Кванты и музы

Можно было бы рассказать ещё о многих удивительных явлениях в гигантских просторах Вселенной и микроскопических процессах, связанных с взаимодействием элементарных частиц.

Но об этом невозможно рассказать всё — каждый день прибавляет нам новые открытия и новые сомнения. Истина подобна горизонту — путь к ней не имеет конца. Но чем дальше, тем

ГЛАВА 2

ГИПЕРБОЛОИДЫ И ГИПЕРБОЛЫ

Если нация хочет застраховать себя от потери самых сенсационных открытий, она должна обеспечить поддержку научным направлениям, которые находятся на переднем крае познания, даже если они кажутся бесполезными. Ч. Таунс

…И ЧЛЕН ЛАПУТЯНСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Банкетный зал наконец затих, и юноша, долго взывавший к порядку, мог начать свою речь. Он открыл адрес в красивом переплете, и… вот что мы услышали:

«ДОРОГОЙ КОЛЛЕГА!

В день Вашего юбилея Вас приветствует и поздравляет Лапутянская академия наук.

Вы являетесь славным продолжателем научных исследований по квантовой электронике, начатых в нашей академии примерно 250 лет назад. Упоминание об этих исследованиях содержится в летописи академии, отрывок из которой позвольте здесь прочесть.

Летописец пишет: “Первый учёный, которого я посетил, был тощий человек с закопчённым лицом и руками, с длинными, всклокоченными и местами опалёнными волосами и бородой. Его платье и кожа были такого же цвета. Восемь лет он разрабатывал проект извлечения солнечных лучей из огурцов. Добытые таким образом лучи он собирал в герметически закупоренные склянки, чтобы затем пользоваться ими для согревания воздуха в случае холодного и дождливого лета”.

И далее пишет летописец: “…Учёный не сомневался, что ещё через восемь лет он будет иметь возможность продавать солнечные лучи для губернаторских садов по умеренной цене, однако жаловался, что запасы его невелики, и просил меня дать ему что-нибудь в качестве поощрения, тем более что огурцы в этом году были очень дороги. Я предложил профессору несколько монет”»…

Дружный смех долго не давал оратору закончить это приветствие, но тренированный физик перекричал аудиторию и прочёл адрес до конца:

«Вы видите, дорогой юбиляр, что наука всегда зависела как от состояния сельского хозяйства, так и от расположения благодетелей.

Поняв это, Вы научились добывать деньги из такого пустяка, как атомы и молекулы…

Велики Ваши заслуги перед физикой. Вы заменили огуречное семя более твёрдым телом и, вооружившись им, уверенно идёте к высотам науки…

Учитывая Ваши успехи и, главным образом, Ваше личное обаяние, Лапутяпская академия наук избрала Вас почётным членом.

Мы надеемся, что теперь, став членом нашей академии, Вы получите доступ к отчёту за 1726 год, написанному неким Джонатаном Свифтом (под шифром “Путешествия Гулливера”), и найдёте там много свежих идей для вашей дальнейшей деятельности.

Позвольте поздравить Вас и вручить Вам мантию почётного члена Лапутянской академии наук».

Под одобрительные возгласы молодые физики натянули на высоченную фигуру юбиляра — Александра Михайловича Прохорова — чёрную мантию и повесили на шею эмблему: огромный огурец на тесёмке. Чёрную шапочку юбиляр надел сам — его двухметровый рост не позволял сделать это его инициативным ученикам…

Это было 11 июля 1966 года, когда Александр Михайлович праздновал своё пятидесятилетие и одновременно избрание его действительным членом Академии наук СССР.

…Большинство исследователей видят основную цель своей деятельности в открытии нового. Они ставят и решают важнейшие вопросы. Как устроен атом? Что обеспечивает сходство потомков с предками? И, установив, что вокруг атомного ядра вращаются электроны, а наследственная информация заключена в генах, считают свою задачу выполненной.

Но есть другой тип учёных. Для них главным является вопрос «почему?» Они не могут успокоиться, не выяснив, в силу каких причин атомы стабильны, хотя законы классической механики и электродинамики предсказывают неустойчивость его планетарной модели.

История науки свидетельствует, что попытки ответить на вопрос «почему?» часто приводят к радикальной ломке устоявшихся взглядов, к настоящей революции идей.

Именно к таким результатам в конце концов привели первые «почему?», заданные природе Александром Михайловичем Прохоровым, будущим академиком, лауреатом Ленинской и Нобелевской премий, Героем Социалистического Труда.

…До войны выпускник Ленинградского университета Саша Прохоров успел проработать в ФИАНе (Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР) лишь два года. Чуть попробовал теории, немного приобщился к эксперименту. Лабораторная работа часто прерывалась экспедициями. Ничего выдающегося создать не успел.

Потом фронт, тяжёлое ранение, госпитальная койка…

Многие не вернулись домой. Советский народ дорого заплатил за свою великую победу.

Прохоров возвратился. Вернулся к физике, но не в прежней научной теме. Война не отпускала его и в тылу.

Он не мог думать о мирной жизни. Продолжал сражаться и в лаборатории — разрабатывал новые системы радиосвязи для фронта.

Первое время из-за ранения Прохоров не участвовал в полевых испытаниях аппаратуры. Зато вволю размышлял над теоретическими проблемами.

Было известно, что точность радиолокационного дальномера зависит от качества входящего в его состав генератора радиоволн. Но почему даже у лучшего прибора, стабилизированного кристаллом кварца, «ходит» частота? Так бывает у неважных радиоприемников, и они теряют нужную волну. В дальномерах это недопустимо. Как увеличить стабильность генератора радиоволн? Вклад в решение этой задачи сделал Прохорова кандидатом наук.

В это время Владимир Иосифович Векслер открыл принцип синхротрона — совершенно нового ускорителя элементарных частиц. Частицы приобретали здесь недостижимую в других ускорителях скорость и энергию.

Но чем большую энергию придавал частицам ускоритель, тем большая её часть исчезала неведомо куда.

Ускоритель становился похожим на кипящий чайник: как ни прибавляй огонь, температура воды не увеличивается — только струя пара всё сильнее бьёт из носика.

Потребовалось провести сложные исследования, прежде чем удалось понять — энергия ускоряемых частиц «испарялась» в виде радиоволн.

Каждый участник этой работы сделал свои выводы: конструкторы задумались над улучшением конфигурации составных частей синхротрона, теоретики кинулись проверять расчёты, а Прохоров… Озадачил коллег своим подходом к явлению: нельзя ли, задумался он, превратить синхротрон в некое подобие радиолампы, обратить мешающее явление в полезное?

На эту работу пришлось затратить несколько лет. В итоге — отрицательный ответ: нет, использовать принцип синхротрона для создания радиоламп невыгодно. Но на пу ти к неутешительному выводу удалось провести столь глубокие теоретические и экспериментальные исследования, что учёный совет ФИАНа постановил: это докторская работа, её автор достоин носить звание доктора физико-математических наук.

А Прохорова уже тревожит новый вопрос: все генераторы радиоволн созданы руками человека — неужели в природе нет естественных источников? Речь шла, конечно, не о звёздах, не о космических генераторах радиоволн, а о более доступных человеку.

Этот вопрос возник не случайно. Испытывая радиолокаторы, инженеры потратили немало времени, чтобы понять одно странное обстоятельство. Иногда радиоволны от локатора не достигали цели, а исчезали в пути. Что с ними происходило?

Этот вопрос оказался тесно связан с тем, над которым думал Прохоров.

Начались годы огромного творческого напряжения, счастливых озарений, работы без перерывов, когда радость открытий подавляла усталость. В этой работе участвовал коллектив, созданный Прохоровым, и прежде всего его ближайший сотрудник, учёный большого дарования — Николай Геннадиевич Басов, впоследствие академик, лауреат Ленинской и Нобелевской премий, Герой Социалистического Труда, депутат Верховного Совета СССР.