Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

10 июля

На пути к абсолютному нулю

10 июля 1908 года профессор Лейденского университета Камерлинг-Оннес впервые осуществил ожижение гелия.

К тому времени все газы, кроме гелия, были получены не только в жидком, но и в твердом состоянии. После того как в 1898 году удалось получить жидкий водород, прошло еще 10 лет упорной работы, прежде чем был взят «последний бастион» – гелий. Дело в том, что его критическая температура (см. 24 декабря) очень низка. Она составляет минус 267,7 °C. Но в те годы этого еще никто не знал.

Успех выпал на долю Каммерлинг-Онесса (см. 21 сентября). «Штурм» начался 10 июля 1908 года в 6 часов утра с получения 20 литров жидкого водорода, который использовался для предварительного охлаждения гелиевого ожижителя. Температура жидкого водорода (минус 253 °C) была самой низкой из достигнутых к тому времени. При работе с жидким водородом требуется исключительная осторожность (он взрывоопасен), кроме того, необходимо было без перебоев создавать огромное его количество. Все трудности были преодолены, и к вечеру первые 60 см3 жидкого гелия спокойно кипели в криостате. «Это было удивительное зрелище – появление впервые жидкости, имеющей почти нематериальный вид, – писал Камерлинг-Оннес. – Втекание ее в сосуд не было замечено. Ее присутствие было замечено, когда она уже наполнила сосуд, а ее поверхность выделялась остро, как лезвие ножа…»

Гелий остается в жидком состоянии, не затвердевая вплоть до абсолютного нуля. Жидкий гелий незаменим для получения низких температур, использование которых в современной науке и технике непрерывно и быстро возрастает.

11 июля

Ученый-энциклопедист

11 июля 1916 года родился Александр Михайлович Прохоров, один из основоположников квантовой электроники и изобретателей лазерной технологии, лауреат Нобелевской премии (ум. 2002).

Прохоров – уникальный ученый. В течение 40 лет в качестве главного редактора и председателя Научно-редакционного совета издательства «Советская Энциклопедия» он вел грандиозную работу по подготовке информации, охватывающей все области современного знания, для Большой Советской Энциклопедии. Главным же научным подвигом Прохорова стало создание квантовых генераторов излучения – мазера и лазера, без которых немыслимы современные технологии.

Еще в 1916 году Эйнштейн ввел понятие индуцированного излучения. Но прошло еще более тридцати лет до появления первого лазера. В 1952 году советские физики Прохоров и Басов сообщили о возможности создания квантового генератора микроволнового излучения (мазера), основанного на использовании индуцированного излучения. Именно им принадлежит идея «трехуровневого метода», который лежит сейчас в основе работы всех лазеров с так называемой оптической накачкой. Первый лазер оптического диапазона появился в США в 1960-м (см. 16 мая), но реализованную в нем идею использовать в качестве резонатора пару плоских параллельных зеркал предложил Прохоров в 1958 году. Благодаря организационному таланту Прохорова за короткое время в СССР была создана исследовательская и промышленная инфраструктура, без которой создание лазеров и их продвижение в практику были бы невозможны. В результате СССР превратился, наряду с США, в одну из двух лазерных сверхдержав.

12 июля

Из истории телеграфа

12 июля 1793 года Конвент Франции принял постановление о строительстве первой линии «семафорного» телеграфа, изобретенного механиком Клодом Шаппом.

Корни телеграфа («далекого письма») уходят далеко в прошлое. Индейцы передавали информацию с помощью дымовых столбов. Африканские племена с помощью звукового телеграфа (тамтамов) передавали развернутые сообщения на огромные расстояния.

Изобретатели во все времена бились над задачей: как увеличить информативность сообщений и передавать их на большие расстояния? Удачное решение придумал французский изобретатель Клод Шапп в 1789 году. Его телеграфная линия состояла из цепочки башен, удаленных друг от друга примерно на 10 км. Каждая из них была оборудована мачтой, напоминающей железнодорожный семафор. К концу мачты прикреплялись подвижные линейки. При помощи шнуров и блоков линейки могли принимать разные положения, изображая буквы и слова. Работники наблюдали за соседней станцией в подзорную трубу и воспроизводили на своей мачте полученные сигналы. Первая депеша была передана 1 сентября 1794 года: она прошла 210 км за три часа. Это казалось неслыханным достижением! Впоследствии передача депеш из Бреста в Париж длилась всего 7 минут. Телеграф Шаппа быстро распространился по всей Европе и сдал свои позиции только электромагнитному телеграфу к середине XIX столетия.

Британскому археологу, работавшему в А фрике, аборигены однажды сказали, что «большой корабль белых людей утонул, много белых погибло». Это сообщение о гибели «Лузитании» было передано с помощью «барабанного телеграфа» за тысячи километров!

13 июля

Маркони и радио

13 июля 1897 года Гульельмо Маркони (1874–1937) получил патент на «усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого». За вклад в развитие радиосвязи в 1909 году он был награжден Нобелевской премией.

Прошло 100 лет, прежде чем во всем мире был признан приоритет Попова в изобретении радио. И все же роль Маркони в развитии радио огромна. Это признавал и сам Попов, который относился к Маркони доброжелательно (хотя не забывал напоминать, что аппаратура Маркони была копией его собственной, продемонстрированной на год раньше).

Попов – ученый «старого толка». У него и в мыслях не было патентовать свое изобретение. Маркони патентовал все до мелочей. Иногда присваивал и чужие изобретения. Его донимали судебными исками о владении патентами. И все же именно он повысил дальность радиопередач до немыслимых тогда пределов. Забавно, но именно его ошибочная уверенность в том, что радиоволны могут проходить сквозь грунт и воду, помогла ему добиться в декабре 1901 радиосвязи через Атлантический океан, в то время как большинство ученых считали, что радиосвязь возможна только в зоне прямой видимости. Помог неизвестный тогда эффект – радиоволны достаточно низкой частоты могут отражаться от ионосферы и огибать весь земной шар. Благодаря энергии и предприимчивости Маркони радио вошло в жизнь людей, стало привычным.

В США изобретателем радио считают Теслу, который еще в 1891 году описал принципы радиосвязи. Если бы лаборатория Теслы не сгорела (см. 13 мая), кто знает, – возможно, он бы реализовал радиосвязь первым.

14 июля

Из истории холодильника

14 июля 1850 года состоялась первая демонстрация льда, сделанного в рефрижераторе.

Получать холод гораздо сложнее, чем тепло. С давних времен люди хранили холод в виде запасов льда. В XIX веке в Америке и Европе процветала «ледяная» индустрия. С начала зимы собирали лед с поверхностей озер и рек. Миллионы семей по всему миру обзавелись домашними холодильниками. Это были деревянные шкафы с металлическими контейнерами внутри, изолированными от корпуса мехом, пробкой или опилками. В одно отделение контейнера клали лед, в другое – продукты. Лед приходилось заправлять несколько раз в неделю.