Страница 59 из 64
Нелинейные кристаллы могут служить и своеобразными оптическими микрофонами. При их помощи можно модулировать световые волны так же, как при помощи микрофонов модулируют радиоволны для передачи музыки или речи.
Нелинейные оптические явления — это та область, где отчетливо проявляется неразделимое единство двойственной природы света. Все, что только что говорилось об умножении частоты света, выражалось при помощи привычных для радистов волнозых понятий. Но все это можно выразить и иначе.
Действительно, с квантовой точки зрения удвоение частоты выглядит так. Кристалл, обладающий нелинейными свойствами, превращает два кванта малой энергии (два кванта инфракрасного излучения) в один квант вдвое большей энергии (квант зеленого света).
Нелинейные среды способны вызвать еще более удивительные явления. Они могут объединить энергию кванта света — фотона с энергией кванта тепловых колебаний — фонона — и породить фотон с энергией большей, чем первоначальная. Это значит, что, проходя через кристалл, луч света будет отбирать часть тепловой энергии кристалла. При этом энергия света увеличится, а кристалл немного охладится.
Нечто подобное было давно открыто Мандельштамом и Папалекси в Москве и Раманом и Кришнаном в Калькутте. Это известное комбинационное рассеяние света. Но при обычном комбинационном рассеянии одновременно возникают не только фотоны, более энергичные, чем падающие, но в еще большем количестве фотоны, энергия которых меньше энергии фотонов падающего света. В итоге свет передает кристаллу часть своей энергии, и кристалл нагревается. В отличие от давно известных явлений излучение, вызванное комбинационным рассеянием мощных импульсов оптических квантовых генераторов, обладает такой же направленностью и узостью спектра, которая свойственна излучению самих оптических квантовых генераторов. Оно отличается только длиной волны. И именно возможность изменять длину волны заставляет ученых искать все новые и новые среды, пригодные для создания комбинационных преобразователей.
Огромная интенсивность излучения оптических квантовых генераторов позволяет наблюдать много других поразительных эффектов. Но отложим это на будущее. Профессор Таунс должен закончить свой визит в МГУ и спешить в аэропорт. Он улетает в Ленинград, а потом на восток и юг нашей обширной страны. Всюду его и его супругу любезно встречают коллеги, показывая не только лаборатории, но и достопримечательности своих городов и их окрестностей.
Меня очень удивляет, что некоторые круги в США с непонятной настойчивостью внушают американцам выдумки о «замкнутом» советском обществе, о том, что советские люди сторонятся иностранцев, относятся к ним недоверчиво и подозрительно. Тысячи ученых и сотни тысяч туристов, убедившись в лживости этих басен, рассказывают за границей правду о нашей стране. Эта правда, запечатленная в десятках книг и статей, еще и еще раз доказывает всему миру лживость пропагандистов «холодной войны».
Наше традиционное гостеприимство не обошло чету Таунсов. Они посещали не только театры, концерты и цирк. Их приглашали в рестораны и в Дом ученых. Все свободные вечера они проводили в семейном кругу, в квартирах своих старых и новых друзей.
И когда наступил час прощания, провожающие и улетающие желали друг другу не только здоровья и успехов, но и скорой встречи.
ГИПЕРБОЛОИДЫ И ГИПЕРБОЛЫ
Оптические квантовые генераторы в течение нескольких лет занимали главное место в моей жизни. Я не только изучала все, что имеет к ним хоть малейшее отношение, но при любой возможности беседовала о них с самыми разнообразными людьми. Конечно, больше всего с Басовым и Прохоровым и их сотрудниками в ФИАНе. Но иногда удавалось поговорить и с теми, кто делает эти приборы и применяет их в самых разнообразных областях науки и техники.
Вначале меня поразило одно обстоятельство. Я спрашивала об оптических квантовых генераторах, а мне отвечали о лазерах. Люди, которые в книгах и научных статьях писали «оптический квантовый генератор», говорили «лазер». Я, естественно, недоумевала. Но мне сказали: это лабораторный жаргон. Мы знаем, что слово «лазер» — белая ворона в нашем языке. Нужно говорить «оптический квантовый генератор», а сокращенно «окаге». Мы и пишем ОКГ, а по привычке говорим «лазер». И я постепенно привыкла.
Сколько раз вы встречали в этой книге слова «лазер» и «мазер»! Но каждый раз, садясь к пишущей машинке, я, как и мои друзья-ученые, представляла себе указующий перст редактора. Книга подходит к концу. И я пишу «оптический квантовый генератор». И самое большое, на что я могу решиться, — это писать на последних страницах ОКГ.
Пожалуй, нет ничего более поразительного в истории науки, чем быстрота, с которой ОКГ получили путевку в жизнь. Они еще не вышли из пеленок, их еще не выпускал ни один завод, а в научных журналах и даже в газетах уже появились сообщения, одно сенсационней другого.
«Молодой ученый ослеп, попав на расстоянии в 10 миль под луч лазера».
«Окулисты применяют ОКГ для сложных операций по закреплению сетчатки, отслаивающейся от глазного дна».
«Невропатологи применяют сфокусированный луч ОКГ для операций на нервах».
«Хирурги экспериментируют с бескровным световым ножом». (Луч ОКГ, разрезая ткани, вызывает коагуляцию крови по краям разреза, препятствуя кровотечению.)
«Цитологи применяют лучи ОКГ для операции внутри живой клетки».
«ОКГ меняет наследственные свойства простейших одноклеточных существ». (Ученые учатся нащупывать лучом ОКГ отдельные гены, несущие наследственную информацию, и, воздействуя на них, пытаются, пока в простейших случаях, управлять наследственностью.)
Это, так сказать, одно направление. А вот второе.
«Лазер испаряет алмаз».
«При помощи луча ОКГ сверлится отверстие в алмазном фильере» (фильер — тончайший глазок, через который выдавливаются синтетические нити или волочится проволока. Они изготавливаются из наиболее твердых материалов).
«Луч ОКГ сваривает металлы».
«ОКГ испаряет самые тугоплавкие вещества».
Но довольно заголовков. Их не перечесть. Поток их не иссякает, а разрастается, как лавина. Как снежная лавина в горах, как лавина фотонов внутри включаемого ОКГ.
Десятки и сотни ученых, прочитав первые сообщения, устремились в новую, неизведанную область науки. Сотни и тысячи инженеров, почувствовав разнообразнейшие возможности, открываемые лучами ОКГ, по собственной инициативе или по заказу начали разработку различных технических проектов — от вполне реальных до самых фантастических.
Но скоро горячие головы поостыли. Гиперболоиды оказались гиперболами и вернулись во власть фантастов. А острословы среди американских ученых начали упражняться в новых вариантах расшифровки слова «MASER». Вот некоторые из них:
More Applied Scientists Eat Regularen (больше ученых-прикладников едят регулярно).
Money Acquirion Scheme for Expensive Research (способ выколачивания денег для дорогих исследований).
Military Application Seem Extremely Remote (военные применения кажутся крайне отдаленными).
А серьезные ученые и инженеры, те, кто, отдавая все силы, влечет за собой колесницу прогресса, продолжали разрабатывать все более фантастические и вместе с тем совершенно реальные проекты.
Вспомните, сколько раз вы читали о торжественной сбойке туннелей. Глубоко под землей, под городскими улицами или сквозь горный хребет бесстрашные проходчики с двух сторон ведут туннель. И вот они соединились. Вместе с проходчиками торжествуют маркшейдеры. Обеспечить правильный курс горного щита, выдержать безупречную ось туннеля, пожалуй, труднее, чем привести корабль в порт назначения. Штурману помогают звезды и Солнце, а в сумрачную погоду его выручает радио. Под землей ничего этого нет. Есть лишь простейшие приборы и сложная наука, граничащая с искусством. Скоро труд маркшейдеров неизмеримо облегчится. Ось туннеля будет зримо отмечена лучом ОКГ. Если выработку ведет щит, то автоматы, покорные лучу, не дадут щиту отклониться ни на сантиметр.