Хочу все знать 1970

Но не подумайте, что электромагнитное поле высокой частоты способно только показывать фокусы. Чтобы убедиться в этом, совершим экскурсию в ордена Ленина физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе Академии наук СССР, в лабораторию, которой уже много лет руководит Александр Александрович Фогель. Ваше внимание наверняка привлечёт постоянный магнитик, стоящий у него на столе. В поле этого магнитика висит крупинка графита; она мала, не больше спичечной головки, но это только начало удивительной выставки. В следующем приборчике два магнитных брусочка расположены между стоек так, что их одноимённые полюсы расположены друг над другом. Верхний брусок неподвижно висит над нижним, и если нажать на него пальцем, то можно почувствовать, как сильно сопротивляется магнитное поле, — кажется, что между брусками находится невидимая пружина. В таких условиях мог бы висеть и легендарный гроб Магомета.

И, наконец, вам покажут основной прибор: два медных кольца, расположенных одно над другим. Их диаметр не более десяти сантиметров. К кольцам подведён электрический ток. Здесь же лежат тяжёлые металлические шары. Возьмём один из них (только осторожно, не уроните его себе на ногу) и попробуем просунуть через верхнее кольцо, Оказывается, это не так-то просто сделать. Магнитное поле, точно тугая сетка, натянутая в кольце, не пускает шар. Но вот с огромным усилием вам всё же удаётся просунуть его через кольцо. Теперь не бойтесь, отпускайте руку, шар будет спокойно висеть в пространстве между кольцами — «индукторами», как их называют в научной литературе, — ему не даст упасть магнитное поле нижнего кольца. Форма индукторов подбирается так, чтобы магнитное поле не только поддерживало шар, но и не давало уходить ему в сторону. Создаётся нечто вроде гамака, в котором и покоится металлический шар.

А зачем нужно это устройство, неужели просто так, чтобы поразить воображение посетителей?

Сейчас в науке и технике всё большее применение находят редкие металлы, такие как тантал, титан, цирконий и другие. Сплавы, созданные на их основе, обладают очень нужными для промышленности и научных исследований свойствами. Например, титановые сплавы чрезвычайно тугоплавки. Но вот беда, изготовить их очень трудно. Сами редкие металлы плавятся при высоких температурах (более 2,5 тысячи градусов для молибдена и ещё на тысячу градусов выше для вольфрама). Вот и расплавь их! Для этого требуются специальные печи. Обладают они и ещё одним «нехорошим» свойством — чрезвычайной активностью. Попробуйте расплавить ниобий в тигле. К концу плавки его там и не останется, он химически соединится с материалом тигля, станет его частью. Чего только не пробовали учёные, какие огнеупорные вещества не использовали для изготовления тиглей, и всё напрасно. Правда, с помощью невероятных ухищрений учёным всё-таки удавалось получать нужные им материалы необходимой чистоты, но затраты на их производство были настолько велики, что даже мельчайшие их крупинки хранились в сейфах как настоящие драгоценности.

Как же быть, как сделать редкие металлы чистыми и дешёвыми? Очевидно, следовало проводить все операции так, чтобы металлы не соприкасались ни с чем, а следовательно, и не пачкались. Плавку требовалось проводить в пустоте. Вот здесь-то и помогло учёным парение металлов в переменном магнитном поле.

Кусочек металла помещается в специальной вакуумной камере между магнитами-индукторами. Здесь он и покоится всё время, пока индуктор подключён к высокочастотным генераторам. Но «подвесить» металл — это ещё полдела. То же самое магнитное поле, которое делает его невесомым, может и расплавить его. Увеличим частоту поля, и вот уже наш кусочек металла прямо на глазах начинает нагреваться. Через две-три минуты мы уже не можем смотреть на него без тёмных очков, так ослепительно сияет это маленькое солнце — его температура сейчас две-три тысячи градусов. Все примеси испаряются от этого нестерпимого жара. Плавка окончена; щелчок переключателя, и вскоре остывший металлический шарик чистейшего металла извлекается из установки.

— Скоро ни один исследователь новых материалов не сможет обойтись без установки для электромагнитной подвески и плавки, — говорит Александр Александрович Фогель. — Они станут такими же необходимыми приборами, как микроскопы. Недаром разработкой этой методики занимаются ведущие фирмы и университеты США, Канады, Австрии, ФРГ. За ней большое будущее.

И это действительно так. Ведь при помощи разработанной в Физико-техническом институте установки можно не только получать сверхчистые материалы, а и изучать их свойства в жидком состоянии, изучать взаимодействие с различными газами. Можно исследовать и такие важные вопросы, как смачивание материалов: ведь, меняя магнитное поле, можно капельку расплавленного металла очень осторожно, без удара, опустить на какую-нибудь подложку из исследуемого материала и проследить, как она растекается. В общем, у магнитного поля-металлурга работы хватает.

ИЗ ЗАПИСОК ЛЮБОЗНАТЕЛЬНОГО АРХИВАРИУСА

Не растерялся

Однажды во время своего обучения в Геттингене Нильс Бор плохо подготовился к коллоквиуму. Его доклад был слабым, но Бор не растерялся и под конец с улыбкой сказал:

— Я выслушал здесь столько плохих выступлений, что прошу расценить моё сегодняшнее выступление как наилучшее.

Костюм и математика

Польский математик Альфред Элерт в свободное время занимается любопытным делом. С помощью сложных математических формул он рассчитывает и шьёт одежду. «Я работаю без примерок. Сообщите только свои вес, рост, ширину в плечах, размер талии и приходите через два дня за готовым костюмом». И портной-математик никогда не ошибается. Правда, рассчитать отличный костюм не так-то просто, вычисления сложны. Элерт написал об этом книгу, и первыми читателями её стали не портные, а учёные польского Института прикладной математики.

Грамотные дельфины

Можно ли научить дельфинов печатать на машинке? Это и хотят проверить два шведских учёных Карл Фицтелиус и Эрик Фабрициус. Для опытов в зоопарке небольшого городка Кольморден в Швеции построен специальный бассейн. На его дне установлены особые пишущие машинки со сложным электронным оборудованием, световые табло, звуковая сигнализация. Учёные хотят обучить нескольких дельфинов печатать на машинке и затем читать написанное. Опыты, надеются учёные, помогут узнать, каким же образом дельфины общаются между собой, какой он — дельфиний «язык».

А. Кондратов МОЛОДАЯ НАУКА О ДРЕВНОСТЯХ (Археология и техника XX века)

«ЗНАНИЕ ДРЕВНОСТЕЙ — АРХЕОЛОГИЯ»

Термин «археология», состоящий из двух греческих слов: «архаиос» — древний и «логос» — знание, впервые встречается в сочинениях античного философа Платона (кстати сказать, Платон является автором и другого термина — «кибернетика», то есть «наука об управлении»).

Истоки археологии, науки о древностях, восходят к очень давним временам. Две с половиною тысячи лет назад по приказу вавилонского царя Набунаида производились раскопки фундаментов древних храмов и дворцов: царь хотел отыскать вещественные доказательства событий прошлого, не полагаясь на одни только рассказы легенд и хроник.

«Отец истории» — Геродот — может быть назван если не «отцом», то «дедом» археологической науки: он первым стал обращать внимание в исторических исследованиях на вещественные памятники прошлого, тщательно описывая египетские пирамиды, древние поселения на сваях, царские могилы и т. п.

В средневековой Европе никто не продолжил дело, начатое историками античности. Напротив, случайные находки древних статуй, памятников архитектуры и живописи объявлялись «языческими» и «богомерзкими» и, как правило, уничтожались суеверными людьми. И лишь с наступлением эпохи Возрождения с необычайной силой проявляется интерес к памятникам старины, и прежде всего — к произведениям античного искусства. Знатоками древностей, их собирателями и ценителями становятся не только учёные, но и графы, князья, кардиналы и даже римские папы.

Правда, главный интерес любителей древностей в эпоху Возрождения был направлен на то, чтобы отыскать новые произведения искусства, украшения, надписи, храмы, раскопать богатый клад или гробницу. Никакому систематическому описанию, никакой научной обработке открытые предметы не подвергались. И лишь в XVIII веке начинаются первые попытки осмыслить находки, привести их в систему, сравнить друг с другом, тщательно обмерить и описать.

В 1718 году император Пётр I издаёт два «археологических» указа, где повелевает собирать «старые надписи, старое оружие, посуду и всё, что зело старо и необыкновенно» и отправлять находки в музей-Кунсткамеру. При этом «всему делать чертежи, как что найдут». Через год в Западной Европе выходит в свет десять огромных томов, написанных Монфоконом — первая попытка обобщить многочисленные находки памятников античной культуры.

В начале XVIII века начинаются раскопки римского города Геркуланума, погибшего при извержении Везувия около двух тысячелетий назад. В 1748 году начинаются раскопки другого погубленного Везувием города — Помпей.

Год за годом раскапывая эти мёртвые города, учёные постепенно приходят к мысли, что не только статуи и произведения искусства представляют интерес: ведь вулканический пепел Везувия, обрушившись на Геркуланум и Помпеи, погребя их, как бы законсервировал на многие столетия эти античные города, сделал «каменные фотографии» жизни и быта древних римлян.