Сергей Вавилов

Верный своей привычке — все, что можно, переводить на язык наглядности, Вавилов нашел удачный образ для сравнения между собою теплового и люминесцентного источника света. Впоследствии он не раз пользовался этим образом. Он сравнил различные источники света с толпой. Обычный тепловой источник — это беспорядочная, неорганизованная толпа. Все мечутся кто куда. В хаотической толкотне бесцельно пропадает много энергии на взаимные столкновения. Другой вид толпы — толпа организованная. Люди шагают целеустремленно, военным строем. Уж тут энергия зря не пропадает. Все идет на поступательное движение. Хороший аналог люминесцентной лампы, экономической лампы будущего.

Но это только образ. Это не объяснение для физики.

— Все же мы не знаем о люминесценции основного, — признавался однажды Сергей Иванович своему товарищу по работе. — Мы до сих пор не в состоянии четко сформулировать, что она такое, чем отличается от других видов излучения и каковы ее свойства. Квантовый подход помогает понять многое, но не все.

В комнате было тесно. Едва сделав три-четыре шага, ученый поворачивал обратно. Был перерыв в работе, который физики использовали обычно, чтобы выпить чаю и поговорить на разные темы. Погруженный в мысли, прямой, с офицерской выправкой, он ходил по лабораторной комнате своим небольшим энергичным шагом, не глядя по сторонам.

— Да, — сказал Левшин после небольшого молчания. — Природа люминесценции до конца не выяснена. Все же мы знаем о ней гораздо больше, чем это было в доквантовую эпоху. Теория световых квантов помогла нам понять многое.

Вавилов повернулся лицом к собеседнику. Теперь Вадим Леонидович видел хорошо знакомый высокий лоб и большие задумчивые глаза. Темно-карие, почти черные, они были явно унаследованы от матери. Лишенные блеска, они светились глубоким внутренним светом.

— Это, конечно, так, — согласился Сергей Иванович. — Но верно и другое. Если б люминесценция получила развитие до открытия Планка, то, возможно, раньше были бы сформулированы и основы квантовой теории. Пути к открытию квантовых особенностей в области люминесценции гораздо более просты и прямы, чем те, которыми шел Макс Планк в области сложного температурного излучения.

Сейчас наша цель — взять все, что можно, и из практической люминесценции, и из достижений квантовой теории. Одна пусть питает другую. В явлениях люминесценции немало ценного для иллюстрации теории световых квантов. А успехи, достигнутые наукой в понимании природы света и строения вещества, должны нам дать возможность понять природу холодного свечения.

Это была программа новых больших исследований, и скоро она стала выполняться.

Глава 5. Три ступени тайны

Левшин — в воспоминаниях о С. И. Вавилове: «Вавилов впервые в Советском Союзе начал систематические исследования люминесценции, считавшейся загадочным явлением. Одни считали ее результатом химического процесса, другие относили к числу резонансных явлений.

В 1920 году Сергей Иванович предложил мне провести некоторые совместные исследования.

В первой работе мы подтвердили только что открытое явление поляризации люминесценции и установили основные закономерности этого явления. Гипотеза химической природы люминесценции отпала.

Вторая работа касалась природы длительного свечения органических веществ. В то время считалось, что длительность свечения возрастает вместе с увеличением вязкости среды. Мы показали, что повышение такой вязкости не имеет никакого значения.

С помощью специально построенной аппаратуры нам удалось показать, что в жестких средах возникает отдельное — особо длительное свечение, связанное с особенно устойчивыми возбужденными состояниями молекул, сохранившимися главным образом в твердых средах».

«Мы подтвердили только что открытое явление поляризации люминесценции…» Что это за явление?

Начнем с наглядного примера, пусть грубого, но все же помогающего понять сущность поляризации.

Возьмитесь за свободный конец веревки, привязанной к стене, и с силой взмахните рукою сначала сверху вниз, затем справа налево. Веревка станет извиваться, как ползущая змея. Физики скажут: «Она колеблется в двух взаимно перпендикулярных направлениях».

А теперь представьте, что путь «змеи» лежит сквозь створки раздвигающейся двери типа той, что применяется в вагонах метрополитена и дачных поездов. Пока эти створки не касаются веревки, она продолжает извиваться как прежде. Но стоит только двери превратиться в щель, как характер колебаний изменится. Вращающаяся по спирали волна добежит до створок и за ними превратится в плоскую волну. «Змея» проползет сквозь щель, но дальше будет извиваться только в вертикальной плоскости.