа листов, завершилась громоздкая работа. Максвелл бросает перо и разбирает заключительные выводы. Он стремится снова перевести на язык действительности все, что написано его пером.

Результаты многозначительны. Умное перо, стартовавшее от уравнений борьбы электрических сил, ни на шаг не отклоняясь от пути, предначертанного законами математики, прибежало к характерным уравнениям, которыми физики описывают волны.