Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)

Чтобы получить давление в сотни тысяч атмосфер, созданы специальные лаборатории сверхвысоких давлений со сложнейшим оборудованием. И только маленький стерженек лишь на сравнительно короткое время удается сжать исполинской силой. Но и это дает немало — становится возможным наблюдать весьма своеобразное поведение вещества в необычайных условиях. Проводники электричества превращаются в изоляторы. Нерастворимое становится растворимым, хрупкое — твердым, твердое — пластичным. Увеличивая давление до огромных величин, люди, по-видимому, сумеют разрушить казавшуюся незыблемой крепость природы — атом — и получить вещество чудовищной плотности, какое встречается только в недрах звезд, называемых белыми карликами: один кубический сантиметр их вещества весит тысячи килограммов!

Чтобы добиться разрежения воздуха порядка миллионной и миллиардной доли атмосферы, создают насосы глубокого вакуума — чудо конструкторской мысли. В стеклянной трубке, из которой они откачивают воздух, господствует почти межзвездная пустота.

С помощью потока частиц, разогнанных электрическими и магнитными силами, ученые бомбардируют атомное ядро, вызывая превращения элементов. Благодаря электронному микроскопу заглядывают в невидимый мир, а электронными часами радиолокатора измеряют ничтожные промежутки времени. И еще много других удивительных дел совершает человек, покоряя природу.

Области сверхвысокого и сверхнизкого имеют для нас не один лишь научный интерес. Вслед за ученым в эти области проникает инженер, вслед за лабораторией наступает очередь производства.

Когда-то газы, превращенные холодом в жидкость, были диковинкой, и замороженный ею резиновый мяч, который разлетается на куски от удара молотком, удивлял тех, кто был незнаком с жидким воздухом. Людей середины XX века этими фокусами не удивишь. Холод помогает им менять свойства металлов, а жидкие газы для них так же обычны, как и любое другое химическое вещество.

Дорога вниз по шкале температур, к абсолютному нулю, таит неожиданное: металл в жидком гелии совершенно теряет способность сопротивляться электротоку и становится идеальным проводником, сверхпроводником!

Путь вверх по шкале к звездным температурам не менее интересен. Явления, происходящие внутри Солнца и звезд, еще недостаточно изучены физиками и астрономами. «Холодная», всего в шесть тысяч градусов, солнечная фотосфера прикрывает гораздо более раскаленный газовый шар. Полагают, что в его глубинах температура достигает двадцати миллионов градусов. Как чувствует себя вещество в таком огненном царстве, как влияют на него сверхвысокие температуры — вопрос немаловажный для тех, кто стремится проникнуть в тайны материи.

А какие широкие возможности открылись бы, если бы ученые получили в свое распоряжение лабораторию, не имеющую себе равных на Земле? Лабораторию, которой доступны и температуры в тысячи градусов, и близкие к абсолютному нулю? Лабораторию, где можно поставить вещество в такие условия, каких никогда не удастся достичь на Земле?!

Космос — вот где изумительный простор для исследований, не виданных в истории науки!

Тепло и холод, недостижимые в наших земных установках, идеальное разрежение, недоступное нашей вакуумной технике, — какой ученый не позавидует тем, кто будет работать на внеземной станции?!

Физика низких температур выйдет на просторы природы. Ее лабораторией станет мировое пространство.

Вдали от теплого дыхания Земли, нагретой Солнцем, преградив доступ солнечным лучам, экспериментатор без сложной и дорогой холодильной машины получит наинизшую температуру. Он сможет вести опыты с любыми интересующими его веществами — газами, жидкостями, твердыми телами, замораживая их в природном холодильнике, сможет изучить, как «замирает» движение молекул вблизи абсолютного нуля.

Исследования сверхпроводимости можно будет вести с невиданным до сих пор размахом. Вероятно, удастся спуститься еще на несколько тысячных долей градуса вниз по температурной шкале, пройти еще несколько ступеней из тех, которые отделяют сейчас исследователей от абсолютного нуля.

В этом не один лишь теоретический интерес и не спортивное стремление к рекорду в научном исследовании.

Сейчас сверхпроводники еще не стали достоянием практики. Передача энергии без неизбежных потерь на сопротивление — это звучит крайне заманчиво, но, увы, пока неосуществимо. Достаточно лишь небольшого нагрева — и сверхпроводник теряет свои удивительные свойства. Не охлаждать же всю линию жидким гелием! Правда, идут поиски иных способов, ведущих к сверхпроводимости и при не столь низких «гелиевых» температурах. Но насколько легче будет в холоде межпланетного пространства! Там для заатмосферной энергетики возможности необыкновенные. И не только для нее. Использование явления сверхпроводимости позволит измерительной технике значительно увеличить чувствительность приборов, а в этом заинтересованы многие отрасли науки.

Ученый в заатмосферной лаборатории поведет наблюдения, которые, быть может, далеко продвинут нас к разгадке тайн мира атома.