Владимир Карцев - Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)

настолько, что оно раздавливало датчик, с помощью которого производили

измерения. Весь процесс длился миллионные доли секунды.

А.Д.Сахаров считает, что достигнутое поле — не предел. Используя другие

взрывчатые вещества, например ядерные заряды, можно получить магнитные поля,

равные 10000 Тл. Такие поля существуют лишь в недрах планет и звезд. Давление

магнитного поля растет пропорционально квадрату его напряженности, поэтому при

достижении столь сильных полей будут развиваться и соответствующие давления.

Проведение экспериментов при одновременном сочетании столь сильного поля и

давления имеет чрезвычайно большое значение для изучения, например, процессов,

происходящих внутри планет и звезд, при гравитационном коллапсе сверхзвезд и

т. п.

Применяют ли импульсные поля в технике? Перспективы технического использования

импульсных полей весьма многообещающи, хотя эта область техники пока делает свои

первые шаги.

С помощью магнитного импульсного поля, например, наклепывают защитную

металлическую трубку на стальной трос. Давление, развиваемое импульсным полем,

настолько велико, что трубка придавливается к негладкой поверхности троса с

такой плотностью, какую невозможно получить другим способом.

Точно так же можно использовать электромагнитные усилия, возникающие в мощных

магнитных полях, для штамповки деталей, запрессовки проводящих элементов в

изоляционные втулки и других технических целей. Сверхсильные магнитные поля, по-

видимому, найдут применение в дальней космической радиосвязи, при изучении

элементарных частиц и свойств плазмы.

Быть может, наиболее грандиозный и смелый проект использования импульсных полей

в физических исследованиях — проект, в котором предлагается применять крупный

магнитокумулятивный генератор для получения заряженных частиц с колоссальной

энергией. Чтобы разогнать частицы до энергии 1012 эВ, в качестве заряда

потребуется использовать ядерное устройство. Взрыв предполагается осуществить в

камере объемом 104 м3, находящейся на дне шахты глубиной 1 км. Удивительно, что

это, казалось бы, безумно дорогое устройство должно быть значительно дешевле

обычного ускорителя, дающего частицы с той же энергией.

В этом рассказе о соленоидах речь пойдет о скульпторе, занявшемся физикой; о

"проклятой" формуле, выведенной в 1898 г.; о соленоидах, которые требуют

охлаждения воздухом, водой, керосином. Здесь же придется вспомнить о магните —

"грейп-фруте" и магните из жидкого серебра.

Когда Ампер согнул проволоку колечком, которое назвал соленоидом, ему достаточно

было пропускать по виткам ток в несколько ампер, который нагревал проводник, но

выделенное тепло легко отбиралось воздухом комнаты. Почти сто лет воздушный

океан сообщал свою температуру проводникам, через которые пропускали

электрический ток, но наконец пробил час, когда охлаждающих возможностей

атмосферы оказалось недостаточно. И тут в истории магнитов уместно вспомнить имя

Френсиса Биттера.

Биттер (1902…1967) родился в городе Виховкин, в штате Нью-Джерси, в семье

известного американского скульптора. Тогда Виховкин еще не был превращен в

мрачный придаток громадного порта Нью-Йорка, а представлял собой раскинувшийся

на живописных зеленых холмах открытый восточным теплым ветрам маленький городок.

Казалось, все способствовало тому, чтобы Френсис стал скульптором: творчество

отца, склонность к занятиям искусством, прекрасные каменоломни по соседству,

наконец, большой спрос на могильные памятники.

Дом, где жил Френсис, был выстроен по проекту отца. Вся жилая площадь и двор с

фонтанами и конюшнями (Френсис любил лошадей) были отгорожены от улицы высокой

стеной.

В 1909 г. семья переехала в Нью-Йорк. Впоследствии в своей книге "Магниты: курс

для физиков" Биттер вспоминал: "Жизнь в нашей нью-йоркской студии была

сравнительно размеренной. Жизнь детей подчинена строжайшему режиму. Мы изучали

три языка: немецкий — с родителями, французский — с гувернанткой и английский —

в школе. Уроки фортепьяно, танцев, посещение Музея естественной истории в

дождливые дни, чтение "полезных" книг по воскресеньям — так проходила наша

жизнь, пока я не был отослан двенадцати лет в школу". В это время погиб в такси,

потерявшем управление, его отец, и мать тяжело переживала это несчастье.

"В моем образовании наука отсутствовала вообще, — писал Биттер, — хотя мы

проходили восхитительные курсы алгебры и геометрии, которые я любил больше

всего. Эти предметы легко давались мне, и, если я правильно вспоминаю, я был

одним из лучших учеников в классе. Доказать теорему, исходя из постулатов, или

решить уравнение — это было для меня волнующим переживанием, куда более

интересным, чем латынь, история, английский и география".

Под влиянием дяди, профессора Чикагского университета, Биттер поступил в 1919 г.

в это учебное заведение. Он еще не интересовался наукой, но считался одним из

лучших студентов, во всяком случае, одним из наиболее способных. Вершиной его

активности в студенческие годы стала отнюдь не научная работа, а организация для

своих однокашников дешевой поездки в Европу на судне-скотовозе. И тут, в Вене,

он впервые увлекся работами Эйнштейна и его теорией относительности.

В Чикагский университет Биттер не вернулся. Его привлек теперь Колумбийский

университет, где он стал единственным студентом, избравшим для изучения небесную

механику, учитывающую релятивистские эффекты. Интерес к этим проблемам Биттер

сохранил на всю жизнь. Одна из его первых публичных лекций была посвящена теории

относительности, преобразованиям Лоренца.

В 1925 г. он стал бакалавром и поехал в Берлин доучиваться: "Я слушал много

известнейших лекторов. Я слушал Макса Планка, отца квантовой теории; Макса фон

Лауэ, который открыл рассеяние рентгеновских лучей в кристаллах; Альберта

Эйнштейна. Я помню коллоквиум, на котором впервые было сообщено о волновой

механике Эрвина Шредингера. Я ехал обратно в метро уже поздно ночью, когда

внезапно заметил, что в вагон вслед за мной вошел Эйнштейн. Хотя я не был ему

представлен формально, он, видимо, сразу узнал меня по коллоквиуму, так как

сразу начал: "Слушайте, что Вы об этом думаете? В какое чудесное время мы

живем!".

Возможно, именно эта встреча и определила научные интересы Биттера. Для начала

он купил двухтомную "Теорию электричества и магнетизма" и проштудировал ее от

корки до корки.