Горизонты техники для детей, 1974 №2 - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Журнал «Горизонты Техники» (Фантазия и действительность) #9

Фантазия и действительность

_{ЛЮДИ ВСЕГДА ХОТЕЛИ ЗНАТЬ, КАКИМ БУДЕТ МИР ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТКОВ ИЛИ СОТ ЛЕТ. УЧЕНЫЕ И ПИСАТЕЛИ ПЫТАЛИСЬ ПРЕДСТАВИТЬ КАРТИНЫ БУДУЩЕГО В СТАТЬЯХ, НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКИХ РОМАНАХ, СКАЗКАХ. СЕГОДНЯ МЫ МОЖЕМ СУДИТЬ, В КАКОЙ МЕРЕ СБЫЛИСЬ ИХ ПРОРОЧЕСТВА.}

…Вот мой аппарат, — сказал он, ставя на стол два металлических ящика, один — узкий, в виде отрезка трубы, другой — плоский, двенадцатигранный — втрое большего диаметра.

Он составил оба ящика, скрепил их анкерными болтами. Трубку направил отверстием к каменной решетке, у двенадцатигранного кожуха откинул сферическую крышку. Внутри кожуха стояло на ребре бронзовое кольцо с двенадцатью фосфоровыми чашечками.

— Это модель, — сказал он, вынимая из второго чемодана ящик с пирамидками, — она не выдержит и часа работы. Аппарат нужно строить из чрезвычайно стойких материалов, в десять раз солиднее. Но он вышел бы слишком тяжелым, а мне приходится всю время передвигаться. (Он вложил в чашечки кольца двенадцати пирамидок). Снаружи вы ничего не увидите и не поймете. Вот чертеж, продольный разрез аппарата. Это основная схема… Это просто, как дважды два. Чистая случайность, что это до сих пор не было построено. Весь секрет в гиперболическом зеркале (А), напоминающем формой зеркало обыкновенного прожектора, и в кусочке шамонита (В), сделанном также в виде гиперболической сферы. Закон гиперболических зеркал таков:

Лучи света, падая на внутреннюю поверхность гиперболического зеркала, сходятся в одной точке, в фокусе гиперболы. Это известно. Теперь вот что неизвестно: я помещаю в фокусе гиперболического зеркала вторую гиперболу (очерченную, так сказать, навыворот) — гиперболоид вращения, выточенный из тугоплавкого, идеально полирующегося минерала — шамонита (В) — залежи его на севере России неисчерпаемы. Что же получается с лучами?

Лучи, собираясь в фокусе зеркала (А), падают на поверхность гиперболоида (В) и отражаются от него математически параллельно, — иными словами, гиперболоид (В) концентрирует все лучи в один луч, или в «лучевой шнур» любой толщины. Переставляя микрометрическим винтом гиперболоид (В), я по желанию увеличиваю или уменьшаю толщину «лучевого шнура». Потеря его энергии при прохождении через воздух ничтожна. При этом я могу довести «шнур», практически до толщины иглы.

— Во время первых опытов я брал источником света несколько обычных стеариновых свечей. Путем установки гиперболоида (В) я доводил «лучевой шнур» до толщины вязальной спицы и легко разрезывал им дюймовую доску. Тогда же я понял, что вся задача — в нахождении компактных и чрезвычайно могучих источников лучевой энергии. За три года работы, — стоившей жизни двоим моим помощникам, — была создана вот эта угольная пирамидка. Энергия пирамидок настолько уже велика, что, помещенные в аппарат, — как вы видите, — и зажженные (горят около пяти минут), они дают «лучевой шнур», способный в несколько секунд разрезать железнодорожным мост… Вы представляете, какие открываются возможности? В природе не существует ничего, что бы могло сопротивляться силе «лучевого шнура»… Здания, крепости, дредноуты, воздушные корабли, скалы, горы, кора земли — все пронижет, разрушит, разрежет мой луч.

А. ТОЛСТОЙ «ГИПЕРБОЛОИД ИНЖЕНЕРА ГАРИНА»

Алексей Николаевич Толстой (1883–1945) — русский советский писатель, автор выдающегося произведения советской литературы — трилогии «Хождение по мукам», исторического романа «Петр I», повестей, пьес и рассказов. Большой любовью у детей пользуется его сказка «Золотой ключик, или приключения Буратино». Первым научно фантастическим романом писателя был «Аэлита» (1922–1923), а затем «Гиперболоид инженера Гарина» (1925–1926).

С. В.

И ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Не правда ли, прочитав описание гиперболоида инженера Гарина, вы сразу же подумали о лазере? Да, очень часто лазер даже специалисты называют современным гиперболоидом. Ведь и гиперболоид и лазер испускают пучок световых лучен, обладающих такой колоссальной энергией, что он легко режет сталь.

Вспомните, как в 1927 году сокрушал луч гиперболоида заводы Анилиновой кампании, как вгрызался в толщу земли, как резал металл, будто масло. А немногих более десяти лет назад американские ученые Питер Френкен и Джон Уорд лучом лазера резали всего лишь бритвенное лезвие, помещенное в стеклянную трубку. Однако, резания в обычном значении слова не получалось: там, куда направленный луч попадал, металл… испарялся. Однако если гиперболоид действовал в романе, то лазер работает в действительности. И на этом отличия гиперболоида Петра Гарина и лазера не кончаются, а только начинаются.

Сначала разберем отличия в природе излучений.

Пирамидки, от которых работал гиперболоид, сгорая, давали неупорядоченные световые волны. В лазерном излучении нет никакого «разнобоя» световых волн, поэтому его и называют упорядоченным — когерентным. Известные до сих пор источники света не могли испускать когерентного излучения, поскольку нужны для этого особые условия. Упорядоченного излучения удалось добиться только тогда, когда физики научились заставлять электроны выделять порции энергии как бы по команде. Такой процесс называют вынужденным излучением (более подробно мы рассказывали о лазерах в «Горизонтах техники для детей» в № 7/71).

Теперь отличия в применении аппаратов.

Гиперболоид имел много вариантов применения, цель у которых была одна — разрушение. Лазерные лучи находят с каждым годом все более и более широкое применение как сила, полезная людям.

Когерентное излучение используют для просверливания отверстий в тугоплавких материалах, необходимых современной промышленности. Лазер становится точнейшим инструментом для вырезания сложных профилей, для разметки, сварки и спайки разных элементов. Превращая же небольшое количество металла в пар, лазерный луч помогает провести анализ металла на основе точных физико химических методов.

Излучение современного гиперболоида применяют и там, где не осмеливался применить его даже фантаст. С помощью лазера проводят тончайшие глазные операции; сверхточно измеряют расстояние между Землей и Луной; регистрируют и воспроизводят объемные изображения в голографии; думают заставить работать когерентный луч в электронно-вычислительных машинах; пробуют использовать лазер как «зажигалку» для термоядерной реакции. В этом направлении интересны и перспективны работы польских ученых, которыми руководит профессор С. Калиский. При помощи сильного лазерного импульса в плазме была достигнута температура порядка нескольких десятков миллионов градусов А известно, что именно такие высокие температуры нужны для начала термоядерной реакции.

С. В.